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Prüfstand zur Prüfung und Einstellung von Vergasern für Brennkraftmaschinen"
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prüfstand zur Prüfung und Einstellung von
Vergaser für )3rennkraftmaschinen. Der insbesondere in den Städten sehr stark angestiegene
Kraftfahrzeugverkc-hr,- wobei dio Kraftfahrzeuge praktisch alle mit iBrcnnkraCtmaschinen
betrieben werden -, hat eine starke Luftverunreinigung mit sich gebracht, die durch
die unvollständige Verbrennung des Kraftstoffes in den Brennkraftmaschinen hervorgerufen
wird. 9ei der unvollständigen Verbrennung entstehen im wesentlichen Kohlenmonoxyd
und Kohlenwasserstoffe, die gesundheitsschädlich sind, wenn sie eine bestimmte Konzentration
überschreiten, und die einen Einfluß auf die Witterung haben, indem sie die Nebel-
und Smogbildung begünstigen.
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Es ist also wichtig, bei den Brennkraftmaschinen die Verbrennung so
zu kontrollieren, daß sie möglichst vollständig erfolgt, d.h., daß der Kraftstoff
vollständig in Kohlendioxyd und Wasserdampf verbrannt wird, Um dieses zu erreichen,
muß bei allen 13etriebszuständen der Brennkraftmaschinen ein bestimmtes günstiges
Mischungsverhältnis zwischen dor Luft und dem Kraftstoff erzielt werden. Bei Brennkraftmaschinen
mit äußerer Gemischbildung, d.h., bei Motoren, die rnit Vergasern ausgerüstet sind,
erfolgt die Gemischbildung in den Vergasern und diese müssen so dem Motor angepaßt
sein, daß das geforderte Ziel erreicht wird. Zu diesem Zwecke ist es einerseits
notwendig, bei der Neuentwicklung von Vergasern, das gesamte Kennfeld dieses Vergasers
leicht und schnell
erfassen zu können, wobei alle in der Praxis
möglichen Betriebszustände simulierbar sein sollten. Es ist ferner notwendig, die
in Serie gefertigten Vergaser, jeweils vor der Montage auf dem Motortzu kontrollieren
und einzustellen, wobei im allgemeinen vier oder fünf charakteristische Betriebspunkte
des Vergasers ausgemessen werden. Im Falle der Neuentwicklung eines Vergasers ist
es also notwendig, einen Prüfstand zu erstellen, der es erlaubt, das gesamte Kennfeld
des Vergasers auszumessen, und zwar möglichst genau und möglichot schnell, während
es bei der Serienprüfung von Vergasern darauf ankommt die erforderliche Leerlaufeinstellung
und die Überprüfung von mehreren charakteristischen Betriebspunkten des Vergasers
möglichst genau und schnell zu erzielen. Es ist in beiden Fällen notwendig, die
Prüfbedingungen so zu definieren, daß sie jederzeit reproduzierbar sind und-von
Umweltbedingungen unabhängig sind. Es sollte hierbei bemerkt werden, daß das Mischungsverhältnis
von Luft zu Kraftstoff in kg Luft pro kg Kraftstoff ausgedrückt wird und alle Messungen
in diesen Größen ausgedrückt werden sollten.unter Ausschaltung aller Umwelteinflüsse
auf die Messung.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen derartigen Prüfstand
zur Prüfung und Einstellung von Vergasern für Brennkraftmaschinen, wobei für verschiedene
Betriebszustände die Mengen des durch den Vergaser strömenden Kraftstoffes und durch
den Vergaser strömenden Luft, sowie die im Vergaser oder im Saugrohr herrschenden
Unterdrücke eingestellt werden; mit einer Prüfkammer, in der sich der zu prüfende
Vergaser befindet; mit gesterorten Rinrichtungen zur Erzeugung, Konstanthaltung
und Messung des Drucks auf der Saugseite des Vergasers, zur Messung des Kraftstoffdurchsatzes
und Vorrichtungen zur Einstellung ; des Vergasers und mit einer Luftdurchsatzmesseinrichtung,
die vor dein Eingang zur Prüfkamrner in ihrer Einlaufstrecke eingeordnet ist. In
der Offenlegungsschrift 1 936 321 ist ein derartiger Prüfstand beschrieben und zeichnerisch
dargestellt. Diese benchricbene Anlage kann jedoch die geforderten Bedingungen nicht
erfüllen, da sie nicht unabhängig ist von don Außenbedingungen, die auf die Meßstrecke
und auf den Saugunterdruok Einfluß nehmen können, da der Prüfstand sowohl oinlaßseitig
wie auch von der Saugseite hor mit oeincn Regelorganen
direkt mit
der Umgebungsluft verbunden ist. Es ist ferner nur eine punktweise Messung möglich,
die auf einige wenige charakteristische Punkte des Vergasers beschränkt ist und
die Messung erfolgt über Meßblenden mit Differenzdruckgeber.
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Der vorliegenden Erfindung, die diese Nachteile vermeiden soll liegt
die Aufgabe zu Grunde, die Vergaserprüfung zu beschleunigen, die Meßgenauigkeit
zu erhöhen durch Ausschaltung aller Umgebungseinflüsse und einen Prüfstand zu schafen,
der sowohl geeignet ist bei Neuentwicklungen von Vergasern, das gesamte Kennfeld
durchzumessen, wie auch boi der Seriellprüfung von Vergasern einzelne charakteristische
Punkte des Vergasers aufzunehmen und die Leerlaufeinstellung zu gestatten. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Einlaufstrecke ein Vordruckerzeuger
angeordnet ist, der über eine Einrichtung zur Temperaturregelung der geförderten
Luft und einem nachgeschalteten Überströmregler eine lteßstrecke beliefert, bestehend
aus der Luftdurchsetzmeßeinrichtung und einer nachgeschalteten Druckregeleinrichtung,
so daß der Druck und die Temperatur an der Luftdurchsatzmeßeinrichtung auf einem
festen Wert eingestellt bleiben unabhängig vom Umgebungsluftdruck und dem Druck
in der Prüfkamner sowie der Außenlufttemperatur; und daß der Druck auf der Saugseite
des Vergasers über eine Valkuumpumpe und eine weitere Druckregeleinrichtung, über
die eine Verbineinstellbar ist.
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dung der Saugseite mit- dem Eingang der Meßstrecke herstellbar ist
Um auch die Einflüsse der Luftfeuchtigkeit auf das Meßergebnis und auf das Verhalten
des Vergasers auszuschalten, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
daß die Einrichtung zur Temperaturregelung der geförderten Luft über eine Vorrichtung
zur Einstellung einer bestimmten Luftfeuchtigkeit verfügt. Es muß ferner dafür gesorgt
werden, daß das Umschalten und Einpendeln auf einen neuen Betriebspunkt bei der
Prüfung eines Vergasers möglichst schnell erfolgt, was dadurch erreicht wird, daß
die Druckregeleinrichtung aus einem Mehrfachventil besteht, mit mehreren wahlweise
zu- und ab schaltbaren Durchflußöffnungen und daß ein By-Paßdruckrcetelventil parallel
angeordnet iet, das rso bemessen ist,daß eine stufenlose Durchflußregelung bei joder
einzelnen Stellung des Mehrfachventils erfolgt. Vorteilhafterweise wird der Mengenstrom
der
Luft direkt digital angezeigt und zwar dadurch, daß die LuftdurchsatzmeBeinrichtung
aus mindestens einem Durchflußmesser besteht, kombiniert mit einer digitalen Linearisierungseinrichtung
zur Erzielung einer numerischen Anzeige des issenstroms in Abhängigkeit von der
Eichkurve des Durchflußmessers, der vorzugsweise als Dralldurchflußmesser ausgebildet
ist.
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Die Simulierung von Höhen- und Klimazuständen wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß der Meßstrecke mindestens eine weitere lruckregeleinrichtung
und/oder eine Einrichtung zur Temperaturregelung und/oder Feuchteregelung der in
die Prüfkammer eintretenden Luft nachgeschaltet ist, die durch diese Art der Anordnung
keinerlei Einfluß auf die Messung der Luftmenge, die durch die Meßstrecke strömt,
haben kann. Um einen Einfluß der Temperatur der Prüfstand umgebung auf die Meßwerte
zu vermeiden, kann ferner vorgesehen werden, daß die Prüfkammer aus einer durchsichtigen
doppelwandigen Haube besteht, deren Zwischenraum durch eine Belüftungseinrichtung
mit Luft von etwa der gleichen Temperatur wie der unter der Haube herrschenden versorGt
wird und daß alle luftführendon Teile des Prüfstandes, ebenfalls durch eine Belüftungseinrichtung
mit Luft von etwa der gleichen Temperatur wie der unter~der Haube herrschenden durchströmt
wird. Um auch eine dynamische Prüfung des Vergasers durchführen zu können, wird
ferner vorgesehen, daß bei plötzlicher Öffnung der Drosselklappe eine Blockiervorrichtung
auf der Saugunterdruckregeleinrichtung ausgelöst wird, so daß ein beliebiger freier
Querschnitt eingestellt und gehalten werden kann. Ferner kann die Montageplatte
für den Vergaser unter der Prüfhaube mit einer mehrachsigen Rüttel- und Neigungsvorrichtung
versehen sein: Um die Prüfstandanlage den räumlichen Gegebenheiten am Aufstellungsort
anpassen zu können, und um den Transport der Anlage zu erleichtem, ist vorgesehen,
daß die Prüfstandanlage mit dem Masohinenteil dem Reglergehäuse, dem Prüfhaubenteil
und dem Meßschrank in verschiedene Unterelemente aufgeteilt ist, wobei die verschiedenen
Anschlüsse so angeordnet sind, daß sie von jeder Seite angeschlossen werden können.
Zur Erhöhung der lloßgenauigkeit und um den Meßbereich des Prüfstandes möglichst
woit zu halten, ist schließlich vorgesehen, daß mehrere abschaltbare Dralldurchflußmesser
parallel
angeordnet sind mit sich überschneidenden Meßbereichen und daß jedem Pralldurchflußmesser
ein Druckregelventil nachgeschaltet ist bzw. daß den Dralldurchflußmessern eine
gemeinsame Druckregeleinrichtung nachgeschaltet ist, bestehend aus einem Mehrfach
- ventil mit mehreren wahlweise zu- und abschaltbaren Durchflußöffnung und einem
dazu parallel geschalteten Druckregelventil mit relativ kleinem Regelbereich.
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In weiterer Ausführung des Mehrfachventils wird vorgesehen, daß eine
Drosselplatte zwischen dem Einlaßstutzen und dem Auslaßstutzen des Mehrfachventils
angeordnet ist, die mehrere kalibrierte Bohrungen aufweist, wo-bei jeder Bohrung
eine pneumatisch hydraulisch oder eiFtrisch betätigte Schließvorrichtung zugeordnet
ist, die einzeln oder in Kombination betätigbar sind.
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Hierbei ist vorzugsweise der Querschnitt der Bohrungen geometrisch
abgestuft. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Druck regeleinrichtung zwischen
der Eingangsleitung zur Meßstrecke und dem Eingang zur Vakuumpumpe aus einen Absolutdruckregelventil
gebildet, das einerseits mit dem Istdruck beaufschlagt int und andererseits mit
einem Solldruck, der sowohl oberhalb wie auch unterhalb Atmosphärendruck einstellbar
ist.
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Bei- einer anderen Ausführung der Druckregeleinrichtung zwischen der
Eingangsleitung zur Meßntrecke und dem Eingang zur Vakuumpumpe ist ein elektrischer
Ist-Druckgeber vorgesehen, dessen Ausgangssignal über einen Verstärker auf ein Soll-Ist-Wertvergleichsgerät
gegeben wird, wobei ein einstellbarer Soll Druckgeber vorgesehen ist, der obenfalls
auf das Vergleichsgerät arbeitet, und dieses über einen Verstärker mit einem elektrischen
Stellmotor für das Druckregelventil in Verbindung steht. Ist in diesem Falle ein
Mehrfachventil mit einem parallelen By-Paß-Druckregelventil vorgesehen, so kann
das Mehrfachventil und: der Solldruckgeber in einer bevorzugten Ausführungsform
mit einem Programm-Schalter für mehror Meßpunkte in Verbindung stehen, der für jeden
Meßpunkt den entaprechenden cJoll-J)ruck vorgibt und den entsprechenden Durchlaßquerschnitt
den Mehrfachventils durch Betätigung der entsprechenden Schließvorrichtungen freigibt.
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In weiterer Ausgestltung dieser Vorrichtung kann vorgesehen werden,
daß der Ist-1)ruckmeßwertverstärker eine Abgleichautomatik aufweist, die für jeden
Solldruck auf einen Nullwert abgleicht und nur die Abweichung an das Soll-Ist-Wertvergleichsgerät
weitergibt. Um die Einzelelemente des Prüfstandes zwanglos miteinander verbinden
zu können, wird vorgesehen, daß insbesondere das Reglergehäuse eine senkrechte Eingangssammelleitung
und eine entsprechende Ausgangssammelleitung aufweist, die mit dem Maschinenteil
bzw. dem Prüfhaubenteil verbindbar sind, wobei wahlweise diese Verbindung über eine
Seitenwand, die obere oder untere Deckfläche oder die Hinterwand erfolgen kann.
Bei dieser Ausführung ist es besonderes vorteilhaft, daß mehrere Meßstrecken mit
ihren Luftdurchsatzmeßeinrichtungen, Absperrventilen und Druckregeleinrichtungen
in mehreren Ebenon übereinander im Reglergehause angeordnet werden können und mit
der Eingangs- und Ausgangssammelleitung verbunden werden.
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Die Linearisierungsvorrichtung für die Meßwerte und die dazu dient,
die Eichkurve des Durchflußmessers durch eine Stufenkurve anzunähern, besteht vorzugsweise
aus einem digitalen Frequenzmesser, einen Frequenzkomparator und einem Verknüpfungsgerät,
das einer bestimmten Frequenz eine bestimmte iießzeit zuordnet, wobei ein Digitalzáhler
vorgesehen ist, der mit dem Vorknüpfungsgerät und dem Impulsgober des Durchflußmessersverbunden
ist und die während der Meßzeit aufsummierten Impulse zur An7eige bringt. In weiterer
Ausgestaltung der so charakterisierten Linearisiorungsvorrichtung wird vorgesehen,
daß am Eingang der Linearisierung ein ImpulspegelanpassungsgexEt mit eingebauter
Verknüpfungslogik vorgesehen ist, wobei dies Gerät einerseits unabhängige Eingänge
für mehrere Durchflußmesser aufweist sowie Eingänge für Signale von ebensovielen
Frequenz-Komparatoren, und daß unabhängige Ausgänge zu den Meßstrecken und den Frequenz-Kornparatoren
sowie ein Ausgang zum digitalen Frequenzmesser und dem Digitalzähler vorgesehen
sind und die Verknüpfungslogik so eingerichtet ist, daß jeweils die Impulse eines
Durchflußmessers, der einen Frequenzkomp rator entspricht, auf den Ausgang zum digitalen
Frequenzmesser und dem Digitalzähler geleitet werden, und daß ferner die
Ausgänge
zu den Meßstrecken,bis auf die gerade in Betrieb befindliche, ein Absperrsignal
erhalten.
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Hierbei ist vorteilhafter Weise der Frequenzmesser als digitale Zähleinheit
ausgebildet, die durch ein Zeitglied taktweise ausgelöst wird und die Frequenz in
Form eines binär kodierten Signals abgibt. Dabei wird dieses Signal vorzugsweise
in einem Zwischenspeicher gespeichert, der mit dem Frequenzmesser verbunden ist
und über eine Und-Verknüpfung mit jedem Frequenzkomparator, wobei dieser Zwischenspeicher
einen Eingang aufweist, der über eine Und-Verknüpfung immer dann ein Signal zur
Frequenzwertübernahme erhält, wenn ein Signal vom Zeitglied und von einer Synchronisierungseinrichtung
vorliegt.
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Der Aufbau jedes Frequenzkomparators ist dabei so gestaltet, daß er
aus sovielen Unterkomparatoren besteht wie Frequenz sprünge notwendig sind, und
daß jeder Untorkomparator aus von außen auf eine bestimmte Zahl codierbaren Bausteinen
besteht, die dann ein Signal erzeugen, wenn eine der eingegebenen Zahl entsprechende
Frequenz an den Eingängen erscheint, wobei jeder Baustein eines Unterkomparators
über eine Und-Verknüpfung mit einem der Eingänge eines Speichers in Verbindung steht,
dessen anderer Eingang über eine Oder-Verknüpfung einerseits mit einem der Eingänge
aller übrigen Speicher verbunden ist und andererseits über die Oder-Verknüpfung
mit den Ausgängen aller übrigen Speiohor.
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Um ein automatisches Umschalten der Meßbereiche der 1)urchflußmesser
zu erzielen und die entsprechenden Frequenzkomparatoren einzuschalten, ist vorgesehen,
daß der Eingang des Speichers für den Unterkomparator mit dem niedrigsten eingestellten
Frequenz wert in Verbindung steht mit dem Impuispegelanpassungsgerät und ein Signal
abgibt, wenn diene Frequenz unterschritten ist, und daß der Eingang des Speichers
für den Unterkomparator mit dem höchsten eingestellten Frequenzwert in Verbindung
steht mit dem Impulspegelanpastungsgorät und ein Signal abgibt, wenn diese Frequenz
überschritten ist, und daß diese Signale ein Umschalten auf eine Meßstrecke mit
entsprechendem Meßbereich und dem zugehörigen -Frequenzkomparator hervorrufen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung, insbesondere des VerknüpfungsgerEts,
ist vorgesehen, daß dieses aus einem Kreuzschienverteiler für jeden Frequenzkomparator
besteht, mit ebensovielen Spalten wie Unterkomparatoren vorhanden sind, die mit
den Ausgängen der entsprechenden Speicher verbunden sind und daß über die Zeilen
jeder Frequenz eine bestimmte Meßzeit zugeordnet ist. Zur Vereinfachung des Aufbaues
der Linearisierungseinrichtung kann vorgesehen werden, daß der Digitalzähler und
die Synchro.nisierungseinrichtung vereinigt sind und am Ende jeder Meßzeit ein Synchronisationsimpuls
ausgelöst wird, der über die Und-Verknüpfung auf den Zwischenspeicher wirkt und
als Startimpuls wieder auf den Digitalzähler zurückgeleitet wird. Gemäß einer anderen
Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Zeitglied als Synchronisierungseinrichtung
ausgebildet ist, indem es außer dem Takt signal zum Frequenzmesser einen Synchroninationsimpuls
über die Und-Verknüpfung auf den Zwischenspeicher liefert und dieser Synchronisationsimpuls
vom Ausgang der Und-Verknüpfung als Startimpuis auf den Digitalzähler geleitet wird,
wobei der Synchronisationsimpuls im Abstand eines Vielfachen des Taktsignals ausgelöst
wird.
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Da der Prüfstand gemäß der Erfindunglwie schon gesagtlsowohl als Entwicklungsprüfstand
wie auch als Serienprüfstand angelegt ist, ist vorgesehen, daß die Saugdruckregeleinrichtung
Nittel zur stufenlosen Einstellung des Saugdruckes aufweist bzw. Mittel zur wählbaren
Einstellung des Saugdruckes auf vorbestimmte Werte aufweist.
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Der Prüfstand nach der Erfindung ist auf den beigefügten Zeiohnungen
beispielsweise erläutert, wobei Fig. 1 eine perspektivisohe Ansicht des Prüfstandes
ohne dem Maschinenteil, Fig. 2 eine schematische Darstellung der Prüfstandselemente,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Prüfhaube, Fig. 4 ein Mehrfachventil
in perspektivisoher auseinandergezogenerDaxetellung, Fig. 5 die Anordnung der Prüfstandselemente
im Regler häuse, Fig. 6 eine schematische Darstellung der Saugdruckregelung und
Fig. 7 ein Blockschaltbild der Linearisierungsvorrichtung für die Meßwertanzeige
darstellen. Wio in Fig. 1dargestellt, sind
das Reglergehäuse 1,
der Meßschrank 2 und der Prüfkammerteil 3 in einem Raum aufgestellt, wobei die Zuordnung
dieser 3 Elemente, wie später erklärt, beliebig sein kann. Der Prüfkammerteil 3
weist den Prüfkammerunterteil5auf und die aufklappbare Prüfhaube 5a. Ferner ist
ein Schaltpult vorgesehen, mit Ein- und Ausschaltern 12 zum Inbetriebsetzen der
verschiedenen Pumpen und Verdichter. Das Öffnen und Schließen der Haube erfolgt
über die Schalter 18, wobei jeweils immer 2 Schalter gleichzeitig zweihändig betätigt
werden müssen. Die Haubenverriegelung wird durch den Hebel 19 betätigt. Der Meßschrank
2 weist digitale Anzeigegeräte 6 und 7 für den Luftdurchsatz und den Kraftstoffdurchsatz
auf. Ferner sind die Einschübe 8 vorgesehen, auf die die elktronischen Schaltelemente
aufgebaut sind und die bedarfsweise leicht ausgewechselt werden können. Es sind
ferner Thermometer 9 und annaloge Druckanzeiger 10 vorgesehen, wobei die annaloge
Druckanzeige dazu dient, den Druckverlauf zu verfolgen, während die digitalen Druckanzeiger
11 jeweils den augenblicklichen Zahlenwert des Druckes anzeigen. Diese Anzeige ist
erheblich genauer als die Anzeige mit den Annalog-Meßgeräten, läßt aber nicht sinnfällig
erkennen, wie der augenblickliche Druck-verlaufe ist.
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Auf der Fig. 1 sind neun digitale Druckanzeigegeräte abgebildet, es
werden aber davon mir vier benutzt bei der Anlage, wio sie in der Fig. 2 beschrieben
ist. Die Handräder 16 dienen dazu, den Soll-Druck für die Druckregler vorzugeben,
wobei der Soll-Druckverlauf auf dem Anzeigegerät 13 verfolgt werden kann. Ein Schreibgerät
14 ist ferner vorgesehen, um die Meßwerte zu regriotieren.
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Es ist ferner noch ein Anzeigegerät 17 vorgesehen, daß den Druck unter
der Vrüfhaube anzeigt, sowie ein doppeltes Anzeigegerät 21, das von der Temperatur
des Kraftstoffes den Soll- und den Ist-Wert angibt. In der Fig. 2 sind der Reglerteil
1, der Meßschrank 2, der Prüfkammerteil 3 und dor Maschinenteil 4 gestrichelt umrandet,
um die Verbindung mit der Fig. 1 herzustellen. Im Maschinenteil wird die Luft über
einen Filter 22 und einen Ansauggeräuschdäpfer 23 von dem Verdichter 24 angesaugt
und über oin Gerät 25, das zur Regelung der Temperatur der gelieferten Luft und
zur EinstEllung der Feuchte auf einen bestimmten Wert dient, in die Meßntrecken
gefördert. Der Vordruck wird durch ein Uberströmenventil 2E, eingestellt, das einerseits
über eine Leitung 26a mit dem Ist-Wert des Leitungsdruckes beaufschlagt ist und
andererseits
über eine Leitung 26b mit dem Soll-Wert des Druckes.
Auf diese Weise wird über den Geräuschdämpfer 27 die überschüssige Luft abgeblasen,
während die benötigte Luft über einen weiteren Filter 28 in die eigentliche Meßstrecke
gelangt, die aus dem Durchflußmengenmesser 31, einem Absperrventil 32, einem Druckregelventil
33 besteht, wobei weitere parallele Moßstrncken angeordnet sein können, da sowohl
die Durchflußmengenmesser 31 wie auch die Druckregler 33 nur einen bestimmten Bereich
überspannen. In der Zeichnung ist eine parallele Meßstrecke angeordnet mit dem Durchflußmengenmesser
31' dem Absperrventil 32' und dem Druckregler 33' . Über eine Programmschalteinrichtung
wird jeweils nur die Meßstrecke geöffnet, deren Maßbereich benötigt wird. Die Regler
33 bzw. 33' erhalten ebenfalls den Ist-Wert des Druckes, zugeführt über die Leitungen
33a bzw. 33'a, sowie den Solldruck über die Leitung 33b. Ein Temperaturg-eber 9a
ist am Eingang c7er Meßstrecken eingeordnet und über eine Leitung 25a mit dem Gerät
25 verbunden. Der Druck in den Meßstrecken wird durch die Regler auf 815 Torr eingestellt,
wahrend der Druck vor der Prüfhaube normalerlteise 760 Torr beträgt, aber zur Simulation
verschiedner Höhenzustände auch auf andere Drücke eingerrogelt werden kann. Dies
geschieht mittels der Reglur 34 bzw.
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34' , die einerseits über die Leitungen 34a und 34'a mit dem Istdruck
beaufschlagt sind, und andererseits über die Leitungen 34b mit dem gewählten Solldruck.
Um in diesen Regler keine Strömungsverluste zu haben, wenn sie nicht benutzt werden,
sind By-Paßyentile 35 bzw. 35' vorgesehen, die dann geöffnet werden.
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Es ist ferner möglich eine Klimasimulienuig vorzunehmen und die durch
den Vergaser strömende Luft auf beliebige Temperaturen zu bringen und auf beliebige
Feuchtegrade durch das Klimatisierungsgerät 37. Dadurch, daß ein Klimatisierungsgerät
25 vor den Meßstrecken angeordnet ist und die Meßstreckon von Reglern begrenzt sind,
können keinerlei Einflüsse der Außenlufttemperatur dos Außenluftdruckes bzw. der
Temperatur und des Druckes in der Prüfkammer auf die Meßwerte itbertragen werden,
so dafl dio so erzielten Anzeigen direkt das gewünschte Ergebnis darstellen, ohne
daß Korekturen vorgenommen zu werden brauchen. Ein Thermometer 9b ist noch vor dem
Klimagerät vorgesehen, um den Zustand der Luft nach Durchströmen der Meßstrecken
kontrollieren zu können, sowie ein
Thermometer 9d, das den Zustand
der Luft bei Eintritt in die Prüfkammer anzeigt. Die Prüfkammer besteht aus einem
Prüfkammerunterteil 5, auf dem der Vergaser 42 befestigt ist, sowie einer aufklappbaren
Prüfhaube, die vorzugsweise in Form einer durchsichtigen Glocke ausgebildet ist
mit doppelten Wandungen 5a und Sb,zwischen denen Luft zirkuliert von der gleichen
Temperatur wie die, die in der Prüfkammer herrscht. Die Luft kommt von einem Gebläse
24a bzw. wird von dem Verdichter 24 abgezweigt, und tritt in die Haube bei dem Eintrittsstutzen
5e ein und verläßt die Haube durch die Öffnung 5d. Zum Aufklappen der Haube ist
ein Betätigungsglied 41 vorgesehen, während die Verriegelung durch ein oder mehrere
Verriegelungsglieder 39 erfolgt. Ein Schaltelement 40 ist ferner vorgesehen, das
dazu dient, die Absperrventeile 36 und 44 nach Schließen der Haube zu öffnen und
das Belüftungsventil 38 zu schließen. Während das Schließen der Absperrventile 36
und 44 bzw. das Öffnen des Belüftungsventils 38 erfolgt bei Betaigung der Schalter
zum öffnen der Prtifhaube. Der Druck auf der Saugseite des Vergasers 42 wird durch
eine Vakuumpumpe 30 erzeugt und durch ein Regelgerät 29, das zwischen dem Punkte
A am Eingang der Ileßstrecken und dem Punkte B am Eingang dor Vakuumpumpe angeordnet
ist. Dieser Druck wird durch das Anzeigegerät 20 kontrolliert. Mittels des Druckregelgorätes
29 läßt sich der Druck auf der Saugseite des Vergasers 42 stufenlos auf jeden gewünschten
Wert einstellen4 Es ist ferner möglich eine Programmiereinrichtung vorzusehen, die
bei einer Verwendung als Serienprüfstand die jeweiligen gewünschten Drucke, dio
zu den Moßpunkten gehören, automatisch einstellt. Die zum Vergaser 42 führende Kraftstoffleitung
42a wird über eine Schnellkupplung 43 mit Doppelrückschlagventil an die kraftstoffversorgung
angeschlossen.
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Diese besteht aus einem Kraftstoffbehälter 56, einer Kraftstoffpumpe
55, einem Rückschlagventil 5t, einem Kraftstoffilter 52, einer Temperiorvorrichtung
50 für den Kraftstoff, sowie einem Druckspeichergefäß 49.
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Der Kraftstoff gelangt dann über das Druckregelventil 47 auf die Durchflußmeßstrecke,
die wie auch bei den Meßstrecken für die Luft in mehrere Meßstrecken aufgeteilt
werden kann, um einen großcn Meßbereich zu über brücken. Die Absperrventile 46 bzw.
46' dicnen dazu, die jeweilige Meßstrecke zu- und abzuschalten, während die Durchflußmesser
45 bzw. 45' mit ihren Meßwertgebern 45 a bzw. 45' a hinter diesen Absperrventilen
angeordnet sind. Die Temperatur des Kraftstoffes wird durch das Thermometer 9 c
kontrolliert, während der Druck durch das Manometer 17 kontrolliert wird. m einen
sein digen J)urchfluß durch den Druckrcgler 47 auch bei abgetrenntem Vergaser 42
zu erhalten, d. h. bei geöffneter Schnellverbindung 43 ist eine Düse 48 vorgesehen,
die eine gewisse Menge Kraftstoff in den Tank zurtickfließen läßt. Der Ist-Wert
des Druckes wird Über die Leitung 47 a auf den Regler 47 gegeben. Ein Druckbegrenzer
51 ist ferner vorgesehen, der mit dem Ist-Druck er die Leitung 51 a beaufschlagt
ist und der dazu dient, die überschüssige Kraftstoffmenge, die von der Pumpe 55
gefordert wird, in den Tank zurückzuliefern. ITm ein übermäßiges Ansteigen des Druckes
hinter der Pumpe 55 zu vermeiden im Falle einer Blockierung der Regler 47 und 51,
ist eine Berstscheibe 53 vorgesehen, die bei übermäßigem Druckanstieg zerplatzt
und den Kraftstoff in den Behälter 56 zurückführt.
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An Druckmessungen werden durchgeführt eine Differenzdruckmessung zur
Feststellung des Zündunterdrucks. Dieser Druck wird analog über das Anzeigegerät
11 a dargestellt und digital durch das Anzeige gerät 10 a. Es wird ferner der Differenzdruck
über den Vergaser lerlessen und zur Anzeige gebracht über das Analoganzeigegerät
11 b und das Digitalanzeigegerät 10 h. er Vergaservordruck wird über das Analoganzeigegerät
11 c und das Digitalgerät 10 c zur Anzeige gebracht, während der vor der Meßstrecke
herrschende Druck durch das Analoganzeigegerät
11 d und das entsprechende
Digitalanzeigegerät 10 d kenntlich gemacht wird. In der Figur 3 ist die Prüfkammer
in größeren Einzelheiten dargestellt.
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er Prüfkammerunterteil 5 ruht auf einer Grundplatte 5 c und weist
ein Flansch 5 f auf, auf dem die Prüfhaube ruht. Die Prüfhaube ist durchsichtig
und doppelwandig ausgeführt mit dem innercn Teil 5 b und dein äußeren Teil 5 a,
wobei der äußere Teil einen Eintrittsstutzen 5 g aufweist für die Zufuhr von temperierter
Luft, wic schon vorher erwähnt, und eine Austrittsöffnung 5 d für diese Luft. Der
innere und äußcre Prüfhaubenteil ist auf einem Flansch 5 g befestigt, der einen
Bund 5 h aufweist und in den Spalt zwischen dem innercn Teil 5 b und dem äußeren
Teil 5 a hineinragt. Dieser Bund 5 a ist mit Nuten 74 versehen, in die Dichtungsringe
75 cingelegt sind. Ähnliche Nuten 76 mit einem l)iciltring 77 sind auch zwischen
den Flanschen 5 f und 5 g vorgesehen, um die Abdichtung zu gewährleisten. Ein Scharnierglied
G0 ist über eine Verstärkungsplatte 61 an dem Flansch 5 g der Prüfhaube befestigt,
während das zweite Gl.ied 63 des Scharniers, das über die Achse 62 beweglich mit
dem ersten Glied 60 verbunden ist, ist an dein Unterteil 5 der Prt.ifkammer verschweißt
ist und cs erlaubt, die Prüfhaube hochzuklappen. Dieses Hochklappen wird durch ein
Stcllglied bewirkt, das aus einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder 41 besteht,
aus der Kolbens tange 41 a, die über das Auge 41 c und den Stift 59 iri t dein oberen
Glied 60 des Scharniers verbunden ist, während der Zylinder 41 über das U-Stück
41 1) und den Stift 58 beweglich mit einem Sockel 57 verbunden ist, der am Prüfhaubenteil
befestigt ist. Die Verriegelung der Prüfhaube erfolgt über einen Kipphebel 67, der
über den Stift 69 in der Stütze 68 beweglich befestigt ist und dessen Ende 67 a
auf den Flansch 5 g der Prüfhaube drückt, wenn das Betätigungsglied, bestehend aus
dem hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 39, der Kolbenstange
39
a, dem U-Stück 39 c und dem Stift 66, in seiner äußersten Stellung ist. In diescr
Stellung stützt stich der Zylinder 39 über das Gelenk 39 b mit dem Stift 65 und
dem Stützstück 64 auf dem Prüfhaubenteil ab. Wie gestrichelt angedeutet, können
mehrere Verriegelungszylinder 39 und Kipphebel 67 auf dem Umfang des Flansches 5
g vorgesehen sein. Der Vergaser 42 ruht auf einer beweglichen Vorrichtung, die einerseits
aus den Flanschen 78 und 79 besteht und dem Faltenbalg 80 und hierdurch die Verbindung
zur Saugleitung herstellt und andererseits aus den Riittcl- und Kippvorrichtungen
81 besteht, die über die Hebel 82, die Stifte 83 und die Anlenkvorrichtung 79 a
mit dem Flansch 79 verbunden sind. Der Flansch 78 sowie der Flansch 79 weisen Bohrungen
84 auf zur Befestigung an der Grundplatte 5 c bzw. ani Befestigungsflansch des Vergasers
42. J)ie Kipp-und Rüttelvorrichtung 81 weisen Bohrungen 85 auf; mitteils derer die
Kipp- und Rüttelvorrichtungen an der Grundplatte 5 c befestigt werden. Durch entsprechende
Betätigung der Rüttcl- und Kippvorrichtung 81 kann der Vergaser 42 in jeder Richtung
zur Vibration gebracht bzw. gekippt werden, um den Einfluß dieser Zustände auf sein
Verhalten zu prüfen. I4ic Benzinleitung 42 a ist mittels der Schnellverbindung 43
mit der Benzinversorgung verbunden. Am Unterteil 5 der Prüfhaube sind Flächen 71
angefräst, die Bohrungen 72 aufweisen, durch die verschiedene Eins tel lungen am
Vergaser während des Betriebes des Prüfstandes vorgenommen werden können.
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Diese Öffnungen können durch die Stopfen 70 verschlossen werden. Insbesondere
bei der Saugdruckregelung kann der Aufbau vereinfacht werden dadurch, daß die Druckregelvorrichtung
aus einem Mehrfachventil besteht mit parallelgeschaltetem Druckregler von relativ
kleinem Regelbe reich. Dabei ist das Mehrfachventil vortei lllaft so aufgebaut,
daß es einen mit einem Flansch 86 versehenen
Einlaufstutzen 88
aufweist, der in eine Vorkammer 89 übergeht, die in einem Flansch 92 endet. Der
Flansch 86 ist mit Bohrungen 87 versehenbund der Flansch 92 mit Bohrungen 93, die
für den Durchgang der Befestigungsschrauben dienen. Der Ausgangsstutzen 97 weist
einen Flansch 95 mit Bohrungen 96 und einen Flansch 98 mit Bohrungen 99 auf. Zwischen
dem Flansch 92 der Vorkammer und dem Flansch 95 des Ausgangsstutzens ist eine Platte
94 gespannt, die Bohrungen 94 a - g verschiedenen Durchmessers aufweist. Diese Bohrungen
können wahlweise geöffnet und geschlossen werden durch Schließvorrichtungen, die
aus einem Hydraulik- oder Pneumatik-Zylinder 91 bestehen, dessen Kolbenstange 91
c mit einem Stopfen 91 d versehen ist und die so über Bohrungen 90 der Vorkammer
89 dicht angeordnet sind, daß die Stopfen 91 d bei Betätigung der Schließglieder
die jeweilige Bohrung 94 a - g überdeckt. Zur Betätigung der Schließglieder weisen
die Zylinder 91 Ausgänge 91 b und Eingänge 91 a auf, die entsprechend angesteuert
werden. Die Querschnitte der nOhrungen 94 a - g sind zweckmäßig geometrisch gestuft,
so daß man durch die Kombination verschiedener Bohrungen einen großen Lieferbereich
iiberstreichen kann. Der parallel geschaltete Regler braucht dann nur noch einen
kleinen Regeibereich aufzuweisen, um eine kontinuierliche Regelung zu gewährleisten.
Die Flansche 92 und 95 sind über die Schrauben 100 und Muttern 101 miteinander verbunden
und spannen die Platte 94 dicht ein. In der Figur 5 ist dargestellt, wie das Reglergeiiäuse
einerseits an den Maschinenteil angeschlossen werden kann und andererseits an den
Prüfhaubenteil. Es ist ferner gezeigt, wie die einzelnen Meßstrecken in diesem Gerät
eingeordnet sind.
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Wie man auf der Figur 5 sehen kann, ist eine senkrechte Eingangssammelleitung
102 an einer Seite des Reglergehäuses angeordnet und weist Eingänge 102 a, 102 b,
102 c und 102 d auf, die es gestatten, sowohl von oben wie von unten als auch von
vorne und von der Seite an das Regler
gehäuse heranzukommen. Der
Maschinenteil kann also praktisch an jeder Seite des Reglergehäuses aufgestellt
werden und wird dann über eine flexible Leitung mit einem der genannten Eingänge
verbunden. Auf die gleiche Weise ist an einer anderen Seite des Reglergehäuses eine
Auslaßsammelleitung vorgesehen, die die Ausgänge 103 a, 103 b, 103 c und 103 d zun
Prüfkammerteil aufweist. Auch auf dieser Seite ist man völlig frei in der Aufstellung
des Prüfkammerteils in Bezug auf das Reglergehäuse. Die einzelnen Meßstrecken sind
in mehreren Ebenen iibereinander im Reglergehäuse angeordnet, und zwar so, daß diese
Meßstrecken leicht ein- und ausgebaut werden können, so daß der Meßbereich je nach
Bedarf eingestellt werden kann.
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Die Meßstrecken sind jeweils mit einem Ausgang 102 e der EinEangssammelle:itwlg
und einem Eingang 103 e der Ausgangssammelleitung bzw. einem Ausgang 102 f und einem
Eingang 103 f bzw. einem Ausgang 102 g und einem Eingang 103 g verbunden. In jeder
Meßstrecke befindet sich ein Durchflußmesser 31 bzw. 31' bzw. 31", ein Absperrventil
32 bzw. 32' bzw. 32", ein Druckregler 33 bzw. 33' bzw.
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33", zwei T-Stücke 104, 105 bzw. 104', 105' bzw. 104", 105", zwischen
denen ein weiteres Absperrventil 35 bzw.
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35' bzw. 35" angeordnet ist sowie ein weiteres Druckregelventil 34
bzw. 34' bzw. 34", das zur Einstellung des Druckes in der Prüfkammer bei llöhensirlulation
dient.
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Jede Meßstrecke kann von der Ausgangssammelleitung 103 getrennt werden
durch ein Absperrventil 36 bzw. 36' bzw.
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36". Durch diese sehr einfachc und rationelle Anordnung wird weitgehende
Freizügigkeit in der Aufstellung der einzelnen Prüfstandselemente gewährleistet
und in der Einstellung des Meßbereichs des Prüfstandes auf die vom Käufer definierten
Bedingungen, d. 11. die Prüfstände können so ausgelegt werden, daß sie einen Meßbereich
von einem Kilo Luftdurchsatz pro Stunde bis zu 1500 lhilogramm Luftdurchsatz pro
Stunde aufweisen. Dabei sind jeder Meß- und Regelebene im Reglergehäuse im in Einschubtechnik
aufgebauten
Meßschrank ein oder mehrere Einschübe zugeordnet. Auf diese Weise ist nicht nur
weitgehende Übereinstimmung im Aufbau gewährleistet, sondern auch eine große Übersichtlichkeit,
die der leichten Überwachung und Reparatur zugute kommt. Vom Maschinenteil ist noch
zu sagen, daß in ihin, außer dem Verdichtcr und der Vakuumpumpe alle Geräte untergebracht
sind, die sich im Luftsystem stromaufwärts vom Reglergehäuse befinden. Auch der
Maschinenteil ist in drei Baugruppen aufgeteilt, die sich beliebig zueinander anordnen
lassen, so daß man trotz der Größe der Anordnung weitgehend unabhängig von den räumlichen
Gegebenheiten ist, d. h. der Maschinenraum, indem der Maschinenteil aufgestellt
ist, kann zum Prüfraum beliebig angeordnet sein, er kann darüber, darunter, dahinter,
rechts oder links davon sein und die Verbindungen können ohne lange Leitungsverlegung
hergestellt werden. Es folgt daraus, daß der Prüfstand stets den vorhandenen Räumlichkeiten
angepaßt werden kann und durch seine Temperierung bzw. Klimatisierung auch von den
Temperatur-und Feuchteverhältnissen völlig unabhängig ist.
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Die Saugdruckregelung erfolgt wie schon erwähnt, indem eine Verbindungsleitung
zwischen den Punkten A und B über einen Regler mehr oder weniger geöffnet wird.
Ilierbei kann entweder ein rein pneumatisch betätigter Regler vorgesehen scin, der
den ganzen Meßbereich überstreicht mit einem Eingang für den Ist-Wert des Druckes
und einen Eingang fiir den Soll-Wert des Druckes, wobei dieser Soll-Wert durch einen
Absolutdruckregler nit iiandverstellung vorgegeben wird und sowohl ober]ialb die
auch unterhalb Atmosphärendruck licgcn kann. Oder aber man kann ein Mehrfachventil
vorsehen mit parallel geschaltetem By-Pass-Regelventil von geringem Regelbereich.
In l)eielcn F len ist es möglich, dcn gesamten Druckbereich stufenlos
einzustellen,
so wie es z. B. ei einem Entwicklungsprüfstand notwendig ist. In der Figur 6 ist
eine vorzugsweise Ausführungsform einer Regeleinrichtung dargestellt für den Saugdruck,
die aus einem Mehrfachventil 106 besteht, dessen Ein- und Ausgang zwischen den Punkten
a und b des Schemas in Figur 2 angeordnet sind. Dieses Mehrfachventil 106 weist,
wie schon beschrieben, mehrere Betätigungsglieder 91 auf, die wahlweise einzeln
oder in Kombinationen die Durchlaßöffrnrng 94 a - 94 f öfEnen bzw. schließen. Parallel
zu diesem Mehrfachventil 106 ist ein Durchflußregelventil 107 vorgesehen, das durch
einen elektrischen Stellmotor eingestellt wird. Ein elektrischer Ist-Druckgeber
111 ist in der Saugleitung angebracht und übermittelt iiber einen Eingang 109 a
den Ist-Druck in Form eines elektrischen Signals auf einen Meßverstärker 109 mit
Abgleichautomatik. Der Soll-Wert des Druckes wird über ein Glied 110 a in das elektrische
Soll-Wert-Vorgabegerät 110 eingegeben und gelangt von da zusammen mit dem Ist-Wert
in das Regelglied 108 mit Leistungsausgang und einstellbarem Zeitverhalten. In diesem
Regelglied 108 sind angeordnet ein Soll/Ist-Wertvergleichsgerät 108 b und ein Verstärker
108 a in Form von Thyristoren. Im Soll/ Ist-Wertvergleichsgerät 108 b werden die
eingegebenen elektrischen Signale verglichen und es wird ein Ausgangssignal gebildet
in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Signalen, die aus dem Ist-Wertgeber
109 und dem Soll-Wertgeber 110 kommen, wobei dieses Signal danii über den Verstärker
108 a an den stellmotor des Regelventils 107 gegeben wird und eine entsprechende
Verstellung des Regelventils bewirkt. Bezüglich der Abgleichautomatik in dem elektrischen
Ist-Druckgeber 109 sei noch bemerkt, daß der jeweilige Soll-Wert als Null-Wert eingegeben
wird und nur die Abweichung weitergegeben wird. Die Eingänge 106 a des Mehrfachventils
106 und 110 a des elektrischen Soll-Wertvorgebers 110 sind mit einem Programmschalter
verbunden, der es gestattet, den Druck stufenlos zu regeln, indem die Durchlässe
des Mehrfachventils 106 so
geöffnet und geschlossen werden, daß
der gesamte Meßbereich stufenweise durchfahren wird, wobei das Regelventil 107 den
Bereich jeder Stufe an die nachstfolgendc Stufe stufenlos anzuschließen erlaubt,
indem über den Soll-Wertgeber 110 ein cntsprechendes Signal eingegeben wird Dicse
Art Regelung ist wichtig bei der Verwendung des Prüfstandes als Entwicklungsprüfstand,
da in diesem Falle das gesamte L'ennfeld des zu prüfenden Vergasers bestimmt erden
muß. handelt es sich aber um eine Verwendung als Serienprüfstand, so genügt es,
mehrere charakteristische Punkte im Kennfeld des Vergasers zu bestimmten, um festzustellen,
ob der Vergaser den Anforderungen genügt. In diese Falle wird der Programmschalter,
der auf die Eingänge 110 und 110 a wirkt, so eingestellt, daß er für jeden Meßpunkt
eine entsprechendc Durchlaßöffnung des Mehrfachventils 106 einstellt und den Solldruck
auf den elektrischen Soll-Wertgeber 110 gibt. Damit stellt sich das Regelventil
107 so ein, daß der gewünschte Soll-Druck erreicht und eingehalten wird.
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Zur Prüfung des dynamischen Verhaltens des Vergasers, z.
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B. bei plötzlicher Öffnung der Drosselklappe kann gemäß der Erfindung
noch eine Blockiereinrichtung 107 a an der Einstellung des Regelventils 107 vorgesehen
werden, die das Regelventil in einer bestimmten Stellung festhält, unabhängig von
dem dann herrschenden Saugdruck. Es ergibt sich dadurch ein konstanter Durclllaßquerschni
tt in der Saugdruckregeleinrichtung und der Saugdruck stellt sich gemäß einem charakteristischen
Zeitverlauf auf einen neuen Wert ein, nachdem die Drosselklappe vollständig geöffnet
ist. Dieser zeitliche Druckverlauf nach Öffnen der Drosselklappe ist ein Ausdruck
für das dynamische Verhalten des Vergasers in diesem Betriebszustand. Die in dem
Prüfstand gemäß der Erfindung verwendeten Durchflußmesser liaben die Eigenschaft,
den Meßwert in Form eines digitalen elektrischen Signal s abzugeben, d . h.
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in Form von Impulsen, deren Frequenz dem Durchfluß proportional
ist.
Auf diese Weise ist cs möglich, die Meßgdnauigkeit ganz erheblich gegenüber Analogmcßger.iten
zu erhöhen und ferner zu einer direkten numerischen Anzeige des Meßwertes zu kommen.
Die verwendeten Durchflußmesser sind vorzugsweise Dralldurchflußmesser, wie sie
in der DAS 1.473.019 und in der OS 1.498.271 beschrieben sind.
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Um nun die von deri Dralldurchflußmesser ausgesendeten Impulse für
die Anzeige verwenden zu könnten, muß eine Linearis ierungsvorrichtung vorgesehen
werden zur Anpassung der Meßwertsignale an die Eichkurve des Durchflußmessers. Diese
Linearisierung wird dadurch erziclt, daß die Eichkurve elektrisch durch eine Stufenkurve
dargestellt wird, deren Stufen so gewählt werden, daß die Annäherung innerhalb der
gewünschten Meßgenauigkeit liegt.
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Dies wird dadurch erzielt, daß für jede Stufe der Stufenkurve ein
Korrekturfaktor vorgegeben wird, mit dem der dieser Stufe entsprechende Frcquenzwert
multipliziert wird, um zur direkten Anzeige der Durchflußmenge zu gelangen. In der
Praxis sicht dics so aus, daß von Sekunde zu Sekunde die vom Dralldurchflußmesser
kommenden Impulse gezählt werden, daß festgestellt wird durch einen Frequenzkomperator,
in welchem Bereich der Eichkurve diese Impulse fallen und daß hierdurch ein Steuergerät
ausgelöst wird, das auf das Anzeigegerät den Multiplikationsfaktor gibt in Form
eines Zeitsignals, währenddem das Anzeigegerät die ihm zugeleiteten Impulse vom
Durchflußmesser aufsummiert. Das Linearisierungsgerät ist dabei im einzelnen folgendermaßen
aufgebaut : Die von den Durchflußmessern ausgesandten Impulse gehen in ein Impulspegelanpassungsgerät
112 mit eingebauter Verknüpfungslogik, wobei mehrere Eingänge 112 a vorgesehen sind,
von denen jeder jeweils mit einem Durchflußmesser verbunden ist, falls mehrere Durchflußmesser
vorhanden sind, um einen großen Meßbereich ch ZU ü1ierstreiciieii . Der Ausgang
112 d, an Jcm nur die Impulse des jeweils benutzten Durchflußmessers erscheinen,
steht in Verbindung
einerseits mit dem digitalen Anzeigegerät 128
und andererseits mit einem Frequenzmesser 114. Dieser Frequenzmesser 114 besteht
aus einer digitalen Zähleinheit, die taktweise jedc Sekunde von dem Zeitglied 116
angesteuert wird und die vom Ausgang 112 d kommenden Impulse während einer Sekunde
zählt. In der digitalen Zähleinheit ist ferner ein Codiergerät vorgesehen, das die
Frequenz in ein binär codiertes Signal umformt, das am Ausgang des digitalen Zählers
114 erscheint und jeweils nach einer Sekundc gelöscht wird. Das binär codierte Frequenzsignal
wird jeweils an einen Zwischenspeicher 115 weitergegeben, der dieses Signal seinerseits
nur dann weitergibt, wenn auch ein Synchronisa-tionssignal über die Und-Verknüpfung
117 am Zwischenspeicher 117 anliegt. Dieses Synchronisations-Signal kann durch das
Anzeigegerät 128 erzeugt werden am Ende jedes Meßzyklus und über die Und-Verknüpfung
weiterer gegeben werden, wobei es vom Ausgang der Unverknüpfung 117 wieder an das
Anzeigegerät 128 zurückgeleitet wird, um einen neuen Meßzyklus einzulciten. Dieses
Synchronisationssignal kann aber auch von dem Zeit glied 116 erzeugt werden und
auf die Und-Verknüpfung 117 geleitet werden, wie cs gestrichelt angedeutet ist,
dann fällt sclbstverständlich die Verbindung zwischen dem Anzeigegerät 128 und dem
Eingang der Und-Verknüpfung 117 weg, während die Verbindung vom Ausgang der Unverknüpfung
mit dem Anzeigegerät 128 er]ialten l)lcibt. In diesem Falle gibt das Zeitglied z.
13. alle Sekunde ein Signal aus, das an die digitale Zähleinheit 114 geleitet wird,
sowie z. I.
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alle 5 Sekunden ein Synchronisationssignal aus, das an die Und-Verknüpfung
117 geleitet wird. Für jeden Durchflußmesser, d. h. für jede Eichkurve ist ein Frequenzkomparator
119 bzw. 119' usw. vorgesehen, der über eine Und-Verknüpfung einerseits mit dem
Zwischenspeicher 115 verbunden ist und andererseits mit einem der Ausgänge 112 c
des Impulspegelanpassungsgeräts 112. Die Funktion dieser
Und-Verknüpfung
118 besteht darin, nur den Frequenzkomparator 119 bzw. 119' anzusteuern, der für
den Meßbereich des in Betrieb befindlichen Durchflußmessers zuständig ist. Wic schon
gesagt, ist jede Eichkurve in eine bestimmte Anzahl Stufen aufgeteilt, wobei jede
Stufe einen bestimmten Frequenzbereich entspricht. Jeder Frequenzstufe ist daher
ein Unterkomparator 119 a, 119 b, 119 c, 119 (1, 119 c zugeordnct, der soviel Bausteine
120, 121, 122 aufweist, wie Dckaden am Anzeigegerät vorgesehen sind. Die den Unterkomparatoren
119 a usw. entsprechenden Frequenzen werden in die Baustcine 120, 121, 122 usw.
über programmierbare Eingänge 120 a, 121 a, 122 a usw. eingegeben und an Ausgang
eines jeden Bausteines erscheint ein Signal dann, wenn am Eingang eine entsprechende
Frequenz erscheint. Die Ausgangssignalc werden auf cine Undverknüpfung 123 geleitet,
so daß nur dann ein Signal hindurchtritt, wenn alle Bausteine des betreffenden Unterkomparators
ein Signal abgeben. Dieses Signal wird in dem Speicher 25 a bzw. 25 b bzw. 125 c
usw. festgehalten, bis cs durch ein Si Signal eines anderen Frequenzkomparators
gelöscht wird. Diese Löschung wird dadurch erziclt, daß die Speicher 125 a, 125
b, 125 c usw. zwei Eingänge aufweisen, wovon der eine jeweils direkt mit dem entsprechenden
Unterkomparator verbunden ist, während der andere Eingang über eine Oderverknüpfung
126 a bzw. 126 b bzw. 126 c usw. mit den Ausgängen aller übrigen Unterkomparatoren
verbunden ist. Die. Ausgänge der Speiciier 125 a, 125 b, 125 c usw.
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sind mit einem Verknüpfungsgerät verbunden in Form eines Kreuzschienenverteilers,
wobei jeder Ausgang eines Speichers 125 a, 125 1), 125 c usw. mit einer Spalte des
Kreuzschienenverteilers verbunden ist. Außerdem ist noch eine Verbindung zwischen
den Ausgängen der Speicher 125 a, 125 b, 125 c usw. mit den Oderverknüpfungen 126
a, 126 b, 126 c usw. aller übrigen Speicher vorgeschen. Auf diese
leise
wird errcicht, daß wenn z. B. ein Signal am Ausgang des Unterkomparators 119 a ersclleint,
der Speicher 125 a ein Signal abgibt, wobei dieses Signal einerseits auf den Kreuzschienenverteiler
120 geleitet wird und andererseits auf die Oder-Verknüpfung aller übrigen Speicher
und diese löscht, so daß nur das Signal vom Unterkomparator 119 a auf den Kreuzschienenverteiler
127 gelangt. Ändert sich nun die Frequenz so, daß z. 13. ein anderer Unterkomparator
ein Signal abgibt, z. B. der Unterkomperator 119 c, dann wird der entsprechende
Speicher 125 c angesteuert und gibt ein Signal auf die entsprechende Spalte des
Kreuzschienenverteilers 127 ab, und es wird ferner ein Signal auf die Oder-Verknüpfung
aller übrigen Speicher gegeben, so daß diese gelöscht bleiben. Es ergibt sich also
aus der soeben erklärten Schaltung, daß die Unterkomparatoren jeweils ein Signal
abgeben, das einen Frequenzbereich überdeckt, der von der am entsprechenden Unterkomparator
eingestellten Frequenz bis zur eingestellten Frequenz des nächsthöheren Frequenzkomparators
reicllt. Bs sci noch bemerkt, daß jeder Frequenzkomparator 119, der einem Dralldurchflußmesser
zugeordnet ist, zwei Ausgänge aufweist, die auf die Eingänge 112 b des Impulspegelanpassungsgerät
112 geleitet werden. Der eine Ausgang wird von dem Unterfrequenzkomparator 119 a
mit dem niedrigsten eingestellten Frequenzwert abgeleitet und über eine Und-Nicht-Verknüpfung
124 auf das Impulspegelanpassungsgerät geleitext. Der andere Ausgang wird von dem
Unterfrequenzkomparator 119 e mit der höchsten eingestellten Frequenz abgeleitet
und ebenfalls auf das Impulspegelanpassungsgerät 112 geleitet. Das durch den Unterfrequenzkomparator
119 a atif das Impulspegelanpassungsgerät 112 gegebene Signal bedeutet, daß man
sich am Beginn des Frequenzbereichs des Frequenzkomparators 119 befindet und es
beeinflußt die Verknüpfungslogik im Impulspegelanpassungsgerät 112 so, daß über
die Aus g1nge 112 c die entsprechende
Meßstrecke eingeschaltet
wird, während das Signal, das von dem Unterfrequenzkomparator mit dem höchsten Frequenzwert
kommt, anzeigt, daß der Meßbereich überscliritten ist und die Verknüpfungslogik
im Impulspegelanpassungsgerät 112 so beeinflußt, daß auf einen neuen Meßbereich
umgeschaltet wird. Der Kreuzschienenverteiler 127 ist ein Gerät, dessen Funktion
darin besteht, einem auf eine seiner Spalten kommenden Signal, das einem bestimmten
Frequenzbereich entspricht, eine Meßzeit zuzuordnen, die am Ausgang des Kreuzschienenverteilers
erscheint und an das Anzeigegerät 128 weitergeleitet wird, so daß dieses die über
den Ausgang 112 d kommenden Impulse während der eingegebenen Meßzeit aufsummicrt
und zur Anzeige bringt.
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Die den einzelnen Spalten entsprechenden Meßzeiten werden in den Zeilen
des Kreuzschienenverteilers 127 einprogrammiert, wodurch die Meßzeit als binär codiertes
Signal am Ausgang erscheint. Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß die Eichkurve
eines jeden Durchflußmessers in einem Frequenzkomparator als Stufenkurve angenäliert
wird, und daß durch eine entsprechende Ilniforinung der so angenäherten Eichkurve
eine direkte numerische Anzeige des Meßwertes erfolgt. Es sei noch emerkt, daß diese
Art Messung und Anzeige zwar erheblich komplizierter ist als eine Anzeige durch
Analoglucrinstrumente, daß aber die Genauigkeit der Messung schr viel größer ist
und mit keiner Analogmessung erreicht werden kann bei vergleichbarem Aufwand.
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Mit dem Prüfstand gemäß der Erfindung kann also z. B.
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das gesamte Kennfeld des zu prüfenden Vergasers durch fahren werden,
indem die Drosselklappenstellung des Vergasers in kleinen Schritten verändert wird
und für jede Stellung der Saugdruck zwischen einem Mindestwert und einem Höchstwert
verändert wird. Bei jedem Wert des
Saugdruckes wird die Durchflußmenge
der Luft notiert sowie die bei diesem Meßpunkt durchgeflossene Kraftstoffmenge und
z. B. durch einen Schreiber notiert.
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Auf diese Weise läßt sich Punkt für Punkt das gesamte Kennfeld des
Vergasers bestimmen, wobei weitere Kennfelder dadurch entstehen, daß z. B. bei der
llöhensimulierung veränderliche Haubendrücke vorgegeben werden.
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Auch der Feuchte-Einfluß der Luft kann auf diese Weise kontrolliert
werden. handelt es sich jedoch um eine Verwendung als Serienprüfstand, d. h. ull
eine Oberprüfung von serienmäßig gefertigten Vergasern in gewissen charakteristischen
Punkten ihres Kennfeldes, dann wird durch eine Programmiereinheit durch Drucktastenwahl
ein bestimmtcr Saugdruck eingestellt, die Drosselklappe wird von außen so verstellt,
daß ein bestimmter vorgeschriebener Luftdurchsatz erreicht wird und es wird dann
der entsprechende Kraftstoffdurchsatz festgestellt. Auf diese Weise lassen sich
die gewünschten Meßpunkte sehr schnell einstellen, wobei auch das Auswechseln der
Vergaser durch die eingebaute Öffnungs- und Schließautomatik der Prüfhaube und den
Schnellverschlüssen zur Befestigung des Vergasers und für die Benzinzufuhr keinen
Zeitverlust darstellt. ci der Serienprüfung wird nur der Leerlaufpunkt von außen
einreguliert, wobei Schraubenzieher durch abgedichtete Durchführung des Prüfhaubentcils
an die eiitsprechenden Schrauben herangeführt werden und von außcn bedient werden.
Nach Durchmessung des Vergasers in den vorgesehenen Priifpunkten wird automatisch
eine markierung am Vergaser angebracht, die darüber eine Aussage abgibt, ob der
Vergaser die Bedingungen erfüllt hat. Es kann ferner noch eine optische Anzeige
vorgesehen werden, die anzeigt, oh der Vergaser gut oder schlecht ist, evtl. sogar
mit einer Auftcilullg der Anzeige für die schlechten Vergaser, je nachdem ol) sie
oberhalb oder unterhalb des vorgeschriebenen Bereiches liegen.
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Durch den Prüfstand gemäß der Erfindung, wird die Möglichkcit gegeben,
die an Vergasern notwendigen Messungen, mit größtmöglicher Präzision durchzuführen
und mit größtmöglicher Schnelligkeit, was eine große Erleichterung sowohl für die
Entwicklungsprüfung wie auch für die Serienprüfung darstellt.
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Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere
die offenbarte räumliche Ausbildung und konstruktive Ausgestaltung, werden- soweit
sie gegenüber dem Stand der Technik einzeln oder in Kombination neu sind - -als
erfindungswesentlich beansprucht.