DE2243556C3

DE2243556C3 - Prüfanlage für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2243556C3
Application number: DE19722243556
Authority: DE
Inventors: Heimo Dipl.-Ing. Feldbach Denk; George Dipl.-Ing. Graz Fredericks
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-10-11
Filing date: 1972-09-05
Publication date: 1974-07-11
Also published as: DE2243556A1; AT351843B; DE2243556B2; ATA878471A

Description

Die Erfindung betrifft eine !'rufanlage für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Einrichtung für den Kompressionsvergleich der einzelnen Motorzylinder durch Messung und Registrierung der Spannungsschwankungen an der Batterie beim Anlassen des Motors ohne Zündung, einem von der Zündspannung erregten kapazitiven Geber mit nachgeschalteter Triggerschaltung, deren Impulse dem Registriergerät zwecks Einblendung von Marken zur Zylinderkennzeichnung zugeführt sind, und einer Einrichtung für die Funktionsprüfung von Generator und Regler der Brennkraftmaschine durch Messung und Registrierung der Generator- bzw. Battcriespannung bei laufendem Motor und veränderlicher Drehzahl.

Solche Anlagen, die ohne Schwierigkeiten als tragbares Gerät ausgeführt werden können, ermöglichen eine rasche und bequeme Kontrolle der wichtigsten Betriebsfunktionen von Brennkraftmaschinen und eignen sich daher speziell für routinemäßige Überprüfungen von Fahrzeugmotoren. Der Vergleich der Komnressioniidrücke der einzelnen Zylinder liefert dabei wertvolle Hinweise auf allfällige Schaden, insbesondere an den Kolbenringen bzw, Ventilen einzelner Zylinder, Da als Meßwert die Batteriespannung herangezogen wird, erhält man die Vergleichsdaten für die Zylinderdrücke ohne jede Demontagearbeit. Auf ebenso einfache Weise erhält man über den Zustand von Generator und Regler bereits nach kurzem Probelauf des Motors Aufschluß.
Bei einem bekannten Gerät der eingangs genannten Art muß darauf geachtet werden, daß beim lü.ompressions- und beim Reglertest die Batteriespannung stets pol richtig an das Gerät angelegt wird. Wegen der in der Praxis vorkommenden Batteriespannungen von 6, 12 und 24VoIt ist eine automatische Spannunijsbereichsumschaltung mit Hilfe einer Relaisschaltung vorgesehen.

Bei der Überprüfung von Generator und Regler muß ein Nullabgleich auf die vorhandene Batteriespannung durchgeführt werden, da nur die Span-

nungsänderung, nicht aber der Spannungswert selbst für den Test von Interesse ist. Der Nullabgleich erfolgt mittels einer Hüfsspannung, deren Wert je nach der vorhandenen Batteriespannung mit einem Potentiometer eingestellt werden muß.

as Bei der Kompressionsvergleichsmessung wird zwecks Kennzeichnung der Zylinder an dem als Registrierstreifen anfallenden Kompressionsbild mit Hilfe des kapazitiven Gebers der durch eintn Widerstand parallel zum Unterbrecher gedämpfte Zündspannungsimpuls für den ersten Motorzylinder der Triggerschaltung zugeführt, welche beim oberen Totpunkt einen Impuls abgibt und dadurch die Betätigung der Schreibnadel für die Zylinderkennzeichnung auslöst.

Obwohl sich die bekannte Prüfeinrichtung im praktischen Gebrauch bewährt und früheren Prüfmethoden überlegen gezeigt hat, sind doch verschiedene Nachteile zu verzeichnen, welche die Handhabung des Gerätes wie auch die Auswertung der Ergebnisse erschweren. So kann es durch einen Bedienungsfehler beim Anschluß des Gerätes an die Batterie zu einer falschen Polung des Gerätes und damit zu einem Kurzschluß unter Ansprechen der Sicherungen kommen. Vor allem aber ergeben sich Schwierigkeiten beim Kompressionstest durch Strörungen der Triggerfunktion für die Einblendung der zur Zylinderke.Mzeichnung erforderlichen Marken, wobei in manchen Fällen nicht nur bei der Totpunktlage des jeweils in Betracht gezogenen Zylinders, sondern auch der übrigen Zylinder am Registrierstreifen in unerwünschter Weise Marken aufscheinen. SchlieC-lich erfordert auch der beim Regler- und Generatortest durchzuführende Nullabgleich mittels einer Hüfsspannung besondere Aufmerksamkeit des Bedieners, wobei auch der zusätzliche Schaltaufwand nachteilig zu verzeichnen ist.

Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine !'rufanlage der eingangs genannten Art hinsichtlich ihrer Arbeitsgenauigk«:it und Bedie-

fio nungswcisc zu vervollkommnen. Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß die Meßeinrichtung zum selbsttätigen Nullabgleich bei der Generator- und Reglcr-Funktionsprüfung eine über einen Wählschalter an die Hingangsspannung schaltbare Speicherschaltung aufweist, die im wesentlichen aus einem Operationsverstärker mit parallelgcschaltetcm Speichorkondensator besteht, und daß die Eingangsspannung und die gespeicherte Spannung den

beiden Eingängen eines in an sieh bekannter· Weise dem Registriergerät vorgeschalteten Summierverstärkers zugeführt sind,

Durch diese Ausbildung der Prüfanlage erübrigt sich eine Spannungsbereichsumschaltung, und der Nullabgleich wird mit Hilfe der Speicherschaltung selbsttätig durchgeführt. Sobald am Gerät die Batteriespannung anliegt, wird dieselbe bei stehendem oder mit Standgas laufendem Motor, je nachdem, wann die Umschaltung auf Generatortest erfolgt, in der Speicherschaltung mit umgekehrter Polarität festgehalten. Die gespeicherte Spannung und die Eingangsspannung werden dem Summierverstärker zugeführt, an dessen Ausgang die Spannung Null aufscheint, da Eingangsspannung und Speicherspannung dem Betrag nach gleich groß aber gegenphasig sind. Bei Erhöhung der Eingangsspannung infolge zunehmender Drehzahl des Motors und damit Zuschaltung des Generators an die Batterie erscheint am Ausgang des Summierverstärkers eine Spannung, die der Spannungserhöhung proportional ist. Diese Spannung gelangt sodann über einen weiteren Verstärker an das Registriergerät, welches den Spannungsverlauf aufzeichnet.

in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß dem kapazitiven Geber ein hochohmiger Ableitwiderstand gegen Masse parallel geschaltet ist. Di)rch die Verwendung eines solchen Gebers werden v.i-.v.-ntlich verbesserte Triggerverhältnisse für die Zyin jerkennzeichnung auf dem Registrierstreifen erreicht. Durch die Parallelschaltung eines huchohmi- £'.-n Ableitwiderstandes gegen Masse können nämiich definierte Zwischenentladungen erfolgen, so ;L,tt sichergestellt ist, daß jeweils nur die Marken zur Kennzeichnung eines bestimmten Zylinders aufge-/o'chnet werden.

Schließlich empfiehlt es sich nach einem weiteren r-.riindungsmerkmal, dem Eingang der Meßeinrichiimg eine Gleichrichtersoaltung, vorzugsweise einen B'iickengleichrichter, vorzuschalten. Das Prüfgerät w-rd dadurch unabhängig von einem polrichtigen Anschluß an die Batterie und außerdem unabhängig davon, ob der positive oder der negative Pol der Batterie an Fahrzeugmasse liegt. Da somit die Meßeinrichiung in jedem Fall mit positiver Spannung gespeist wird, kann die Bedienung des Gerätes ohne Bedenken auch ungeschultem Personal übertragen werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten schematischen Schaltbildes näher erläutert.

Die dargestellte Schaltung der Prüfanlage gliedert sich in eine Meßschaltung 1, eine Triggerschaltung 2 und ein an die Ausgänge dieser beiden Schaltungen angeschlossenes Registriergerät 3, welches die Prüfergebnissc z. B. auf einem Papierstreifen aufzeichnet.

Den Eingang der Meßschaltung 1 bildet ein Gleichrichter4, der im vorliegenden Fall als Brükkengleichrichter ausgeführt ist. Die Eingangsspannung svird dem Gleichrichter 4 über die beiden Battcrieanschlnßkabcl 5 und 6 zugeführt. Dem Gleichrichter 4 ist ein Wählschalter 7 mit den beiden Schaltkontakter.(/ und b nachgeschaltei. In der dargestellten Position des Wählschalter 7 liegen die beiden Schaltkontakte a, b an den mit c bezeichneten und über einen Kondensator 8 verbundenen Fcstkontaklen an. In dieser Position des Wahlschalters 7 wird der Kompressionstest durchgeführt. Durch die kapazitive Ankopplung des nachfolgenden Meßverstärkers erübrigt sich die bei bekannten Ausführungen solcher Prüfanlagen nötige Spannungsberetchumschaltung auf die unterschiedlichen Batteriespannungen.

Der Kondensator 8 läßt nur die der Änderung der Batteriespannung entsprechende Wechselspannung an den nachgeschalteten Meßverstärker gelangen.
In der anderen Stellung des Wahlschalters 7 liegen

ίο die Schaltkontakte a, b an den unmittelbar miteinander verbundenen Festkontakten g an. Diese Schalterposition wird für die Generator- und Regler-Funktionsprüfung eingestellt. Die Eingangsspannung wird einer Speicherschaltung 9 zugeführt, welche im we-

sentlichen aus einem Operationsverstärker 10 mit parallelgeschaltetem Speicherkondensator 11 besteht. Der Speicherschaltung 9 folgt ein Summierverstärker 13, an dessen einem Eingang die über den Sch"¹*"'-¹J und die Leitung 12 geführte Meßspannung anliegt.

Die in der Speicherschaltung 9 gespeicherte Spannung wird über eine Le-.ing 14 an den zweiten Eingang des Summierverstärkeii 13 geführt. Dem Summierverstärker 13 ist über einen Spannungsregler 115 ein Operationsverstärker 16 nachgeschaltet, dessen

^₁I Ausgangsspannung dem Schreibsystem des Registriergerätes 3 zugeführt ist. Die Einstellung der Schrcibnadelausgangspusition für den Generatortest erfolgt mittels eines über einen Schalter 17 zuschaltbaren Spannungsteilers 18

Die Triggerschaltung 2 der Prüfaniage umfaßt einen Zündindikator 19, welcher als kapazitiver Geber ausgebildet ist, an dessen einem Eingang 20 die Zündspannung der zu testenden Brennkraftmaschine anliegt und dessen anderer Ausgang 21 an Masse geschaltet ist. Dem Geber ist ein hochohmiger Ableitwiderstand 22 gegen Masse parallel geschaltet, so daß definierte Zwischenentladungen erfolgen können. Dem Zündindikator 19 ist ein Komperator 23 und diesem ein Operationsverstärker 24 nachgeschalte«, an dessen Ausgang die zur Zylinderkennzeichnung benötigten Triggerimpu'se aufscheinen. Diese werden über eine Leitung 25 dom Triggereingang des Registriergerätes 3 zugeführt. Jedem Triggerimpuls entspricht eine von einem Schreibstift auf dem Registrierstreifen aufgezeichnete Marke. Aus der Lage dieser Marken ist die Zuordnung der einzelnen Schleifen der registrierten Meßkurve zu den Zylindern der Brennkraftmaschine beim Kompressionstest zu entnehmen.

Die Arbeitsweise der dargestellten Prüfanlage ist nun folgende: zunächst werden die Kabel 5 und 6 an den Batterieklemmcn der zu untersuchenden Brennkraftmaschine angeschlossen, der Eingang 20 des Indikators 19 an Zündspannung gelegt und der Eingang 21 des Indikators 19 mit Fahrzeugmasse verbunden Zur Durchführung des Kompressions-Vtrglcichstestes wird der Wahlschalter 7 in die aus der Zeichnung ersichlliche Stellung gebracht. In dieser Schalterstellung ist die Speicherschaltung 9 außer Betrieb gesetzt. Die Brennkraftmaschine wird nun mit Hilfe des Starlers ohne Zündung angelassen. Die Überwindung der Kompression der einzelnen Motorzylinder beim Scanvorgang äußert sich in Spannungsschwankungen an der Batterie, die vom Kondensa-

tor 8 als Wechselspannung der Meßschaltung 1 zugeführt werden. Diese Wechselspannung wird vom Registriergerät 3 auf einem Papierstreifen aufgezeichnet, wobei die Amplitude mittels des Spannungsreg-

lers 15 beliebig eingestellt werden kann. Zugleich werden die vom Zündindikator 19 abgeleiteten Trigerimpulse dem Registriergerät 3 zugeführt und die zur Kennzeichnung des betreffenden Motorzylinders dienenden Marken auf den Papierstreifen aufge-7.eiehnet. Die Auswertung des Registrierstreifens erfolgt auf bekannte, hier nicht näher erläuterte Weise. Für den Generator- bzw. Reglertest wird der Wählschalter? in seine andere Schalterstelking gebracht, in der die Schaltkontakte a, b an den Festkontakten g anliegen. Die Batteriespannung wird nun bei stehendem oder mit Standgas laufendem Motor, je nachdem, wann die Umschaltung auf Generatortest erfolgt, in der Speicherschaltung9 festgehalten. Mit Hilfe eines der Speicherschaltung zugeordneten Zeitgliedes 26 wird sichergestellt, daß zur Speicherung der Batteriespannung eine Zeit von etwa einer Sekunde zur Verfügung steht. Nach Ablauf dieser Zeitspanne, also etwa 1 Sekunde nach Umschaltung auf Generatortest wird mit einem Relaiskontakt 27 der Haltezustand der Schaltung hergestellt. Die Spannung wird so lange gespeichert, als eine Spannung von wenigstens 5 Volt am Eingang der Schaltung anliegt. Beim Abklemmen der Anschlußkabcl 5 und 6 entlädt sich der Speicherkondensator 11.

Während der Dauer von etwa 1 Sekunde nach dem Umschalten auf »Reglertest« ist die Ausgangsspannung des Summierverstärkers gleich Null. Ab diesem Zeitpunkt bewirkt jede Änderung der Eingangsspannung, z. B. infolge Zuschaltung des Generators an

ίο die Batterie bei Erhöhung der Motordrehzahl am Ausgang des Summierverstärkers 13 eine Spannung, welche der Spannungsveränderung proportional ist. Diese Spannung gelangt über den Verstärker 16 zum Registriergerät 3 und ruft dort einen enlsprechenden Ausschlag der bis zu diesem Zeitpunkt geradlinig verlaufenden Meßkurve hervor. Zur Einstellung der Schreibnadel-Ausgangsposition wird dabei der Schalter 17 geschlossen. Die Auswertung der am Registrierstreifen aufscheinenden Kurve erfolgt auch

ao beim Regler- und Generatortest nach bekannten, hier nicht näher erörterten Prinzipien.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Prüfanlage für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einer Einrichtung für den Kompressionsvergleich der einzelnen Motorzylinder durch Messung und Registrierung der Spannungsschwankungen an der Batterie beim Anlassen des Motors ohne Zündung, einem von der Zündspannung erregten kapazitiven Geber mit nachgeschalteter Triggerschaltung, deren ¹HIpUlSe dem Registriergerät zwecks Einblendung von Marken zur Zylinderkennzeichnung zugeführt sind, und einer Einrichtung für die Funktionsprüfung von Generator und Regler der Brennkraftmaschine durch Messung und Registrierung der Generatorbzw. Batteriespannung bei laufendem Motor und veränderlicher Drehzahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (1) zum selbsttätigen Nullabgleich bei der Generator- und Regler-Funktionsprüfung eine über einen Wählschalter (7) an die Eingangsspannung schaltbare Speicherschaltung (9) aufweist, die im wesentlichen aus einem Operationsverstärker (10) mit parallelgeschaltetem Speiche "kondensator (11) besteh!:, und daß die Eingangsspannung und die gespeicherte Spannung den beiden Eingängen eines in an sich bekannter Weise dem Registriergerät (3) vorgeschalteten Summierverstärkers (13) zugeführt sir¹ !.

2. Prüfanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem kupazitl· jn Geber (19) ein hochohmigcr Ab!eitwidi:rstani (22) gegen Masse (21) parallel geschaltet ist.

3. Prüfanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang der Meßeinrichtung (1) eine Gleichrichterschaltung, vorzugsweise ein Brückengleichrichter (4) vorgeschaltet ist.