DE3004605A1 - Verfahren zur messung des ventilspiels einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur messung des ventilspiels einer brennkraftmaschine

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Robert 7141 Benningen Entenmann
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Siegfried Dr.-Ing. 7141 Schwieberdingen Rohde
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Description

R· 6037
5.2.1980 Wt/Hm
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1
Verfahren zur Messung des Ventilspiels einer Brennkraftmas chine
Stand der Technik
Es ist bekannt, für Einstell- und Wartungsarbeiten das Ventilspiel einer Brennkraftmaschine mit Hilfe von mechanischen Lehren zu messen. Hierzu müssen verschiedene Lehren mit unterschiedlicher Dicke zur Verfügung stehen, um die unterschiedlich auftretenden Werte des Ventilspiels messen zu können. Darüber hinaus ist von Nachteil, daß zur Messung des Ventilspiels der Zylinderkopf-Deckel demontiert werden muß und eine Automatisierung des Meßvorganges auch für eine Schelldiagnose oder gar für eine Langzeitüberwachung nicht möglich ist.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß das Ventilspiel ohne mechanische Arbeiten an der Brennkraftmaschine elektronisch gemessen und damit schnell
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und zuverlässig erfaßt werden kann. Außerdem eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren auch für Langzeitüberwachungen, so daß beispielsweise eine Anzeige in einem Kraftfahrzeug derart ermöglicht wird, daß ein Signal dann betätigt wird, wenn nach längerer Betriebszeit eine Nachstellung des Ventilspiels erforderlich wird.
Beschreibung der Erfindung
Durch die Bewegung der Ventile einer Brennkraftmaschine entstehen charakteristische Komponenten des Köperschalls der Brennkraftmaschine, insbesondere beim Schließen des Ventils durch das Aufsetzen des Ventils am Zylinderkopf und bein Cffnen des Ventils durch das Aufsetzen des Kipphebels am Ventilschaft. Diese charakteristischen Komponenten sind bei korrektem Ventilsitz klein und bei großem Ventilspiel entsprechend größer.
Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun zunächst bei korrektem Ventilsitz ein Referenzsignal bestimmt und zwar durch Messung des Körperschalls der Brennkraftmaschine. Das Referenzsignal wird gespeichert und kann nun im weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine mit dem jeweils auftretenden Körperschall verglichen werden, wobei sich zeigt, daß die durch Erhöhung des Ventilspi-els überhöhten charakteristischen Komponenten des Körperschallsignals gegenüber dem Referenzsignal hervortreten. Durch Messung der Differenz zwischen Referenzsignal und jeweils auftretendem Körperschallsignal kann dann ein Maß für das Ventilspiel gewonnen werden.
Da die durch die Ventilbewegung entstehenden Komponenten des Körperschallsignals von der Motordrehzahl abhängen, wird in bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
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Verfahrens das Referenzsignal vor dem Vergleich mit dem Körperschallsignal in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gewichtet, etwa über einen Funktionsgenerator.
Für die Auswertung des Körperschallsignals und des Referenzsignals bietet es sich zunächst an, die Amplitude der jeweiligen Signale auszuwerten, wobei entweder Frequenzspektren oder Amplituden von Einzelfrequenzen miteinander verglichen werden können. Bei der Heranziehung von Einzelfrequenzen werden dabei natürlich zweckmäßigerweise solche Frequenzen verwendet, bei denen besonders starke durch die Ventilbewegung verursachten Komponenten des Körperschalls auftreten. Beim Vergleich von Frequenzspektren kann beispielsweise das Referenzspektrum, das bei korrektem Ventilsitz gemessen wurde, auf den Speicherplätzen eines Festwertspeichers abgespeichert werden; will man nur einzelne Frequenzen oder Frequenzbereiche messen, werden das Referenzsignal und das im Betrieb auftretende Körperschallsignal über entsprechende Filter geführt.
Beim Betrieb einer Brennkraftmaschine treten noch zahlreiche zusätzliche Hintergrundgeräusche auf. Diese Geräusche sind zum Teil Störgeräusche, wie etwa das Klopfen der Brennkraftmaschine. Um derartige Störsignale auszublenden, wird bei einer bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein zeitliches Meßfenster vorgegeben, dessen Beginn mit dem Arbeitstakt der Brennkraftmaschine, vorzugsweise durch einen Bezugsmarkengeber oder Zündimpulse synchronisiert wird. Dies bedeutet, daß vom Eintreffen des Synchronisierungsimpulses ab das Körperschallsignal nur für eine kurze vorbestimmte Zeit gemessen wird. Da von einer Reihe von Störsignalen bekannt ist, zu welchen Zeiten bzw. Kurbelwellenwinkeln sie üblicherweise auftreten, kann auf diese Weise eine Trennung der
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BAD
Störsignale von den zu messenden Nutzsignalen bewirkt werden.
Schließlich wird bei einer weiteren bevorzugten Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens das Nutzsignal als zeitlicher Abstand des Auftretens des durch die Ventilbewegung verursachten Körperschalls von einer Bezugsmarke ausgewertet, wobei das Referenzsignal ebenfalls ein vorgegebener zeitlicher Abstand ist. Diese Möglichkeit beruht darauf, daß bei großem Ventilspiel die Ventilwege langer werden und damit die zeitliche Folge der durch die Ventilbevfegur.gen verursachten Komponenten des Köperschallsignals gedehnt werden.
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R. δ 0 3 7
5.2.1980 Wt/Hm
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1
Verfahrer, zur Messung des Ventilspiels einer Brennkraftmas chine
Zusammenfassung
Es wird ein Verfahren zur Messung des Ventilspiels einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, bei dem im Gegensatz zu den herkömmlichen mechanischen Meßverfahren eine Überwachung des im Betrieb einer Brennkraftmaschine auftretenden Körperschalls eingesetzt wird. Hierzu wird zunächst bei korrekten Ventilsitz ein Referenzsignal bestimmt und gespeichert und alsdann im darauffolgenden Betrieb der Brennkraftmaschine das auftretende Körperschallsignal gemessen und die beiden Signale miteinander verglichen. Dabei ist es entweder möglich, die Signale in ihrer Amplitude zu überwachen oder das zeitliche Auftreten des durch Ventilbewegungen verursachten Körperschalls in Bezug auf eine Bezugsmarke zu überprüfen.
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Claims (1)

  1. R· 60 3 7
    5.2.1980 Wt/Hm
    ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1
    Ansprüche
    (IJ Verfahren zur Messung des Ventilspiels einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß bei korrektem Ventilsitz ein Referenzsignal bestimmt, das im Betrieb auftretende Körperschallsignal (Nutzsignal) gemessen, das gespeicherte Referenzsignal mit dem Nutzsignal verglichen und die Differenz der beiden Signale angezeigt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzsignal vor dem Vergleich in Abhängigkeit von der Motordrehzahl gewichtet wird.
    3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Nutzsignal die Amplitude des gemessenen Körperschallsignales ist.
    130033/0442
    BAD ORIGINAL
    4. Verfahren nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß das Körperschallsignal als Frequenzspektrum gemessen wird.
    5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur vorgegebene NutζSignalfrequenzen bzw. -frequenzbereiche ausgewählt werden.
    6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausblendung von Störsignalen zeitliche Meßfenster gebildet werden, deren Beginn mit dem Arbeitstakt der Brennkraftmaschine, vorzugsweise durch einen Bezugsmarkengeber oder Zündimpulse synchronisiert wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nutzsignal der zeitliche Abstand des Auftretens des durch Ventilbewegungen verursachten Körperschalls von einer Bezugsmarke ist.
    8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körperschall an mehreren lokal verteilten Orten der Brennkraftmaschine gemessen wird.
    130033/0U2
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