NO854142L - Fremgangsmaate og anordning for tetthetsproeving av en forbrenningsmotor. - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område samt kjent teknikk.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og en anordning for tetthetsprøving av en motor som har minst ett forbrenningskammer og et væskeinneholdende kjølesystem. Den tetthet som det her siktes til er tettheten mellom motorens forbrenningskammer og kjølesystemet.

Gasslekkasje mellom motorens forbrenningskammer og kjølesystemet kan f.eks. oppstå på grunn av defekter hos topplokkpakningen eller sprekker og porer i topplokket eller motorblokken. Store utettheter er selvfølgelig relativt lette å oppdage. En vanlig indikasjon på slike utettheter er at de varme gasser som lekker inn i kjølesystemet medfører slik oppvarming av kjølevæsken at kjølesystemet ikke lenger er i stand til å holde temperaturen i kjølevæsken i motoren på den ordinære verdi. En annen måte å fastslå lekkasje på er ved stillestående motor å føre trykkluft inn i sylindrene og visuelt forsøke å iakta tegn på lekkasje. Ved små utettheter som følge av relativt små defekter i topplokkpakningen eller små sprekker i motorblokken foreligger det i dag ikke noen,prøvemetodikk som gir sikker lekkasjeindikasjon. Det ville imidlertid være høyst ønskelig å kunne fastslå allerede om det foreligger små utettheter, slik at reparasjon på et tidlig stadium kan utføres. Dette reduserer selvfølgelig risikoen for alvorlige skader som følge av motoroverheting eller vannlekkasje inn i sylinderen. Hos virksomheter som baserer seg på motortrimming av og anbringelse av turboladning på brukte motorer ville det være særlig verdifult å få en sikker informasjon når det gjelder motorens tetthet, idet ovennevnte handlinger ofte medfører høyere arbeidstrykk i forbrenningskamrene.<7>ed en eventuell utetthet vil det således

forårsake større problemer etter handlingen.

Kort beskrivelse av oppfinnelsen.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte og en anordning ved hvis hjelp man kan oppnå en indikasjon også av meget små utettheter av den ovenfor angitte type.

Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved hjelp av de fremgangsmåte- og anordningstrekk som fremgår av de etterfølgende patentkrav.

Kort beskrivelse av tegningen.

Under henvisning til den medfølgende tegning følger nedenfor en nærmere beskrivelse av en som eksempel angitt utførelsesform av oppfinnelsen.

På tegningen viser fig. 1 et skjematisk perspektivriss av en motor, dens kjølesystem og komponenter som anvendes ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et snitt gjennom et lokkorgan som inngår i anordningen ifølge oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse av foretrukket utførelsesform.

Fig. 1 viser en konvensjonell forbrenningsmotor med en motorblokk 1. Inne i blokken finnes det sylindre hvori det finnes stempler som er bevegelige under innvirkning av krefter som dannes ved forbrenning av et brennstoff. I motorblokken er det anordnet kjølevæskekanaler som utgjør en del av et kjølesystem. Kjølevæskekanalene i motorblokken er via ledninger 2 og 3 forbundet med en radiatoren 4. Under motorens drift vil kjølevæske pumpes rundt i et kretsløp gjennom motorblokken 1, hvorved en del væske passerer til radiator 4 for å avkjøles der og senere returneres til motorblokken 1. Oppfinnelsen er basert på at man under drift av motoren måler gasslekkasje fra forbrenningskamrene i motoren og inn i kjølesystemet ved hjelp av en trykkavfølende måleinnretning 5 som koples slik at den kommuniserer med kjølesystemets indre. Den trykkøkning som inntrer i kjølesystemet som følge av eventuell gasslekkasje kan således påvises ved hjelp av måleinnretningen.

Trykkmåleren 5 kan koples til kjølesystemet ved hjelp av en ledning 6. Måleinnretningen 5, eller i dette tilfelle ledningen 6, er utstyrt med en ventil 7, som normalt er i stengt stilling, men som kan åpnes for åpning av en forbindelse til atmosfæren.

Ledningen 6 er innrettet til å kommunisere med kjølesystemet via et lokkorgan 8, som er innrettet til under tetthetsprøvningen å erstatte et ordinært lokk i kjølesystemet, i eksempelet dettes radiator 4. Lokkorganet 8 (fig. 2) er utstyrt med en gjenge 9 for fastgjøring. Lokkorganet har et ringformet sete 10 som ved påskruing av lokket på radiatoren kan danne anlegg mot et ringformet parti av raditorens munning for å oppnå en tett forbindelse. Lokkorganet 8 har i eksempelet to bevegelige ventilorganer 11, 12 som er innrettet til å åpne ved store trykkforskjeller mellom kjølesystemets indre og omgivende atmosfære. Ventilorganet 11 er utformet som en tallerkenventil og påvirkes av en skruetrykkfjær 13 til tettende anlegg mot en ringformet indre del av partiet 10. Når det opptrer et overtrykk av en viss størrelse inne i kjølesystemet åpner ventilorganet 11 mot kraften av fjæren 13, slik at det altså etableres en forbindelse mellom kjølesystemets indre og omgivelsene via gjennombrudd 14 i lokkorganet og på tegningen ikke inntegnede, aksiale avbrudd i lokkorganets gjenge 9.

Det andre ventilorgan 12 bæres i eksempelet av ventilorganet 11. Også ventilorganet 12 er utformet som tallerkenventil og påvirkes av en trykkfjær 15 til tettende anlegg mot ventilorganet 11. Når det i kjølesystemets indre oppstår et undertrykk av en v.iss størrelse i forhold til den omgivende atmosfære som følge av avkjøling av kjølevæsken kan ventilen 12 åpne mot kraften av fjæren 15, slik at luft kan strømme inn i kjølesystemet. Det ovennevnte overtrykksforhold mellom kjølesystemets indre og omgivelsene oppstår således som følge av oppvarming av kjølevæsken.

I eksempelet omfatter ledningen 6 et parti 16 som er av stiv utførelse og som med fritt spillerom rager gjennom en åpning 17 i lokkorganet og er festet til ventilorganet 12 slik at ledningspartiet kan bevege seg aksialt i forhold til lokkorganet og følge med ventilorganet 12 ved eventuelle bevegelser av dette. Det er klart at lokkorganet 8 for omfattende utførelse av oppfinnelsen bør fremstilles i forskjellige varianter, slik at prøving av flere kjøretøystyper og -fabrikater kan foretas.

Det er tenkelig å anvende et lokkorgan helt uten ventilorgan, men selvfølgelig fremdeles med ledningen 16 gjennombrytende lokkorganet, men man får da en situasjon hvor det kan oppstå meget store trykkforskjeller mellom kjølesystemets indre og omgivende atmosfære dersom det ikke på et annet sted i kjølesystemet er anordnet ventilorgan som tilsvarer de ovenfor beskrevne ventilorganer 11 og 12. Dersom kjøretøyets ordinære radiatorlokk bare har et ventilorgan som er innrettet til å åpne under overtrykksforhold i kjølesystemet, hvorved et ventilorgan som er innrettet til å åpne under undertrykksforhold, er anordnet et annet sted, kan ledningen 6 selvfølgelig forbindes til organet som åpner ved overtrykk.

Ved utførelse av tetthetsprøvingen utføres fortrinnsvis, etter at komponentene 5-8 er innkoplet, følgende handlingssekvens: a) Først kjøres motoren, dvs. under forbrenning av brennstoff i dens forbrenningskammer, inntil dens normale

arbeidstemperatur er oppnådd.

b) Deretter elimineres overtrykket som er dannet som følge av oppvarmingen av kjølevæsken i kjølesystemet, ved åpning av

ventilen 7.

c) Deretter stenges ventilen 7.

d) Deretter kjøres motoren. Det foretrekkes derved at motoren kjøres under meget høy belastning. Med høy belastning menes her ikke utelukkende høyt omløpstall, men slik belastning at det i motorens forbrenningskammer oppstår maksimalt arbeidstrykk. F.eks. kan man kjøre motoren med full gass, men med slik motstand at omløpstallet ligger i området for motorens maksimale dreiemomentutvikling. Motoren kan derved kjøres i bremsebenk eller under liknende kunstige betingelser. Alternativt kan selvfølgelig også motoren kjøres under ordinær forflytting av kjøretøyet. I det sistnevnte tilfelle er det for utførelse av prøvingen hensiktsmessig at ventilen 7 og måleinnretningen 5 anbringes inne i kjøretøyets førerhus. e) Under den i punkt c beskrevne kjøring av motoren registreres sammenhengen trykk/tid med hjelp av måleinnretningen 5. I den grad det finnes en lekkasje mellom ett eller flere av forbrenningskamrene i motoren og kjølesystemet vil motorens kjøring med nevnte høye belastning medføre maksimal lekkasje, som i sin tur vil medføre en trykkøkning i kjølesystemet, selv om den ved lekkasjen oppstående, høyere varmetilførsel til kjølevæsken kan ledes bort ved hjelp av radiatoren 4 uten noen økning av kjølevæsketemperaturen til uakseptable nivåer. f) Den registrerte sammenheng trykk/tid kan deretter sammenlignes med referansedata som tidligere er fastlagt for

sammenlignbare motorer, slik at man får en oppfatning om hvor alvorlig lekkasjen er. Avhengig av omstendighetene i det enkelte tilfelle kan man i blant la være å gjøre noe med en lekkasje av relativt ubetydelig art, mens reparasjon i andre tilfeller må utføres umiddelbart.

Selv om måleinnretningen 5 i sin enkleste utforming skulle kunne ha karakter av en enkel trykkmåler med viserskive for direkte manuell avlesning, ligger det selvfølgelig innenfor rammen av oppfinnelsen å utforme måleinnretningen 5 som transduktor, som omformer registrete trykkverdier til fortrinnsvis elektriske signaler, som tilføres til en signalbehandlinngsanordning 18 for lagring og/eller angivelse av måledata på en måte som i og for seg er velkjent innen måleteknikken.

Anordningen kan selvfølgelig modifiseres på flere måter innenfor rammen av oppfinnelsenstanken. Ovenfor er det beskrevet hvordan man utformer lokkorganet 8 for anbringelse i åpningen på en radiator 4. I kjølesystemer av såkalt lukket utførelse, dvs. med en separat ekspansjonsbeholder som kommuniserer med kjøle-systemet via væskeledninger og hvori kjølevæsken normalt på-fylles, kan lokkorganet 8 likevel være innrettet til å anbringes på åpningen til en slik ekspansjonsbeholder. Ovenfor er det videre beskrevet hvordan man utnytter trykkverdier som kriterium på gasslekkasjen i kjølesystemet. En alternativ mulighet ville være å utforme måleinnretningen 5 slik at den målte volumet av den gass som via ledningen 6 strømmer ut av kjøle- systemet under motorens drift. Gassvolum pr. tidsenhet er da et like relevant mål på gasslekkasjen som de ovenfor diskuterte trykkverdier, selv om det fra praktisk synspunkt antagelig vil foretrekkes å arbeide med en måleinnretning av trykkavfølende type. Det bør innskytes at ventilorganet (f.eks. organet 11 i lokkorganet 8) som åpner ved overtrykk i kjølesystemet, bør være innrettet til å åpne ved slike overtrykk som hviler klart over de vanligvis små overtrykk som normalt oppstår under målingsforløpet som følge av gasslekkasje.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for tettingsprøve av en motor som har minst et forbrenningskammer og et væskeinnholdende kjølesystem, karakterisert ved at man under drift av motoren måler gasslekkasje fra forbrenningskammeret og inn i kjølesystemet ved hjelp av en egnet trykkavfølende måleinnretning (5) som koples slik at den kommuniserer med kjølesystemets indre, hvorved fremgangsmåten nærmere bestemt omfatter trinnene: a) at motoren kjøres inntil normal arbeidstemperatur er oppnådd, b) at overtrykk i kjølesystemet elimineres ved åpning av en forbindelse (7) mellom kjølesystemet og atmosfæren, c) at forbindelsen stenges, d) at motoren kjøres, e) at sammenhengen trykkøkning/tid eller alternativt sammenhengen utstrømmende gassvolum/tid under sistnevnte kjøring registreres ved hjelp av måleinnretningen (5), samt f) at den registrerte sammenheng eventuelt sammenlignes med referansedata som tidligere er fastlagt for sammenlignbare motorer.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at kjøringen under punkt d utføres under forhold som er likeartet med de hvor referansedata er fastlagt.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at kjøringen under punkt d utføres ved forholdsvis høy belastning.

4. Anordning for tetthetsprøving av en motor som har forbrenningskammer og et væskeinnholdende kjølesystem, karakterisert ved at den omfatter en måleinnretning (5) som kan koples til kjølesystemet for kommunikasjon med dettes indre for å muliggjøre måling av gasslekkasje for forbrenningsammeret og inn i kjølesystemet.

5. Anordning i samsvar med krav 4, karakterisert ved at måleinnretningen er av trykkavfølgende type.

6. Anordning i samsvar med krav 4, karakterisert ved at måleinnretningen (5) er innrettet til å koples til kjølesystemet ved hjelp av en ledning (6), og at måleinnretningen eller ledningen er utstyrt med en ventil (7) for å muliggjøre åpning av en en forbindelse til atmosfæren.

7. Anordning i samsvar med krav 4, karakterisert ved at måleinnretningen (5) er innrettet til å koples til kjølesystemet ved hjelp av en ledning (6), som er innrettet til å kommunisere med kjølesystemet via et lokkorgan (8) som under tetthetsprøvingen skal erstatte et ordinært lokk på kjølesystemet.

8. Anordning i samsvar med krav 7, karakterisert ved at lokkorganet (8) har et bevegelig ventilorgan (11 eller 12) som er innrettet til å åpne ved store trykkforskjeller mellom kjølesystemets indre og omgivende atmosfære, og at ledningen (6) omfatter et parti (16) som er festet til ventilorganet (11 eller 12) .