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Vorrichtung zur Prüfung von Zündverteilern für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen
In Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung wird der Zündzeitpunkt bekanntlich durch
einen in den Primärstromkreis eines Zündankers oder einer Zündspule eingeschalteten
Unterbrecher gesteuert, der durch einen mit der Zündverteilerwelle gekuppelten Nocken
betätigt wird. Eine Zündzeitpunktverstellung in Abhängigkeit von der Drehzahl der
Brennkraftmaschinen wird dabei häufig durch einen den Unterbrechernocken und die
Verteilerdelle verbindenden Fliehkraftregler erreicht, durch welchen der Unterbrechernocken
gegenüber der Verteilerwelle mit steigender Drehzahl in der Drehrichtung verdreht
und dadurch der Zündzeitpunkt vorgelegt wird. Eine punktweise Aufzeichnung der jeder
Drehzahl zugeordneten Verdrehung des Unterbrechernockens ergibt die sog. Zündzeitpunktverstellkurven,
deren `'erlauf für jede Brennkraftmaschine durch Versuche festgelegt wird und durch
die in den Fliehkraftreglern vorhandenen Gewichte und Federn bestimmt ist. Bei der
Herstellung von Zündverteilern ist demgemäß nachzuprüfen, ob der -durch den Fliehkraftregler
sich ergebende Verlauf der-Verstellkurven demjenigen entspricht, welcher in einem
bestimmten Fall vorgeschrieben ist.
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Der Verlauf der Verstellkurven wurde bisher durchweg durch punktweise
Aufnahme der Verstellkurven mit Hilfe einer Umlauffunkenstrecke und eines Drehzahlmessers
ermittelt. Die bei diesem Verfahren erreichbare Genauigkeit ist natürlich stark
von der Anzahl der aufgenommenen Punkte abhängig. Abgesehen davon ist aber das Einstellen
einer bestimmten Drehzahl und die Ablesung des
dieser zugeordneten
Verstellwinkels an der Gradscheibe der Umlauffunkenstrecke zeitraubend, ermüdend
und ungenau.
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Gema15 der Erfindung wird daher der Verstellinienverlauf von Zündverteilern
unter Verwendung eines Elektronenrelais nachgeprüft, welches zwei Elektronenröhren
in im wesentlichen symmetrischer Schaltanordnung, einen Unterbrecher mit konstantem
Öffnungszeitpunkt und den Unterbrecher des zu prüfenden Zündverteilers mit in Abhängigkeit
von der Drehzahl veränderlichem öftnungszeitpunkt enthält und durch welches einer
Einrichtung zur Sichtbarmachung von zwei in Abhängigkeit voneinander sich ändernden
Größen lediglich so lange Strom zugeleitet wird, als der Unterbrecher des zu prüfenden
Verteilers geöffnet und der Unterbrecher mit konstantem öfrnungszeitpunkt geschlossen
ist Die erwähnte Wiedergabeeinrichtung kann z. B. aus einem sog. Koordinatenschreiber
bestehen, dessen Lichtpunkt in einem rechtwinkligen Koordinatensystem etwa auf einer
Mattscheibe die gewünschte Verstellkurve beschreibt. Wird dabei vor die Mattscheibe
eine durchsichtige Zelluloidscheibe mit einer oberen und einer unteren Grenzverstellkurve
angeordnet, so kann man mit einem Blick übersehen, ob die von dem Lichtpunkt des
Koordinatenschreibers beschriebene Verstellkurve zwischen den beiden Grenzverstellkurven
und damit. innerhalb der in diesem Fall zulässigen Toleranzen liegt.
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In den Abb. i und 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Anordnung der zur ganzen Prüfvorrichtung
gehörenden Teile zueinander in schematischer Darstellung und Abb. 2 ein Schaltbild
des verwendeten Elektronenrelais mit eingeschalteten Unterbrechern.
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In Abb. i ist i eine durch eine strichpunktierte Linie angedeutete
und durch einen Antriebsmotor 2 angetriebene Welle, auf welcher ein Unterbrechernocken
3 und ein. umlaufendes Schaltglied 4 eines Schalters mit zwei feststehenden Kontakten
5 befestigt ist. Außerdem wird durch die Welle i eine Drehzahlgeberdynamomaschine
6 zur Messung und Aufzeichnung der Drehzahl der Welle i angetrieben. Durch eine
Kupplung 7 kann ein zu prüfender Zündverteiler mit der Welle i gekuppelt werden.
Er enthält eine Verteilerwelle 8, einen Unterbrechernacken 9 und einen Verteilerläufer
i o, welche durch einen Fliehkraftregler i i auf der Verteilerwelle 8 in Abhängigkeit
von der Drehzahl der Wellen i und 8 verdrehbar sind. Mit _ 2' ist ein Regulierwiderstand
bezeichnet, durch welchen die Drehzahl des Antriebsmotors 2 und damit der Wellen
i und 8 verändert werden kann.
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Durch die L'nterbrechernockei13 und 9 mit in dem vorliegenden Fall
je vier Höckern 3', 9' werden zwei L"iiterbrecher gesteuert mit deii beweglichen,
auf zwei schwenkbaren L'nte@-breche rhebeln t 4. und 15 befestigten Kontakten 16
und 17. Durch die beiden Unterbrecher werden der bei wechselnden Drehzahlen sich
.ändernden Verdrehung des Nokkens g gegenüber den Wellen i und 8 proportionale Stromstöße
über ein Elektronenrelais 18, mit welchem die Unterbrecher in elektrischer Verbindung
stehen, einem Koordinatenschreiber t g zugeleitet. Da an den Koordinatenschreiber
i 9 gleichzeitig auch die Drehzahlgeberdynamomaschine 6 mit einem Drehzahlmesser
6' angeschlossen ist, wird durch den Lichtpunkt des Koordinatenschreibers 19 auf
einer Mattscheibe 2o eine Kurve K in einem rechtwinkligen Koordinatensystem mit
der Ordinate a und der Abszisse n beschrieben, «-elche die Winkelverdrehung des
Unterbrechernockens g gegenüber den `Velleil i und 8 in Abhängigkeit von der Drehzahl
a der `Vollen i und 8 darstellt. Wie schon erwähnt wurde, kann man durch Anordnung
einer durchsichtigen Scheibe mit einer oberen und einer unteren Grenzverstellkurve
vor der Mattscheibe 2o mit einem Blick übersehen, ob die von dein Lichtpunkt des
Koordinatenschreibers beschriebene Verstellkurve den in einem bestimmten Fall vorgeschriebenen
Verlauf nimmt. Um von der wechselnden Zahl der Höcker g' am Nocken 9 des zu prüfenden
Zündverteilers unabhängig zu sein, wird bei jeder Umdrehung der Wellen i und 8 nur
eine Unterbrechung zur Messung verwendet und dadurch das Elektronenrelais 18 bei
jeder Umdrehung nur einmal betätigt. Zu diesem Zweck ist der Schalter mit dem umlaufenden
Schaltglied 4 vorgesehen. Das Schaltglied 4 weist einen Kontakt 4' auf, durch welchen
die zwei Schleifkontakte 5 überbrückt werden und die an den Klemmen 21 herrschende
Spannung als Anodenspannung an im Elektronenrelais 18 vorhandene Elektronenröhren
angelegt wird. Nach dem zur Messung verwendeten Schaltvorgang an den Unterbrecherkontakten
16, 12 und 17, 13 wird durch das Schaltglied 4. auch die Anodenspannung vom Elektronenrelais
18 abgeschaltet und dieses dadurch außer Betrieb gesetzt. Durch dieses Abschalten
der Anodenspannung wird auch erreicht, daß der Koordinatenschreiber nicht anspricht,
wenn ein Zündverteiler nicht in der richtigen Drehrichtung angetrieben und daher
der Unterbrechernocken durch den Fliehkraftregler auf der Verteilerdelle zurückgedreht
wird.
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In Abb.2 ist die innere Schaltung des
Elektronenrelais
dargestellt. Sie enthält zwei Elektronenröhren 22 und 23 in im wesentlichen symmetrischer
Schaltanordnung. Der Unterbrecher 3, 12, 14, 16 (Abb. r) mit konstantem, d. h. von
der Drehzahl der Wellen i und 8 unabhängigem .öffnungszeitpunkt, ist in Reihe mit
einem durch die verwendeten Röhrentypen bestimmten Widerstand 24 von i o2*ooo Ohm
zwischen die Anode .der Röhre 23 und das Gitter der Röhre 22 und der Unterbrecher
9, 13, 15, 17 (Abb. i ) des zu prüfenden Zündverteilers mit in Abhängigkeit von
der Drehzahl der Wellen i und 8 veränderlichem öffnungszeitpunkt in Reihe mit einem
Widerstand 25 von ebenfalls io2 ooo Ohm zwischen die Anode der Röhre 22 und das
Gitter der Röhre 23 eingeschaltet. In den Anodenkreisen .der beiden Röhren 22 und
23 liegen ebenfalls zwei Widerstände 26 und 27 von je 2o ooo Ohm.. Außerdem ist
noch zwischen Gitter und Kathode der Röhre 23 ein fester Widerstand 28 von 8400
Ohm und ein veränderlicher Widerstand 29 von o bis zooo Ohm und zwischen Gitter
und Kathode der Röhre 22 ein fester Widerstand 3 0 von ebenfalls 8400 Ohm
und ein veränderlicher Widerstand 31 von o bis i ooo Ohm über ein Potentiometer
32 und den Schalter 4, 5 eingeschaltet. An die Gitter der Röhren 22 und 23 kann
über die Widerstände 28, 29 und 30, 31 eine von dem Potentiometer 32 abgegriffene,
von o bis 7o Volt einstellbare negative Gittervorspannung angelegt werden. Die an
die Klemmen 21 des Elektronenrelais angelegte Anodenspannung beträgt 2 i o Volt;
sie kann, wie schon erwähnt, durch einen Schalter mit einem auf der Welle i befestigten,
umlaufenden Schaltglied 4, 4' ein- und ausgeschaltet und damit -das Elektronenrelais
in und außer Wirkung gesetzt werden.
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Wie aus dem Schaltbild hervorgeht, ist dieses lediglich insofern unsymmetrisch,
als der in den Gitterkreis der Röhre.22 eingeschaltete veränderliche Widerstand
31 nur maximal i ooo Ohm beträgt, anstatt 2ooo Ohm wie der Widerstand 29 im Gitterkreis
der Röhre 23. Dadurch wird erreicht, daß, wenn beide" Unterbrecherkontaktpaare 12,
16 und 13, 17 geschlossen sind, die Röhre 23 für den Stromdurchgang freigegeben
ist, während die Röhre 22, in deren Anodenkreis der-in dem Schaltbild durch ein
Miniamperemeter 33 ersetzte, in Abb. i mit 19 bezeichnete Koordinatenschreiber liegt,
für den Stromdurchgang gesperrt ist. Bei denjenigen Drehzahlen der Welle i, bei
denen der den Nocken 9 des Unterbrechers 9, 13, 15, 17 verdrehende Fliehkraftregler
i i (Abb. i) unwirksam ist, werden beide Unterbrecherkontaktpaare 12, 16 und 13,
17 gleichzeitig ge@-öffnet und geschlossen. Solange-,dabei beide Unter br echerkqntaktpaare
i 2, 1 6 .und 13,-17 geöffnet sind, sind. auf -Grund der .getroffenen Schaltanordnung
beide Röhren 22 und 23 für den Stromdurchgang gesperrt, während nur die Röhre 22
für den Stromdurchgang gesperrt und die Röhre 23 für den Stromdurchgang freigegeben
ist, solange beide Unterbrecherkontaktpaare 12, 16 und .13, 17 geschlossen sind.
Wird dagegen bei steigenden Drehzahlen der . den Nocken 9 des Unterbrechers 9, 13,
15, 17 verdrehende Fli,ehkraftregler i i wirksam, so daß der Nocken 9 auf der Welle
8 in -der Drehrichtung vorverdreht wird, so werden die Unterbrecherkontakte 13,
17 voneinander abgehoben, während die Unterbrecherkontakte i 2, 16 noch geschlossen
sind. Durch Lias öffnen der Kontakte 13, 17 wird eine solche negative Gittervorspannung
an das Gitter der Röhre 23 gelegt, daß diese für den Stromdurchgang gesperrt wird,
während die Gittervorspannung der Röhre 22 einen solchen Wert annimmt, daß die Röhre
22 für den Stromdurchgang freigegeben ist. Erst wenn dann auch die U nterbrecherkontakte
12, 16 durch. den Nokken 3 geöffnet werden, erhält das Gitter der Röhre 22 wieder
ein solches negatives Potential, daß der Stromdurchgang durch die Röhre 22 wieder
gesperrt wird. Es .ergibt sich daraus, daß durch die dargestellte Elektronenrelaisschaltanor
dnung lediglich so lange Strom auf die Wiedergabeeinrichtung (Milliamperemeter 33
bzw. Koordinatenschreiber i9) gegeben wird, als die- Unterbrecherkontakte 13, 17
des zu prüfenden Zündverteilers geöffnet und die Unterbrecherkontakte 12, 16. des
Unterbrechers mit gleichbleibendem öffnungszeitpunkt geschlossen sind. Die während
dieser Zeitspanne durch die Röhre 22 fließenden Stromstöße sind mit konstantem,
absolutem Betrag, aber veränderlicher zeitlicher Dauer dem Winkel proportional,
um welchen der Nocken- 9 um den Fliehkraftregler i i bei zunehmender Drehzahl gegenüber
der Welle 8 verdreht wird.
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Die beschriebene Vorrichtung bietet daher die Möglichkeit, mit Hilfe
geeigneter Wiedergabeeinrichtungen (Koordinatenschreiber, Quotientenmesser, Braunsche
Röhre) die die Verdrehung eines Unterbrechernockens gegenüber seiner Antriebswelle
durch einen Fliehkraftregler in Abhängigkeit von der Drehzahl der Antriebsmaschine
darstellende Verstellkurve eines Zündverteilers in Kurvenform sichtbar zu machen
und dadurch ihren Verlauf nachzuprüfen. Dabei ist das Elektronenrelais, dessen Schaltbild
in Abb.2 dargestellt ist, mit der getroffenen Anordnung des festen und des veränderlichen
Unterbrechers lediglich als ein Ausführungsbeispiel einer derartigen. Schaltanordnung
anzusehen, die in
mannigfaltigen :Modifikationen ihres Aufbaus zum
gleichen Ziele führen würde.