DE926705C

DE926705C - Vorrichtung zum Pruefen der Zuendanlage, insbesondere der Zuendkerzen von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE926705C
Application number: DEN1823D
Authority: DE
Original assignee: D Napier and Son Ltd
Current assignee: Napier Turbochargers Ltd
Priority date: 1937-04-10
Filing date: 1938-04-05
Publication date: 1955-04-21
Also published as: FR837728A; GB495478A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Zündanlage, insbesondere der Zündkerzen von Brennkraftmaschinen, mit einem Telefonhörer, in dem die Zündstromstöße hörbar sind, und mit einem in die Zündanlage einschaltbaren Widerstand. Derartige Zündprüfgeräte mit angekoppeltem Telefonhörer sind bekannt. Es ist weiterhin eine Prüfvorrichtung für Zündanlagen bekannt, bei der mittels eines rein akustisch wirkenden Schallrohres ein Funken abgehört werden kann, der in einer besonderen, im Hochspannungskreis der Zündanlage vorgesehenen einstellbaren Hilfsfunkenstrecke überspringt. Die Anordnung dieser zusätzlichen Hilfsfunkenstrecke gestattet es aber nicht, die Zündanlage in ihrem tatsächlichen, d. h. unverfälschten Betriebszustand zu prüfen, mit anderen Worten die Arbeit der Zündkerzen selbst zu überwachen, ohne daß diese Beobachtung durch den Betrieb der Hilfsfunkenstrecke störend beeinflußt wird. Überdies ist es mit der bekannten Vorrichtung trotz der vorgesehenen Einstellbarkeit der Hilfsfunkenstrecke nicht möglich, die Stärke der den Kerzen zugeführten Zündströme kontinuierlich fortschreitend zu verringern, bis die Kerzen schließlich in Abhängigkeit von ihrem Betriebszustand aussetzen. Nur in einem solchen Falle aber lassen sich aus der Beobachtung der Zündstromstöße sichere Rückschlüsse auf den Zustand der Kerzen ziehen.

Es ist ferner eine Prüfschaltung für Hochspannungseinrichtungen, insbesondere für die Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, bekanntgewor-

den, bei der eine gasgefüllte Entladungsröhre mit einer Vielzahl von Elektroden, nämlich einer zentrisch angeordneten gemeinsamen Elektrode und so viel im Kreise um die erste herum angeordneten Elektroden, wie Motorzylinder vorhanden sind, für die Anzeige benutzt wird. Die Entladungsröhre wird von der zu prüfenden Zündanlage mit Zündspannung versorgt. Dabei ist die Mittenelektrode über einen einstellbaren Widerstand mit Masse verbunden, und die übrigen Elektroden sind kapazitiv an die zu den Zündkerzen führenden Kabel angekoppelt. Die Glimmröhre zeigt dabei an, welche Kerzen zünden und welche Kerzen aussetzen. Zusätzlich sind noch zwei Widerstände vorgesehen, die mit is Hilfe eines Schalters an die Zündanlage angeschlossen werden können und von denen der eine so bemessen ist, daß er den Zündstrom an der Kerze vorbeileitet, sofern diese einwandfrei ist, daß er aber den Strom über die Kerze fließen läßt, sofern sie so verschmutzt oder schadhaft ist. Der andere Widerstand soll größer sein als der Widerstand einer normalen Zündkerze und Strom führen, wenn der Elektrodenabstand der Kerze größer als normal ist.

Diese bekannten Prüfeinrichtungen weisen aber den Nachteil auf, daß das Anschalten der beiden Widerstände, das zum Zweck der Prüfung erfolgen muß,· einen Eingriff in die Arbeitsweise der Zündeinrichtung darstellt. Der Vorgang der Prüfung bedeutet daher eine Störung des normalen Betriebes der Brennkraftmaschine, und eine solche Störung ist in vielen Fällen nachteilig. Die kapazitive Ankopplung der Anzeigeröhre an die zu den einzelnen Zündkerzen führenden Kabel bedeutet außerdem eine Schwächung der zur Verfügung stehenden Zündenergie, die ebenfalls unerwünscht ist.

Es ist schließlich auch eine Prüfeinrichtung für Zündkerzen bekanntgeworden, bei der an die jeweils zu prüfende Kerze eine Glimmröhre angeschlossen wird, der einige feste, wahlweise einschaltbare Widerstände parallel geschaltet werden können. Auch bei dieser Einrichtung tritt der Nachteil auf, daß die Zündanlage nicht in ihrem natürlichen Zustand geprüft wird. Das Anschalten der Prüfeinrichtung an die jeweils zu untersuchende Kerze, stellt nämlich nicht nur eine ohmsehe Belastung durch den jeweils eingeschalteten Parallelwiderstand und den Wirkstrom der Glimmröhre dar, sondern darüber hinaus eine kapazitive Belastung, da die Zündimpulse, die den Zündkerzen zugeleitet werden, verhältnismäßig hohe Spannungen und ein Gemisch von verhältnismäßig hohen Frequenzen darstellen. Die Verwendung einer Glimmröhre ist auch insofern wenig vorteilhaft, als sie nur* erkennen läßt, ob die zu ihrem Ansprechen erforderliche Spannung vorhanden ist oder nicht; allenfalls kann man in verhältnismäßig engen Grenzen noch erkennen, oh die Spannung den Zündspannungswert der Glimmröhre nur wenig oder erheblich überschreitet.

Mit einer Einrichtung nach der Erfindung werden die beschriebenen Nachteile der bekannten Prüfeinrichtungen vermieden, und es werden außerdem noch erhebliche Vorteile erzielt, die gerade beim praktischen Betrieb sehr ins Gewicht fallen und später erläutert werden. Hier sei bemerkt, daß die Nachteile einer Prüfeinrichtung mittels Glimmröhre von vornherein vermieden werden, wenn man die Vorrichtung zur Anzeige mit einem Telefonhörer ausrüstet, in dem die Zündstromstöße hörbar sind, und die Erfindung betrifft daher, wie bereits dargelegt, eine Prüfeinrichtung mit einem derartigen Telefonhörer und einem in die Zündanlage einschaltbaren Widerstand.

Die Erfindung kennzeichnet sich nun dadurch, daß der während des Betriebes der Maschine einschalt- und regelbare Widerstand an die Niederspannungsseite der Zündanlage angeschlossen ist und eine fortschreitende Schwächung der Zündstromstöße ohne jeden Eingriff auf der Hochspannungsseite bis wenigstens zu einem Wert erlaubt, bei dem auch eine betriebssichere Zündkerze auszusetzen beginnt, und daß der Telefonhörer mit diesem Widerstand gekoppelt ist.

Mit einer solchen Vorrichtung läßt sich das Arbeiten einer Zündanlage einfach und genau überwachen. Fehlerhaft arbeitende Zündkerzen sind ohne weiteres feststellbar; aber auch der Zustand an sich noch einwandfrei arbeitender Kerzen läßt sich leicht ermitteln; denn durch Verändern des Widerstandes kann die Stärke der einer Kerze zugeführten Stromstöße allmählich fortschreitend so weit verringert werden, bis die Kerze aussetzt, was sich im Telefonhörer durch plötzlich auftretende knackende Geräusche deutlich bemerkbar macht. Es ist daher nicht nur feststellbar, ob eine Kerze etwa in normalem Betrieb nicht mehr einwandfrei zündet, ob ihre Elektroden überbrückt sind oder ihr Elektrodenabstand zu groß ist, sondern man kann auch einen Hinweis darauf gewinnen, wie lange die Zündanlage voraussichtlich ■ noch zufriedenstellend arbeiten wird. Man kann also durch Beobachtung der Arbeitsweise der Kerzen unter veränderten Bedingungen feststellen, wann voraussichtlich ein Kerzenwechsel erforderlich werden wird. Die neue Prüfvorrichtung ist daher mit besonderem Vorteil für die Überwachung der Zündanlagen von Flugzeugmotoren od. dgl. anwendbar.

Dabei kann zweckmäßig der während des Betriebes der Maschine einschalt- und regelbare Widerstand in einem Stromkreis angeordnet sein, der no parallel zur Primärwicklung des Magnetzünders oder der Zündspule der Zündanlage liegt. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Anschaltung der Prüfeinrichtung an die Zündanlage durchführbar, denn der in Frage kommende Anschlußpunkt ist bei jeder Brennkraftmaschinenanlage mit Hochspannungszündung leicht zugänglich. Es ist der gleiche Punkt, an den auch der Zündschalter angeschlossen ist, so daß der Anschluß der Prüfeinrichtung ohne jeden Eingriff in die Maschinenanlage erfolgen kann.

Handelt es sich bei der zu überwachenden Brennkraftmaschine um eine solche mit mehreren Zündanlagen oder sind mehrere voneinander unabhängige Motoren mit der gleichen Prüfvorrichtung zu überwachen, so wird die Prüfvorrichtung zweckmäßig

mit einer Einrichtung zum Anschluß an die Primärwicklung der Zündanlagen versehen. Hierbei kann es sich um einen einfachen Umschalter handeln, mit dem die Prüfanlage wahlweise an die verschiedenen Primärwicklungen der Zündanlagen angeschaltet werden kann.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn man den Telefonhörer für die Hörbarmachung der einzelnen Zündstromstöße mit der Zündanlage über

ίο einen Transformator koppelt, wobei gegebenenfalls ein Filterkreis vorgesehen sein kann, der einen mit dem Hörer verbundenen Kondensator enthält.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der neuen Prüfvorrichtung veranschaulicht.

Fig. ι ist das Schaltungsschema einer Ausführungsform der Prüfvorrichtung nach der Erfindung in Anwendung auf eine Magnetzündanlage;

Fig. 2 ist das Schaltschema einer abgeänderten Prüfvorrichtung.

Die Anordnung gemäß Fig. 1 ist besonders geeignet für den Dauereinbau z. B. in die Maschinenanlage eines Flugzeuges mit Mehrzylindermotoren.

Der Magnetzünder für diese Maschinenanlage besitzt eine Primärwicklung A und eine Sekundärwicklung B. Der Primärwicklung sind, wie üblich, ein Kondensator A¹, ein Unterbrecher A- und ein Schalter A³ zum Stillsetzen des Motors parallel geschaltet. Die Sekundärwicklung liegt zwischen Erde und dem Verteilerarm B¹, an dessen Segmente B² die einzelnen Zündkerzen C eines Motors angeschlossen sind.

Das Prüfgerät besteht aus einem Transformator D₁ dessen Primärwicklung D¹ einem veränderliehen Widerstand E parallel geschaltet ist und die beide zwischen Erde und dem Arm eines Wählschalters F liegen. Jeder der Wählerkontakte F¹ ist mit dem nicht geerdeten Ende der Primärwicklung eines der Magnetzünder verbunden, so daß das Prüfgerät mit jedem Zünder wahlweise verbunden werden kann. Am Ende der Kontaktreihe ist ein Leerkontakt vorgesehen, so daß sich das Prüfgerät von der Zündanlage abschalten läßt. Besitzt z. B. jeder Magnetzünder ein zu einem Zündschalter entsprechend dem Schalter A^z führendes Kabel im Bereich des Piloten, so können die Kontakte F^x mit diesen Kabeln verbunden sein. Auch das Prüfgerät liegt im Bereich des Piloten.

Die Sekundärseite D² des Transformators D ist mit einem Telefonhörer G verbunden, dem ein Kondensator G¹ parallel geschaltet ist; dieser bildet ein Filter zur Verringerung der höheren harmonischen Schwingungen. Der Transformator D kann gegebenenfalls ein Aufwärtstransformator sein, um den in dem Hörer vernehmbaren Ton zu verstärken.

Die Primärwicklung des Transformators D hat eine höhere Impedanz, derart, daß bei Einstellung des veränderlichen Widerstandes E auf seinen höchsten Wert die Vorrichtung wenig oder gar keine Einwirkung auf das Arbeiten der Zündanlage ausübt. Ist eine der Zündkerzen fehlerhaft oder ist die Überschlagstrecke so groß, daß die Kerze nicht zündet, so wird ein scharfes Knacken im Telefonhörer vernommen, das sich leicht von dem regelmäßigen, bei normalem Zünden verursachten Summgeräusch unterscheiden läßt.

Verringert man den Wert des veränderlichen Widerstandes E, so nimmt fortgesetzt die Stärke der Stromstöße, die den Zündkerzen zufließen, ab. Der Widerstand E ist so bemessen, daß in der Einstellung auf seinen geringsten Wert die Sekundärspannung des Magnetzünders auf einen Wert fällt, der gerade ausreicht, um einen Zündfunken an einer einwandfreien Zündkerze zu erzeugen. Wird also der Widerstand E allmählich immer weiter verringert, so werden fehlerhafte Kerzen nacheinander nicht mehr zünden, und es wird dann ein entsprechendes Knacken vernommen, das dem vorher hörbaren stetigen Summen oder Brummen überlagert ist. Die Veränderung des Widerstandes E wird vorzugsweise mittels eines Wählers E¹ bewirkt, dessen feste Kontakte E² mit einer Anzahl von Abgriffen der Widerstandsspule verbunden sind. Diese Abgriffe können nach Maßgabe einer Kurve geeicht oder so ausgewählt sein, daß sich ein etwa gleicher Spannungsabfall für jeden Schaltschritt ergibt. Bei Einschalten eines Schlußkontaktes ist der Widerstandskreis unterbrochen.

Die Stellung des Widerstandswählarmes E¹ beim Versagen einer Kerze gestattet es, ungefähr die Mindestspannung abzuschätzen, die die betreffende Kerze für die Zündung verlangt; es läßt sich auf diese Weise auch die voraussichtliche weitere Betriebszeit für diese Kerze recht genau abschätzen, bis sie eine Auswechslung erfordert.

Bei einer Kerze mit völligem Kurzschluß wird eine Anzeige erzielt, wenn der Widerstandsschalter auf den Endkontakt gestellt ist, der einem unbegrenzt hohen Widerstand entspricht. In diesem Falle, wird das Summen, das entsteht, wenn alle Kerzen befriedigend zünden, unterbrochen oder ungleichmäßig sein.

Fig. 2 zeigt eine vereinfachte Ausführung des Prüfgerätes auf der Primärseite des Magnetzünders. In diesem Falle sind Transformator D und Wählschalter F fortgelassen, und es wirkt ein Widerstand P mit dem Kondensator G¹ zusammen als Filter. Im übrigen ist die Anordnung nach Fig. 2 die gleiche wie nach Fig. 1. Das Gerät nach Fig. 2 läßt sich tragbar ausbilden, so daß es zum Prüfen z. B. von Kraftfahrzeugmotoren benutzt werden kann. In diesem Falle führt man ein Kabel von dem Prüfgerät zu einem Teil des Motorblocks und ein anderes Kabel zu einem Punkt des ungeerdeten Schalterkabels des Magnetzünders oder der Zündspule. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei der Anordnung nach Fig. 1.

Die Erfindung ist nicht auf die als Ausführungsbeispiele beschriebenen Anordnungen beschränkt. Der veränderliche Widerstand E kann z. B. auch in Reihe mit dem Telefonhörer oder mit der Primärwicklung des Transformators D liegen. In manchen Fällen ist ein Abgrifftransformator wünschenswert, um den Tonumfang zu verändern. Verstärker und Filterkreise lassen unter Umständen eine klarere Anzeige erzielen.

Die Erfindung gestattet eine besonders sichere und einfache Prüfung der Zündanlage bzw. der Zündkerzen auf fehlerhafte Zündung. Im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen ist es mit Prüfgeräten nach der Erfindung nicht allein möglich, fehlerhafte Kerzen zu ermitteln, sondern es gelingt auch, Aufschluß über die Betriebszeit zu bekommen, die voraussichtlich noch verstreichen wird, bis die untersuchte Kerze unbrauchbar ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Prüfen der Zündanlage, insbesondere der Zündkerzen von Brennkraftmaschinen, mit einem Telefonhörer, in dem die Zündstromstöße hörbar sind, und mit einem in die Zündanlage einschaltbaren Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß der während des Betriebes der Maschine einschalt- und regelbare Widerstand (E) an die Niederspannungsseite (A) der Zündanlage angeschlossen ist und eine fortschreitende Schwächung der Zündstromstöße ohne jeden Eingriff auf der Hochspannungsseite bis wenigstens zu dem Wert erlaubt, bei dem auch eine betriebssichere Zündkerze (C) auszusetzen beginnt, und daß der Telefonhörer (G) mit diesem Widerstand (E) gekoppelt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (E) in einem Stromkreis angeordnet ist, der parallel zur Primärwicklung (A) des Magnetzünders oder der Zündspule der Zündanlage liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen (F) ζήτα Anschluß an die Primärwicklung (A) der ■ Zündanlage.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hörer (G) mit der Zündanlage über einen Transformator (D) gekoppelt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Filterkreis mit einem mit dem Hörer (G) verbundenen Kondensator (G¹):

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 bei Zündanlagen, bei denen eine Zuleitung für einen Zündschalter vom Zündgerät zum Instrumentenbrett führt, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät mit der Zündvorrichtung über diese Leitung verbunden ist.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 612 557, 580 171, 145, 410 613,. 189746;

USA.-Patentschrift Nr. 1 957 801;
Kleiber-Lippart:Die elektrische Ausrüstung

des Kraftfahrzeuges, Teil 1, 1928, S. 30 bis 33, bis 42.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

9617 4.