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U n t e r d r u c k - M e ß v o r r i c h t u n g
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterdruck-Meßvorrichtung für
Kraftfahrzeuge mit Ottomotor zur Überwachung des Kraftstoffverbrauches, welche am
Saugrohr des Motors anschließbar ist.
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Eine solche Unterdruck-Meßvorrichtung ist beispielsweise aus.dem deutschen
Gebrauchsmuster 7 723 027 bekannt.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine im Aufbau besonders
einfache Unterdruck-Meßvorrichtung zu erstellen, welche eine besonders sichere Überwachung
des Kraftstoffverbrauches ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Unterdruck-Meßvorrichtung
u. a. aus einem durchsichtigen Zylinder besteht, in welchem ein Kolben verschiebbar
angeordnet, zwischen dem Kolben und der einen Zylinderstirnwand eine Feder angeordnet
und im Bereich der Zylinderstirnwand ein Schlauchanschluß vorgesehen ist. Eine solche
Unterdruck-Meßvorrichtung ist besonders einfach im Aufbau, da sie lediglich aus
drei Teilen besteht, nämlich dem Zylinder, dem Kolben und der Feder. Dabei ist der
im Zylinder verschiebbar angeordnete Kolben das einzige bewegliche Bauteil.
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Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Kolben zumindest im Bereiches
Kolbenbodens zur Erzielung eines Kontrastes eingefärbt ist. Eine solche Einfärbung
erhöht nicht nur die Ablesegenauigkeit, -sondern ermöglicht dem Fahrer auch eine
grobe Einschätzung der Anzeige, ohne direkt auf das Gerät sehen zu müssen.
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Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft, daß die der Abstützung der Feder
dienende Zylinderstirnwand als ein vom Zylinder trennbares Bauteil ausgeführt ist,
einen zylindrischen Bereich mit teilweise
verringertem Außendurchmesser
zum Aufsetzen des Zylinders aufweist und im zylindrischen Bereich mit nicht verringertem
Außendurchmesser den Schlauchanschluß aufweist. Durch die geteilte Ausführung des
Zylinders ist eine einfache Montage von Kolben und Feder möglich, wobei das vom
Zylinder trennbare Bauteil vorteilhafterweise den Schlauchanschluß aufweist.
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Es wird wp.itc.rhin vorgescE g(:rlß daß dia Feder als elektrischer}
Leiter ausgebildet ist. Damit ist es möglich, über die im Zylinder zusammen mit
dem Kolben verschiebbare Feder Kontakte zur optischen Anzeige zu betätigen.
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Dabei ist die Feder erfindungsgemäß im Bereich der ihrer Abstützung
dienenden Zylinderstirnwand mit einem zu einer Stromquelle führenden elektrischen
Leiter verbunden. An ihrem entgegengesetzten Ende wirkt die Feder auf den Kolben
ein und ist mit einem den Kolbenboden durchdringenden Kontaktstift elektrisch leitend
verbunden. In Verbindung mit einer Kontaktfeder, welche auf der der Feder gegenüberliegenden
Seite des Kolbens im Bereich der Zylinderstirnwand angeordnet ist und welche über
einen elektrischen Leiter mit einer Kontrollampe verbunden ist, ist es möglich,
in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens im Zylinder eine Kontrolleuchte ein-
bzw. auszuschalten. Damit kann unabhängig von der Beobachtoang der Stellung des
Kolbens im Zylinder eine Aussage über den Unterdruck im Saugrohr des Motors bzw.
über den momentanen Kraftstoffverbrauch über eine Kontrollampe gemacht werden.
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Erfindungsgemäß ist ein weite:er Kontaktring vorgesehen, und zwar
weist das trennbare Bauteil i seinem zylindrischen Bereich an dem der Zylinderstirrwand
abgewandten Ende einen Kontaktring auf, der über einen elektrischen Leiter mit einer
Kontrollampe verbunden ist. Diese Kontrcllampe df ent der Anzeige des Unterdruckbereiches,
welcher einem günstigen Kraftstoffverbrauch zugeordnet werden kann. Dabei wird der
Stromkreis über einen Kontaktring geschlossen, der an der Feder fest und elektrisch
leitend angeordnet ist und der im entspannter Zustand der Feder einen geringen Abstand
vom Kontaktring am trF mbarFn Bauteil in Richtung auf den Kolben aufweist.
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Mit diesen beiden Kontrollampen kann somit unabhängig von der Beobachtung
der Stellung des Kolbens im Zylinder dem Fahrer signalisiert werden, ob er sich
im günstigen oder ungünstigen Bereich im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch aufhält.
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Vorteilhafterweise ist der Zylinder von einem Gehäuse umgeben, mit
einer entsprechenden Öffnung zur Beobachtung des Kolbens. Damit können alle außerhalb
des Zylinders liegenden Teile in dem Gehäuse unsichtbar untergebracht werden.
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Die Kontrollampen sind ebenfalls in vorteilhafter Weise im Gehäuse
angeordnet.
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Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß eine Skalenlampe zur Beleuchtung
des Kolbens vorgesehen ist. Damit ist es dem Fahrer auch in der Nacht-möglich, die
Bewegungen des Kolbens entsprechend dem momentanen Unterdruck zu verfolgen.
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Erfindungsgemäß ist der Zylinder über Klemmnasen im Gehäuse fixiert
und in verschiedenen Winkellagen, bezogen auf seine Längsachse, arretierbar. Damit
kann der Schlauchanschluß mit samt dem Zylinder sowohl nach oben als auch nach unten
und auch nach hinten geschwenkt werden, um die günstigste Position für den jeweiligen
Einbau und für die Zuführung des tinterdruckschlauches zu ermöglichen.
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Weiterhin ist vorgesehen, daß das Gehäuse zumindest im Bereich seiner
Rückwand mit einem doppelseitigen Klebeband versehen ist.
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Damit ist es möglich, das Gehäuse durch einfaches Ankleben an eine
Wand zu befestigen.
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Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen im einzelnen: Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau der Unterdruck-Meßvorrichtung
in Form eines Längsschnittes; Fig. 2 die Anordnung der Kontrollampen und der Kontakte
in Verbin-dung mit einem Längsschnitt durch Kolben und Zylinder;
Fig.
3 die Ansicht dcr kompletten Unterdruck-Meßvorrichtung ifft Cehäuse; Fig. 4 die
Seitenansicht des Gchäuses.
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In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Unterdruck-Meßvorrichtung
in prinzipieller Bauart gezeigt. In einem durchsichtigen Zylinder 2 ist ein eingefärhtfr
olb 1 verschiebbar gelagert. Der Kolben 1 ist durch eine Feder Lt vorgespannt, welche
sich einmal im Kolben 1 selbst von der Seite des Kolbenhemdes 3 her und zum anderen
an einer Stirnwand des Zylinders 2 abstützt. In der Ruhelage der Unterdruck-Meßvorrichtung
wird sich der Kolben 1 somit am einen Ende des Zylinders 2 befinden. Die Zylindersti@nwaml,
welcher sich die Fede@ 4 abstütst, ist mit einem Schlauchanschluß 5 ausgestattet,
welcher über eine Unterdruckleitung am Saugsystem des Ottomotors anschließbar ist.
In der dem Schlauchanschluß 5 gegenüberliegenden Zylinderstirnwand ist eine Entlüftungsöffnung
7 angeordnet. Der Zylinder 2 kann einteilig mit einer Skala 6 ausgeführt sein, die
etwa radial vom Zylinder 2 absteht.
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Die Funktionsweise des Unterdruck-Meßgerätes gem. Fig. 1 ist folgende:
Der Unterdruck im Ansaugrohr eines Ottomotors ermöglicht Rückschlüsse auf den Kraftstoffverbrauc.h
des mit diesem Motor aussrerüsteten Fahrzeuges. Die Anschlußstelle für die Unterdruckleitung
erfolgt zweckmäßig zwischen dem Vergaser und dem Motor. Dabei bedeutet ein hoher
Unterdruck entsprechend einer nahezu geschlossenen Stellung der Drosselklappe einen
geringen Verbrauch und ein niedriger Unterdruck entsprechend einer geöffneten Drosselklappe
einen hohen Verbrauch. Auf den Kolben 1 wirken somit zwei verschiedene Kräfte ein,
einmal die Feder 4, welche den Kolben 1 in die oberste Stellung des Zylinders 2
gem. Fig. 1 verschieben möchte, zum anderen der vom Ansaugrohr herrührende Unterdruck,
welcher über den Schlauchanschluß 5 in den Zylinder 2 eingeleitet wird und den Kolben
1zu gegen di Vorspannkraft dcr Feder 4 nach unten verschieben möchte. Entsprechend
der Größe des Unterdruckes wird somit der Kolber 1 ein; kranz bestimmte Stellung
im Z.3jnder 2 einnehmen. Diese Stellung des Kolbens ermöglicht Rückschlüsse auf
den momentanen Kraftstoffverbrauch des Motors.
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In Fig. 2 ist der gleiche prinzipielle Aufbau gem. Fig. 1 wiedergegeben.
Im durchsichtigen Zylinder 2 ist ein Kolben 1 verschiebbar gelagert. Der Kolben
1 weist hierbei mit seinem Kolbenhemd 3 nach rechts und die Feder 4 stützt sich
am Kolbenboden vom Kolbenhemd 3 her im Kolben 1 ab. Das andere Ende der Feder 4
stützt sich in der Zylinderstirnwand 9 des Bauteils 8 ab. Dieses Bauteil 8 ist getrennt
vom Zylinder 2 hergestellt und weist einen zylindrischen Bereich 13 auf, der mit
einer Durchmesserabstufung versehen ist, zum Einschieben inden Zylinder 2. Dieses
Bauteil 8 weist senkrecht zur Längsachse des Zylinders 2 einen Schlauchanschluß
5 auf.
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Weiterhin ist durch die Zylinderstirnwand 9 ein elektrischer Leiter
14 geführt, welcher mit der Feder Lt in eloktrischem Kontakt steht. Der Kolbenboden
des Kolbens 1 wird durch einen Kontaktstift 12 durchdrungen, wobei die Feder 4 diesen
Kontaktstift 12 elektrisch leitend berührt. Auf der der Feder Lt gegenüberliegenden
Seite des Kolbens 1 ist im Bereich der Zylinderstirnwand 10 eine Kontaktfeder 11
angeordnet, welche mit dem Kontaktstift 12 dann in Berührung kommt, wenn der Kolben
1 infolge eines geringen Unterdruckes im Schlauchanschluß 5 sich im linken Bereich
des Zylinders 2 befindet. In dieser Zylinderstirnwand 10 ist außerdem die Entlüftungsöffnung
7 angeordnet. Die Kontaktfeder 11 ist über einen elektrischen Leiter 15 mit einer
Kontrollampe 16 verbunden und die Kontrollampe 16 ist ihrerseits mit einer Stromquelle
17 verbunden. Das der Zylinderstirnwand 9 zugeordnete Ende der Feder 4 ist über
einen elektrischen Leiter 14 sowie gegebenenfalls über einen Schalter 22 mit dem
Gegenpol der gleichen Stromq-uelle 17 verbunden. Im Bereich des Bauteiles 8 sind
zwei weitere Kontaktringe 24 und 25 angeordnet. Dabei befindet sich der Kontaktring
24 in isolierter Anordnung an dem d Zylinderstirnwand 9 entgegengesetzten Ende des
zylindrischen Bereiches 13. Er ist über einen elektrischen Leiter 26 mit einer Kontrollampe
19 verbunden und diese Kontrollampe 19 ist wiederum über einen elektrischen Leiter
20 mit dem einen Pol der Stromquelle 17 verbunden.
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Mit diesem Kontaktring 24 kann der Kontaktring 25 zusammenarbeiten,
der an einer der windungen der Feder 4 fest und elektrisch leitend angeordnet ist,
und zwar so, daß er einen geringen Abstand zum Kontaktring 24 aufw i.t, solange.
sich der Kolben 1 in .,irlz Ruhc.stllung im Bereich d<r Sylindersfirnwand 10
befindet.
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Desweiteren ist eine Skalenlampe 23 vorgesvhen, welche über einen
elektrischen Leiter 21 mit dem einen Pol der Stromquelle 17 verbunden
ist
und mit dem elektrischen Leiter 32, gegebenenfalls untor Zwischenschaltung des Schalters
22, mit dcm anderen Pol.
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Die Funktionsweise dieser Unterdruck-Meßeinrichtung ist folgende:
Im Leerlaufbetrieb des Motors bzw. bei nur wenig geöffneter Drosselklappe herrscht
der größte Unterdruck im Ansaugrohr des Vergasers und dieser große Unterdruck, der
über den Schlauchanschluß 5 bis in den Zylinder 2 hinein wirkt, bewirkt eine Bewegung
des Kolbens 1 in Richtung auf die Zylinderstirnwand 9 zu, gegen die Kraft der Feder
4. Durch diese Bewegung nach rechts kommt der Kontaktring 25, der mit der Ft'dt-r
Il ft-st verbunden ist zur Anlage mit dem Kontaktring 24, wodurch der Stromkreis
von der Stromquelle 17 aus über den geschlossenen Schalter 22, den elektrischen
Leiter 14, den unteren Teil der Feder 4, die Kontaktringe 24 und 25, den elektrischen
Leiter 26, die Kontrollampe 19 und den elektrischen Leiter 20 geschlossen ist. Die
Kontrollampe 19 leuchtet somit auf und signalisiert hohen Unterdruck, was mit geringem
Kraftstoffverbrauch gleichbedeutnd ist. Mit zunehmender Öffnung der Drosselklappe
verringert. sich dir Unterdruck im Ansaugrohr und somit auch im Schlauchanschluß
5 und im Zylinder 2, sodaß der Kolben 1 durch die Kraft der Feder 4 von der Zylinderstirnwand
9 weg auf die Zylinderstirnwand 10 zu sich bewegen kann. Im Bereich der Zylinderstirnwand
10 stößt der Kolben 1 mit dem Kontaktstift 12 an die Kontaktfeder 11 und schließt
einen Stromkreis von der Stromquelle 17 aus über den Schalter 22, den elektrischen
Leiter 14, die Feder 4, den Kontaktstift 12, die Kontaktfeder 11, den elektrischen
Leiter 15, die Kontrollampe 16 und den elektrischen Leiter 18 wieder zurück zur
Stromquelle 17. Damit leuchtet die Kontrollampe 16 auf und signalisiert, parallel
zur Stellung des Kolbens 1 im Zylinder 2, einen niedrigen Unterdruck entsprechend
einem hohen Kraftstoffvrbrauch. tlnabhängig von den beiden Kontrollampen 16 und
19 kann in Skalenlampe 23 vorgehen sein, welche bei jeder Stellung dHs Kolbens 1
von der Stromquelle 17 aus über den Schalter 22 und den elektrischen Leiter 21 gespeist
wird. Diese Skalenlampe 23 kann vorgesehen sein, um auch in der Nacht Zwischenstellungen
des Kolbens 1 im Zylinder 2 sichtbar zu mathçn.
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Die Figuren 3 und 4 zeigen Ansicht und Seitenansicht der Unterdruck-Meßvorrichtung
in ihrem entsprechenden Gehäuse 27. In diesem Gehäuse 27 ist der Zylinder 2 mit
dem Kolben 1 und der Feder Lt durch Nasen 28 fixiert. In diesen Nasen 28 läßt sich
der Zylinder 2 um seine Längsachse so verschwenken, daß der Schlauchanschluß 5 sowohl
nach oben wie auch nach unten und auch nach hinten weisen kann, womit der Zuführung
des Unterdruckschlauches ein größerer Spielraum gegeben ist. Das Gehäuse 27 ist
mit einer öffnung 31 verstehen, um die Bewegung des Kolbens 1 im Zylinder 2 verfolgen
zu können. Zusätzlich sind hierzu im Gehäuse 27 die beiden Kontrollampen 16 und
19 angeordnet, welche zusätzlich zur Bewegung des Kolbens 1 den günstigen und den
ungünstigen Betrieb in Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch anzeigen. Zumindest
an der Rückwand 29 des Gehäuses 27 ist ein doppelseitiges Klebeband 30 angeordnet9
welches eine leichte Befestigung der Unterdruck-Meßvorrichtung im Kraftfahrzeug
an der gewünsehten Stelle ermöglicht. Es ist auch ohne weiteres möglich5 eine der
Stirnseiten des Gehäuses 27 mit dem doppelseitigen Klebeband zu versehen5 um das
Gehäuse 27 aufrecht befestigen zu können.