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Zündzeitpunktmesser für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft
ein Gerät zur Bestimmung des Zündzeitpunktes bei Brennkraftmaschinen mit elektrischer
Zündanlage. Bei Brennkraftmaschinen mit elektrischer Zündung mußte mit steigendem
Verdichtungsverhältnis die Stellung des Kolbens imZündzeitpunkt immer genauereingestelltwerden.
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Die bekannten Vorrichtungen zur Einstellung und Prüfung des Zündzeitpunktes
bei Brennkraftmaschinen mit elektrischer Zündeinrichtung sind im wesentlichen rein
elektrische Meßgeräte. Sie besitzen einen besonderen elektrischen Meßstromkreis,
der nach Kurbelwellengraden mißt und mit einer dein Unterbrecher der Motorzündänlage
gegenüber höherübersetzten Kontrolleinrichtung arbeitet. Sie können mit eigenem
Meßstromkreis in ähnlicher Weise arbeiten und an den Primär- bzw. Sekundärstromkreis
der Magnetzündanlage angeschlossen sein.
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Diese bekannten elektrischen MeBeinrichtungen sind aber nicht geeignet
für Reparaturwerkstätten von Kraftfahrzeugen, weil sie teuer und umständlich zu
handhaben sind. Andererseits sind mechanische Vorrichtungen zur Einstellung und
Prüfung des Zündzeitpunktes bekannt, die an Stelle der Zündkerze in den Zylinderkopf
eingeschraubt werden und die mit einem den Kolbenboden berührenden Hebelarm den
Höhenunterschied zwischen Tot- und Zündpunktstellung des Kolbens in Kurbelwellengraden
an einer Meßskala mechanisch oder elektrisch anzeigen.
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Bei diesen bekannten Vorrichtungen läßt sich der sperrige Hebelarm
oder der Tasthebel besonders
bei Zweitaktmaschinen mit niedrigem
Verdichtungsraum schlecht in die Kerzenbohrung einführen. Besonders aber versagen,
diese bekannten Vorrichtungen, sobald die Kolbenlaufbahn schräg oder quer zur Zündkerzenbohrung
steht.
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Demgegenüber wird erfindungsgemäß ein Zündpunktmeßgerät vorgeschlagen,
das an Stelle der Zündkerze in .den Zylinderkopf eingeschraubt wird. Es enthält
eine in den Brennraum der Brennkraftmaschine einschiebbare und bis zu 9ö° abbiegbare
Meßzunge, die es ermöglicht, unbeschadet der Lage der Zündkerzernbohrung zur Kolbenlaufbahn
Messungen vorzunehmen.
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Die Übertragung der Kolbenbewegung auf eine Anzeigevorrichtung erfolgt
bei den bekannten mechanischen Meßvorrichtungen durch Hebelarme. Sie wird in Kurbelwellengraden
angezeigt, wobei die Null- oder Totpunktstelle an der Anzeigeskala als Grundlage
der Messung dient. Sie wird durch Verschieben von Bauteilen vorher auf den eigentlichen
Kolbentotpunkt abgestimmt. Dieser Umstand erübrigt sich bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, da bei ihr eine Anzeigeskala vorgeschlagen ist, die in keiner abhängigen
Beziehung zu den Übertragungselementen steht und erst nachträglich nach beliebig
erreichter Totpunktstellung der Meßzunge die Anzeigeskala mit ihrem Null-oder Totpunkt
auf die Anzeigevorrichtung in beliebiger Drehrichtung mühelos eingestellt werden
kann.
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Bei einer bekannten mechanischen Meßvorrichtung dient ein isolierter
Hebelarm bei Berührung des Kolbenbodens als Kontakt für eine elektrische Anzeige.
Da der Stromkreis jedoch mit Masseschluß arbeitet, ist bei Rußbildung auf dem als
Stromrückführung dienenden Kolbenboden die Messung falsch.
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Demgegenüber ist mit der erfindungsgemäßen mechanischen Zündzeitpunktvorrichtung
ein eigener elektrischer Kontrollstromkreis vorgesehen, der in Verbindung mit den
Unterbrecherkontakten der elektrischen Zündanlage steht und mit ihnen zusammen die
Vorrichtung zur Bestimmung des Zündpunktes darstellt. Dieser Kontrollstromkreis,
der keinen Meßkreis im Sinne bekannter elektrischer Vorrichtungen darstellt, zeigt
nur das öffnen der Unterbrecherkontakte an, nicht aber die Zündpunktstellung des
Kolbens. Die bisher bekannten Vorrichtungen zur Bestimmung des Zündzeitpunktes ermitteln
den Zündpunkt in Kurbelwinkelgraden. Da aber die Herstellerfirmen der Kraftfahrzeuge
insbesondere hei Motorrädern den Zündpunkt des Kolbens in Millimeter Kolbenweg angeben!,
ist die l\,Teßskala der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung in Millimetern Kolbenweg
ausgeführt.
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Das erfindungsgemäße Gerät ist in einem Ausführungsbeispiel in der
Zeichnung dargestellt. Es besteht aus einem zündkerzenförmigen Meßkörper i, der
bei x mit seinem Kopfteil 3 verschraubt ist und am zündseitigen Ende ein Zündkerzengewinde
2 besitzt. Der Meßkörper i ist der Länge nach durchbohrt und nimmt das Spindelgehäuse
9 in sich auf. Dieses Spindelgehäuse g ist mit zwei Längsbohrungen versehen.
Die konzentrische Bohrung nimmt eine . Meßspindel 12 und die exzentrische Bohrung
eine Zugstange 16 auf. Diese Zugstange 16 ist in einem Führungsschlitz e des Meßkörpers
i abgebogen und darin längs beweglich geführt. An ihrem anderen Ende ist die Zugstange
16 mit dem Zwischenglied 17 schwenkbar verbunden, das seinerseits schwenkbar mit
den beiderseitigen Kniehebeln i i verbunden ist. Diese beiderseitigen Kniehebel
i i sind gelagert in der Schwenkbohrung io, die sich im seitlich abgeflachten und
oben kreisbogenförmig ausgebildeten Spindelgehäuse 9 befindet. Die Kniehebel i i
sind an ihren langen Hebelarmen durch einen Quersteg ig verbunden. Das Spindelgehäuse
g ist in Verlängerung seiner kreisbogenförmigen Ausbildung mit einer Führungsnut
f versehen, in welcher eine Meßzunge 2o längs beweglich gelagert ist. Zwischen Meßzunge
zo und Meßkörper i ist eine mit :der Meßzunge 2o fest verbundene Führungsplatte
21 eingebaut, die ihrerseits einen Führungsstift 22 trägt, der mit seinem starken
Teil in dem Schiebeschlitz c des Meßkörpers i und mit seinem schwachen Teil im Gehäuseschlitz
d des Spindelgehäuses 9 längs beweglich geführt ist, wobei er mit seinem verjüngten
Ende in den Gewindegang der Meßspindel 12 eingreift. Die Meßzunge 20 ist unter dem
Quersteg ig hindurchgeführt. Die Zugstange 16 ragt mit ihrem abgebogenen Ende in
den, Gewindegang b des über den Meßkörper i übergestreiften drehbaren Stellringes
q. hinein.
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In den Kopfteil 3 eingelassen und durch eine Vernutung 6 drehbar festgehalten
ist der Meßdeckel 5 angeordnet. Dieser Meßdeckel5 nimmt die Meßskala 7 auf und ist
durch das Deckglas 8 nach oben abgeschlossen. Die Meßskala 7 hat eine fünfmal unterteilte
Zehnereinteilung. Die Meßspinde112, die zündseitig mit einer Spitze im Spindelgehäuse
9 gelagert ist, wird skalenseitig durch ein Gegenlager 13, das seinerseits in den
Kopfteil 3 eingeschraubt ist, gehalten. Die Meßspindel 12 trägt eine Zeigerachse
1.4, die wiederum den: Zeiger 15 trägt. Die Meßspindel 12 besitzt ein Flachgewinde
mit einer Steigerung von iomm. Der Stellring. ist außen, mit einer Stellmarke 23
versehen. Dieser Stellmarke 23 gegenüber ist am Meßkörper i eine Gradeinteilung
24. angebracht, die von o bis go° bzw. 36ö°' geht.
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Ein Lampenträger 28, der am Meßkörper i angeklammert ist, trägt eine
Kontrollampe 29. Diese ist mit einer q. bis 6 Volt starken Schwachstrombatterie
26 verbunden. Die Unterbrechung des Stromkreises erfolgt durch die beiden Unterbrecherkontakte
g und lt des Zündstromunterbrechers 27 der Brennkraftmaschine.
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Die Arbeitsweise des Gerätes ist folgende: Der Motorkolben wird zuerst
in seine ungefähre untere Totpunktlage gebracht. Hierauf wird die Zündkerze entfernt
und hierfür der Zündpunktmesser mit seinem Kerzengewinde 2 eingeschraubt, nachdem
die Meßzunge 2o mit dem Führungsstift 2z in den Meßkörper i zurückgezogen und der
Stellring mit seiner Stellmarke 23 an der Gradeinteilung 24
des
',Ießkörpers auf o@ gestellt worden ist. Steht dabei die Zündkerze in gleicher Richtung
mit dem Kolbenweg, so wird während der ganzen Meßdauer die Stellmarke 23 des Stellringes
d. in o°-Stellung gelassen.
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Dann wird der Führungsstift 22 mit seiner Führungsplatte 21 und der
damit verbundenen Meßzunge 2o in Richtung Kerzengewinde 2 längs der Führungsnut
f verschoben, bis die Meßzunge in den Brennraum hineinragt. Diese Längsverschiebung
des Führungsstiftes 22 mit seinem in die Meßspindel 12 hineinragenden verjüngten
Ende bewirkt eine Drehung der Meßspindel um ihre Achse. Mit der Meßspindel dreht
sich die Zeigerachse 14 und der Zeiger 15.
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XZ'enn die Meßzunge 2o ausgefahren ist, wird der Motorkolben in Betriebsdrehrichtung
über seinen oberen Totpunkt gedreht, wobei die 1lleßzunge 20 durch den Kolben zurückgeschoben
wird und beim oberen Totpunkt stehenbleibt. Die Meßspindel12, mit der sich der Zeiger
15 mitdreht, bleibt dann stehen. Nach Feststellung der Totpunktlage wird der Meßdeckel
5 mit seiner Meßskala 7 so lange verdreht, bis die Zahl o der Meßskala 7 genau unter
der Zeigerspitze steht. Hierauf wird der Motorkolben zurückgedreht und erneut die
'Ießzunge in den Brennraum ausgefahren. Der Zeiger 15 dreht sich dabei von der o-Stellung
der Meßskala 7 aus rückwärts. Dabei bleibt der Meßdeckel in seiner o-Stellung unberührt.
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Ist nun beispielsweise die von der Motorenfabrik vorgeschriebene Zündpunktlage
= 3 mm vor dem oberen Totpunkt des Kolbens, so wird der Kolben und mit ihm die Meßzunge
2o wieder in Betriebsdrehrichtung so lange langsam gegen: den oberen Totpunkt verschoben,
bis der mitlaufende Zeiger auf Ziffer 3 der Meßskala 7 zeigt. In dieser Stellung
hat der Motorkolben seine vorgeschriebene Zündpunktstellung erreicht. Da die Meßspindel
12 eine Steigung von beispielsweise To mm hat, ist eine Umdrehung derselben und
somit eine Umdrehung des Zeigers 15 = To mm Zungenverschiebung bzw. Kolbenweg. Die
Meßskala im Meßdeckel zeigt daher bei einer Umdrehung des Zeigers einen Meßbereich
von To mm auf und ist deshalb mit einer ziffernmäßigen Zehnerteilung versehen.
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Ist der Kolben in seine Zündpunktstellung = 3 mm v. o. T. gebracht,
so müßte bei richtiger Einstellung die Zündung erfolgen, d. h. die Unterbrecherkontakte
g, la müßten abheben. Um dies festzustellen, wird die Kontrollampe 29 an die Kontakte
g und 1a des Unterbrechers 27 angeklemmt. Die Verbindung zum Primärstromkreis der
Zündanlage wird unterbrochen, damit der Kontrollstrom der Schwachstrombatterie 26
von der Motorbatterie unbeeinflußt bleibt.
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Ist die Zündung richtig eingestellt, so erlischt die Kontrollampe
29 in dem Augenblick, in dem der Zeiger 15 auf der Meßskala 7 den 3-mm-Punkt erreicht.
Erlischt die Kontrollampe früher oder später, so läßt sich an der Meßskala 7 genau
feststellen, wieviel Millimeter Kolbenweg zu früh oder zu spät der normale Zündpunkt
im Motor liegt.
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Es werden dann die Unterbrecherkontakte so lange verstellt, bis in
dieser Zündpunktstellung der Kontrollstrom unterbrochen ist, d. h. die Kontrolllampe
erlischt.
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Als Schwachstrombatterie 26 benutzt man am besten eine Taschenlampenbatterie,
so daß bei Spitzen und Kraterbildung an den Unterbrecherkontakten g, h auch die
kleinste Unterbrechung an der Kontrollampe 29 angezeigt wird.
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Die Meßzunge 2o muß beim Messen und Einstellen stets senkrecht zum
Kolbenboden stehen. Dies wird dadurch erreicht, daß vor Ausfahren der Meßzunge 2o
in den Brennraum der Stellring bzw. seine Stellmarke 23 innerhalb der Gradeinteilung
24. auf z. B. 4.5° eingestellt wird. Hierdurch wird das in den Gewindegang b des
Stellringes q. eingreifende abgebogene Ende der Zugstange 16 so weit zurückgezogen,
daß mit ihr der Kniehebel i i in Richtung y-z bewegt wird und die unter dem Quersteg
i9, hindurchlaufende Meßzunge 2o in ihrem Schwenkbereich von 9o° genau auf q.5°
zu stehen kommt, entsprechend der Einstellung des Stellringes q.. Diese Meßstellung
von q.5° wird dann während der ganzen Messung beibehalten.
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Nach der Messung wird die Meßzunge 2o mit dem Führungsstift 21 wieder
in den Meßkörper i zurückgezogen und der Stellring q. auf o'° zurückgedreht, wobei
die Zunge wieder in ihre Anfangslage zurückgeht.