WO2001006224A1 - Verfahren zum prüfen eines verbrennungsmotors auf montage und/oder fertigungsfehler - Google Patents

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Torsten Kosmehl
Hans-Jürgen KEMNADE
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Abb Patent Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12

Definitions

  • the invention relates to a method for testing an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such a method is known from DE 196 54 137 A1, EP 0 456 244 B1 and EP 0536 561 A1.
  • the test is carried out there by measuring the torque of the towing electric motor, certain torque values being an indication of defective motors.
  • US Pat. No. 4,448,063 discloses a method for testing an internal combustion engine, in which oil is introduced under pressure as the test medium.
  • the determination of the torque values is a complex process and can lead to imprecise measurement results.
  • the air volume entering the crankcase ventilation during the towing movement is measured, the measured value is compared with target values of a fault-free internal combustion engine and assembly and / or manufacturing errors are derived from deviations. That the piston rings and / or the valve stem seal pass air volume is determined on its way, which it travels through the crankcase via the crankcase ventilation, by a suitable measuring device.
  • This path which is independent of the torque of the electric motor, enables precise error detection.
  • an exhaust duct of the internal combustion engine is closed at least temporarily during the towing movement.
  • This measure increases the pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine during the exhaust stroke, which represents an increase in the volume flow entering the crankcase ventilation.
  • a support pressure is applied on the suction or pressure side, in particular to determine a missing valve stem seal, the increased volume being maintained by closing the slide in the suction or outlet line.
  • the single figure shows a partial section through a schematically illustrated internal combustion engine 1.
  • a piston 6, which is sealed by means of three piston rings 3, 4, 5, moves in a cylinder 2 and drives a crank mechanism 7, which is arranged in a crankcase 8.
  • An inlet duct 9 and an outlet duct 10 can be closed with valves 11, 12.
  • the respective valve stem 13 passes through a valve body 15 with the interposition of a valve stem seal 14, which together with a valve cover 16 delimits a room 17.
  • the inlet and outlet channel 9, 10 are assigned stubs 18, the flow cross section of which can be varied or shut off via slide 19.
  • the internal combustion engine which is towed by an electric motor (not shown) at a predeterminable speed after assembly for the purpose of checking for assembly and / or manufacturing errors, is equipped with a crankcase ventilation, the channel 20 of which ends in space 17.
  • a tube 22 of a volume measuring device 23 connects to a pipe bend 21 passing through the valve cover 16 and measures the volume flow symbolized by the arrows 24 dynamically over time.
  • the volume flow measured in liters per minute in the volume measuring device is compared with the volume flow values of a fault-free internal combustion engine. Deviations from the target values indicate errors. Certain errors, such as the absence of a piston ring, are simulated and assigned to a measured value. If this measured value appears during the test process, it can be immediately assigned to this error. Assembly and / or manufacturing errors are thus derived locally and sequentially from deviations.
  • the connection channel 10 By closing the connection channel 10, the pressure in the combustion chamber increases during the exhaust stroke, which causes an increase in the air volume (also referred to as blowby gas quantity) which flows into the crankcase in the region of the piston rings.
  • the volume flowing in the area of the valve stem guide in the direction of space 17 can also be determined.
  • a support pressure is preferably applied either on the suction side or on the exhaust side, a slide being closed either in the suction line or in the exhaust line.

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Abstract

Bei derartigen Verfahren wurde seither das Drehmoment des schleppenden Elektromotors bestimmt, wobei bestimmte Drehmomentwerte ein Indiz für fehlerhafte Motoren sind. Damit ohne eine aufwendige Drehmomentmessung vorgegangen werden kann, wird während der Schleppbewegung das in die Kurbelgehäuseentlüftung gelangende Luftvolumen gemessen, der Meßwert mit Sollwerten eines fehlerfreien Verbrennungsmotors verglichen und aus Abweichungen werden Montage- und/oder Fertigungsfehler abgeleitet.

Description

Verfahren zum Prüfen eines Verbrennungsmotors auf Montage-und/oder Fertigungsfehler
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 196 54 137 A1 , der EP 0 456 244 B1 und der EP 0536 561 A1 bekannt. Dort erfolgt die Prüfung durch Messung des Drehmomentes des schleppenden Elektromotors, wobei bestimmte Drehmomentwerte ein Indiz für fehlerhafte Motoren sind.
Ferner ist aus der US 4 448 063 ein Verfahren zum Testen eines Verbrennungsmotors bekannt, bei dem als Prüfmedium Öl unter Druck eingebracht wird.
Die Ermittlung der Drehmomentwerte ist ein aufwendiges Verfahren und kann zu unpräzisen Meßergebnissen führen.
Es stellt sich daher die Aufgabe ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das keine Drehmomentmeßwerte benötigt.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.
Danach wird das während der Schleppbewegung in die Kurbelgehäuseentlüftung gelangende Luftvolumen gemessen, der Meßwert mit Sollwerten eines fehlerfreien Verbrennungsmotors verglichen und aus Abweichungen werden Montage- und/oder Fertigungsfehler abgeleitet. Das die Kolbenringe und/oder die Ventilschaftdichtung passie- rende Luftvolumen wird auf seinem Weg, den es durch das Kurbelgehäuse über die Kurbelgehäuseentlüftung zurücklegt, durch eine geeignete Meßeinrichtung bestimmt.
Mit diesem vom Drehmoment des Elektromotors unabhängigen Weg, gelingt eine präzise Fehlererkennung.
Vorzugsweise wird während der Schleppbewegung zumindest zeitweise ein Auslaßkanal des Verbrennungsmotors verschlossen.
Durch diese Maßnahme erhöht sich während des Ausstoßtaktes der Druck im Brennraum des Verbrennungsmotores, was eine Erhöhung der in die Kurbelgehäuseentlüf- tung gelangenden Volumenströmung darstellt.
Zur Erzielung eines automatisierten Prüfablaufs werden charakteristische Fehler, wie zum Beispiel das Fehlen eines bestimmten Kolbenringes oder einer Ventilschaftdichtung simuliert, so daß unmittelbare Vergleichswerte bestehen.
Insbesondere zum Feststellen einer fehlenden Ventilschaftdichtung wird saug-oder druckseitig ein Stützdruck aufgebracht, wobei die erhöhte Volumenmenge durch Schließen des Schiebers in der Ansaug-oder Auslaßleitung aufrecht erhalten wird.
Anhand eins Ausführungsbeispieles und einer schematischen Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Teilschnitt durch einen schematisch dargestellten Verbrennungsmotor 1. In einem Zylinder 2 bewegt sich ein mittels drei Kolbenringen 3, 4, 5 abgedichteter Kolben 6 und treibt einen Kurbeltrieb 7, der in einem Kurbelgehäuse 8 angeordnet ist. Ein Einlaßkanal 9 und ein Auslaßkanal 10 sind mit Ventilen 1 1 , 12 verschließbar. Der jeweilige Ventilschaft 13 durchsetzt unter Zwischenschaltung einer Ventilschaftdichtung 14 einen Ventilkörper 15, der zusammen mit einem Ventildeckel 16 einen Raum 17 begrenzt. Dem Ein- und Auslaßkanal 9, 10 sind Stutzen 18 zugeordnet, deren Strömungsquerschnitt über Schieber 19 variierbar beziehungsweise absperrbar ist.
Der nach erfolgter Montage zum Zwecke der Prüfung auf Montage- und/oder Fertigungsfehler von einem nicht dargestellten Elektromotor mit einer vorgebbaren Drehzahl geschleppte Verbrennungsmotor ist mit einer Kurbelgehäuseentlüftung ausgestattet, deren Kanal 20 in dem Raum 17 endet. An einem den Ventildeckel 16 durchsetzenden Rohrbogen 21 schließt ein Schlauch 22 eines Volumenmeßgerätes 23 an, das den durch die Pfeile 24 symbolisierten Volumenstrom dynamisch über der Zeit mißt.
Der im Volumenmeßgerät in Liter pro Minute gemessene Volumstrom wird mit den Volumenstromwerten eines fehlerfreien Verbrennungsmotores verglichen. Abweichungen von den Sollwerten weisen auf Fehler hin. Bestimmte Fehler, wie zum Beispiel das Fehlen eines Kolbenringes, werden simuliert und einem Meßwert zugeordnet. Taucht dieser Meßwert beim Prüfvorgang auf, so kann er sofort diesem Fehler zugeordnet werden. Aus Abweichungen werden somit Montage- und/oder Fertigungsfehler örtlich und sequentiell abgeleitet. Durch das Verschließen des Anschlußkanals 10 erhöht sich während des Ausstoßtaktes der Druck im Brennraum, was eine Steigerung des Luftvolumens (auch als Blowby-Gasmenge bezeichnet), das im Bereich der Kolbenringe in das Kurbelgehäuse strömt, bewirkt.
Auch das im Bereich der Ventilschaftführung in Richtung Raum 17 strömende Volumen läßt sich ermitteln. Vorzugsweise wird entweder saugseitig oder abgasseitig ein Stützdruck aufgebracht, wobei entweder in der Saug- oder in der Abgasleitung ein Schieber geschlossen ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Prüfen eines Verbrennungsmotors (1) auf Montage- und/oder Fertigungsfehler, wobei der Verbrennungsmotor mit Hilfe eines Eiektromotores schleppend angetrieben und auf eine vorgebbare Drehzahl gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Schleppbewegung das in die Kurbelgehäuseentlüftung gelangende Luftvolumen gemessen wird, der Meßwert mit Sollwerten eines fehlerfreien Verbrennungsmotors verglichen wird und aus Abweichungen Montage- und/oder Fertigungsfehler abgeleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß während der Schleppbewegung zumindest zeitweise ein Auslaßkanal (10) des Verbrennungsmotors (1) verschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß charakteristische Montagefehler simuliert werden und als Vergleichswerte zu den ermittelten Meßwerten dienen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung bei einer Drehzahl zwischen 15 min 1 und 100 min 1 durchgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß saug- oder abgasseitig ein Stützdruck aufgebracht wird.
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