DE881277C - Pruefgeraet fuer elektrische Zuendanlagen von Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 29. JUNI 1953

N 1933 IaI46c⁹

Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät für elektrische Zündanlagen von. Mehrzylinidier-Breninikraftmaisehinen, welches mit einem Oszillographen versehen ist, der mit der Zündanlage so verbunden ist, daß er die Stromstöße aufnimmt und diese den Zündkerzen zugeführten Stromstöße bzw. Impulse enitSiprechenid anzeigt; hierbei ist die Einrichtung so getroffen, daß die Zeitbasis des Oszillographen mit dem Kreislauf des Motors so synchronisiert werden kann, daß auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre od. dgl. hintereinander Figurenzüge aufgezeichnet werden, die die Funkenüberschläge mehrerer Zündkerzen darstellen.

Der Einfachheit halber wird in der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen die Bezeichnung Ablenkplatte Y verwendet, um die Stelle des Oszillographenikreises zu bezeichnen, dem die Stromimpulse zugeführt werden. Mit Platte X wird hingegen diejenige Abstandplatte bezeichnet, an der die Spannung gegenüber der an der Platte Y liegenden Spannung um 90⁰ versetzt ist. Der Stromkreis, in dem die Impulse entstehen und in den sie von der Zündanlage zur Ablenkplatte Y geführt werden, soll als Eingangskreis bezeichnet werden.

Wird ein derartiges Gerät im Zusammenhang mit einem Zündspulensystem verwendet, so daß alle Impulse gleiche Polarität haben, so erscheinen auf dem Schirm alle Kurven auf der einen Seite der Bezugslinie, z. B. oberhalb dieser Linie. Wird

das Gerät hingegen^ .bei- einer Zündniagnetanlage verwendet, so erscheinen die die aufeinanderfolgenden Impulse darstellenden Kurven auf gegenüberliegenden Seiten der Bezugsliinie. Bei einer Maschine mit gerader Zylinderzahl können die entsprechenden Zündkerzen genau identifiziert werden, obwohl· die aufeinanderfolgenden Impulse entgegengesetzter Polarität oberhalb und unterhalb der Bezugslinie erscheinen; denn die für jede Kerze ίο durch die Impulse erzeugte Kurvenfigur erscheint immer an der gleichen Stelle; selbst wenn also der Motor verhältnismäßig langsam läuft und. dlie Dauerbeobachtung nicht den Eindruck völliger Kontinuität vermittelt, so ist doch das Ablesen und Auswerten der vollständigen Vielfachimpulskurve, die auf dem Oszillographenschirm entsteht, verhältnismäßig einfach.

Wird ein solches Prüfgerät jedoch bei einem Motor mit Magnetzündung und ungleicher Zylinderzahl verwendet, so haben die einer Zündkerze nacheinander zugeführten Stromimpulse entgegengesetzte Polaritäten; sie erscheinen daher auf gegenüberliegenden Saiten der Bezugslinie.· Läuft der Motor verhältnismäßig rasch, so gibt dies bei der Dauerbeobachtung den Eindruck einer doppelten • Kurvenfigur für die Impulse jeder einzelnen Zündkerze, wobei die eine Hälfte das Spiegelbild der anderen ist. Das Ablesen und Beurteilen einer jeden Zündkerzenkurve ist daher verhältnismäßig einfach. Wenn aber der Motor langsam läuft, wie es notwendig ist, wenn die Zündanlage geprüft werden soll, so entsteht eine optische Täuschung wegen des verhältnismäßig großen Abstandes zwischen aufeinanderfolgenden Aufzeichnungen jeder einzelnen Kurve in der gleichen Stellung. Dieser Abstand, der zwei vollständigen Umläufen des -Motors entspricht, verursacht, daß zwei oder mehrere Einzelfiguren auf ihm als eine Figur erscheinen, die von Platz zu Platz springt. Im allgemeinen entsteht die Täuschung, als wenn jedes benachbarte Figurenpaar auf der einen Seite der Bezugslinie als eine Figur erscheint, die von einer Seite zur anderen springt. ^

Diese Täuschung macht es unmöglich, die einzelnen Impulsfiguren entsprechend den einzelnen Zündkerzen zu unterscheiden und zu interpretieren; die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeit zu überwinden und ein Prüfgerät der erwähnten Art zu schaffen, das für alle Motoren gleichmäßig geeignet ist, gleichgültig ob sie mit einer Spulen- oder Magnetzündung ausgestattet sind und unabhängig von der Zahl ihrer Zylinder, Mit dem neuen Prüfgerät soll eine Aufzeichnung möglich sein, die leichter ablesbar ist und einfacher ausgewertet werden kann, wenn eine Magnetzündung zur Anwendung kommt, und zwar auch dann, wenn die Motoren eine ungerade Zylinderzahl haben.

Erfindungsgemäiß ist daher in dem Eingangskreis eines Prüfgerätes für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen ein Vollweggleichrichter vorgesehen; gleichgültig, ob aufeinanderfolgende Stromstöße die gleiche oder entgegengesetzte Polarität haben, verursachen doch alle diese Stromimpulse, ausgehend von der Bezugsliinie, Ausbuchtungen in der gleichen Richtung. Alle diese einzelnen Impulsfiguren erscheinen daher auf der gleichen Seite dieser Linie.

Zweckmäßig kann der F-Platte der Kathodenstrahlröhre eine Vorspannung gegeben werden, so daß man die Bezugslinie aus der Mitte des Schirmes herausverlegen kann; die Mitte der durch die Aufzeichnung erzeugten Figuren kann dadurch in die Schirmmitte verlagert werden. Dies erleichtert die Prüfung der Kurvenzüge und gibt gegebenenfalls auch die Möglichkeit, die Figuren innerhalb der Grenzen des Schirmes durch geeignete Verstärkung zu vergrößern, während sonst für ähnliehe Figuren genug Platz sowohl oberhalb als auch unterhalb der Bezugslinie vorhanden sein muß.

Auf jeden Fall kann es erwünscht seiini, in den Ausiganigskreis sowohl einen Voilweggleichrichter als auch einen Verstärker einzuschalten, der alle Spannungis.verlustei ausgleicht, welche durch dien Gleichrichter verursacht werden.

Die Stromimpulse werden zweckmäßig der Niederspannungsseite der Zündanlage entnommen, während ein Auslöisieimpuls von einem der Zündkerzenkabel abgenommen wird.

Die Erfindung kann auf verschiedene Weisen go verwirklicht werden; in der Zeichnung sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen als Beispiele veranschaulicht, die nachstehend erläutert Werden.

Fig. ι zeigt die eine Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine Abänderungsform des 'Gerätes, und in den

Fig. 3 und 4 sind¹ Beispiele der Figurenaufzeichnungen dargestellt, die sich einerseits mit einem bekannten Prüfgerät und andererseits mit dem Prüfgerät nach der Erfindung bei einem Motor erzielen lassen, der mit Magnetzündung ausgestattet ist und eine ungerade Za(M von Zylindern hat.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 weist das Gerät einen Wählschalter^ mit Kontakten A¹, A², A^a, A^, A⁵ auf, die mit den Niederspannungskreisen einer Anzahl von Zündmagneten oder Zündspuleneinheiten verbunden sein können, d. h. zum Beispiel mit denNiederspannuingekreisienvon vier oder mehr Zündmagneten der Doppelzümdanlage eines Flugmotors. Das Prüfgerät kann also entweder mit dem Stromkreis eines bestimmten einzelnen Zündmagneten bzw. einer einzelnen Zündspule verbunden werden, die geprüft werden soll, oder es kann auch mittels des Wählschalters nacheinander die Verbindung zu den verschiedenen Zündkreisen hergestellt werden, die dann aufeinanderfolgend geprüft werden.

Die Primärwindung des ausgewählten Zündmagneten bzw. der Zündspule wird durch einen veränderlichen Widerstand B überbrückt, der mehrere Anzapfstellen hat, so daß Widerstände von beispielsweise i8, 22, 28, 34, 48, 67, 76, 169 und 360 0hm eingeschaltet werden können bzw. der

Stromkreis ganz geöffnet werden kann. Durch schrittweises Ändern des 'Widerstandes B können die den Zündkerzen zugeführten Stromstöße allmählich verringert bzw. geschwächt werden.
Parallel zur Primärwindung des ausgewählten Zündmagneten od. dgl. liegt ferner die Primärwicklung eines Transformators C, dessen Sekundärwicklung mittels eines Kondensators C¹ von etwa 0,05 ^tF und eines Potentiometers D überbrückt

wird; mit dessen Hilfe kann die Amplitude der Kurvenaufzeichnung auf dem Oszillographenschirm verändert werden.

Diese vorerwähnten Teile dienen auch als Filterkreis, um Hochfrequenzschleifen und -spitzen fern·· zuhalten, die andernfalls die Beurteilung des Kurvenzuges und die Feststellung von Fehlern erschweren oder unmöglich machen würden, da die Hochfrequenzimpulse den vom normalen Niederspannungsimpuls erzeugten Kurvenzug verformen oder unklar werden lassen würden.

Die Anzapfung D¹ des Potentiometers steht über einen Metalloxydvollweggleichrichter E mit der einen senkrechten Ablenkplatte F¹ (als F-Pliatte bezeichnet) einer Kathodenstrahlröhre F in Veras bindung, deren Anode i⁷³ geerdet ist.

Einer ausgewählten Zündkerze wird ein Steuerimpuls entnommen, der die Bezugslinie des Oszillographen festlegt. Dieser Impuls wird der Primärwicklung eines Transformators G zugeführt, wobei in dem Stromkreis ein (Widerstand von etwa 5 Megohm oder eine kleine Kapazität von etwa 15 bis 30 wF liegt, die von einem Widerstand von etwa 5 Megohm überbrückt ist. In diesem Patent ist ferner hervorgehoben, daß der Zwischenstecker, mit dessen Hilfe der Steuerimpuls dem Zündkerzenstromkreis entnommen wird, so ausgebildet ist, daß das Zündkerzenkabel durch eine Reihe von Funkenstrecken unterbrochen ist, damit sichergestellt ist, daß ein Steuerimpuls auch dann entsteht, wenn die betreffende Zündkerze gerade kurzgeschlossen sein sollte.

Der Steuerimpuls wird gleichgerichtet, damit er sowohl bei positiven als auch bei negativen Zündkerzenstromstößen wirksam sein kann; es kann hierfür jede geeignete Form von Gleichrichtern zur Anwendung kommen, z. B. eine Duodiode-Triode C¹ bekannter Art. Die Sekundärwicklung des TransformatoriS! G ist also zweckmäßig in; der Mitte angezapft; die Enden des Transformators sind mit den Dioden und die Mittelanzapfung mit dem Gitter und über Widerstände mit der Kathode verbunden, so daß die gleichgerichteten Stromimpulse dem Gitter zugeführt werden.

Die besondere Art der Schaltung für die Bezugslinie bildet an sich nicht den Gegenstand der vorliegenden Erfindung; daher sind nur die wichtigsten Teile dieses Stromkreises mit Bezug auf Fig. 1 erwähnt.

Der verstärkte Stromimpuls wird von der Duodiode-Triode G¹ dem Gitter einer argongefüllten, gittergesteuerten Relaisventilröhre H zugeführt; auf diese Weise wird die Röhre leitend, vorausgesetzt, daß der Impuls die ständige Gittervorspannung der gasgefüllten Relaisröhre hinreichend übersteigt. Der Anodenkreis dieser gasgefüllten Steuerröhre wird durch einen Kondensator H¹ von ungefähr 0,1 /yF überbrückt, der infolgedessen entladen wird; das Absinken der Anoderaspannung hat daraufhin zur Folge, daß die gasgefüllte Ventilröhre erneut nichtleitend wird.

Der Kondensator H¹ ist über die Hochspannungszuführung mittels einer Pentode/ verbunden, wobei die Spannungsänderung über den Kondensator H¹ den horizontalen Ablenkplatten F⁴; F⁵ der Kathodenstrahlröhre F zugeführt wird, so daß auf diese Weise die Zeitbasis gebildet wird. Die Spannung des Kondensators H¹ wird daher während der Aufladung der Zeit proportional sein, während die Entladung üiber das Gasventil H den Überschlag erzeugt. Diei Gittervorspannung' der Pentode / kann mittels einesi Pontentiometers J¹ und damit die Zeitbasis verändert werden.

Mittels eines Po'temtionneters Λ' kann eine Vorspannung an die Z-Platte Fⁱ gelegt werden, so daß die Bezugslmie der Aufzeichnungskurve verlagert werden kann, und zwar derart, daß die erste von mehreren in einer Reihe entstehenden Figuren an der Seite des Schirmes auftritt; auf diese Weise kann die Figurenreihe so eingestellt werden, daß sie die ganze Breite des Schirmes in Anspruch nimmt.

Das Prüfgerät kann an eine beiliebiige, geeignete Stromquelle angeschlossen und es kann beispielsweise zusammen mit den stromliefernden Batterien als eine Einheit ausgebildet sein. Bei der dargestellten Anordnung ist jedoch eine besondere Stromquelle vorgesehen, um die verschiedenen Spannungen zu liefern und die Kathoden zu beheizen: hierzu dient entweder Gleichstrom von 6,12 oder 24 V, der Batterien entnommen wird, oder Wechselstrom von 220 V und 50 Perioden.

Die für diesen Zweck verwendete Anordnung braucht nicht näher erläutert zu werden, da sie selbst nicht iGegenstand der vorliegenden Erfindung ist.

Bei der Abänderungsform der Fig. 2 ist die Schaltung im wesentlichen die gleiche wie nach Fig. Ί, jedoch mit folgenden Abweichungen: An Stelle des Metalloxydvollweggleichrichters findet ein kombinierter Gleichrichter und Verstärker Anwendung, bestehend aus einer Duodiode L, die eine Verstärkertriode enthält. Die Enden der Sekundärwicklungen des Transformators sind mit den Anoden der Diode verbunden, während die Mittelabzapfung mit einem Potentiometer M verbunden ist, dessen Abzapfung M¹ mit dem Gitter in Verbindung steht. Die gleichgerichteten und verstärkten Impulse werden von der Diode-Triode über einen Kondensator K¹ der senkrechten F-Platte F¹ der Kathodenstrahlröhre zugeleitet.

Der Verstärker wird zusammen mit dem Gleichrichter verwendet, um den leichten Spannungsabfall auszugleichen, der sonst durch die Einschaltung des Vollweggleichrichters verursacht würde; der veränderliche Widerstand ermöglicht es, die Amplitude des der senkrechten !'-Platte F¹

zugeführten Signals und damit die Größe der Aufzeichnungskurven zu regeln.

Fig. 3 zeigt die Art der Aufzeichnung, die bei Anwendung eines Gerätes erfolgen würde, das nicht die vorliegende Erfindung enthält und dazu benutzt würde, den Zündmagneten einer Zündanlage eines 7-Zylindermotors zu prüfen. Aus dieser Figur ist zu erkennen, daß bei geringer Motorengeschwindigkeit die aufeinanderfolgenden, einer Zündkerze zugeführten Stromstöße jeweils oberhalb und unterhalb der BezugslinieN erscheinen; diesi hat zur Folge, daß immer nur jeder zweite einer Kerze zugeführte Stromstoß an derselben Stelle erscheint. Bei niedriger 'Geschwindigkeit ist daher der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen so, daß der Eindruck der Kontinuität veriofenigeht. Dais Auge hat vielmehr den Eindruck, als wenn eine .Impulskurve von einer Stelle zur nächsten springt; dies schafft Verwirrung und

ao macht es unmöglich, die Eigenschaften einer Impulskurve zu identifizieren und genau zu prüfen.

Wird jedoch bei einer gleichartigen Zündanlage

das Prüfgerät, nach der Erfindung angewendet, so wird eine Aufzeichnungskurve entsprechend der Darstellung in Fig. 4 entstehen; jeder einer bestimmten Zündkerze zugeführte Stromimpuls erscheint an ein und derselben Stelle, so daß bei einer bestimmten 'Geschwindigkeit, an dieser Stelle in der Zeiteinheit die Anzahl der Aufzeichnungen verdoppelt wird. Es können daher die einzelnen Zündkerzenimpulse leicht identifiziert und untersucht werden.

Überdies werden alle Impulskurven auf ein und derselben Seite 'der Bezugslinie erscheinen, gleichgültig, ob das Gerät zum Prüfen der Zündanlage eines Motors mit gerader oder mit ungerader Zylinderzahl zur Anwendung kommt. Es können daher benachbarte Impulskurven leichter miteinander verglichen werden; außerdem können bei einer gegebenen Schirmgröße die Kurvenamplituden vergrößert werden, so daß die Eigenschaften dieser Kurven besser hervortreten.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Prüfgerät für elektrische Zündanlagen von Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen mit einem Oszillographen, der so mit der Zündanlage verbunden ist, daß er die den Zündkerzen zugeführten Stromstöße aufnimmt und entsprechend zur Anzeige bringt, wobei Mittel zum Synchronisieren der Zeitbasis des Osizillograpben mit dem Arbeitegang der Maschine vorgesehen • Blind, so daß die die Impulse von mehreren Zündkerzen wiedergebenden Kurvenaufzeichnungen aufeinanderfolgend auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre od. dgl. erscheinen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Eingangskreis·, in dem die Stromimpufefe erzeugt und von der Zündanlage der geeigneten Stelle des Prüfgerätes·, zugeführt wenden, ein VoHweggleichrichter vorgesehen ist, so diaß alleStromimpulse, gleichgültig, ob aufeinanderfolgende Impulse die gleiche oder entgegengesetzte Polarität haben, Auifzeichnungiskurven erzeugen, die sich von der BeziUgislinie aus in der gleichen Richtung erstrecken.
2. 2. Prüfgerät nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß der Y-Platte der Kathodenstrahlröhre eine Vorspannung erteilt wird, so daß die Bezugslinie aus der Mitte des Schirmes herausverlegt werden kann, zu dem Zweck, die Mitte der Figurenaufzeichnung etwa in die Sehirmmitte zu verlegen.
3. 3. Prüfgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß gemeinsam mit dem Zweiweggleichrichter in dem Eingangskreis ein

   "Verstärker vorgesehen ist, so daß die Stromimpuls© verstärkt und die Spannungsverluiste ausgeglichen werden, die infolge der Anordnung des Gleichrichters· entstehen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   5226 6.