DE680375C - Schaltung zur Betriebsueberwachung von mehrzylindrigen Otto- und Dieselmotoren - Google Patents

Description

• Schaltung zur Betriebsüberwachung von mehrzylindrigen Ottcr- und Dieselmotoren Die ordnungsgemäße ArbeitsweisPe eines Otto- oder Dieselmotors kann bekanntlich dadurch überwacht werden, daß die Temperatur an den einzelnen Zylindern gemessen wird. Die absolute Höhe dieser Temperatur ist nun von der Belastung des Motors, ab,-hängig und daher im allgemeinen kd-n -unmittelbares Maß für die Arbeitsweise des Motors. Wichtig ist aber, daß die Tempe-.raturen der einzelnen Zylinder untereinander gleich sind oder nur um einen geringen Betrag voneinander abweichen.
• Es sind bereits Einrichtungen bekanntgeworden, die Maschinenteile, beispielsweise Lager, hinsichtlich ihrer Temperatur überwachen und die auf der Ausdehnung von Körpern, wie Gasen, beruhen, wobei nur eine auf fehlerhaftem Arbeiten beruhende Temperaturdifferenz zwischen zwei Meßstellen zur Anzeige kommt. Derartige Einrichtungensind jedoch für den vorliegenden Zweck unbtauchbar.
• Man hat auch elektrisch arbeitende überwachungseinrichtungen verwendet, bei den-en im allgemeinen jedem Zylinder ein Thermoelement zugeordnet ist -und alle Thermoeliemente hintereinandergescbaltet gemeinsamauf ein Instrument arbeiten. Es ist unschwer einzusehen, daß bei ein-er derartigen Anordnung, die nur die mittlere Temperatur aller Thermoelemente liefert, ein Fehler leicht unbemerkt bleiben kann und daß es unmöglich ist, vom Beobachtungsstand aus festzustellen, welcher Zylinder schadhaft ist. Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man auch jedem Thermoelement ein Instrument gesondert zugeordnet, was jedoch einen unerwünscht hohen Aufwand bedeutet.
• Eine Verringerung des Aufwandes ließ siA durch die Verwendung nur eines Meßgerätes erzielen, das mit einem Umschalter verbunden ist, durch den dais Meßgerät einzeln. auf jedes Thermoelement geschaltet werden kann.

  Der große Nachteil dieser Anordnung .. . #»

  daß zur Ablesung der Temperatur sämt 1 9

  Meßstellen abgetastet werden müssen, #p#

  daß es vorher erkennbar ist, ob alle Zyli .d d-. ' ' ordnungsgemäß arbeiten oder nicht.
• Hier schafft nun die Erfindung Abhäfe, die es erstmalig gestattet, an einem dauernd in Betrieb befindlichen Anz-eigegerät zu erkennen, ob eine Unregelmäßigkeit in der Arbeitsweise des Motors vorliegt, d. h. ob die Temperatur eines Zylinders in unvorschriftsmäßiger Weise von der der anderen Zylinder abweicht.
• Hierzu dient eine Schaltung, die in gleicher Weise wie die bekannten Anordnungen an jedem Zylinder je ein Thermoelement vorsieht, wobei aber gemäß der Erfindung sämtliche Thermoelem-ente hintereinander-, jedoch abwechselnd gegeneinandergeschaltet sind. Durch diese besondere Schaltungsweise ist erreicht, daß das im Stromkreis der Thermoelemente liegende Meßgerät im ordnungsgemäßen Betriebszustand den Wert o anzeigt. Wenn aber ein Zylinder beispielsweise infolge Undichtigkeit eines Ventils oder Versagen der Brennstoffzufuhr eine anormale Temperatur annimmt, so ist die Differenz der Thermospannungen nicht. mehr o, und das Gerät zeigt einen Ausschlag an.
• Der Grundgedanke der Erfindung ist in Fig. i wiedergegeben, in der die Zylinder eines Vierzylinderotto- oder -dieselmotors schematisch angedeutet und mit den Ziffern i* bis 4 versehen sind. Die Thermoelemente, von denen an jedem Zylinder eins angebracht ist, sind sämtlich und zusammen mit dem Meßgerät 5 hintereinander in einen Stromkreis eingeschaltet, jedoch so, daß sie abwechselnd gegeneinanderliegen. Das Anzeigegerät 5 zeigt im Falle einer falschen Arbeitsweise eines Zylinders die Temperaturdifferenz A'C an, die durch eine Uinter- bzw. Übertemperatur an dem hetreff enden Zylinder gegeben ist.
• Um nun neben dieser sofortigen Erkennbarkeit eines Fehlers in der Arbeitsweise des Motors ohneScliwierigkeiten sofort feststellen zu können, welcher Zylinder ausgefallen ist, kann die Schaltung weiterhin so ausgebildet werden, daß außerdem jedes Thermoelement einzeln an ein Meßgerät angeschaltet werden kann. Hierfür zeigen die Fig.2 und 3 Ausführungsbeispiele, und zwar wird bei der Schaltung nach Fig.2 sowohl für die gemeinsame überwachung wie für die Durchmessung der einzelnen Thermoelemente ein einziges Meßgerät mit zwei Skalen verwendet, während bei der Schaltung nach Fig.3 hierfür zwei Meßgeräte dienen, die zweckmäßig baulich vereinigt sind.
• In den Fig. 2 und _3 ist ein doppelpoliger

  Umschalter 6 für fünf Stellungen vorgesehen,

  es gestattet, bei der Schaltung nach

  "u.lk. 2 das Meßgerät 7 in der Stellung A zur

  ,g46meinsamen überwachung der Zylinder zu benutzen. Diese Stellung des Umschalters ist die Normalstellung, bei der das Instrument auf der einen, in A' C (Temperaturdifferenz) geeichten Skala o anzeigen muß. Im Augenblick des Ausfalles eines Zylinders wird die Anzeige von o abweichen, und nunmehr ist durch Betätigung des Umschalters die Mög- lichkeit gegeben, das Instrument 7 über die Kontaktpaare i bis 4 an die einzelnen an Klen Zylindern i bis 4 angebrachten Thermoeltmente zu legen. Hierbei zeigt dann der Ausschlag auf der zweiten, in ' C geeichten Skala, welches Thermoelement eine Unter-bzw. Übertemperatur besitzt, und somit, welcher Zylinder nicht ordnungsgemäß arbeitet.
• Ähnlich ist die Schaltung nach Fig. 3 aufgebaut, bei der zwei getrennte Meßgeräte verwendet werden. Das Gerät 8 dient zur gemeinsamen überwachung und steht bei einwandfreier Arbeit des Motors auf o. Hierbei liegt der Umschalter 6 ebenfalls in der Nullstellung. Zeigt sich nun durch Ausschlag des Instrumentes 8, daß einer der Zylinder i bis 4 eine anormale Temperatur besitzt, so kann man durch Betätigen des Umsdialters 6 und durch Schalten auf die den vier Zylindern i bis 4 und ihren Thermoelementen. entsprechenden Kontaktpaare i bis 4 sofort das die anormale Temperaturaufweisende Thermoelement ermitteln, die in dem Gerät 9, das in normalem Betriebszustand auf o steht, zur Anzeige kommt.
• Die beschriebenen Beispiele sind für die überwachung von solchen Motoren gedacht, die eine gerade. Zylinderzahl besitzen. Die Schaltung nach Fig.3 läßt sich aber auch in besonders einfacher Weise auf eine ungerade Zylinderzahl anwenden, wobei heispielsweise für einen Fünfzylindermotor die überwachung der Zylinder i bis 4 unverändert bleibt. Es ist lediglich notwendig, dieSchaltung in der in Fig.3 gestrichelten Weise zu ergänzen, indem an den Zylinder 5 ebenfalls ein Thermoelement angelegt wird, das mit dem Nullkontakt des Umschalters.6 verbundenist. Inder normalenBetriebsstellung zeigt dann das Gerät 9 die Spannung des am Zylinder 5 liegenden Thermoelementes, während das Gerät 8 in der beschriebenen, Weise die Zylinder i bis 4 überwacht.
• Für eine ungerade Zahl von Zylindern ist auch eine Anordnung denkbar, bei der an einem Zylinder zwei gegeneinandergeschalte'te Thermoelemente angebracht sind, währenddie übrigen Zylinder, die eine gerade Zahl ausmachen, in der beschriebenen Weise kontrolliert werden. Die zwei an einem Zylinder vorgesehenen Thermoelemente werden in der Gesamtschaltung in gleicher Weise eingefügt wie je zwei andere Elementpaare, die an zwei Zylindern angebaut sind. Auf diese Weise ist erreicht, daß auch bei einer ungeraden Zylinderzahl das für alle Zylinder gemeinsameüberwachungsgerät bei richtigerArbeitsweise des Motors auf o steht.
• Es ist selbstverständlich, daß nur größere Ausschläge an dem der allgemeinen überwachung dienenden Anzeigegerät auf einen Fehler in der Arbeitsweise des Motors hindeuten -und daß auch bei normalem Betrieb das Instrument nicht vollkommen auf o stehen, sondern vielmehr um den Nullpunkt geringe Schwankungen ausführen wird, da naturgemäß nicht sämtliche Zylinder sich auf der vollkommen gleichen Temperatur auch bei richtiger Arbeitsweise des Motors hefinden werden.

Claims (2)

1. PATrNTANSPRÜCIIE: i. Schaltung zur Betriebsüberwachung von mehrzylindrigen Otto- und Diesehnotoren unter Verwendung von Thermoelementen zur Messung der Temperatur jedes einzelnen Zylinders, dadurch gekennzeichnet, daß die deneinzelnen Zylindern zugeordneten Thermoelemente hintereinander, jedoch -abwechselnd - gegeneinander im Meßstromkreis geschaltet sind.
2. 2. Schaltung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Gesamtanordnung und die Spannungen der einzeln-en Thermoelemente in an sich bekannter Weise über einen Umschalter (6) in einem einzigen Meßgerät (7) mit zwei Skalen zur Anzeige kommen. 3. Schaltung nach Anspruch i zur überwachung von Motoren mit ungerader Zylinderzahl unter Verwendung eines Meßgerätes zur Anzeige der Spannung der Gesamtanordnung und eines Meßgerätes zur Anzeige der Spannungen dereinzelnen Thermoelemente, dadurch gekennzeichnet, daß diese Schaltung zur überwachurig aller Zylinder mit Ausnahme eines dient und daß das an diesem einen Zylinder (5 in Fig. 3) angebrachte Thermo.element mit dem zur Anzeige der einzelnen Thermospannungen dienenden Meßgerät (9) dauernd verbunden ist. 4. Schaltung nach Anspruch i zur überwachung von Motoren mit ungerader Zylinderzahl, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Zylinder zwei gegeneinandergeschaltete Thermoelemente angebracht und dieses Elementenpaar in gleicher Weise wie die anderen an je zwei Zylindern angebrachten Elementenpaare in die Schaltung eingefügt sind.