DE2560225C2

DE2560225C2 - Prüfstandsvorrichtung zum Einstellen der Drosselklappe von Vergasern

Info

Publication number: DE2560225C2
Application number: DE2560225A
Authority: DE
Inventors: Peter James Northville Mich. Mosher; Richard Lawrence Garden City Mich. Smith
Original assignee: SCANS ASSOCIATES Inc 48150 LIVONIA MICH US
Current assignee: SCANS ASSOCIATES Inc 48150 LIVONIA MICH US
Priority date: 1974-06-25
Filing date: 1975-06-11
Publication date: 1982-07-08
Also published as: JPS5117730A; JPS5337969B2; CA1044042A; GB1510371A; JPS57172148U; BE830055A; JPS5928112Y2; AU8080375A; IT1056087B; GB1510372A; JPS5338367B2; GB1510373A; JPS5252662A; DE2526113A1; FR2276626B1; US3975953A; DE7518696U; FR2276626A1; DE2526113C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Prüfstandsvorrichtung zum Einstellen der Drosselklappe von Vergasern mittels eines mit einem Gestell starr verbundenen Schrittschaltmotors.

Die Prüfung uni Beurteilung von Vergasern erfolgt im Hinblick auf die Werte des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses, die bei bestimmten Werten des Ansaug-Unterdrucks zulässig sind. Daher muß bei einer Vergaserprüfung Luft in einer bestimmten Durciisatzmenge durch den zu prüfenden Vergaser geleitet und gleichzeitig die Drosselklappe so eingestellt werden, daß in der Ansaugleitung ein vorgeschriebener Unterdruck entsteht, bei dem der Kraftstoffdurchsatz des Vergasers gemessen werden soll.

Aus der US-Patentschiift 35 17 552 ist in Zusammenhang mit der Vergaserprüfung ein pneumatischer Drosselklappeneinsteller bekannt, der sich jedoch aufgrund seiner geringen Verstellgeschwindigkeit nur dann verwenden läßt, wenn Vergaser in relativ kleinen Stückzahlen zu prüfen sind. Das Problem der zu geringen Geschwindigkeit wird insbesondere dann relevant, wenn — wie es aufgrund der immer strengeren Abgas-Vorschriften der Fall ist — jeder Vergaser an einer größeren Zahl von Punkten seines Arbeitsbereichs geprüft werden soll. Außerdem ist die bekannte pneumatische Einstelleinrichtung auch in ihrer Einstellgenauigkeit begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfstandsvorrichtung zu schaffen, die eine Einstellung der Drosselklappe von Vergasern auf die gewünschten einzelnen Arbeitspunkte mit hoher Geschwindigkeit und hoher Genauigkeit gestattet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichentei! des Patentanspruchs 1 angegeben. Der danach vorgesehene Schrittschaltmotor gestattet eine schnelle und genaue Einstellung auf jeden beliebigen Arbeitspunkt des zu prüfenden Vergasers. Aufgrund der vorgesehenen nichtlinearen Übersetzungseinrichtung kann erreicht werden, daß im Bereich kleiner öffnungswinkel der Drosselklappe, d. h. im Bereich der Leerlaufstellung, mit einer verhältnismäßig hohen Stellungs-AuflösuMg gearbeitet werden kann, während im Bereich großer öffnungswinkel, d. h. im »Vollgas-Bereich«, in dem Stellungsänderungen weniger kritisch sind, eine geringere Auflösung der Drosselklappenstellung ausreicht Auf diese Weise lassen sich die an sich widersprechenden Forderungen nach hoher Verstellgeschwindigkeit und hoher Einstellgenauigkeit optimieren.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in dem Unteransprüchen gekennzeichnet, wobei die nach Anspruch 4 ίο vorgesehenen elliptischen Zahnräder eine besonders zweckmäßige nichtlineare Übersetzungseinrichtung ergeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert In der is Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Einrichtung zum Einstellen einer Vergaser-Drosselklappe;

Fig.2 eine Draufsicht auf eine Variante der Anordnung nach Fig. 1;

F i g. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem öffnungswinkel der Vergaser-Drosselklappe und dem Drehwinkel des Schrittschaltmotors in den Anordnungen nach F i g. 1 und 2; und

F i g. 4 eine Darstellung der in den Anordnungen nach Fig. 1 und 2 verwendeten elliptischen Zahnräder in einer der Vergaser-Leerlaufstellung benachbarten Stellung.

In der F i g. 1 ist ein Schrittschaltmotor 42 auf einem

Gestell 87 montiert, das sich auf einem Vergaserprüfstand anordnen läßt. Mit der Abtriebswelle 88 des Schrittschaltmotors 42 steht eine Kupplung 89 in Antriebsverbindung, die ihrerseits mit einem ersten elliptischen Zahnrad 90 gekuppelt ist, welches in Eingriff mit einem zweiten elliptischen Zahnrad 91 steht, das

J5 seinerseits auf einer in das Gestell 87 eingebauten Achse 92 drehbar gelagert ist. Mit dem elliptischen Zahnrad 91 ist eine Zv/ischenplatte 93 starr verbunden, die einen Mitnehmerzapfen 94 trägt, welcher dem Zapfen 52 in F i g. 2 entspricht und mit dem Gestü.ipe 53 zusammenarbeitet, um die Drosselklappe eines Vergasers zu verstellen.

Bei einer in F i g. 2 dargestellten Weiterbildung dieser Anordnung sind der Schrittschaltmotor 42 und die Kupplung 89 gegeneinander versetzt, statt in der aus 4) Fig. 1 ersichtlichen Weise gleichachsig angeordnet zu sein. In diesem Fall sind der Schrittschaltmotor 42 und die Kupplung 89 durch zwei Stirnzahnräder 95 und 96 gekuppelt. Die Kupplung 89 treibt das elliptische Zahnrad 90 an, das auf dem von dem Stirnzahnrad % abgewandten Ende der Abtriebswelle der Kupplung sitzt und in Eingriff mit dem zweiten elliptischen Zahnrad 91 steht, in das der Mitnehmer-Zapfen 52 eingebaut ist, welcher dem Zapfen 94 entspricht.

Wie aus Fig.3 ersichtlich, ist es aufgrund des nichtlinearen Übersetzungsverhältnisses der elliptischen Zahnräder 90, 91 möglich, die Drosselklappe sehr genau zu steuern und das gewünschte mechanische Übersetzungsverhältnis zu erzielen. Wenn z. B. bei der Leerlaufstellung, bei der eine starke Auflösung benötigt wird, der Schrittschaltmotor 42 eine Drehung um 10° ausführt, wird die Drosselklappe nur um 5° gedreht, d. h. bei jeder Drehung des Schrittschaltmotors um 1° wird die Drosselklappe um 0,5° verstellt, während sie im Bereich der Vollgasstellung bei jeder Drehung des b'i Schrittschaltmotors um Γ eine Drehung um 2° erfährt. Der Vorteil dieser Anordnung liegt auf der Hand, denn die Drosselklappe läßt sich sehr schnell von einem Meßpunkt zum nächsten Verstellen, und die Vollgasstel-

lung läßt sich sehr schnell erreichen.

F i g. 4 zeigt die beiden elliptischen Zahnräder 90 und 91 in der Stellung, die sie einnehmen, wenn die Drosselklappe etwas geöffnet ist, sich jedoch immer noch in der Nähe der Leerlaufstellung befindet Hat sich das Zahnrad 90 um 30° gedreht, was in Fig.3 dem Punkt A entspricht, hat sich das Zahnrad 91 nur um 15° gedreht; wird das Zahnrad 90 weiter in der Öffnungsrichtung der Drosselklappe gedreht, so bewirkt die elliptische Form der beiden Zahnräder, daß sich das Übersetzungsverhältnis gegenüber dem Zahnrad 91 entsprechend ändert Hat sich das Zahnrad 90 um 45° gedreht, wie es in F i g. 3 dem Punkt B entspricht, so ist das zweite elliptische Zahnrad gegenüber seiner Schließstellung erst um 30° gedreht worden. Mit anderen Worten, wenn das Zahnrad 91 über den ersten Winkelbetrag von 15° gedreht werden soll, muß der Schrittschaltmotor 42 eine Bewegung über einen Winkel von 30° ausführen, d.h. eine Drehung des Schrittschaltmotors um 2° entspricht einem Drehwinkel der Drosselklappe urn 1°. Um die Drosselklappe um den nächsten Winkelbetrag von 10° zu drehen, bfdürfte es nur einer Drehung des Schrittschaltmotors um 15°.

Sobald sich der Schrittschaltmotor aus der 70°-Stellung in die 80°-Stellung bewegt, führt gemäß F i g. 3 jede Drehung des Schrittschaltmotors um Γ zu einer Drehung der Drosselklappe in der Öffnungsrichtung um 2°, so daß einerseits im Bereich der Leerlaufstellung eine sehr gute Auflösung erzielt wird, und andererseits dort, wo es erforderlich ist, eine sehr schnelle Verstellbewegung der Drosselklappe erreichbar ist.

Der Schrittschaltmotor 42 enthält in seinem Gehäuse ein Pianetengetriebe 105, das mit einem Untersetzungsverhältnis von etwa 100:1 arbeitet. Wenn der

Schrittschaltmotor 42 eine Drehung um 1,8° bei jedem ihm über eine Steuereinrichtung zugefijhrten Impuls ausführt, wird somit bei diesem Modell die Abtriebswei-Ie des in Fig. 1 angedeuteten Planetengetriebes 105 zusammen mit der Drosselklappe um 0,018° gedreht. Bei der maximalen Drehgeschwindigkeit wäre es möglich, die Drosselklappe aus der Leerlaufstellung in die Vollgasstellung in 17 s um 90° zu drehen. Natürlich würde sich die Drehgeschwindigkeit der Drosselklappe erhöhen, wenn man ein Planetengetriebe 105 benutzen würde, das mit einem Untersetzungsverhältnis von 20:1 arbeitet, doch ergibt sich bei einer solchen Anordnung, bei der die Drosselklappe für jeden von der Motorsteuereinrichtung abgegebenen Impuls um 0,09° gedreht wird, bei der Leerlaufstellung und einer ihr benachbarten Übergangsstellung keine ausreichende Auflösung.

Benutzt man eine Motorsteuereinrichtung, die den Schrittschaltmotor 42 veranlaßt, jeweils halbe Drehbewegungsschritte auszuführen, kann r^nn erreichen, daß der Schrittschaltmotor 42 bei jedem ihm von der Steuereinrichtung zugeführten Impuls anstelle einer Drehung um 1,8° eine Drehung um 0,9° ausführt.

Dabei ist es möglich, einen Schrittschaltmotor 42 zu benutzen, in den ein Planetengetriebe 105 mit einem Untersetzungsverhältnis von 20 : 1 eingebaut ist.

Die Vorteile dieser Motorsteuereinrichtung und der nichtlinearen mechanischen Übersetzung nach der vorstehenden Beschreibung liegen auf der Hand, denn die Auflösung beträgt am Leerlaufmeßpunkt 0,022° je Impuls, während sie bei der Vollgasstellung 0,088° je Impuls beträgt, so daß die Vollgasstellung sehr schnell erreicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Prüfstandsvorrichtung zum Einstellen der Drosselklappe von Vergasern mittels eines mit einem Gestell (87) starr verbundenen Schrittschaltmotors (42), dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (88) des Schrittschaltmotors (42) und die Drosselklappe über eine nichtlineare Obersetzungseinrichtung (90,91) und einen Mitnehmer (52; 94) im Eingriff stehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Kupplung (89), welche antriebsseitig mit der Welle (88) des Schrittschaltmotors (42) und abtriebsseitig mit der nichtlinearen Übersetzungseinrichtung (90,91) verbunden ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (88) des Schrittschaltmotors (42) über ein Stirnradgetriebe (95, 96) mit der Antriebswelle der Kupplung (89) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungseinrichtung (90,91) als elliptische Zahnräder ausgebildet ist.