DE2008893A1 - Gerät zur Zündzeitmessung - Google Patents

Description

PATENTANWALT

Dl/L-ING.

HELi i ■ ORTZ

Fra.ikli rt ai:i Main 70

Schnedcenhofsfr. 27-T.I.61 7079 ²5 . Februar 1 97°

GzSt/goe

AMERICAN GAGE & MACHINE COMPANY Gerät zur Zündzeitmessung.

Diese Erfindung betrifft in erster Linie ein Gerät zur Messung der Vorzündzeit (timing advance tester)· Das Gerät ist eine in der Hand zu haltende Vorrichtung, die vorzugsweise ein Tachometer enthält, das so mit dem Gerät verbunden ist, daß Motordrehzahl-Messungen in außerordentlich bequemer Weise möglich sind, während Vorzündzeit-Messungen gemacht werden·

Bei Verbrennungsmaschinen ist es wichtig, zuverlässige Meßinstrumente für das Zündsystem zu schaffen· Insbesondere das Zünden der Zündkerzen in der Verbrennungskammer ist ein kritischer Paktor für die Arbeitsweise des Motors, und Vorrichtungen zur Ermittlung des Zündzeitpunktes werden häufig benutzt· Diese Vorrichtungen werden im allgemeinen als Gerät zur Bestimmung der Motorvorzündung bezeichnet, und sie benutzen gewöhnlich stroboskopisches Licht·

In solch einem Gerät schaltet ein Einstellknopf in einer ersten Stellung das Meßgerät an eine Schaltung an, die ein. Motorzündkabel enthält, wodurch Signale, die während der Zündung der

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Zündkerze Nr* 1 auageaandt werden, eine Tachometeranzeige liefern und das stroboskop!ache Licht die Zeitnarken des Motors des Fahrzeugs beleuchtet und dadurch den Grundzündzeitpunkt des Motors zu liefert·

In einer zweiten Stellung verbindet- der Einstellknopf das Meßgerät und das stroboskop!sehe Licht in einer Schaltung Mit einer Anordnung zur Veränderung der Zeitverzögerung· Die Zeitverzögerung wird durch den Knopf in dieser Stellung geregelt, und die Gradanzeige auf der zweiten Skala gibt die Anzahl der Grade der Vorzündung des Zylinders mit der Zündkerze Nr. 1· Die Vorzündung ist auf dem Anzeiger abzulesen, nachdem die Zeitmarke (indem die richtige Verzögerung mit dem Regelknopf angestellt ist) in eine Stellung gebracht ist, die auf der gegenüberliegenden Seite des oberen Totzeitpunktes der Motordrehskala liegt·

Die genannten Messungen hängen in einem starken Ausmaß von der Motordrehzahl ab. Deswegen muß der Techniker die Drehzahl kennen, um die Bedeutung der Verzögerungszeit-Anzeige feststellen zu können· Normalerweise wird ein Tachometer in Verbindung mit dem Vorzündzeit-Meßgerät verwendet, so daß der Zündwinkel zur Motordrehzahl in Beziehung gebracht werden kann.

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Ea ist hauptsächlich Ziel dieser Erfindung, eine verbesserte
Anordnung für die Messung der Vorzündung in Verbrennungsmaschinen BU liefern·

Mehr ist einzelnen ist et Ziel dieser Erfindung, ein Vorzündzeit-MeBgerät zu liefern, das in der Hand gehalten werden kann, und das weitere Sehaltelemente enthält, die vereinfachte Möglichkeiten bieten, weitere Messungen durchzuführen, wobei dies

ohne Unterbrechung der Wagenzündung erreicht wird, und das auch

die
Mittel enthält ,/die Geräuschsignale, die durch die Zündfunken

verursacht werden, davon abhält?¹ die Messungen zu stören, und das ein Tachometer in direkter Verbindung mit dem in der Hand gehaltenen Meßinstrument enthält, um Über-Alles-Messungen
stark zu vereinfachen·

Diese und andere Ziele dieser Erfindung werden im folgenden
aufgezeigt und zum Zwecke der Illustration, nicht zur Abgrenzung, werden spezifische Teile der Erfindung in den beigefügten Zeichnungen gezeigt·

Bs zeigern

Fig· 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Meßgerätes,

BAD

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Pig· 2 eine Seitenansicht eines Instrumentes, das in der in der Hand zu haltenden Vorrichtung zum Ablesen von Motordrehzahl und Vorzündzeit verwendet wird,

Pig· 3 eine Aufsicht auf einen Reglerknopf, der in dieser Konstruktion verwendet wird,

Pig· k ein seitlicher Aufriß des Reglerknopfes,

Pig· 5 eine Teildarstellung, die die Schaltglieder in den Reglerknopf zeigt,

Pig· 6 eine Darstellung der Schaltung, die in dem Gerät verwendet wird, und

Pig· 7 eine schematische Darstellung der Skalen, die in eine« Gerät verwendet werden·

Das Gerät gemäß dieser Erfindung besteht im wesentlichen aus einem in der Hand zu haltenden Gehäuse in der Form eines Revolvers· Eine etrobostopische Lampe ist an einem Ende des Gehäuses angebracht, so daß Lichtblitze auf eine Skala gerichtet werden können, die auf dem Motor angebracht sind, der untersucht werden soll· Ein eckiges Instrument ist auf der gegenüberliegenden

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Seite dea Revolvers angebracht, und dieses Instrument ist mit einer ersten und zweiten Skala für die Messung von Motordrehzahl und Motorzündverzögerung ausgerüstet«

Der Revolver enthält außerdem einen Regelknopf, der einen Schalter betätigt, der einen Motorzündimpuls an eine Schaltung des Instrumentes leitet, wodurch der Revolver zur Messung der Motordrehzahl verwendet werden kanne Venn der Knopf von dieser Stellung wegbewegt wird, wird für weitere Untersuchungen ein zweiter Schaltkreis angeschaltet· Dieser Kreis ist mit Hilfe des Reglerknopfes von Hand veränderlich, und die Betätigung dieses Kreises liefert eine direkte Anzeige der Motorvorzündzeit auf dem Instrument·

Die Anordnung, die schematisch in Fig· I gezeigt ist, enthält die in der Hand zu haltende Vorrichtung 10, die einen Regelknopf 12 enthält, während ein stroboskopisches Licht auf dem Ende lk der Konstruktion angeordnet ist· Das gegenüberliegende Ende l6 der Vorrichtung besitzt ein dort einmontiertes Instrument 15β Dieses Instrument besitzt eine erste Skala l8 für die Motordrehzahl und eine zweite Skala 20 für die Messung der Vorzündung·

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Da· System enthält verschiedene elektrische Anteil· einschließlich einer invektiven oder magnetischen Aufnahmeeinrichtung 22, wodurch das Instrument mit dem Zündkabel des Zylinders Nr* 1 verbunden werden kann· Mit dieser Anordnung können di· Impuls·, die durch das Zünden der Zündkerze dieses Zylinders erzeugt werden, dem Reglerkreis 24 zugeführt werden· Ein Blitzröhren- ^ triggerverstärker 25 und ein Umsetzer 26 sind zwischen den

Reglerkreis 24 und der Blitzröhre 28 eingeschoben· Die letztere wird als Hochspannungsenergiequelle für die Blitzröhre verwendet. Eine Zuleitung 29 ist zum Abschluß an die Wagenbatterie 31 vorgesehen, die als Energiequelle dient.

Der Reglerknopf 12 betätigt einen Schalter 32 und ein Relais 34« wie schematisch innerhalb des Blockes 36 gezeigt ist· Der Reglerknopf enthält einen tfippenarm 38, der den Widerstand überbrückt, wenn der Reglerknopf rotiert· Venn der Knopf in seine Endstellung gedreht ist, ist der Schalter 32 geschlossen, um das Relais 34 anzuschalten. Vie noch erklärt werden wird, dient das Gerät als ein Tachometer, wenn der Schalter 32 offen ist, und als ein Meßgerät zur Messung der Motorvorzündzeit, wenn der Schalter geschlossen ist·

Fig. 2 bis 5 zeigen gewisse Einzelteile der Vorrichtung mehr im Detail. Das Instrument 15 besteht vorzugsweise aus einem

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eckigen Instrument, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, mit Mitteln zur Frequenzmessung, um die Anzeigenadel 42 über die Skalen und 20 zu bewegen· Diese Art des Meßinstrumentes ist besonders geeignet für «Ina Anordnung von den hier betrachteten Typ, da der Anzeiger 32 sehr leicht abzulesen ist, unabhängig von der Skala, die in Betracht gezogen wird· Die Verwendung eines eckigen Instrumentes ist auch deswegen besonders vorzuziehen, wall sein kompakter Aufbau leicht in einem Aufbau angeordnet werden kann, wie er in Fig· 1 dargeateilt ist·

Der Kontrollknopf 12 und dazugehörige Teile aind im Detail in den Pig· 3« 4 und 5 gazeigt· Dieae Vorrichtung enthält einen Stützwinkel 44, der mit Kontaktarmen 46 und 48 verbunden ist· Venn der Stützwinkel 44 aua leitendem Material gebildet ist, muß aina isolierende Unterlegscheibe oder etwaa ähnliches zwischen den Armen und dem Stützwinkel eingeachoben werden.

Die Arme 46 und 48 und die Endatücke 50, 52 und 54 aind auf einer Isolationsunterlage 49 montiert· Die Konstruktion wird bei Anschluß des Verbindungskabels für das Relaia 34 an den Arm 46 in den Arbeitaachaltkreia eingefügt· Daa Verbindungskabel 56« daa in Fig· 1 gezeigt ist, ist mit dem Arm 48 verbunden und der Aufbau, der den Schalter 32 enthält, erstreckt

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aioh zwiachen den Armen 46 und 48. Dieser Aufbau beateht aua einen schwingenden Arm 58, der drehbar am Punkt 60 mit dem Arm 48 verbunden iat und eine Aussparung 62 enthält, die mit einem Voraprung 64, der auf dem Arm 46 gebildet iat_t in Verbindung treten kann, wenn der Schalter geschlossen ist·

Der Knopf 12 legt eine zentrale Öffnung feat, die einen Bolzen 66 aufnimmt· Dieaer Bolzen trägt ein gebogenea Element 68, welches einen auawärta gerichteten Voraprung 70 featlegt, ao angepaßt, daß er mit einem Bolzen 72 in Eingriff kommt, der durch den Schalterarm 58 getragen wird· Eine Feder 74 hält normalerweise den Schalterarm in der geachloaaenen Stellung, wie in Fig· 3 gezeigt iat· Wenn der Knopf 12 in eine Stellung gedreht iat, die in Fig. 3 gezeigt iat, zieht der Voraprung den Arm 58 nach außen und öffnet dabei den Schalter·

Venn der Schalter 32 geschlossen iat, iat der Knopf 12 frei beweglich und der Wippenarm 38 liegt am Bolzen 66 an, während der Arm 38 den Widerstand 40 überbrückt. Der Arm 38 und der Wideratand 40 liegen innerhalb der Isolationsunterlage 49. Die Endstücke 50 und 54 aind mit den Enden dea Videratandea verbunden, und daa Endstück 52 ist mit dem Wippenare verbunden.

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'200889a

In der Schaltungsdarstellung von Fig· 6 ist der Schalter 32 in seiner geschlossenen Stellung gezeigt, während das Relais 3k beaufschlagt ist. Das Relais 3k regelt die Polschalter 76, 78 und 94· Der Schalter 78 ist mit dem Instrument 15 verbunden, während der Schalter 76 mit den Kapazitäten 80 und 82 verbunden ist· Der Schalter <)k ist mit der stroboskopischen Schaltung 100 verbunden, die die Blitzröhre enthält.

Venn der Schaltkreis arbeitet, liefert die magnetische Aufnahmeeinrichtung 22 einen positiven Impuls des Zündkabels des Zylinders Nr. 1 an die Basis des Transistors 84. Transistor Qk leitet diesen nun in der Phase umgedrehten Impuls durch einen normalerweise leitenden Transistor 86 zur Basis eines leitenden Transistors 88 des monostabilen Multivibrators, der aus den Transistoren 88 und 90 besteht· Dieser negative Impuls wird durch die Kapazität 89 zur Basis des Transistors 88 geleitet, um ihn wieder umzupolen; das Umschalten von Transistor 88 sendet einen positiven Impuls vom Kollektor durch den Widerstand 85 zur Basis des abgeschalteten Transistors 9° des monostabilen Multivibrators, der nun umkippt« Zur selben Zeit läuft der positive Impuls vom Kollektor des Transistors 88 durch die Diode 87, um den Transistor 86 abzuschalten, um so Streuimpulse fernzuhalten, die die Funktion des Instrumentes

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während des unstabilen Zustande« von Transistor 90 (ein) und 88 (aus) des monostabilen Multivibrators stören·

Mit dem Reglerknopf in der (ersten) Zeitstellung liefert der leitende Transistor 90 einen Entladungsweg durch den Schalter 76 für die Kapazität 8O. Nach Beendigung der Entladung beginnt ^ die Kapazität 80, sich durch den Viderstand 83 wieder aufzuladen, und nachdem eine Zeit vergangen ist, die durch die Zeitkonstante bestimmt ist, die durch den Viderstand 83 und Kapazität 80 festgelegt wird, kehrt der monostabile Multivibrator in seinen stabilen Zustand (Transistor 88 'ein', 90 'aus') zurück und ist bereit, den nächsten Impuls von Zylinder Nr. 1 zu empfangen. Das Signal, das vom Kollektor des Transistors an das Meßinstrument 15 geliefert wird, bewirkt eine Anzeige der Umdrehungen pro Minute auf der Skala l8.

" Transistor 8l wirkt als ein Pulsinvertlerer und isoliert außerdem den Meßkreis vom Ausgang des monostabilen Multivibrators zum Blitzröhrentreiber· Dieser Transistor invertiert die negativen Impulse des Kollektors von Transistor 90 und leitet einen positiven Impuls an das Instrument 15· Die Anstiegsflanke des negativen Impulses des Kollektors von Transistor 90 zündet über die Verbindung 101 den Blitzröhrenkreis, der in üblicher Weise aufgebaut ist, um eine synchronisierte Lichtquelle für die Ausgangszeitmessung des Motors zu liefern.

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BAD ORIGINAL

Mit dem Einstellknopf in einer weiteren (zweiten)-Stellung liefert der leitende Translator 90 einen Entladungsweg für die Kapazität 82· Nach Beendigung der Entladung beginnt die Kapazität 82 sieh über das Potentiometer kO aufzuladen und nach einer Verzögerungszeit, die gleich der Zeitkontanten, definiert durch Kapazität 82 und der Stellung des Potentiometer-Wippenarsis 38 ist, kehrt der aonostabile Multivibrator in seinen stabilen Zustand zurück·

Das Signalt das rost Kollektor des Transistors 90 an das Instrument 15 des Gerätes geliefert wird, erzeugt eine Gradanzeige auf der Skala 20· Tatsächlich zeigt das Instrument 15 die Pulsbreite an, die durch die Zeitverzögerungsanordnung, definiert durch Kapazität 82 und Potentiometer-Wippenarm 38, geliefert wird· Die Hinterkante des positiven Signals, das von Kollektor vom Transistor 88 geliefert wird, zündet das stroboskopisehe Licht über die Verbindung 101 nach der Zeitverzögerung, definiert durch Kapazität 82 und Vippenara 38, und gibt so dem Gerät die Möglichkeit, die tatsächliche Vorζundzeit des untersuchten Motors festzustellen»

In der praktischen Anwendung des Vorzündzeit-Mefigerätes richtet der Bediener die Vorrichtung 10 auf die Schwungradscheibe oder

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BAD OBiSiNAL

an «in andere· markiertes rotierendes Element des Motots, um die Stellung" auf der Skala 110 und eine feste Marke 112 festzulegen (Fig. 7)· Venn die feste Marke 112 außerhalb der Richtung der Null oder der Stellung des oberen Totzeitpunktee auf der Skala liegt, wird der Bediener den Betätigungsknopf b»wegen, bis die Lichtblitze in Phase mit der Richtung der NuIl- W Stellung mit der Marke 112 sind· Die Anzeigeskala 20 liefert dann eine Anzeige der Motorvorzündzeit unter den Testbedingungen.

Um die Anzeige der Motordrehzahl zu sichern, kann der Bediener den Knopf 12 drehen, um den Schalter 32 zu öffnen. Dies bringt das Relais Jk zum Abfallen, wodurch die Schalter 76, 7β und in ihre . normalerweise geschlossenen Stellungen zurückkehren· In dieser Stellung des Schalters 9*t besitzt die Leitung Il4 ^ normalerweise die Leitungsspannung· Venn ein Impuls, entstanden durch das Zünden einer Zündkerze, den Transistor 90 umschaltet, sinkt die Spannung der Leitung Il4 jedoch ab, wobei ein negativer Impuls für den Betrieb der Blitzröhre geliefert wird· Die Spannung der Leitung Il4 wird wieder auf Leitungespannung gebracht, sobald nach vollständiger Entladung der Kapazität 8o der Transistor 8θ zurückschaltet·

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In einer typischen Arbeitsweise kann die Leitungsspannung über einen Bereich von etwa 10 V geregelt werden mit einem Abfall der Spannung bis zu etwa 2 V, abhängig von dem leitenden oder nichtleitenden Zustand der Transistoren 88 und 90* Diese typische Spannungsveränderung ist bei 111 in Verbindung mit Fig. 6 graphisch dargestellt· Offensichtlich sind Veränderungen in diesen Figuren möglich, besonders, da die elektrischen Teile einschließlich der verwendeten Instrumentierung so ausgewählt und geeicht sein können, daß das gewünschte Resultat erreicht wird.

Es muß erwähnt werden, daß das beschriebene Gerät vom Standpunkt der BedienungsbequeniLichkeit gewisse besondere Vorzüge aufweist· Bin Bediener kann die Lichtblitze auf die rotierende Schwungwelle oder ein anderes rotierendes Element richten und die Umdrehungen pro Minute in der gleichen Sichtlinie ablesen· In dieser Phase der Bedienung kann der Bediener auch visuell den ungefähren Vorzündzeitwinkel feststellen· Venn der Bediener dann den Bedienungsknopf betätigt, um das Relais 34 zu erregen, wird die Phase der Lichtblitze sich verändern, und fortgesetzte Bewegung wird schließlich dem Bediener ermöglichen, die Null-Position in die Fluchtlinie mit der festen Marke 112 zu bringen*

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Vegan der Änderungen in dem Kreis, die durch Bewegung des Bedienungsknopf es bewirkt werden, zeigt die Skala 20 den Vorlaufwinkel an. Offensichtlich kann der Bediener die notwendigen Ablesungen sehr schnell und mit großer Genauigkeit vornehmen*

Die obige Beschreibung bezieht sich auf die Bestimmung der ■ Vorzündzeit{ es wird jedoch begrüßt werden, daß das Gerät auch eine Anzeige der Nachzündzeit des Motors liefert· Dabei werden die gleichen Arbeitsweisen verwendet, und aus dieaem Grunde soll der Bezug auf "Motorvorzündzeit" in der Beschreibung und in den Ansprüchen auch die Motornachzündzeit enthalten·

Vorstehend wurde die Erfindung anhand des Beispiels erläutert· Dem Fachmann bieten sich noch vorteilhafte Ausgestaltungen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen·

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Claims (1)

1. - 15 Patentansprüche

   1») Ein in der Hand zu haltender Zündzeitmesser, gekennzeichnet durch ein rohrförmiges Teil (lO) und einen Handgriff, eine stroboskopische Lichtquelle (28), angebracht an einem Ende (lA) des Rohres (lO), ein Meßgerät (15) an anderen Ende (l6) des Rohres (lO) mit einer Skala (20)_v die Vorzündwinkelgrade eines Motors anzeigt, und eine Leitung (29), die von diesem Zündzeitmesser zu einem Zündkabel abgeht, und weiterhin gekennzeichnet durch ein Einstellglied (12) mit verschiedenen Stellungen für diesen Zündzeitmesser, durch Verbindungsleitungen, um das Einstellglied (12) mit einem Phaseneinstellnetzwerk (2%) zu verbinden, und Leitungen, die das Netzwerk (24) mit der Lichtquelle (28) verbinden, wobei Veränderungen in der Stellung des Einstellgliedes (12) die Phase der Lichtblitze verändern, und Leitungen, die das Phaseneinstellnetzwerk (2%) mit dem Meßgerät (15) verbinden, wobei Veränderungen in der Stellung des Einstellgliedes (12) zu entsprechenden Veränderungen in der Vorzündanzeige auf der Skala (20) führen.

   2· Ein Zündzeitnesser nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß das Phaseneinstellnetzwerk {2k) Zeitverzögerungsglieder (82), einen veränderlichen

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   Widerstand (4O), der durch das Einstellglied (12) eingestellt wird und mit den Zeitverzögerungegliedern (82) verbunden ist, enthält, wobei Signale von dem Zündkabel die Zeitverzögerungeperiode beginnen, wobei Veränderungen des Widerstandes (4o), die enteprehend der Bewegung des Einst ellgliedes (12) auftreten, die Dauer der Zeitverzögerungeperiode ändern, und wobei Signale übertragen werden, die den Lichtblitz am Ende jeder Zeitverzögerungeperiode zünden·

   3· Sin Zündzeitmeeeer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Skala (l8) für eine Tachometeranzeige auf dem Meßgerät (15) angebracht ist, und daß ein Sehalter (32) mit dem Einstellglied (12) verbunden ist, wobei die Signale des Zündkabels zum Anschluß an einen Frequenzmesser angepaßt werden, um eine Motordrehzahlanzeige auf der zweiten Skala (l8) zu liefern·

   4· Ein Zündzeitmesser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale des Zündkabels so angepaßt werden, daß sie im wesentlichen sofort entsprechende Signale für die Blitzerzeugung herstellen·

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   5· Ein Zündzeitmesser nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (15) ein seitlich angebrachtes Meßgerät und eine horizontal gerichtete rechteckige Öffnung am anderen Ende des Rohres beinhaltet, um die Skalen (l8, 20) des Meßgerätes zu zeigen·

   6· Ein Zündzeitmesser nach Anspruch 1, gekennzeic hn et durch einen Regler (12), der einen drehbar montierten, durch Finger betätigbaren Knopf am Schnittpunkt des Rohres (lO) und des Handgriffes besitzt·

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