DE2910306A1

DE2910306A1 - Verfahren zum pruefen von motoren und pruefvorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2910306A1
Application number: DE19792910306
Authority: DE
Inventors: Roger Gwain Curry
Original assignee: CURRY ROGER G
Current assignee: CURRY ROGER G
Priority date: 1978-03-17
Filing date: 1979-03-16
Publication date: 1979-09-20
Also published as: IT1112040B; IT7921093A0; FR2420130A1; DK110579A; JPS55468A

Description

OR.-INS. DIPL-ING. M. SC. OIPL.-PHYS. DR. UIPL.-PHVS. DIPL-PHYS. DR.

HÖGER - STELLRECHT - GR(ESSBACH - HAECKER BOEHME

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 43 36o b Anmelder; Roger Gwain Curry

!,„,iff

15 März 1979 ²¹ ' ^Kendrew Close,

ib. März is/y Newton, Aycliffe

England

Beschreibung

Verfahren zum Prüfen von Motoren und Prüfvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Motors sowie eine Prüfvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Derartige Verfahren und Prufvorrichtungen sind sehr nützlich beim Prüfen von Brennkraftmaschinen, beispielsweise von Kraftfahrzeugen, können aber auch benutzt werden, um praktisch jeden beliebigen Typ von Motor zu prüfen, beispielsweise Strahltriebwerke, Dampfmaschinen, Turbinen und Elektromotoren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher üblichen Prüfverfahren und -vorrichtungen zu vereinfachen und zu verbilligen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man den Motor mit einer im wesentlichen reinen Trägheitskraft belastet und die Zeit mißt, die erforderlich ist, um den Motor ausgehend von einer ersten Geschwindigkeit auf eine zweite Geschwindigkeit zu beschleunigen.

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Dabei kann es sich bei der ersten und zv?eiten Geschwindigkeit jeweils um eine vorgegebene Drehzahl eines umlaufenden Elements bzw. eines Rotors des Motors handeln.

Der zu prüfende Motor kann erfindungsgemäß mit der höchsten bei diesem Motor möglichen Beschleunigung von der ersten auf die zweite Geschwindigkeit beschleunigt werden. Beispielsweise kann man bei der Prüfung einer Brennkraftmaschine diese zunächst starten und warmlaufen lassen. Die eigentliche Prüfung kann dann durchgeführt werden, in dem man die Drosselklappe voll öffnet bzw. in dem man bei in ein Fahrzeug eingebautem Motor das Gaspedal voll durchtritt und ein Zeitmessgerät startet, wenn die Drehzahl der Maschine eine vorgegebene erste Geschwindigkeit bzw. Drehzahl überschreitet. Das Zeitmessgerät wird dann angehalten, wenn eine zweite vorgegebene Geschwindigkeit bzw. Drehzahl überschritten wird. Die von dem Zeitmessgerät gemessene Zeit ist in diesem Fall umgekehrt proportional zu dem mittleren von der Maschine erzeugten Drehmoment in dem Bereich zwischen den beiden vorgegebenen Geschwindigkeiten. Obwohl das tätsächliche mittlere Drehmoment, welches von der Maschine in dem betrachteten Bereich entwickelt wird,im allgemeinen nicht bekannt ist, da die der Beschleunigung entgegenwirkenden Trägheitskräfte, mit denen die Maschine belastet ist, nicht bekannt sind, kann das erfindungsgemäße Prüfverfahren benutzt werden, um die Maschine so einzu stellen oder abzustimmen, daß zwischen den beiden vorgegebenen Geschwindigkeiten eine optimale Leistung erreicht wird. Beispielsweise kann eine Maschine zunächst nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geprüft werden, woraufhin dann beispielsweise eine neue Einstellung des Vergasers erfolgen kann, worauf die Maschine erneut geprüft wird. Wenn das Zeitintervall zur

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Beschleunigung der Maschine von der ersten auf die zweite Geschwindigkeit durch die Einstellmaßnahmen verringert wird, so bedeutet dies, daß das mittlere von der Maschine erzeugte Drehmoment erhöht wurde, so daß insgesamt eine Verbesserung der Leistung der Maschine (in dem interessierenden Bereich) erhalten wurde.

Die der Beschleunigung des Motors entgegenwirkenden, im wesentlichen reinen Trägheitskräfte können durch die beweglichen Teile des Motors selbst verursacht werden. Beispielsweise kann der Motor auf einem Prüfstand montiert werden, ohne ihn mit externen anzutreibenden Elementen zu verbinden, so dass die von den Motor erzeugte Leistung lediglich dazu dient, die beweglichen Teile des Motors selbst zu beschleunigen, wenn man davon absieht, dass sich Peibungsverluste und dergleichen ergeben. Andererseits können die den Motor belastenden Trägheitskräfte bei in einemJahrzeug montiertem Motor durch die tragen Massen der beweglichen Teile des Motors und der beweglichen Teile eines mit dem Motor verbundenen Antriebssystems verursacht werden. Weiterhin können die den Motor belastenden Trägheitskräfte bei in einem Fahrzeug montiertem Motor durch die beweglichen Teile des Motors, durch die Antriebseinrichtüngen des Fahrzeugs und durch die Masse des Fahrzeugs selbst hervorgerufen werden. In diesem Fall kann eine in einem Fahrzeug montierte Maschine relativ leicht geprüft werden, wenn man die Prüfung durchführt, während das Fahrzeug an der Straße entlangfährt. Dabei wählt man bei Vorhandensein eines Schaltgetriebes im Kraftubertragungssystem des Fahrzeugs vorzugsweise einen niedrigen Gang, um den Einfluß des Luftwiderstandes und anderer Verluste so klein wie möglich zu halten" und so eine Belastung des Motors mit im.wesentliehen reinen Trägheitskräften zu gewährleisten.

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Wenn der Motor auf einem Prüfstand geprüft werden soll, dann kann er mit einem Schwungrad verbunden werden, welches einer Beschleunigung im wesentlichen reine Trägheitskräfte entgegensetzt. Dieses Verfahren kann beispielsweise zur Prüfung von Brennkraftmaschinen in einem Motorenwerk angewandt werden, um eine optimale Einstellung der Brennkraftmaschinen vor deren Einbau in die Kraftfahrzeuge durchzuführen.

Wenn ein Motor dem Antreiben eines Fahrzeugs dient, dann können die angetriebenen Bäder des Kraftfahrzeugs (mindestens ein angetriebenes Rad) mindestens eine Folie antreiben, welche ebenfalls wieder zu einer Belastung des Motors mit im wesentlichen reinen Trägheitskräften führt. Dieses Verfahren ermöglicht eine relativ einfache Prüfung von Maschinen, die bereits in Kraftfahrzeuge eingebaut sind, wobei nur relativ einfache Vorrichtungen benötigt werden. Insbesondere kann eine derartige Prüfvorrichtung wesentlich billiger hergestellt v/erden als die üblichen Dynamometer, die für die Prüfung von Straßenfahrzeugen verwendet werden, bei denen im allgemeinen eine hydraulische oder elektrische Belastung der Maschine erfolgt und bei denen die Maschine mit einer konstanten Geschwindigkeit betrieben wird. Wenn man mit derartigen Dynamometern arbeitet, um für einen vorgegebenen Bereich von Motordrehzahlen Testergebnisse zu erhalten, ist es erforderlich, bei unterschiedlichen Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten mehrere Versuche zu fahren, um Versuchsergebnisse zu erhalten, die sich für eine graphische Darstellung der Leistungskurve eignen. Bei dem erfindungsgemäßen Prüfverfahren ist es dagegen möglich, die erforderliche Information aus einem einzigen Probelauf zu gewinnen, wobei diese Information dann die Werte enthält, die benötigt werden, um eine graphische Darstellung zu erstellen, die Auskunft über die Leistung der Maschine in einem gegebenen Geschwindigkeitsbereich cribt.

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Es ist möglich, verschiedene Verfahren anzuwenden, um die erste und die zweite Geschwindigkeit sowie das Beschleunigungsintervall während eines Probelaufs zu ermittlen. Beispielsweise kann der Motor mit einem beweglichen Element mit optischer Kodierung versehen werden, welches mit einem opto-elektronischen Wandler zusammenwirkt. Beispielsweise kann auf der Abtriebswelle des Motors oder einem anderen umlaufenden Teil desselben, wie z. B. auf der Kurbelwellen-Riemenscheibe einer Brennkraftmaschine eine Scheibe mit kontrastierenden Markierungen montiert werden. Diese Scheibe kann dann beleuchtet werden, so dass eine relativ einfache fotoelektrische Vorrichtung, die in der Nähe der Scheibe montiert ist, dazu benutzt werden kann, um Signale zu erzeugen, die der Drehzahl und/oder der Winkellage der Scheibe entsprechen und damit der Drehzahl und/oder Winkellage der Motorwelle.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Messungen mit Hilfe eines magnetischen Wandlers durchzuführen, der mit einem metallischen Element zusammenwirkt, welches Bestandteil des Motors oder mit diesem verbunden ist. Bei einer Brennkraftmaschine kann der magnetische Wandler beispielsweise angrenzend an den für den Starter vorgesehenen Zahnkranz der Schwungscheibe angeordnet werden.

Wenn mit dem Motor ein mit einer Zahnung versehenes Schwungrad verbunden ist, welches beispielsweise im Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine angeordnet ist, dann kann dort ein elektroaktustischer Wandler vorgesehen werden, der auf das "Sirenengeräusch" des gezahnten Schwungrads anspricht.

Bei einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung können die Messungen ferner mit Hilfe eines Druckwandlers durchgeführt werden, der auf . die periodischen Druckschwankungen der Einspritzanlage anspricht. Dieses Verfahren ist besonders

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bei Brennkraftmaschinen irit Glühzündung, beispielsweise bei Dieselmotoren, vorteilhaft.

Es ist auch möglich, das elektrische Ausgangssignal eines Generators auszuwerten, der mit dem Motor verbunden ist oder einen Teil desselben bildet. Bei einer Brennkraftmaschine kann der Generator beispielsweise die zugehörige Lichtmaschine sein.

Bei Brennkraftmaschinen mit Funkenzündung können die Messergebnisse ferner durch Überwachung der Zündanlage erhalten werden. Beispielsweise kann eine elektrische Verbindung zum Unterbrecher oder zur Zündspule der Zündanlage hergestellt werden, um auf relativ einfache Weise das Erreichen der ersten und der zweiten Geschwindigkeit und die Dauer des Beschleunigungsintervalls zu ermitteln. Eine andere Möglichkeit besteht darin, ir.it der Hochspannungsseite der Zündanlage einen induktiven oder kapazitiven Aufnehmer zu verbinden. Es kannauch günstig sein, die verschiedenen oben angegebenen Möglichkeiten miteinander zu kombinieren und beispielsweise die Messungen aufgrund der Signale durchzuführen, die von dem Unterbrecher oder- der Zündspule erzeugt werden, während gleichzeitig Markiersignale erzeugt werden, indem mit der Zündleitung eines der Zylinder ein induktiver oder kapazitiver Aufnehmer gekoppelt wird, so dass man auch Ergebnisse erhält, die den einzelnen Zylindern der zu prüfenden Maschine entsprechen. Beispielsweise kann man einerseits das Zeitintervall zwischen zwei aufeinander folgenden Leistungsimpulsen messen und andererseits die Differenz zwischen zwei derartigen aufeinander folgenden Zeitintervallen, um auf diese Weise ein Maß für das Drehmoment zu erhalten, welches von demZylinder erzeugt wird, der während des zweiten Zeitintervalls einen Leistungsimpuls liefert. Durch Vergleichen der Ergebnisse für die einzelnen Zylinder,die jeweils für mehrere komplette Arbeitszyklen der Maschine ermittelt werden können,

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ist es möglich, die Ausgangsleistungen der einzelnen Zylinder zu vergleichen, um so beispielsweise festzustellen, ob hinsichtlich eines der Zylinder ein Fehler vorliegt. Zu diesen Zweck ist es erforderlich, ein Zeitmessgerät zu verwenden, welches sehr kurze Zeitintervalle messen kann. Die Genauigkeit der Messergebnisse ist natürlich von der Genauigkeit des Zeitmessgeräts abhängig. Bei der Verwendung moderner integrierter Schaltungen ist es jedoch möglich, derartige Messungen mit einer hohen Genauigkeit durchzuführen. Ausserdem sind die Kosten für ein derartiges Zeitmeßgerät relativ gering. Die bei der Messung der Beschleunigungszeit und der Zeitintervalle zwischen den Leistungsimpulsen ermittelten Meßdaten können in digitaler Form einer Datenverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise einem Mikroprozessor, zugeführt werden, wo eine Verarbeitung der Messdaten erfolgt. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann dann weitere Informationen liefern, welche die Leistung der Maschine betreffen, beispiel: weise Informationen über die Leistung der einzelnen Zylinder einer Maschine mit mehreren Zylindern. Obwohl es möglich ist, die Datenverarbeitung auf Echtzeitbasis durchzuführen, indem man die Datenverarbeitungsvorrichtung direkt mit den Zeitmeßeinrichtungen verbindet, sind die Arbeitsgeschwindigkeiten der derzeit erhältlichen Mikroprozessoren und dergleichen in vielen Fällen für eine derartige Echtzeitverarbeitung nicht ausreichend. Demgemäß kann mit dem Zeitmeßgerät ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff verbunden werden, der die Informationen speichert» Der Speicher kann dann, wenn es erwünscht ist, mit einem Mikroprozessor oder einer ähnlichen Datenverarbeitungsvorrichtung verbunden v/erden, die im Abstand von dem eigentlichen Prüfstand angeordnet Lst, so dass die Informationen verarbeitet werden können und' eine Darstellung der Versuchsergebnisse zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt ermöglicht wird. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Messergebnisse unter Anwendung von Analogverfahren auszuwerten, wobei die Einrichtungen für eine anologe Datenverarbeitung direkt mit" dem Zeitmessgerät verbun-

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den sein können, um eine Anzeige der Versuchsergebnisse V7ährend des Probelaufs eines Motors zu liefern.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat sich eine Prüfvorrichtung mit einer mit dem zu prüfenden Motor verbindbaren Last als vorteilhaft erwiesen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Last so gewählt ist, dass sie einer Beschleunigung im wesentlichen reine Trägheitskräfte entgegensetzt, und dass Zeitinesseinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Zeit gemessen werden kann, die erforderlich ist, um äen Motor von einer ersten auf eine zweite Geschwindigkeit zu beschleunigen.

Eine derartige Prüfvorrichtung ist relativ einfach und billig herzustellen und zu betreiben und für die Prüfung von Brennkraftmaschinen auf einem Prüfstand oder in einem Fahrzeug geeignet. Die Belastung mit typischen Trägheitskräften und die Informationsverarbeitung kann bei einer derartigen Prüfvorrichtung in der vorstehend beschriebenen Weise erfolgen, um Messergebnisse zu erhalten, die die mit einem üblichen Dynamometer erhaltenen Messergebnisse ersetzen oder erganzen.

Bei der Prüfung von Brennkraftmaschinen können die Zeitinesseinrichtungen einen ersten Wandler aufweisen, der ein Ausgangssignal liefert, das einem vorgegebenen Zeitpunkt jedes Arbeitszyklus eines der Zylinder der Maschine entspricht,sowie einen zweiten Wandler, der , nach jedem vollständigen Arbeitszyklus der Maschine ein Markiersignal liefert. Ausserdem ist ein Zeitmesser vorgesehen, der das Zeitintervall zwischen jeweils zv/ei aufeinander folgenden Ausgangssignalen des ersten Wandlers mißt, sowie ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff, der in digitaler Form die Länge der Zeitintervalle speichert, die von dem Zeitmessgerät gemessen wurden, und ausserdem die.Markiersignale, und zwar in Speicherplätzen, die den Zündzeitpunkten der Zylirder entsprechen. Weiterhin können Datenverarbeitungs-

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einrichtungen vorgesehen sein, mit deren Hilfe die in eiern Speicher gespeicherte Information während ecer nach einem Versuch verarbeitet werden kennen.

Bei einer Prüfvorrichtung gem. der Erfindung kann die Last, welche einer Beschleunigung im wesentlichen reine Trägheitskräfte entgegensetzt, mindestens eine Rolle coin, welche von mindestens einem angetriebenen Rad eines Fahrzeugs angetrieben wird, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, welche eine Bewegung des Fahrzeugs gegenüber der Kolle verhindern. Eine derartige erfindungsgemäße Prüfvorrichtung kann als Dynamometer zum Prüfen von Fahrzeugen eingesetzt werden und ist wesentlich billiger als übliche Dynamometer. Demgemäß ergibt sich der Vorteil, dass für die Einstellung, Abstimmung, Eeparatur und Wartung von Fahrzeugen und zugehörigen Brennkraftmaschinen genaue und brauchbare Prufvorrichtungen für mehr Werkstätten oder dergleichen zur Verfügung stehen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von ünteransprüchen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer ersten bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen der Brennkraftmaschine eines Strassenfahrzeugs;

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer zweiten bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen cer Brennkraftmaschine eines Strassenfahrzeugs;

Fig. 3 eine cchematische Darstellung zur Erläuteruna einer

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dritten bevorzugten Variante des erfindungsgeirüßen Verfahrens zum Prüfen cer Erennkraftmanchine eines Strassenfahrzeugs;

Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer vierten bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Prüfen der Brennkraftmaschine eines Strassenfahrzeugs;

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Teil der Prüfvorrichtung für die Durchführung der vierten Variante des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens;

Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer fünften bevorzugten Variante des erf indungsgeiriäßen Prüfverfahrens zum Prüfen einer Brennkraftmaschine, wobei mit der Brennkraftmaschine Wandler verbunden sind, und

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Zeitmesseinrichtungen für die Durchführung der fünften Variante des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens unter Verwendung von Wandlern.

Im einzelnen zeigt. Fig. 1 ein Kraftfahrzeug - nachstehend kurz als Wagen 1 bezeichnet - in dem eine Brennkraftmaschine 2 montiert ist. Zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 2 und der Kardanwelle 5 des Wagens 1 liegt dabei ein Getriebe 3 mit einem Schalthebel 4. Die Kardanwelle 5 ist ferner mit einem Differentialgetriebe 6 verbunden, von dem zwei Halbwelleh 7 zu den angetriebenen Rädern des Wagens 1 abgehen.

Bei der Prüfung der Maschine 2 des Wagens 1 gem. .Fig. 1 wird der Schalthebel 4 in die Leerlaufstellung gedruckt, um die Verbindung zwischen der Kardanwelle 5 und der Maschine 2 zu unterbrechen. EinerBeschleuniauncr der Maschine wirken nunmehr

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nur noch die tragen Massen der Motorteile selbst, beispielsweise der Kurbelwelle und der Kolben,entgegen. Mit der Maschine sind Einrichtungen verbunden, mit deren Hilfe festgestellt wird, wann die Drehzahl der Maschine 2 die beiden vorgegebenen Punkte bzw. Drehzahlen passiert. Diese Einrichtungen starten ein Zeitmeßgerät, wenn die Maschine 2,ausgehend von niedrigeren Drehzahlen, eine erste Drehzahl überschreitet, und setzen und das Zeitmeßgerät still, wenn die Maschine 2 dann auch noch eine zv/eite höhere Drehzahl überschreitet. Bei einer Prüfung wird die Maschine zunächst gestartet und läuft dann, bis sie warm gelaufen ist, für ein kurzes Zeitintervall. Die Prüfung wird dann durchgeführt, indem man das Gaspedal so schnell wie möglich voll durchtritt,und es dann in dieser Stellung hält, bis die Maschine die zweite vorgegebene Drehzahl überschritten hat. Nunmehr kann das Gaspedal freigegeben werden, während das Zeitmeßgerät das Zeitintervall angibt,welches zwischen dem Durchlaufen der beiden vorgegebenen Drehzahlen verstrichen ist. Die Meßdaten hinsichtlich des ermittelten Zeitintervalls können angezeigt oder weiteren Einrichtungen zur weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

In Fig. 2, in der entsprechende Teile im übrigen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind wie in Fig. 1, ist das Heck des Wagens 1 mit Hilfe eines Wagenhebers 9 so angehoben, dass die Räder 8 sich frei drehen können. Ausserdem liegen vor den nicht angetriebenen Vorderrädern 11 des !»Jagens Keile 10, die verhindern, dass sich der Kagen 1 bewegt.

Das anhand der Fig. 2 zu erläuternde Prüfverfahren verläuft im wesentliehen ebenso wie das anhand der Fig. 1 erläuterte Prüfverfahren. Die Maschine 2 ist jedoch bei der Anordnung gem. Fig. 2 nicht nur mit den Trägheitskräften ihrer eigenen beweg-

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lichen!teile belastet sordern auch mit den Trägheitskräften der bevealichen Teile des Getriebes 3, der Kardanwelle 5, des Differentials 6, der Halbwellen 7 und der angetriebenen Räder 8. Kehrend des Probelaufs kann mit Hilfe des Schalthebels 4 der höchste Gang eingelegt werden, so dass das Getriebe 3 die Kurbelwelle der Maschine 2 mit erheblich erhöhten Trägheitskräften belastet, die durch die beweglichen Teile der Kardanwelle und der nachgeschalteten Elemente hervorgerufen werden.

Eei der in Fig. 2 erläuterten Verfahrensvariante können die verschiedenen Messungen auch in Abhängigkeit von den Drehzahlen der Kardanwelle oder der angetriebenen Bäder 8 durchgeführt werden. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die beweglichen Teile der Maschine 2 nicht oder nur schlecht zugänglich sind, Ausserdem wirken der Beschleunigung der Maschine 2 von Anfang an wesentlich größere Trägheitskräfte entgegen als bei der Verfahrensvariante gem. Fig. 1.

In der Darstellung gem. Fig. 3 sind entsprechende Teile wieder ir.it den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in Fig. 2. Man sieht, dass die angetriebenen P.äder 8 des Wagens 1 auf Eollenanordnungen 12 stehen, von denen jede ein Rollenpaar mit kleinen drehbar gelagerten Rollen 13 aufweist. Die Rollen 13 sind hinreichend klein, so dass sie im Vergleich zu den Trägheitskräften, die sich aufgrund der beweglichen Teile der Maschine und des £ntriebssysteir.s ergeben, nur sehr kleine Trägheitskräfte ^«Virken. Die Prüfung der Maschine kann wieder in der gleichen !,'eise durchgeführt werden,wie anhand von Fig. 1 und 2 erläutert.

In Fig. 4 sind entsprechende Teile wieder mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in den Fig. 1-3. Man sieht, dass die angetriebenen Hinterräder 8 des Wagens 1 auf einem Eollenpaar 14 laufen, welches Bestandteil eines Dynamometers für

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Straßenfahrzeuge ist. Die Folien 14 sind unterhalb einer Bodenebene 15 in einer Grube 16 (Fig. 5) angeordnet. Zwischen den beiden Rollen 14 ist eine nur scheipatisch angedeutete Hubbrücke angeordnet, die etwa auf die Höhe der Bodenebene 15 ausfahrbar ist und das Überfahren des Rollenpaares erleichtert.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 4 und 5 sind die Rollen 14 relativ groß und können so dimensioniert sein, dass sie eine Trägheitskraft bev.'irken, die im wesentlichen der Trägheitskraft entsprich· die sich beim Fahren des Fahrzeugs im normalen Fahrbetrieb ergibt. Die anhand der Fig. 4 und 5 erläuterte Variante des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens ermöglicht also eine Prüfung, bei der die Bedingungen im normalen Fahrbetrieb besser angenähert sind als bei den zuvor erläuterten Varianten. Weiterhin können bei der Variante gemäß Fig. 4 und 5 die verschiedenen Messeinrichtungen mit den Pollen 14 verbunden oder angrenzend an diese angeordnet sein, so dass für die Prüfung keine Verbindungen zu und keine Änderungen an dem Wagen 1 erforderlieh sind. Stattdessen wird der Wagen 1 mit seinen Hinterrädern 8 einfach auf die Rollen 14 gefahren, woraufhin die Prüfung ohne v/eitere Vorbereitungen beginnen kann.

Fig. 6 zeigt eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschinei8, mit deren Kurbelwelle 19 ein Schwungrad 20 verbunden ist, welches einer Beschleunigung der Maschine 18 Trägheitskräfte entgegensetzt. Die Maschine 18 ist auf einem Prüfstand.(nicht dargestellt) montiert, beispielsweise in einer Werkstatt oder an einer Fertigungsstraße einer Motorenfabrik. Zu der Maschine 18 gehört eine Zündspule 21, die auf der Hochspannungsseite einen Leiter 22 aufweist, der zu einem Verteiler 23 führt. Der Verteiler 23 besitzt Ausgangsleitungen 24, die mit den einzelnen Zündkerzen (nicht darges.tellt) der Maschine 18 verbunden sind. An der Ausgangsleitung 22 der Zündspule 21 ist ein induktiver Aufnehmer 25 befestigt, der die Zündimpulse für die einzelnen

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Zylinder der Maschine 18 erfaßt. Ein weiterer induktiver Aufnehmer 26 ist mit derjenigen Ausgangeleitung 2 4 des Verteilers verbunden, die mit der Zündkerze des ersten Zylinders (entsprechend der üblichen Zylinder-Nuruerierung verbunden ist, und erfaßt die Zilncinspulse für diesen Zylinder, wobei die vor dem induktiven Aufnehmer 2 6 erzeugten Signale als "arkiersignale für die von derr. Aufnehmer 25 erfaßten Impulse dienen, so dass eine mit den Aufnehmern 25 und 26 verbundene Auswertevorrichtung feststellen kann, welche Signale zu welchen Zylindern weheren, V7odurch die Möglichkeit geschaffen wird, Einzelheiten über die Leistung der einzelnen Zylinder Maschine 18 zu erhalten.

Fig. 7 zeigt in Form eines Blockdiagrarams Datenverarbeitungseinrichtungen zur Auswertung der Signale der induktiven Aufnehmer 25 und 26 der Anordnung gem. Fig. 6. Dabei ist es für das Arbeiten der Auswerteeinrichtungen gem. Fig. 7 jedoch nicht wesentlich, dass die die Ilaschine belastenden Trägheitskräfte im wesentlichen durch ein Schwungrad verursacht werden. Tatsächlich arbeiten die anhand der Fig. 7 erläuterten Auswerteeinrichtungen für eine bevorzugte Pusführungsforra einer Prüfvorrichtung gem. der Erfindung unabhängig von der- Art der den Hotor mit Trägheitskräften belastenden Elemente und kennen gegebenenfalls sogar permanent in einem Fahrzeug eingebaut werden, um dem Benutzer eine ständige Kontrolle der Motorleistung und eine Überprüfung von an dem Motor vorgenommenen Einstellarbeiten zu ermöglichen.

In der Auswerteschaltung gem. Fig. 7 ist der Aufnehmer 25 beispielsweise über eine Impulsformer- und Verstärkerschaltung mit eineir Zeitmeßgerät 27 und irit der A-dressenschaltung eines Speichers 2 8 mit wahlfreiem Zugriff verbunden. Das Zeitmeßgerät liefert Ausgangssignale in Form digital kodierter Daten an die

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Infornationseingänge dee Speichers 28. Weiterhin ist der Kandier bzw. Aufnehmer 26 zur Erzeugung der Markiersignale,beispielsweise über einen Impulsformer- und Verstärkerkreis mit einem Inforraationseingang des Speichers 28 verbunden. Der Informationsausgang des Speichers 28 ist mit eineir Prozessor 29 verbunden, dem ein Programmspeicher 30 und eine Steuereinheit 31 zugeordnet sind, mit deren KiIfe von Hand Steuersignale erzeugbar sind, beispielsweise hinsichtlich des Beginns und des Endes eines Probelaufs für das Rücksetzen nach einem Probelauf usw. Der Prozessor 29 liefert Steuersignale auf Leitungen 32 und zu dem Zeitmeßgerät 2 7 bzw. zu dem Speicher 28. Ausserdem liefert der Prozessor Taktsignale über eine Leitung 34 zu dem Speicher 28. Schließlich liefert der Prozessor 29 an einem Ausgang Signale, welche Informationen enthalten, die beispielsweise die Drehmoment- oder Leistungs- Drehzahl-Kennlinie, die Rdbungsverluste, die relative Leistung der einzelnen Zylinder der Maschine usw. betreffen.

Im Betrieb liefert der Aufnehmer 25 einen Äusgangsimpuls für jeden der Maschine 18 zugeführten Zündimpuls. Jeder dieser Impulse wird dem Speicher 28 mit wahlfreiem Zugriff zugeführt und veranlaßt dort,dass die Adresse der für ein Einschreiben gerade zur Verfügung stehenden Speicherzelle jeweils um 1 erhöht wird. Die Zeit zwischen zwei aufeinander folgenden Ausgangsimpulsen des Aufnehmers 2 5 wird von dem Zeitmessgerät 27 gemessen und die Einspeicherung der ermittelten Länge des Zeitintervalls erfolgt jeweils in Form eines digitalen Kodes in die gerade zugängliche Speicherzelle des Speichers 28. Wenn der Aufnehmer 26 einen Impuls erzeugt, der einem Zündimpuls für den Zylinder Nr. 1 der Maschine entspricht, dann wird in der gerade zugänglichen Speicherzelle auch ein digitales Markiersignal erzeugt, um diejenigen Daten zu kennzeichnen, die dem Zylinder Nr. 1 zugeordnet sind. Die Zündfolge der Maschine ist im allgemeinen bekannt oder kann ohne weiteres ermittelt

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werden, so class die in dem Speicher 28 gespeicherten Daten ohne weiteres den einzelnen Zylindern der Maschine zugeordnet werden können.

Die in dem Speicher 28 gespeicherten Daten werden in dem Prozessor 29 verarbeitet, wobei die Datenverarbeitung durch diesen selbst gesteuert v;ird. Im einzelnen verarbeitet der Prozessor 29, der ein Nikroprozessor sein kann, die Daten in Abhängigkeit von Befehlen, die ihm von der Steuereinheit 31 zugeführt werden, sowie in Abhängigkeit von Programmen, die aus dem Programmspeicher abgerufen werden,und liefert die aufbereiteten Informationen als Ausgangssignale auf seine Ausgangsleitung.35. Die Signale auf der Ausgangsleitung 35 können dann in geeigneter Weise angezeigt, ausgedruckt oder noch weiter verarbeitet werden.

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Claims

DR.-IIMG. DIPL.-INS.M. SC. OiPL.-PHYS-OR. t^lPl PHYS. DI0L-PHfS. DH. HÖGER - STELLRECHT - GRIE3SBACK - HAECKER 'BQEHME PATENTANWÄLTE IN STUTTSART V 43 36ο b Anmelder: Roger Gwain Curry . I6 1979 J1 ,Jtendrew Close, Newton, Aycliffe England Patentansprüche

1. Verfahren zum Prüfen eines Motors, dadurch gekennzeichnet, daß man den Motor mit einer im wesentlichen reinen Trägheitskraft belastet und die Zeit mißt, die erforderlich ist, um den Motor ausgehend von einer ersten Geschwindigkeit auf eine zweite Geschwindigkeit zu beschleunigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man den Motor ein Fahrzeug antreiben läßt, dessen angetriebene Räder mindestens eine Rolle treiben, die ihrer Beschleunigung eine im wesentlichen reine Trägheitskraft entgegensetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zum Prüfen einer Brennkraftmaschine mit elektrischer Zündung, dadurch gekennzeichnet, daß man die erste und die zweite Geschwindigkeit und das Beschleunigungsintervall durch Überwachung der
Zündanlage bestimmt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
man zum Zwecke der überwachung der Zündanlage eine
elektrische Verbindung zu einem Unterbrecher oder einer Zündspule der Zündanlage herstellt.

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5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Zwecke der überwachung einen induktiven oder kapazitiven Äbtaster an der Ilochspannungsseite der Zündanlage anschließt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Prüfung einer Brennkraftmaschine die Zeitintervalle zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Leistungsimpulsen mißt und daß man- die Differenz zweier aufeinander folgender Zeitintervalle als Maß für das Drehmoment auswertet, welches von demjenigen Zylinder erzeugt wird, der während des zweiten Zeitintervalls einen Leistungsimpuls liefert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Daten über die Beschleunigungszeit und die Dauer der Zeitintervalle in digitaler Form einer Datenverarbeitungsvorrichtung zuführt und weitere Informationen über die Leistung der Brennkraftmaschine und ihrer einzelnen Zylinder auswertet.

8. Prüfvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-7 mit einer mit dem zu prüfenden Motor verbindbaren Last, dadurch gekennzeichnet, daß die Last (14,2o) so gewählt ist, daß sie einer Beschleunigung im wesentlichen reine Trägheitskräfte entgegensetzt, und daß Zeitmesseinrichtungen (27) vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Zeit gemessen werden kann, die erforderlich ist, um den Motor (2, 18) von einer ersten auf eine zweite Geschwindigkeit zu beschleunigen.

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15. März 1979

9. Prüfvorrichtung nach Anspruch 8 zum Prüfen von als Brennkraftmaschinen ausgebildeten Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmesseinrichtungen (27) einen ersten Wandler {25) aufweisen, mit dessen Hilfe ein Ausgangssignal erzeugbar ist, das einem vorgegebenen Zeitpunkt eines .Arbeitszyklus eines Zylinders der Brennkraftmaschine entspricht, daß ein zweiter Wandler (26) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe nach jedem vollständigen Arbeitszyklus der Maschine ein Markiersignal erzeugbar ist, daß die Zeitmesseinrichtungen (27) derart ausgebildet sind, daß mit ihrer Hilfe das Zeitintervall zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Ausgangssignalen des ersten Wandlers feststellbar ist, daß ein Speicher (28) mit wahlfreiem Zugriff vorgesehen ist, mit dessen Hilfe die von den Zeitmesseinrichtungen (27) ermittelten Zeitintervalle in digitaler Form speicherbar sind und mit dessen Hilfe ferner die Markiersignale an Speicherplätzen speicherbar sind, die den Zündzeitpunkten der einzelnen Zylinder entsprechen.

1o. Prüfvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einer Beschleunigung im wesentlichen reine Trägheitskräfte entgegensetzende Last mindestens eine Rolle (14) aufweist und daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe eine Bewegung eines Fahrzeugs (1), in welches die Brennkraftmaschine (2, 18) eingebaut ist, gegenüber der Rolle (14) verhinderbar ist, die durch mindestens ein Antriebsrad (8) des Fahrzeugs (1) antreibbar ist.

§09838/0898