DE932872C

DE932872C - Testing device for ignition systems of motor vehicle internal combustion engines

Info

Publication number: DE932872C
Application number: DEB26543A
Authority: DE
Inventors: Helmut R Dipl-Ing Bauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1953-07-17
Filing date: 1953-07-17
Publication date: 1955-11-17

Description

Prüfvorrichtung für Zündanlagen von Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Prüfvorrichtung für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zur Ermittlung der Unterbrecher-Öffnungs- und -Schließungszeit mit Hilfe wenigstens einer Glimmlampe, die gleichlaufend mit dem Antrieb des Unterbrechers der zu prüfenden Zündanlage auf einer Kreisbahn bewegt und von einem im Arbeitstakt der Zündanlage gesteuerten Hochfrequenzgenerator mit mindestens einer Elektronenröhre gespeist wird. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art, die besonders zum Prüfen von Batteriezündanlagen dient, wird das Öffnen und Schließen des Unterbrechers durch eine mit der Verteilerwelle des zu prüfenden Zündverteilers kuppelbare Scheibe sichtbar gemacht, auf der zwei Glimmröhren einander diametral gegenüberliegend in verschiedenen Abständen von der Drehachse der Scheibe angebracht sind. Die Glimmröhren werden aus einem Hochfrequenzgenerator mit einer .selbsterregten Schwingröhre gespeist, deren Gitterableitwiderstand dabei in Reihe mit dem zu prüfenden Unterbrecher geschaltet wird. Die selbsterregte Schwingung kann sich in dieser Schaltung nur bei geschlossenemUnterbrecher ausbilden; die Glimmröhren leuchten daher ü ber die Dauer der Unterbrecherschließung auf.Test device for ignition systems for internal combustion engines of motor vehicles The invention relates to a test device for ignition systems of internal combustion engines, especially for motor vehicles, to determine the breaker opening and closing times with the help of at least one glow lamp, which runs simultaneously with the drive of the interrupter the ignition system to be tested moves on a circular path and one in the work cycle the ignition system controlled high-frequency generator with at least one electron tube is fed. In a known device of this type, which is particularly used for testing is used by battery ignition systems, the opening and closing of the breaker is carried out by a disk that can be coupled to the distributor shaft of the ignition distributor to be tested is visible made on the two glow tubes diametrically opposite each other in different Distances from the axis of rotation of the disc are attached. The glow tubes are fed from a high-frequency generator with a self-excited oscillating tube, their grid leakage resistance is connected in series with the interrupter to be tested will. The self-excited oscillation can only occur in this circuit when the breaker is closed form; the glow tubes therefore light up for the duration of the interruption on.

Diese Prüfvorrichtung hat aber den Nachteil, daß der dem Unterbrecher des zu prüfenden Verteilers üblicherweise parallel liegende Zündkondensator über die Dauer der Prüfung abgeschaltet werden muß, weil er sonst zusammen mit dem sehr hochohmigen Gitterableitwiderstand eine zu große Verzögerung ergeben würde. Die Prüfvorrichtung kann somit kein dem wirklichen Betriebszustand entsprechendes Bild geben, da irri Betriebszustand der dem Unterbrecher parallel liegende Kondensator zur Unterdrückung der Unterbrecherfunken angeschlossen sein muß und er dabei nicht nur Stärke und Dauer der Zündfunken, sondern auch den Öffnungs- und Schließungszeitpunkt des Unterbrechers besonders bei hohen Drehzahlen beeinflußt.This test device has the disadvantage that the breaker of the distributor to be tested usually has a parallel ignition capacitor the duration of the test must be switched off, otherwise it will go along with the very high impedance grid leakage resistance would result in too great a delay. the The test device can therefore not correspond to the actual operating state image because the operating state of the capacitor lying parallel to the interrupter is irri to suppress the interrupter sparks must be connected and he does not only the strength and duration of the spark, but also the opening and closing times of the interrupter especially at high speeds.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung zu schaffen, mit welcher der Unterbrecher einer Zündanlage unter betriebsmäßigen Verhältnissen, also ohne Abschaltung des ihm parallel geschalteten Kondensators geprüft werden kann.The invention is based on the object of providing a test device create, with which the interrupter of an ignition system under operational conditions, thus be tested without disconnecting the capacitor connected in parallel with it can.

Dies ist mit einer Prüfvorrichtung der eingangs beschriebenen Art möglich, wenn gemäß der Erfindung der Unterbrecher der zu prüfenden Zündanlage in einen die Kathodenspannung der Elektronenröhre beeinflussenden Stromkreis einschaltbar ist.This is done with a test device of the type described above possible if, according to the invention, the interrupter of the ignition system to be tested is in a circuit influencing the cathode voltage of the electron tube can be switched on is.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, im Hochfrequenzgenerator außer der als Schwingstufe geschalteten Elektronenröhre noch mindestens eine weitere, als Verstärkerstufe dienende Elektronenröhre vorzusehen, deren Kathodenspannung gleichzeitig mit derjenigen der Schwingröhre durch den Unterbrecher der Zündanlage mindestens teilweise veränderbar ist.In a further embodiment of the invention, it is proposed in the high-frequency generator in addition to the electron tube connected as a vibration stage, at least one more, to provide an electron tube serving as an amplifier stage, its cathode voltage at the same time as that of the vibrating tube through the interrupter of the ignition system is at least partially changeable.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert.The invention is shown schematically below with reference to one in the drawing illustrated embodiment described and explained in more detail.

Die Prüfvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Hochfrequenzgenerator mit zwei Elektronenröhren V1 und V2, einer Anzeigevorrichtung mit Glimmlampen L, und L2 sowie einem Motor M, der mit einstellbarer Drehzahl betrieben werden kann und mit dem jeweils zu prüfenden Zündverteiler ZV kuppelbar ist. Der Zündverteiler hat außer vier Elektroden 11, 12, 13 und 14 für nicht dargestellte Zündkerzenleitungen noch eine Mittelelektrode 15, an welche die Hochspannungswicklung 17 einer Zündspule ZS üblicher Bauart angeschlossen werden kann. Mit gleicher Drehzahl wie der an die Mittelelektrode 15 angeschlossene umlaufende Verteilerfinger 16 läuft der Nocken N des Unterbrechers U sowie eine mit gestrichelten Linien angedeutete Scheibe 2i9 für .die Glimmlampen L1 und L2 um.The test device essentially consists of a high frequency generator with two electron tubes V1 and V2, a display device with glow lamps L, and L2 as well as a motor M, which can be operated at an adjustable speed and can be coupled to the ignition distributor ZV to be tested. The distributor has in addition to four electrodes 11, 12, 13 and 14 for spark plug leads, not shown Another central electrode 15, to which the high-voltage winding 17 of an ignition coil ZS of the usual design can be connected. At the same speed as that of the Rotating distributor finger 16 connected to the center electrode 15 runs the cam N of the interrupter U and a disk 2i9 indicated by dashed lines for .the glow lamps L1 and L2.

Der Hochfrequenzgenerator besteht aus einer Schwingstufe mit der Röhre V1 und einer über einen Kopplungskondensator C1 an diese angeschlossenen Verstärkerstufe mit der Röhre V2. Die Frequenz der Schwingstufe beträgt o,i bis 2 MHz, vorzugsweise o,5 MHz. Sie ist bestimmt durch die Hochfrequenzspule L, der die Anodenspannung etwa in der Mitte der Wicklung zugeführt wird, und durch den der Spule L parallel geschalteten Schwingkreiskondensator C2. Die Ankoppelung an das über den Hochohmwiderstand R1 mit Masse verbundene Gitter g1 der Röhre 1i erfolgt durch einen Kondensator C s. Der Arbeitspunkt der Röhre T, und damit die Höhe der selbsterregten Hochfrequenzschwingung wird durch den aus zwei Teilwiderständen R2 und R3 zusammengesetzten Kathodenwiderstand bestimmt. Auch der Verstärkungsgrad der zweiten Röhre V2 richtet sich nach der Höhe ihres Kathodenpotentials, da das Steuergitter g2 der Röhre V2 über einen hochohmigen Gitterableitwiderstand R, mit Masse verbunden ist. In der Kathodenleitung der Röhre V2 liegen zwei in Reihe geschaltete Widerstände R¢ und R$, von denen der Widerstand R4 so gewählt ist, daß sich zwar eine ausreichend hohe Verstärkung ergibt, die jedoch bereits bei geringer Erhöhung der Kathodenspannung sehr stark zurückgeht. Die Verbindungspunkte der Widerstände R2 und R3 einerseits sowie der der Widerstände R4 und R5 andererseits sind an den feststehenden Kontakt K2 des Unterbrechers U gelegt, dessen beweglicher Kontakt K1 mit Masse verbunden ist.The high frequency generator consists of a vibration stage with the tube V1 and an amplifier stage connected to this via a coupling capacitor C1 with the tube V2. The frequency of the oscillating stage is 0.1 to 2 MHz, preferably 0.5 MHz. It is determined by the high-frequency coil L, which is the anode voltage is fed approximately in the middle of the winding, and through which the coil L is parallel switched resonant circuit capacitor C2. The coupling to that via the high resistance The grid g1 of the tube 1i, which is connected to ground, is provided by a capacitor C see the working point of the tube T, and thus the level of the self-excited high-frequency oscillation is determined by the cathode resistance composed of two partial resistances R2 and R3 certainly. The degree of reinforcement of the second tube V2 also depends on the height their cathode potential, since the control grid g2 of the tube V2 has a high resistance Grid bleeder resistor R, is connected to ground. In the cathode lead of the tube V2 are two series-connected resistors R ¢ and R $, one of which is the resistor R4 is chosen so that although there is a sufficiently high gain, it does decreases very sharply even with a slight increase in the cathode voltage. The connection points the resistors R2 and R3 on the one hand and that of the resistors R4 and R5 on the other hand are placed on the fixed contact K2 of the interrupter U, whose movable Contact K1 is connected to ground.

Die Anzeigevorrichtung hat eine kreisförmige Isolierstoffscheibe i9, die auf einer Welle 2o sitzt und gleichlaufend mit der Unterbrecher- und Verteilerwelle vom Motor M angetrieben werden kann. Die Scheibe i9 trägt die beiden diametral, aber in unterschiedlichem radialem Abstand befestigten Hochfrequenzglimmlampen L1 und L2. Die Übertragung der zum Zünden dieser Lampen notwendigen Hochfrequenzenergie erfolgt kapazitiv durch je ein Paar von zu beiden Seiten der Scheibe ig angeordneten Übertragungsgliedern, nämlich je einem mit der Scheibe i9 umlaufenden Außenring 21 (bzw. 23) und einem konzentrisch zu diesem angebrachten, feststehenden Innenring 22 bzw. 2q.. Jeder Außenring bildet zusammen mit seinem Innenring einen Kondensator. An die Glimmlampe L1 ist der Außenring 21, an die Lampe L2 der Außenring 23 angeschlossen. Die Gegenelektroden der Glimmlampen sind mit der geerdeten Welle 2o verbunden.The display device has a circular insulating disk i9, which sits on a shaft 2o and runs concurrently with the interrupter and distributor shaft can be driven by the motor M. The disk i9 carries the two diametrically but high-frequency glow lamps L1 attached at different radial distances and L2. The transmission of the high frequency energy necessary to ignite these lamps takes place capacitively by a pair of each arranged on both sides of the disk ig Transmission members, namely each one with the disk i9 revolving outer ring 21 (or 23) and a stationary inner ring attached concentrically to this 22 or 2q .. Each outer ring, together with its inner ring, forms a capacitor. The outer ring 21 is connected to the glow lamp L1 and the outer ring 23 is connected to the lamp L2. The counter electrodes of the glow lamps are connected to the grounded shaft 2o.

Der Innenring 22 ist über einen Kondensator C4 an den Verstärker angeschlossen. Die Lampe L2 kann, z. B. zur Prüfung von Zündanlagen mit Doppelunterbrecher, über den Kontakt K4 aus einem zweiten Verstärker betrieben werden oder wie in der Zeichnung durch eine gestrichelte Verbindungsleitung 25 zwischen den Kontakten K4 und Kg zur Lampe L1 parallel geschaltet werden, wobei die den Lampen vorgeschalteten Übertragungskapazitäten zwischen den Außen- und Innenringen entkoppelnd wirken. Beide Lampen arbeiten dann in vollkommen gleichem Rhythmus. Dieser Fall ist für die weitere Beschreibung vorausgesetzt und dabei unterstellt, daß für die Lampe L2 das gleiche gilt wie für die Lampe L1.The inner ring 22 is connected to the amplifier via a capacitor C4. The lamp L2 can, for. B. for testing ignition systems with double interrupter, about the contact K4 can be operated from a second amplifier or as shown in the drawing by a dashed connecting line 25 between the contacts K4 and Kg to Lamp L1 can be connected in parallel, with the transmission capacities connected upstream of the lamps have a decoupling effect between the outer and inner rings. Both lamps then work in exactly the same rhythm. This case is assumed for the further description and it is assumed that the same applies to lamp L2 as to lamp L1.

Die Wirkungsweise der Prüfvorrichtung ist folgende: Zur Prüfung der Öffnungs- und Schließungszeiten des Unterbrechers U wird der mit S1 bezeichnete Schalter geschlossen und dadurch die Anodenspannung auf. den Verstärker gegeben. Der Schalter S2 wird in die gezeichnete Stellung gebracht. Bei geschlossenen Unterbrecherkontakten K1 und K2 sind die Widerstände R3 und RS überbrückt. An der Schwingröhre V1 ist daher nur der Teilwiderstand R2 wirksam, der so bemessen ist, daß sich bei geschlossenem Unterbrecher eine selbsterregte Schwingung einstellt, die von der Röhre K, verstärkt und am Arbeitswiderstand der Röhre h2, der Drossel D abgenommen wird. Die über den Koppelkondensator C4, den Innenring 22 und den Außenring 2 i zugeführte verstärkte Hochfrequenzspannung bringt die Glimmlampe L, zum Zünden und läßt sie über einen dem Schließungswinkel des Unterbrechers U entsprechenden Drehwinkel aufleuchten. Beim Öffnen des Unterbrechers U werden in den Stromkreis des Gleichrichters GL bzw. der ihm parallel geschalteten Kraftwagenbatterie B die beiden Widerstände R3 und R5 eingeschaltet. Da diese etwa zehnmal so groß sind wie der ihnen vorgeschaltete Widerstand R., mit dem der von den Unterbrecherkontakten Ki und K2 zu schaltende Ladestrom auf den wirklichen Betriebswert eingestellt werden kann, wird beim Öffnen des Unterbrechers die wirksame Spannung an den Kathoden der Röhren h, und V2 praktisch um den Wert der Batteriespannung höher und die Gitterkathodenspannung der Röhren entsprechend stärker negativ.The mode of operation of the test device is as follows: To test the The opening and closing times of the interrupter U is designated as S1 Switch closed and thereby the anode voltage on. given the amplifier. The switch S2 is brought into the position shown. When the breaker contacts are closed K1 and K2, the resistors R3 and RS are bridged. At the vibrating tube V1 is therefore only the partial resistance R2 is effective, which is dimensioned so that when the Interrupter sets a self-excited oscillation, which is amplified by the tube K i and at the working resistance of the tube h2, the throttle D is removed will. The via the coupling capacitor C4, the inner ring 22 and the outer ring 2 i The amplified high-frequency voltage supplied causes the glow lamp L to ignite and lets them over an angle of rotation corresponding to the closing angle of the interrupter U. light up. When the interrupter U is opened, the circuit of the rectifier GL or the motor vehicle battery B connected in parallel to it, the two resistors R3 and R5 switched on. Since these are about ten times as large as the one in front of them Resistance R., with which that of the breaker contacts Ki and K2 to be switched The charging current can be set to the actual operating value when it is opened of the breaker the effective voltage at the cathodes of the tubes h, and V2 practically by the value of the battery voltage and the grid cathode voltage of the tubes correspondingly more negative.

Wegen der multiplikativen Wirkung der auf beide Röhren gleichzeitig einwirkenden Batteriespannung bricht die an der Glimmröhre liegende Hochfrequenzspannung auf einen unter der Brennspannung liegenden Wert zusammen, und die Glimmlampe erlischt im Augenblick der Öffnung des Unterbrechers. Beim Schließen nimmt die verstärkte Hochfrequenzspannung ihren vorherigen hohen Wert sofort wieder an, und die Glimmlampe, die inzwischen den gleichen Drehwinkel wie der Unterbrechernocken zurückgelegt hat, zündet und leuchtet wieder auf. Die Länge des von der Glimmlampe erzeugten Lichtbandes gibt somit ein Maß für die Unterbrecherschließungsdauer. Selbstverständlich kann man in dieser Anordnung die Einstellung der Schwingröhre auch so wählen, daß die Schwingung beim Öffnen des Unterbrechers ganz abreißt. In diesem Falle geht jedoch die Einschwingzeit der Schwingstufe in die Genauigkeit der Messung des Schließungszeitpunktes mit ein. 1:s ist ferner zweckmäßig, Ableitkondensatoren C5, C6 und C7 vorzusehen und, wie in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien angedeutet, anzuschließen.Because of the multiplicative effect of the on both tubes at the same time acting battery voltage breaks the high-frequency voltage on the glow tube to a value below the operating voltage, and the glow lamp goes out at the moment the breaker opens. When closing, the reinforced High-frequency voltage immediately returns to its previous high value, and the glow lamp, which has meanwhile covered the same angle of rotation as the breaker cam, ignites and lights up again. The length of the light band generated by the glow lamp thus gives a measure of the duration of the interruption. Of course you can one in this arrangement also choose the setting of the vibrating tube so that the Vibration stops completely when the breaker is opened. In this case, however, works the settling time of the oscillation stage in the accuracy of the measurement of the closing time with a. 1: It is also advisable to provide discharge capacitors C5, C6 and C7 and, as indicated in the drawing with broken lines, to be connected.

Außer dieser Prüfung des Unterbrechers U und des ihm parallel liegenden Löschkondensators kann man mit dieser Schaltung auch eine Prüfung der Zündspule ZS durchführen, indem man durch Umlegen des Schalters S2 statt des Vergleichswiderstandes R6 die Primärwicklung 18 der Zündspule selbst in den Unterbrecherstromkreis einschaltet und die Schalter S1 und S3 geschlossen hält. Aus dem Vergleich mit den vorher erzielten Prüfwerten lassen sich Schlüsse auf die Induktivität und damit auf die Zeitkonstante der Zündspule ZS ziehen.Except for this test of the interrupter U and the one lying parallel to it With this circuit, the quenching capacitor can also be used to test the ignition coil Perform ZS by flipping switch S2 instead of the comparison resistor R6 switches the primary winding 18 of the ignition coil itself into the interrupter circuit and keeps switches S1 and S3 closed. From the comparison with the previous ones Test values allow conclusions to be drawn about the inductance and thus about the time constant pull the ignition coil ZS.

Zur Prüfung der Hochspannungswicklung 17 der Zündspule werden die Schalter S1 und S3 geöffnet und die Zündstromstöße entweder unmittelbar oder, wie in der Zeichnung dargestellt, mittelbar über den Zündverteiler ZV über eine Vorfunkenstrecke F auf eine Überschlagselektrode E gegeben, die dem mit der Lampe I_1 verbundenen Außenring 21 gegenübersteht. Die erzeugten Zündfunken lassen die Glimmlampe kurz aufleuchten. Aus der Lage der Leuchtpunkte zu den bei den vorherigen Prüfungen festgestellten Lichtbändern können wichtige Rückschlüsse auf die Betriebstüchtigkeit der Zündspule gezogen werden. Um nur die Spannungsspitzen zur Anzeige zu bringen, ist zwischen der Funkenstrecke F und der Überschlagselektrode E ein mit Masse verbundener Dämpfungswiderstand R" von io ooo Ohm vorgesehen. Der besondere Vorteil dieser verhältnismäßig einfachen Vorrichtung liegt in der Möglichkeit, alle Elemente einer Zündanlage und die Zündanlage als Ganzes rasch und sicher überprüfen zu können.To test the high-voltage winding 17 of the ignition coil, the Switches S1 and S3 open and the ignition current surges either immediately or as shown in the drawing, indirectly via the ignition distributor ZV via a pre-spark gap F given to a flashover electrode E, which is connected to the lamp I_1 Outer ring 21 faces. The generated ignition sparks leave the glow lamp briefly light up. From the position of the luminous dots compared to those determined in the previous tests Light bands can provide important information about the operational efficiency of the ignition coil to be pulled. In order to only display the voltage peaks, between the spark gap F and the flashover electrode E have a damping resistor connected to ground R "provided by io ooo ohms. The particular advantage of this relatively simple Device lies in the possibility of all elements of an ignition system and the ignition system to be able to check quickly and reliably as a whole.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Test device for ignition systems of internal combustion engines, especially for motor vehicles, to determine the interruption and closing times with the help of at least one glow lamp that runs simultaneously with the drive of the interrupter the ignition system to be tested moved on a circular path and one through the interrupter controlled high-frequency generator containing at least one electron tube is fed, characterized in that the interrupter (U) to be tested Ignition system in a cathode voltage of the electron tube (T1) influencing Circuit can be switched on.

2. Test device according to claim i, characterized in that that the interrupter (U) of the ignition system to be tested parallel to at least one Part of a resistor located in the cathode line of the electron tube (T1) (R3) can be switched on.

3. Test device according to claim i and 2, characterized in that that to the breaker contacts (K1, K2) at least one in series with one preferably variable resistor (R6) lying direct current source (B or Gl) can be connected is. q.

Test device according to one of Claims i to 3, characterized in that that the high-frequency generator apart from the electron tube connected as an oscillating stage (V1) at least one further electron tube serving as an amplifier stage (V2), the cathode voltage of which is common to that of the oscillating tube (T1) can be changed by pressing the interrupter (U).

5. Test device after a of claims i to q., characterized in that the primary winding (i8) of the to be tested ignition coil (ZS) with the help of a switch (S2) instead of a resistor (RE) can be switched into the circuit which determines the cathode voltage.

6. Test device according to one of claims i to 5, characterized in that the high-voltage winding (i7) of the ignition coil to be tested (ZS) over a rollover distance (E) to the the high-frequency generator switchable glow lamp (L1) is connected.

7. Test device according to claim 6, characterized by at least one between the flashover path (E) to the glow lamp (L1) and the high-voltage winding (i7) of the ignition coil (ZS) arranged spark gap (F) and on the one hand to the connecting line between spark gap (F) and the electrode of the flashover section (E), on the other hand, the damping resistor (R1.) connected to ground, the resistance of which is about 5 to 50 kilohms, preferably ro kilohms. Cited publications: German Patent Specifications No. 731 040, 62a 627, 82846o.