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Prüfeinrichtung für Verbrennungsmotoren
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Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für Verbrennungsmotoren
mit einem an einer Zündkürzen- bzw. Gitilikerzenbohrung anschließbaren Druckmeßgerät.
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Derartige Prüfeinrichtungen sind als sogenannte Kompressionsdruckprüfer
bekannt. Das Druckmeßgerät weist an seinem Anschluß eine kegelförmige Gummidichtung
auf, die in die Zünakerzen- bzw. Glühkerzenbohrung gedrückt wird, nachdem die Kerze
herausgeschraubt wurde. Das Druckmeßgerät ist mit einer Schreibeinrichtung versehen.
Wenn die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gedreht wird, beispie'.sweise durch
Betätigung des Anlassers, mißt und registriert das Gerät die bei jedem Verdichtungshub
auftretende Druckspitze, d. h. den Kompressionsdruck.
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Aus der Größe des gemessenen Kompressionsdruckes lassen sich Rückschlüsse
auf Schäden ziehens denn der Kompressionsdruck bleibt muster dem konstruktiv vorgegebenen
Wert, wenn eine Beschädigung oder ein Verschleiß am Einlaßventil, am Auslaßventil,
an den Kolbenringen oder an der Zylinderktspfdichtung vorliegt. Bei dieser Prüfung
kann jedoch nicht
festgestellt werden, welcher dieser Schäden vorliegt.
Hierzu sind weitere Prüfmaßnahmen erforderlich, die in den meisten Fällen eine Demontage
von Teilen des Motors nötig machen.
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Aufgabe der Erfindung ist eE daher, eine Prüfeinrichtung der eingangs
genanntsn Art zu schaffen, mit der genauere Rückschlüsse auf die einzslnen Schäden
bzw. Verschleißerscheinungen möglich ist, ohne dab eine Demontage erforderlich wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mit dem
Druckmeßgerät verbundener Anschlußstutzen in das Gewinde der Zündkerzen- bzw Glühkerzenbohrung
dicht einschraubbar ist, und daß dr Anschlußstutzen eine Leitung zum Anschluß einer
Druccgasquelle aufweist.
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Der für die Prüfung benötigte Druck im Verbrennungxraum des Motors
wird nicht durch die Kompression, sondern durch eine gesonderte Druckgasqusle erzeugt.
Damit ist es mögich, den gewünschten Drucic , der beispielsweise in der Größenordnung
des normalen Kompressionsdrucks des Motors liegt, ausreichend lang aufrechtzuerhalten,
so daß man prüien kann, ob Druckgas in die mit dem Verbrennungsraum des Motors in
Verbindung stehenden Räume bzw. Kanäle ausströmt. ziels sind insbesondere der Auspuff,
der Ansaugstutzen, das Kurbelgehäuse und der Kühlwa sserraum.
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In den meisten Fällen läßt sich der Austritt von Druckgas bereits
ohne besondere Gerät feststellen, weil rJn das ausströmende Gas, normalerweise Druckluft,
hört cder spürt.
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In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß diese
mit dem Verbrennungsraum des Motors in Verbindung stehenden Räume bzw. Kanäle, in
die das Gas austreten kann, mit Strömungsmeßeinrichtungen verbindbar sind, die einerseits
auch sehr kleine ausströmende Gasmengen erfassen und die
andererseits
eine Bestimmung der Strömungsmenge ermöglichen, so daß genauere Aussagen über das
Ausmaß des festgestellten Schadens bzw. Verschleißes möglich sind.
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Auch in der Leitung zum Anschluß einer DruckgasquelLe kann eine Strömungsmeßeinrichtung
angeordnet werden, so daß man auch eine Information über die Menge des dem jeweiligen
Verbrennungsraum zugeführten Gases erhält.
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In weiterer Au-.gestaltung des Erfindungsgedankens können diese Strömungsmeßeinrichtungen
mit einer gemeinsamen Auswerteschaltung verbunden werden, die die gemessenen Stromungswerte
erfaßt und zu einer Aussage über Art und Größe des Jeweiligen Schadens bzw. Verschleißes
vrrarbetet.
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L4a Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert,
die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Prüfeinrichtung,
die an einen im Schnitt dargestellten Verbrennungsraum eines Verbrennungsmotors
angeschlossen ist, in schematischer Darstellungsweise, und Fig. 2 eine einfache
Ausführungsform der Prüfeinrichtung im Längsschnitt.
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Im Zylinderkopf 1 eines Verbrennungsmotors, dessen Zylinderblock 2
und Kolben 3 nur teilweise dargestellt sind, wurde die Zündkerze (bzw. bei einem
Dieselmotor die Glühkerze) herausgeschraubt. In die Kerzenbohrung 4 wurde ein mit
Außengewinde versehener Anschlußstutzen 5 eingeschraubt, der eine Durchgangsbohrung
6 aufweist, die mit einem Drckmeßgerät 7 (Manometer) verbunden ist. Eine zweite
Durchgangsbohrung 8 mündet ebenso wie die erste Durchgangsbohrung 6 in den Verbrennungsraum
9 des Verbrennungsmotors.
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Die zwte Durchgangsbohrung 8 ist mit einer Leitung 10 zum
Anschluß
einer Druckgasquelle verbunden. Die Leitung 10 kann stattdessen auch mit der Durchgangsbohrung
6 verbunden sein.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist als Druckgasquelle
eine Pumpe 11 schematisch angedeutet; stattdessin kann beispielsweise auch eine
Druckluftflasche mit Druckminderventil vorgesehen werden.
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Bei Dieselmotoren kann der Anschlußstutzen 5 auch in die Bohrung für
die Einspritzdüse geschraubt werden, nachdem diese herausgeschraubt wurde.
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Wie in Fig. 1 dargestellt, befindet sich der Kolben 3 des Ve-rbrennungsmotors
beim Prüfvorgang im oberen Totpunkt -des Aroeitstaktes, d. h. das Auslaßventil 12
und das (nicht dargestellte) Einlaßventil sind; geschlcssen. Wenn man in dieser
Stellung im Verbrennungsraum 9 Druck erzeugt, vorzugsweise in der Größe des vorgeschriebenen
Kompressionsdrucks des Motores, indem man die Pumpe 11 einschaltet, bzw. ein in
der Leitung 10 angeordnetes Ventil 13 öffnet, strömt die Druckluft in .r1. Verbrennungsraum
9. Das Druckmeßgerät 7 zeigt den Druck an.
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Bei einem Ventilschaden am Auslaßventil 12 entweicht Luft in die Auspuffanlage.
Diese Luftströmung kann am Auspuffrohr 14 festgestellt werden. In den meisten Fällen
hört oder spürt man diese Luftströmung.
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Man kann aber auch am Auspuff 14 eine Strömungsmeßeinrichtung 15 anbringen.
Derartige Strömungsmeßeinrichtungen sind in unterschiedlichen Bauweisen bekannt.
Bei d2m in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Stro--<ngsmeßeinrichtung
15 eine Meßblende 16 auf; die beiden Schenkel einer Flüssigkeitssäule 17 stehen
mit ideen Rä-;men vor und hinter der Meßblende 16 in Verbindung; der mittels der
Flüssigkeits säule 17 gemessene Druckunterschied beiderseits der Meßblende
16
stellt ein Maß für die durch die Blende 16 strömende Gasmenge dar.
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Eine ähnliche Strömungsmeßeinrichtung kann am Ansaugstutzen angebracht
werden. Überschreitet die von dieser Strömungsmeßeinrichtung gemessene Strömungsmenge
einen vorgegebenen Wert, so ist dies ein Anzeichen für einen Ventilschaden am Einlaßventil.
In vielen Fällen kann einr so ermittelte Undichtheit des Einlaßventils oder des
Auslaßventils ihre Ursache auch in einer zu harten Ventileinstellung haben. Dann
genügt es, die Ventileinstellung zu ändern.
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Auch bei schadhafter Zyl:£nderkopf dichtung läßt sich der Austritt
des Druckgases leicht feststellen, beispielsweise wenn Luftblasen in das ELilsystem
gelangen und im geöffneten Kühler zu erkennen sind.
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Bei erhöhtem Verschleiß am Kolben 3, am Zylinder oder an der Kolbendichtung
(z.B. gebrochene Kolbenringe) entweicht das Druckgas in den Kurbelraum. Diese Gaztrömung
kann an der geöffneten Ölstabbohrung festgestellt werden, wenn man vorher die Kurbelraumentlüftung
verschlossen hat.
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Um zunächst festzustellen, ob irgendein Schaden oder Verschleiß vorliegt,
d. h. ob der Verbrennungsraum 9 dicht ist, kann man das Ventil 13 schließen und
tien etwaigen Druckabfall am Druckmeßgerät 7 beobachten. Nur wenn dieser Druckabfall
überdurchschnittlich rasch erfolgt, müssen zur Fehlerdiagnose die oben beschriebenen
Untersuchungen bz-<. Messungen durchgeführt werden.
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Wenn in der Leitung 10 ebenfalls eine Strömungsmeßeinrichtung 18 angeordnet
wirdw kann man bei geöffnetem Ventil 13 den gewünschten Druck im Verbrennungsrqum
9 aufrechterhalten. Di Anzeige der Strömungsmeßeinrichtung 18 gibt Aufschluß über
die
Menge des zuströmenden Gases und damit über die Undichtheit des Verbrennungsraums
9.
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Ein Geber 19, der das Meßergebnis der Strömungsmeßeinrichtung 18 erfaßt,
liefert ein der Strömungsmenge entsprechendes Signal an eine Auswerteschaltung 20.
Andern Gebe 21, 22, 23 können an der Strömungsmeßeinrichtung 15 am Auspuff 14, mit
einer (nicht dargestellten) Strömungsmeßeinrichtung am Ansaugstutzen und mit einer
(ebenfalls nicht dargestellten) Strömungsmeßeinrichtung an der Ölstabbohrung des
Kurbelgehäuses verbunden sein. Auch sie-liefern jeweils ein Signal an die Auswerteschaltung
20, d;e zusätzlich auch noch ein Signal entsprechend dem Meßwert des Druckmeßgerätes
7 erhalten kann. Die Auswerteschaltung 20 verarbeitet diese Signale ud lietare an
ein Anzexge- oder Schreibgerät 24 eine Fehlerdiaose, die unmittelbar angezeigt oder
aufgeschrieben werden kann.
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Auf diese Weise lassen sich ohne Demontage de3 Motors genaue Aussagen
über Schäden und Verschleiß machen, so daß Reparaturarbeiten gezielt durchgeführt
werden können. Außerdem kann die Prüfeinrichtung als Montagehilfe für die Ventilbearbeitung
verwendet werden, weil die Ventile durch den im Verbrennungsraum 9 erzeugten Druck
fest auf ihren Ventilsitzen gehalten werden.
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In Fig. 2 ist eine sehr einfache Ausführungsform der erfindur6sgemäßen
Prüfeinrichtung gezeigt. Der Anschlußstutzen 5 weist hierbei nur die Durchgangsbohrung
6 au£, die über ein T-förmig35 Rohrstück 25 mit dem Druckmeßgerät 7 und mit einem
Schraubanschluß 26 für die Druckgasquelle verbunden ist. Hinter einem Gewindeansatz
5.1 der dem Zündkerzengewinde entspricht, ist ein Dichtring 5.2 eingelegt, der einen
dichten Anschluß ermöglicht.
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Die Anwencng der Prdfeiniichtung ist nicht auf Verbrennungs motoren
beschränkt; die Prüfeinrichtung kann vorteilhaft bei allen Kolbenmaschinen verwendet
werden, beispielsweise Sompressoren.