DE2316923C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der oberen Totlage des Kolbens in einem ausgewählten Zylinder einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Absenken und Zurückziehen der Tastorgane (42, 44) ein doppeltwirkender, vakuumbetätigter Zylinder (61) vorgesehen Ist, der über ein Zweiwegeventil (56) steuerbar Ist

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vakuumbetätigten Zylinder (61) an die Vakuumpumpe (54) zum Evakuieren der Räume über den beiden Kolben angeschlossen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung einen mit jedem Lineartransformator (31) zu dessen Aussteuerung verbundenen Erreger-Demodulator (65) mit Signalerzeuger, der einen gewünschten Ausgangsspannungsberelch mit einem positiven und einem negativen Ausgangssignal erzeugt, ferner eine Addierstufe (72) zum Addieren des positiven Ausgangssignals des einen Lineartransformators und des negativen Ausgangssignals von dem anderen Lineartransformator, ferner eine Spannungs-Folgestufe (74) zur Anpassung der Impedanz der Ausgangssignalc der Lineartransformatoren an die Impedanz der Addier-Subtrahlerstufe sowie eine Einrichtung (73) zur Anzeige des Ausgangssignals von der Addier-Subtrahierstufe umfaßt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daü die Anzeigeeinrichtung (73) die Form eines Voltmeters hat.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Voltmeter ein digitales Voltmeter ist.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit einer bewegbaren Plattform (23) versehene Hubeinrichtung (22) und durch eine Halterung (27) zur Aufnahme der Maschine In derartiger Ausrichtung, daß die Plattform senkrecht zur Achse des ausgewählten Zylinders steht und längs diesci Achse bis zum Kontakt mit den Kurbelzapfen der beiden Kolben verschiebbar 1st.

45 Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Bei dem In der Au^f.omoblllndustrle heutzutage vorhan-

denen kritischen Interesse an immer genauerer Einstellung der Maschine bildet die Bestimmung der oberen Totlage des Kolbens In einem ausgewählten Zylinder den ersten Schritt bei der Festlegung eines Bezugspunktes, auf den sämtliche nachfolgenden Einstellungen bezogen

werden. Bei genauer Kenntnis der oberen Totlage mindestens eines Kolbens läßt sich die Maschine zeltlich entsprechend genau steuern, wodurch es möglich wird, die Erzeugung von Kohlenmonoxid, Stickstoffoxiden, unverbrannten Kohlenwasserstoffen und sonstigen uner-

wünschten Verbrennungsprodukten zu vermindern und dadurch zu vermelden, daß solch? Verbrennungsprodukte In die Atmosphäre gelangen.

Aus der deutschen Gebrauchymusierschrift 18 47 632 ist ein Gerät bekannt, bei dem die Zündkerze eines ZyIIn-

ders entfernt und durch die Zündkerzenbohrung der Taststift einer Meßuhr derart eingeführt wird, daß er den Kolben berührt. Sodann wird die Maschine langsam gedreht, wobei der Taststift durch den Kolben nach oben

gedrückt wird, bis er In der oberen Totpunktlage des Kolbens seine höchste Stellung einnimmt. Dieser Maximalwert wird an der Meßuhr festgestellt.

Die lineare Bewegung des Kolbens In der Nahe seines oberen Totpunktes Ist jedoch, bezogen auf die Drehung der Kurbelwelle, minimal. Daher Ist das mit dem bekannten Gerat durchgeführte Verfahren prinzipiell mit einem erheblichen Fehler behaftet.

Ein Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung Ist aus der französischen Patentschrift 8 82000 bekannt. Dort wird In eine Einspritzöffnung eines Kolbens eine optische Einrichtung eingeführt, mittels der eine bestimmte Stelle an der Zylinderinnenwand beobachtet wird. Diejenige Stellung, bei der die Oberkante des Kolbens die beobachtete Stelle passiert, wird auf einer Scheibe an der Kurbelwelle markiert. Die optische Einrichtung Ist dabei so justiert, daß die Markierung in einer Position erfolgt, die gegenüber dem oberen Totpunkt des beobachteten Kolbens um 90° versetzt Ist. In dieser Position ist die lineare Bewegung des Kolbens, bezogen auf die Drehung der Kurbelwelle, nahe Ihrem Maximum, so daß sich grundsätzlich eine hohe Meßgenauigkeit ergibt.

Allerdings setzt das bekannte Verfahren eine genaue Kenntnis der geometrischen Verhältnisse der :u untersuchenden Maschine voraus. Das bekannte Verfahren läßt sich nicht verwenden, wenn nicht genau bekannt ist, an welcher Stelle sich die obere Kante des Kolbens Innerhalb des beobachteten Zylinders befinden muß, wenn der Kurbelzapfen dieses Kolbens um 90° gegenüber dem oberen Totpunkt versetzt 1st. Ferner hängt die Genauigkeit der Totpunktbestimmung von der Genauigkeit ab, mit der die optische Einrichtung innerhalb des Zylinders angeordnet wird. Wird die optische Einrichtung nicht genau positioniert, so wird eine falsche Stelle an der Zylinderinnenwand beobachtet und eine falsche Stelle als 90°-Posltion der Kurbelwelle markiert. Außerdem gehen Fehler der optischen Ablesung, zu denen sowohl Parallaxe- als auch Ablesefehler durch die Bedienungsperson gehören, in die Totpunktbestimmung ein. Schließlich eignet sich die bekannte Vorrichtung In Folge des erheblichen Zeitaufwandes, der für das Einsetzen der optischen Elnrklitung In den Zylinder sowie für den Meßvorgang selbst benötigt wird, nur für Labor- oder Werkstattmessung, nicht dagegen zur serienmäßigen Bestimmung des oberen Totpunktes im Rahmen einer Motorfabrikation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine genauere, schnellere und von Fehler einer optischen Ablesung freie Bestimmung der oberen Totlage eines Kolbens gestatten und sich zur serienmäßigen Totpunktbestimmung In der Produktion eignen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe Ist Im Kennzelch&ntell des Patentanspruchs 1 angegeben. Danach wird die Maschine nicht mit einem von einer Meßeinrichtung vorgegebenen Wert, sondern durch die Heranziehung zweier Kolben »mit sich selbst« verglichen, wobei die Einstellung der beiden Kolben auf gleiche Lage einem »Nullabgleich« entspricht. Dadurch wird eine Reihe von Fehlerquellen automatisch eliminiert. Solange dafür gesorgt ist, daß beide Kolben bzw. beide Kurbelzapfen In gleicher Welse beaufschlagt werden, 1st eine genaue Justierung nicht erforderlich. Daher Ist es grundsätzlich möglich, die obere Totlage eines Kolbens selbst bei einer völlig unbekannten Maschine mit hoher Genauigkeit zu ermitteln. Da das erfindungsgemäße Verfahren keinerlei cp.Ische Beobachtung erfordert, läßt es sich ohne weiteres automatisieren.

Vorteilhafte Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind In den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstes hend anhand der Zeichnungen naher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

FI g, 1 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung der oberen Totlage in einer Brennkraftmaschine',

ίο Fi g, 2 eine schematische Darstellung einer Seite einer V8-Maschine, zur Erläuterung der Kolbenbewegung, ■bezogen auf die Drehung der Kurbelwelle;

Fig. 3 eine grafische Darstellung der Bewegung eines Kurbelzapfens;

Fig.4 einen Längsschnitt durch eine Anordnung zur Einstellung zweier Kurbelzapfen auf eine zur Achse eines ausgewählten Zylinders senkrechte Ebene;

Fig. 5 die Vorrichtung nach Fig. 1, eingerichtet zur Bestimmung der oberen Totlage efoies Zylinders einer V8-Maschine;

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Meßteil der Vorrichtung nach Fig. 1 und 5;

F! g. 7 eine Seltenansicht der Vorrichtung nach Fl g. 6, wobei die Meßeinrichtungen zurückgezogen sind; Fi g. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 nach Fi g. 6;

Fi g. 9 eine Draufsicht auf den Steuerkasten, wie er in der VoTichtung nach Fig. 1 und 5 verwendet wird;

Flg. 10 eine schematische Darstellung der in dem Steuerkasten der Fig. 9 enthaltenen Schaltung; Fig. 11 eine schematische Darstellung der Schaltung, wie sie unter anderem In der Vorrichtung nach Fig. 1 u.id 5 verwendet wird; und

Fig. 12 die Vorrichtung nach Fig. 1, eingerichtet zur Bestimmung der oberen Totlage eines Zylinders einer Sechszyllnder-Relhenmaschlne.

Eine Untersuchung der Fi g. 2 zeigt, daß die Kolbenbewegung des Kolbens 13 bei einer Drehung der Kurbelwelle um den Winkel Θ an der Stelle .v viel geringer ist als die Kolbenbewegung bei einer Drehung der Kurbelwelle um den gleichen Winkel Θ am Punk: y.

Dies läßt sich ferner anhand der Kurve in Fig. 3 aufzeigen. Der Grund dafür liegt darin, daß die Neigung der Κυ-ve In einem bestimmten Punkt die lineare Bewegung des Kolbens je Grad Drehung der Kurbelwelle an diesem «5 Punkt wiedergibt. Wie aus Flg. 3 erslchtllcl;, nähert sich die Neigung der Kurve und damit die einer bestimmten Kurbelwellendrehung entsprechende lineare Kolbenbewegung In der Nähe der Punktes .v, der den oberen Totpunkt gemäß Fl g. 2 darstellt, dem Wert 0, was bedeutet, daß es praktisch unmöglich ist, durch eine Messung der Lageänderung des Kolbens am oberen Totpunkt die entsprechende Kurbelwellenstellung genau zu ermitteln.

Wie jedoch ersichtlich, hat die Neigung der Kurve am Punkt y, der die Hub-Mitte des Kolbens darstellt. Ihr Maxlrir.m; dies bedeutet, daß sich der Kolben an diesem Punkt am schnellsten bewegt.

Diese mit der Aibeltswelse der Maschine notwendig verbundenen Eigenschaften drücken sich Innerhalb der Maschine auf die am besten aus Flg. 2 ersichtliche Welse aus. GemSß der Darstellung In den Flg. 2 und j Ist die lineare Bewegung des Kolbens 13 nahe seiner oberen Totlage proportional zum Cosinus des Winkels Q, um den die Kurbelwelle In dieser Stellung gedroht wird, während die lineare Bewegung des Kolbens In der Siel lung der Hub-Mitte bei Drehung der Kurbelwelle um den gleichen Winkel Θ proportional zum Sinus dieses Winkels Ist.

Einer kleinen Kurbelwellendrehuna entSDrechenrle

Lageflnderungen des Kolbens sind also leichter In der Hub-Mitte zu messen als an der oberen Totlage.

Da die Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors ein starrer Körper 1st, befinden sich die Kurbelzapfen In fester Relation zueinander. Bei der V8-Maschlne gemäß Fl g. 2 mit der Kurbelwelle 16 sind die Kurbelzapfen 15 jeweils um 90° versetzt. Um die Tatsache auszunützen, daß sich einer bestimmten Kurbelwellendrehung entsprechende Kolbenbewegungen leichter an oder In der Nahe der Hub-Mitte messen lassen, wird ein Kurbelzapfen gewählt, der gegenüber dem Kurbelzapfen des Kolbens Nr. 1 um 90° versetzt Ist; dieser Kurbelzapfen wird auf die der Hub-Mitte entsprechende Lage eingestellt, wodurch sichergestellt wird, daß sich der Kolben Nr. 1 genau In seiner oberen Totlage befindet; und dann wird diese Lage In gewünschter Welse markiert, Indem beispielsweise an der Schwungscheibe eine Nut eingeschnitten oder ein geeigneter Zeiger an der Maschine In ent-,„,„^^gpjigr n„j relativ ra einer bet?!!? vorhandenen Nut an der Schwungscheibe angeschweißt wird.

Dieses Verfahren ist auch bei einer Vierzylinder-Maschine anwendbar. In dem die Schwungscheibe bei 90" gegenüber der Hub-Mitte markiert wird.

Auch eine Sechszylinder-Maschine, bei der die Kurbel um 120° versetzt sind, läßt sich sehr genau einstellen. Wie In Fl g. 3 gezeigt, Ist die lineare Bewegung des Kolbens je Grad Drehung der Kurbelwelle In der mit ζ bezeichneten V_rHub-Stellung fast so groß wie In der Hub-Mitte.

Wie ersichtlich. Ist das vorliegende Verfahren bei jeder herkömmlichen Brennkraftmaschine anwendbar, bei der ein bestimmter Winkel gegenüber dem oberen Totpunkt herangezogen werden kann, bei dem die Bewegung des zur Messung benutzten Kolbens bezogen auf die Drehung der Kurbelwelle groß ist.

In Fig. 4 Ist eine Vorrichtung zur mechanischen Einstellung der Drehzapfen einer Sechszylinder-Relhenmaschlne auf die V,-Hub-Stellung gezeigt. Da die drei Kurbelzapfen notwendigerweise um 120° gegeneinander versetzt sind, verläuft bei einem senkrecht stehenden *o Motor eine die Mittelpunkte der Kurbelzapfen 17 und 19 verbindende Linie horizontal, wenn der Kurbelzapfen 18 sich In seiner oberen Totlage befindet.

Um die Kurbelzapfen 17 und 19 auf die gleiche Horizontale einzustellen, wird eine hydraulische Einrichtung « 22 mit einer bewegbaren Plattform 23 verwendet, die senkrecht zur Mittellinie der Zylinderbohrung 2-4 gearbeitet Ist. Diese Anordnung wird In Verbindung mit einem Prüfstand 27 verwendet, der die Grundfläche 28 der Maschine 29 in fester Beziehung zu der Zylinderbohrung hält. Wird die Platform 23 angehoben, so berührt sie einen der Kurbelzapfen 17 oder 19 und bewegt sich weiter, bis sie auch den anderen Kurbelzapfen berührt.

In diesem Zeltpunkt liegen die Kurbelzapfen 17 und 19 auf einer horizontalen Linie, wodurch sichergestellt ist, daß sich der Kurbelzapfen 18 In seiner oberen Totlage befindet. Diese Lage kann dann In geeigneter Weise als die obere Totlage des zugehörigen Kolbens markiert werden, da sich dann, w-jnn sich der Kurbelzapfen in der oberen Totlage befindet, im zusammengebauten Zustand der Maschine auch der entsprechende Kolben In dieser Lage befinden muß.

Das gleiche Ergebnis läßt sich auch von der Oberseite der Bohrung zweier ausgewählter Zylinder her erreichen.

Die Vorrichtung kann auch bei einer Vierzylinder-Maschine verwendet werden, um zwei Kurbelzapfen auf ihre 90°-Lagen einzustellen.

Eine weitere Vorrichtung zur mechanischen Einstel

lung des Kurbelzapfens hat die Form eines gabelartigen Elements, das den Kurbelzapfen umfaßt und Ihn auf seine Hub-Mitte oder eine sonstige vorbestimmte Stellung derart einstellt, daß sich der Kolben Nr. I in seiner oberen Totlage befindet.

Aus Flg. 2, In dereine schematische Darstellung einer Seite einer V8-Maschlne gezeigt Ist, laßt sich ersehen, daß sich der Kolben Nr. 1 an seinem oberen Totpunkt befinden muß, wenn die Kolben Nr. 3 und 5 In gleichen Stellungen Innerhalb Ihrer jeweiligen Zylinder stehen. Da die Kurbelzapfen 15 der Kolben Nr. 3 und 5 um 180° gegeneinander und somit um 90° nach jeder Seite gegenüber demjenigen des Kolbens Nr.'1 versetzt sind, treten diese gleichen Stellungen in der Hub-Mitte auf.

In einer Ausführungsform erfolgt die Messung der Kolbenstellung elektrisch durch Lineartransformatoren; ein solcher Lineartransformator erzeugt am Ausgang ein elektrisches Spannungssignal, das direkt proportional zu der linearen Verschiebung eines bewegbaren Kerns ist.

Gemäß Flg. 5 bis 8 und 12 sind die Llneartransformatoren 31 jeweils In einer Übergangsmuffe 32 montiert, die Ihrerseits In einem Gehäuseelement 33 derart gleitend montiert Ist, daß sich die Llneartransforirwtoren 31 direkt oberhalb der Kolben Nr. 3 und 5 befinden, wenn das Gehäuseelement auf die Maschine aufgesetzt wird.

Mit dem Meßorgan 34 des Lineartransformators steht jeweils eine Welle 36 In Verbindung, deren unteres Ende 37 gleiten'¹« In der Ubergangsmuffe Γ2 montiert Ist. Am unteren Ende 37 der Welle Ist über eine Schraube 35 eine Muffe 38 befestigt, die dazu dient, die Welle 36 über eine weitere Schraube 43 mit einem Gelenkzapfen 39 zu verbinden.

An dem Gelenkzapfen 39 ist über einen Haltering 40 und eine Schraube 41 ein Stativfuß 42 mit drei radial und nach unten verlaufenden Beinen 44 montiert. An jedem Bein 44 des Stativfußes 42 ist für die weiter unten erläuterten Zwecke eine Stellschraube 46 vorgesehen.

Der Stativfuß 42 ist durch einen Stift 47 gegen Verschwenken um das Kugelelement des Gelenkzapfens 39 gesichert. Die Muffe 38 Ist durch eine Feder 48 gespannt, um die Meßanordnung unter Spannung zu halten.

Bei der Benützung wird das Rahmenelement 33 mit Hilfe eines Handgriffs 480 auf die Zylinder Nr. 3 und 5 einer V8-Maschlne aufgesetzt und über drei Paßstifte 49 ausgerichtet, die in entsprechende Löcher In der oberen Fläche des Maschlnenblocks 52 hineinpassen.

Zur entsprechenden Anwendung bei einer Sechszylinder-Reihenmaschlne ist das Rahmenelement 84 gemäß Fig. 12 länglich gestaltet, so daß es auf die Zylinder Nr. 2 und 4 des Maschlnenblocks 85 paßt. Im übrigen sind die welter unten beschriebenen Arbeltsschritte <->wle die verwendete Vorrichtung im wesentlichen gleich.

Der umschlossene Raum wird von einem O-Ring 53 oder einer sonstigen geeigneten Dichtung abgedichtet. Der Raum (sowie die Zylinder 3 und 5, die In der Vorrichtung damit verbunden sind) wird mittels einer Vakuumpumpe 54 evakuiert, wobei die Pumpe 54 mit dem geschlossenen Raum über einen geeigneten Schlauch 55 und ein doppelt wirkendes Steuerventil 56 verbunden ist. das seinerseits mit dem geschlossenen Raum über entsprechende Schlauchverbindungen 57 und Vakuumarmaturen 58(Fig.l) In Verbindung steht.

Die Evakuierung der Kolben Nr. 3 und 5 ist wichtig, weil sie dadurch gleichmäßig nach oben gezogen werden und ein Spiel, das sonst vorhanden wäre, entfernt wird, so daß eine genaue Messung sichergesteHt wfid. Diese Methode wird gegenüber der Verwendung von Druck oder sonstigen Mittein bevorzugt, well sie gleichmäßig

auf die Kolben einwirkt und kein Kippen verursacht, wie dies bei Anwendung von Druck der Fall wäre.

Da die Bewegung der Lineartransformatoren 31 auf einen Weg von 2,5 cm beschränk! Ist und die Transformatoren daher nicht die gesamte Länge des Kolbenhubs zurücklegen können, bis die obere Totlage auftritt, werden die Kolben Nr. 3 und 5 etwa auf Ihre Hubmitten-Stellung eingestellt Sodann Ist es erforderlich, die oben besch;«ibene Llneartransformator-Anordnung In die Nähe dt-r Kolben Nr. 3 und 5 abzusenken. Da die Transformatoranordnung als Ganzes an der Übergangsmuffe 32 montiert Ist. läßt sich dies leicht dadurch erreichen, daß eine Einrichtung zum Anheben und Absenken der gleitend montierten Muffen vorgesehen wird. Dies erfolgt mittels eines vakuum-betätlgten doppelt wirkenden Zylinders 61, der gemäß Fig. 7 mit der Übergangsmuffe über eine Führung 62. In die Stifte 63 eingreifen, funktionsmäßig verbunden Ist. Die Übergangsmuffen 32 werden bei Beaufschlagung durch den Zylinder 61 durch FOhrungsstlft? 67 !n d?r rlchüg?" Beziehung gphaiipn

Die Kolbenstange 60 1st mit der oberen Fläche des Gehäuseelements 33 verbunden. Ist die Einrichtung zur Bestimmung des oberen Totpunktes nicht In Betrieb, so befindet sich die Kolbenstange 60 In der in Flg. 7 gezeigten normalerweise ausgefahrenen Stellung. Soll der Stativfuß 42 in die Zylinder abgesenkt werden, so wird das Zweiweg-Ventll 56 in diejenige Stellung gebracht. In der der geschlossene Raum über die Schläuche 57 evakuiert wird. Infolge der Schlauchverbindung wird das Vakuum auch über den Schlauch 59 an das obere Ende des Zylinders 61 angelegt; dadurch wird bewirkt, daß die Kolbenstanf in den Zylinder zurückgezogen und die Übergangsmuffen 32 in die Zylinder abgesenkt werden.

Dadurch wird der Zweck erreicht, die Stativfüße 42 In eine der Oberseite der Kolben 64 dicht benachbarte Stellung abzusenken.

Um den tatsächlichen oberen Totpunkt des Kolbens Nr. 1 zu ermitteln, wird nun die Maschine durch Irgendwelche geeigneten Einrichtungen in der vorher gewählten Richtung In langsame Drehung versetzt, die bewirkt, daß sich die Kolben 64 nach oben oder unten bewegen; dadurch wird bewirkt, daß der Absatz 68 des Kolbens 64 den Stativfuß 42 an den Stellschrauben 46 berührt und die Meßorgane 34 der Lineartransformatoren 31 ebenfalls aufwärts oder abwärts bewegt werden. Das System arbeltet zwar auch ohne die Absätze 68, doch werden die Absätze bevorzugt, um die Genauigkeit des Systems weiter zu erhöhen. Beim Auf- und Abwärtsbewegen infolge der Bewegung der Kolben 64 erzeugen die die Kerne der Lineartransformatoren 3! bildenden Meßorgane 34 bei der Versorgung mit einer geeigneten Eingangspannung am Ausgang ein Spannungssignal, das zu der linearen Verschiebung des jeweiligen Meßorgans 34 direkt proportional ist.

Um die beiden Signale am Ausgang der Llneartransformatoren 31 zu verfolgen und anzuzeigen, wann sie sich zu 0 addieren, wird eine Addierstufe 72 gemäß Fig. 9 bis 11 verwendet. Dieses Gerät addiert lediglich das von einem der Lineartransformatoren zugeführte negative Spannungssignal zu dem von dem anderen Lineartransformator abgegebenen positiven Spannungssignal und zeigt das resultierende Spannungssignal auf einem digitalen Voltmeter 73 an. Um die Subtrahierstufe 72 in dem Schaltkreis zu verwenden, ist eine Einrichtung erforderlich, die die Impedanz der von dem Erreger-Demodulator 65 zugeführten Signale an die von der Subtrahierstufe 72 erforderliche Impedanz anpaßt. Dazu ist eine Spannungs-Folgestufe 74 vorgesehen.

In dem System Ist ferner eine geeignete Energiequelle 76 vorgesehen, die den erforderlichen Strom zum Betrieb der verschiedenen Schaltungen und Einrichtungen liefert, wobei die Verbindung mit der Energiequelle über einen ein Relais 78 steuernden Ausschalter 77 erfolgt. Eine Kontrollampe 79 zeigt an, ob die Energiequelle In Betrieb Ist, und eine Sicherung 80 schützt das System vor Beschädigungen.
Wie bei jedem Transformator muß eine geeignete EIngangsspannung zugeführt werden, um die gewünschte Ausgangsspannung zu erhalten. Im Falle des Lineartransformators 31 wird ein Erreger-Demodulator 65 verwendet, um das gewünschte Ausgangssignal zu erhalten. Dieses Gerät liefert eine geregelte Erregung für den Llneartransformator 31. Es demoduliert das Ausgangssignal der Lineartransformatoren und erzeugt ein Gleichspannungs-Ausgangssignal, das zu der Verschiebung des den bewegbaren Kern des Lineartransformators 31 bildenden Meßorgangs 34 direkt proportional lsi. Mit jedem der

m I ineartrar^fnrmatnren Λ1 Ist ein F.rreger-Demodulator 65 verbunden. Die Lineartransformatoren 31 und die Erreger-Demodulatoren 65 sind derart geschaltet, daß das Spannungs-Ausgangsslgnal des einen Lineartransformators positiv und das des anderen negativ Ist. Wie ersicht-Hch, werden dann, wenn die beiden Kolben der Maschine genau seitlich nebeneinander eingestellt werden, die bewegbaren Kerne der beiden Lineartransformatoren bei richtiger Einstellung ebenfalls um gleiche Wege verschoben und erzeugen gleiche Ausgangssignale. Da eines der Ausgangssignale positiv und das andere negativ ist, ergibt sich brl Verschiebung der bewegbaren Kerne beider I ineartransformatoren um gleiche Wege Insgesamt ein O-Slgnal.
Um sicherzustellen, daß die Spannungs-Ausgangssignale numerisch gleich sind, wenn die Kerne der Lineartransformatoren um gleiche Wege verschoben werden, wird das Rahmenelement 33 vor Benützung der Anzeige für den oberen Totpunkt auf einen Elchblock 66 gemäß Flg. I aufgesetzt. Die obere Flache 69 und die untere

■to Fläche 70 des Elchblocks 66 sind parallel zueinander bearbeitet. Wird sichergestellt, daß das Gehäuseelement auf der oberen Fläche 69 aufliegt, so hat das Gehäuseelement überall gleichmäßigen Abstand zu der unterern Fläche 70. Nach Auflegen des Gehäuseelements 33 auf den Elchblock 66 werden die Stativfüße 42 In der oben beschriebenen Art und Weise abgesenkt, bis die Stellschrauben 46 die untere Fläche 70 berühren. Die Stellschrauben 46 werden so justiert, daß die Stativfüße 42 gleichmäßig und rechtwinklig zu der von dem Eichblock dargestellten oberen Kolbenfläche aufliegen. Die Justierung wird für die einzelnen Stativfüße wiederholt, bis alle Einstellungen gleich sind; sodann wird eine Sperrmutter 750 gelöst, und die Lineartransformatoren 31 werden gedreht, bis gleiche Ausgangssignale erzielt werden; daraufhin wird die Mutter 750 wieder angezogen, und das System ist betriebsbereit.

Gemäß F i g. 9 sind Justierschrauben 71 zum Ausgleich von Unterschieden in der Maschinenbauart vorgesehen. Ein Schalter 82 erleichtert die Eichung des Systems.

Zeigt während einer tatsächlichen Prüfung die Anzeige für den oberen Totpunkt auf 0, so bedeutet dies, daß die Spannungssignale von den beiden Lineartransformatoren 31 zueinander auslöschen. Dies bedeutet, daß die Kolben Nr. 3 und S an ihren bestimmten Stellen innerhalb der entsprechenden Zylinder sind und sich der Kolben Nr. 1 wegen der oben erwähnten notwendigen Geometrie der Maschine in seiner absoluten oberen Totlage befindet. Diese Tatsache kann nun durch geeignete Mittel ange-

zeigt werden. Indem etwa an der Schwungscheibe 81 der Maschine eine Nut eingeschnitten oder ein geeigneter Zeiger an einer entsprechenden Stelle der Maschine gegenüber einer vorher angebrachten Nut In der Schwungscheibe angeschweißt wird. Ist die Prüfung beendet, so wird das Zwelweg-Vakuumventll 56 In seine entgegengesetzte Stellung gelegt; dadurch gelangt wieder Atmosphäre In den geschlossenen Raum, wodurch das Gehäuseelemem 13 von der Maschine gelöst wird, und gleichzeitig wird das untere Ende des doppelt wirkenden Zylinders 6t über eine entsprechende Vakuumleitung 810 evakuiert, wodurch die Kolbenstange 60 ausgefahren.

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die Übergangsmuffen angehoben und die Stativfüße 42 aus dem Zylinder entfernt werden. Das Gehäuseelemem wird dann entfernt, und die Prüfung Ist abgeschlossen.

Die Auswahl der Kolben für eine derartige Bewegung kann mechanisch erfolgen. Bei Maschinen mit um 90° oder 180° versetzten Kurbelzapfen kann das obige Prinzip vollständig ausgenützt werden. Bei der Sechszylinder-Maschine Ist das Prinzip dagegen in seiner Wirksamkeit etwas vermindert, da der Winkel zwischen benachbarten Drehzapfen 120° betragt und deshalb die Kolbenbewegung in der '^-Stellung, bezogen auf die Drehung der Kurbelwelle, nicht ganz so groß Ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der oberen Totlage des Kolbens In einem ausgewählten Zylinder einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine durch Voreinstellen eines Kolbens auf eine ungefähre Zwischenstellung zwischen den Totlagen, In der seine Bewegung pro Grad Drehung der Kurbelwelle wesentlich größer Ist als In den Totlagen, Hineindrehen der Kurbelwelle in eine genaue Stellung, In der der dem ausgewählten Zylinder zugeordnete Kurbelzspfen In einem vorgegebenen Wlnketabstand zu seiner der oberen Totlage des zugehörigen Kolbens entsprechenden Stellung steht, und Markleren der oberen Totlage an einem mit der Kurbelwelle drehfest verbundenen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß zum Hineindrehen der Kurbelwelle in die genaue Stellung die Kolbenboden zweier Kolben, deren Kurbelzapfen gegeneinander versetzt sind, oder diese Kurbelzapfen selbst In eine zur Achse des ausgewählten Zylinders senkrechte Ebene gebracht werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung zur Drehung der Kurbelwelle, eine auf den Maschinenblock aufsetzbare Meßeinrichtung, die zwei auf die Kolbenboden der beiden Kolben aufsetzbare und in Richtung der jeweiligen Kolbenachse mit den Kolben verschiebbare Tastorgane (42, 44) sowie zwei mit den Tastorganen gekoppelte Wandler (31) zur Erzeugung von der jeweiligen Verschiebungsstellung des zugehörigen Tastorgans entsprechenden Signalen aufweht, und durch eine Vergleichs- und Anzeigeehirtohtung (72, 73), die die Signale der beiden Wandler (3 > vergleicht und anzeigt, wenn sich die Böden der beiden Kolben In einer zur Achse des ausgewählten Zylinders senkrechten Ebene befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung ein Gehäuseelement (33) umfaßt, das auf die Zylinder der beiden Kolben aufsetzbar und gegenüber diesen Zylindern abdichtbar Ist, und daß eine Vakuumpumpe (54) zum Evakuieren der Räume über den beiden Kolben vorgesehen Ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wandler von einem Lineartransformator (31) zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals gebildet Ist, das direkt proportional zu der linearen Verschiebung des zugehörigen Tastorgans (42, 44) 1st.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tastorgan einen Stativfuß (42) mit drei radialen Beinen (44) umfaßt, die jeweils über eine Stellschraube (46) am Kolbenboden anliegen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine den Stativfuß (42) gegen den betreffenden Kolbenboden vorspannende Feder (48).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Absenken der Tastorgane (42, 44) relativ zu dem auf die Zylinder aufsetzbaren Gehäuseelement (33) In die Arbeltsstellung, In der die Tastorgane an den Kolbenböden anliegen, ein vakuumbetätigter Zylinder vorgesehen Ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Anheben der Tastorgane (42, 44) aus der Arbeltsstellung ein vakuumbetatlgter Zylinder vorgesehen lsi.

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