DE1773760C - Meßvornchtung zur Bestimmung des Zyhnderhochstdruckes bei Verbrennungs motoren - Google Patents

Description

Die Stange 3 Hegt in einem Stromkreis, beispielsweise der Primärwicklung einer nicht dargestellten Induktionsspule. Der Ausgang der nicht dargestellten Sekundärwicklung der Induktionsspule ist mit einer nicht dargestellten Entladeeinrichtung zur visuellen Ablesung oder zur Aufzeichnung der Entladungen auf einem Papier verbunden.

An den Anschlußstutzen 14 ist eine einen Gegendruck erzeugende, riit eiaem Manometer ausgestattete Druckluftzuleitung angeschlossen, die mittels eines nicht dargestellten Ventils mit einem Druckluftbehälter und mittels eines anderen Ventils mit der Atmosphäre verbunden werden kann.

Der indikator 1 ist mit einem mit einem Gegendruckventil 8 versehenen Absperrventil 7 verbunden. Das unter Federspannung einer Feder 9 stehende Gegendruckventil 8 versperrt den Zutritt von Gasen aus dem Zylinder des Motors über den Anschlußstut7en 15 in die Kanäle 16,17.

Der Kolben 10 dient zur Verschiebung des Gegen- ao druckventil», 8 in seine geöffnete Stellung. Am Ende des Hubweges stützt sich der Kolben 10 gegen einen Dichtungsring II, wobei eine Verbindung des Raumes 12 über den Zwischenraum entlang der Stange des Gegendruckventils 8 mit dem Hohlraum der Kanäle 16,17 verschlossen wird.

Der Raum 12 des Absperrventils 7 ist mittels eines Kanals 13 mit dem zwischen den vcntilsitzartigen Anschlägen gebildeten Raum 4 verbunden.

Die Meßvorrichtung hat die folgende Wirkungsweise: Wird dem Anschlußstutzen 14 keine Druckluft zugeführt, so verschließt das unter Federspannung der Feder 9 siehende Gegendruckventil 8 die Verbindung vom Anschlußstutzen 15. Das Schaltventil 2 ist dabei an den ventilsitzartigen Anschlag 5 angedrückt.

Während der Messung des Verbrennungsdrucks im Motor wird dem Anschlußstiitzen 14 Druckluft zugeleitet, die die Induktionsspule mit der elektrischen Stromquelle verbindet. Die Druckluft gelangt über den Raum 4 und den Verbindungskanal 13 in den Raum 12 über dem Kolben 10 und verschiebt diesen in seine untere Endlage. Dabei wird das Gegendruckventil 8 geöffnet und der Zutritt von Druckluft aus dem Raum 12 in den Motorzylinder mittels des Dichtungsrings 11 versperrt. Nach dem öffnen des Gegendruckventils 8 können die Gase des Zylinders durch die Kanäle 16, 17 zirkulieren.

Nach dem öffnen des Gegendruckventils 8 steuern die aus dem Zylinderraum des Motors durch die Kanäle 16 und 17 kommenden Gase das Schaltventil 2 um, so daß dieses vom ventilsitzartigen Anschlag 5 zum ventilsitzartigen Anschlag 6 verschoben wird, sobald der Druck der Gase des Zylinderraumes des Motors in seiner von 0 bis zum Zylinderhöchstdriick wechselnden Phase eine über dein durch den Anschlagstutzen 14 zugeführten Vergleichsdruck liegende Größe erreicht hat.

Der beiderseits zwischen den vsntilsiteartigen Anschlägen gebildete Raum 4 und mit diesem der Raum 12 werden dann abwechselnd laufend einerseits mit dem Verbindungskanal zum den Vergleichsdruck zuführenden Anschlußstutzen 14 und andererseits über die Kanäle 16, 17 mit. dem Zylinderraum des Motors verbunden.

Die Verschiebung des Kolbens 10 und das Festhalten desselben in seiner untersten Stellung nach erfolgtem öffnen des Rückschlagventils 8 erfolgt durch die auf die obere Kolbenfläche des Kolbens 10 im Raum 12 einwirkende Druckkraft, die durch die größere Fläche des Kolbens 10 größer ist als die vom Zylinderraum über das Rückschlagventil auf den Kolben von unten einwirkende Kraft Die im Zylinderraum befindlichen Gase entwickeln einen in seiner Größe in den Grenzen zwischen 0 und dem maximalen Zylinderdruck wechselnden Druck, wogegen die im Raum 12 herrschende Druckkraft sich während des Meßvorganges in ihrer Größe in den Grenzen zwischen dem maximalen Zylinderdruck und dem Vergleichsdruck ändert. Hierdurch wird es ermöglich!, die Meßvorrichtung mittels eines Verpleichsdruckcs von lediglich IO bis 15 kp/cm* einzuschalten, wobei der zu messende maximale Zylinderdruck 100 kp/cm² überschreiten kann.

Durch Unterbrechung einer elektrischen Stromkette mittels des von einem der ventilsitzartigen Anschläge 5 /um anderen 6 überwechselnden Schaltventile 2 werden am Ausgang einer sekundären Induktionsspule Entladungen ausgelöst. Die Größe d s Vergleichsdruckes wird dann so lange geändert, bi^ keine Hntladungen mehr erfolgen, d. h. bis kein Über wechseln des Schaltventils von einem Ventilsitz zum anderen mehr erfolgt. Der in diesem Moment an einem Manometer angezeigte Vcrgleichsdruck ent spricht dann der Größe des zu messenden Maximaldruckes im Verbrennungsraum. Nach Beendiguni: dieses Meßvorganges wird der Anschlußstutzen 14 mittels eines Ventils mit der Atmosphäre verbunden und die Speiscqucllc der Induktionsspule abgeschaltet. Hierbei fällt der Druck im Raum 12 ab, und das Rückschlagventil 8 wird unter der Einwirkung der Feder 9 geschlossen, und das Schaltventil nimmt seine Ausgangsstellung ein.

Im Fall der Bestimmung der Größe des Verdichtungsdruckes wird die Brennstoffzufuhr zum Zylinderraum abgeschaltet.

Die vorgeschlagene Meßvorrichtung kann ihre Anwendung finden bei Einstellung und Überprüfung der Verbrennungsmotoren, Kolbenkompressoren und anderer Kolbenmaschine^

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. weils mit unter der Größe des Hilfsdruckes hegenden

   Patentanspruch: zu messenden Zylinderdrucken zu verbinden oder

   gemäß einem zweiten Ausfuhrungsbeispiel abwech-

   Meßvorrichtung zur Bestimmung des Zylinder- selnd zuerst mit unter der Größe des I ''"«j™*«

   höchstdruckes bei Verbrennungsmotoren mit 5 und anschließend mit über der Große des Hilfsdruk-

   einer einen Gegendruck zuführenden Rohrlei- kes Hegenden zu messenden Zylinderdrucken zu ver-

   tung, einem mit entgegengerichteten, ventilsitzar- binden. . . , ..

   tigen Anschlägen zusammenwirkenden Schaltven- Eine derartige Anordnung weist den Nachteil auf,

   til, mit einer den Zutritt der Gase des Zylinders daß die Meßvorrichtung ununterbrochen mit dem

   des Verbrennungsmotors zum Schaltventil ab- io Verbrennungsraum des Zylinders verbunden und

   sperrenden Absperreinrichtung, dadurch ge- auch ständig wirksam ist, wodurch die einzelnen

   kennzeichnet, daß das Schaltventil (2) in Teile der Meßeinrichtung einem vorzeitigen Ver-

   der bevorzugten Anschlagstellur.g ein Stromkreis- schleiß ausgesetzt sind.

   schließendes Element darstellt, daß der zwischen Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht dann, den ventilsitzartigen Anschlägen (5,6) gebildete 15 eine raumsparende Einrichtung zur Fernmessung des Raum (4) einerseits mitteis eines zur Öffnung des Zylinderdruckes an mehrzyhndrigen Verbrennungs-Absperrventils (7) in der Anfangsphase der motoren zu entwickeln, die jederzeit sowohl_wanrenj Druckluftbeaufschlagung dienenden Verbin- einzelner Probeprüfungen als auch fur die Dauer im dungskanals (13) mit dem Raum (12) des bei Betrieb einsatzbereit ist. Die Meßvorrichtung soll iws Druckluftbeaufschlagung auf das federbelastete 20 weiteren keine Wasserkühlung erfordern und zum 1-Rückschlagventil (8) einwirkenden Absperrventils dest keine kürzere Lebensdauer als der Motor I _:- (7) verbunden ist und andererseits in der off- ben.

   nungsphase des Rückschlagventils (8) über Ver- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, c;w

   bindungskaniile (16, 17) bei einem größenmäßig derartige Messvorrichtung zu schaffen, die in tu·;

   über dem Vergleichsdruck liegenden Zylinder- 25 Verbrennungsmotor für immer eingebaut werden

   druck mit dem Verbrennungsraum des Zylinders kann oder die auch am Verbrennungsmotor vorutxv

   verbunden ist. " gehend angebracht werden kann.

   Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß d.» Schaltventil in der bevorzugten Anschlagstellung um

   30 stromkreisschließendes Element darstellt, daß de;

   zwischen den ventilsitzartigen Anschlägen gebildete Raum einerseits mittels eines zur öffnung des Absperrventils in der Anfangsphase der Druckluftbcaut-

   Die Erfindung bezieht sich auf e^!ne Meßvorrich- schlagung dienenden Verbindungskanals mit dem tung zur Bestimmung des Zylinderhöchstdruckes bei 35 Raum des bei Druckluftbeaufschlagung auf das Verbrennungsmotoren mit einer einen Gegendruck federbelastete Rückschlagventil einwirkenden Abzuführenden Rohrleitung, einem mit entgegengerich- Sperrventils verbunden ist und andererseits in de ι teten, ventilsitzartigen Anschlägen zusammenwirken- Öffnungsphase des Rückschlagventils über Verbinden Schaltventil, mit einer den Zutritt der Gase des dungskanäle bei einem größenmäßig über dem VerZylinders des Verbrennungsmotors zum Schaltventil 40 gleichsdruck liegenden Zylinderdruck mit dem Verabsperrenden Absperreinrichtung. brennungsraum des Zylinders verbunden ist.

   Es ist bekannt, den Gasdruck schwerer, langsam Erfindungsgemäß ergibt sich der Vorteil, daß ablaufender Motoren mit anschließbaren Höchstdruck- Meßvorrichtung jeweils lediglich während der Zeit, in messern zu prüfen. Diese Meßgeräte werden am Indi- der die Messungen durchgeführt werden, mit dein katoranschluß des Motorzylinders nur für die Z;it 45 Verbrennungsraum des Zylinders in Verbindung der Prüfung angeschlossen. steht, wodurch ein vorzeitiges Verschleiß derselben Die bekannten elektropneumatischen Indikatoren, verhindert wird, daß sie in ihrer baulichen Gestaltung wie sie zur Fernüberwachung des Zylinderdruckes an unkompliziert und entweder für dauernd am Motor schnellaufenden Verbrennungsmotoren eingesetzt befestigt oder auch lediglich vorübergehend bei Bewerdcn, erfordern eine Wasserkühlung, wodurch sie 50 darf am Motor angebracht und wieder entfernt weräußerst sperrig sind, so daß man sie, da sie auch einem den kann.

   hohen vorzeitigen Verschleiß ausgesetzt sind, nicht In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des an jedem Zylinder eines schnellaufenden Motors ein- Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die Zeichbaueil kann. Außerdem eigneii sie sich nicht zur lang- nung zeigt die erfindungsgemäße Meßvorrichtung zur dauernden Druckmessung bei periodisch erfolgenden 55 Bestimmung des Zylinderhöchstdruckes an Verbren-Prüfungen auf dem Prüfstand bzw. unter normalen nungsmotoren im Längsschnitt.

   Betriebsverhältnissen. Die Meßvorrichtung weist einen Indikator 1 mit Es ist auch eine Meßvorrichtung zur Bestimmung einem Schaltventil 2 auf. Das Schaltventil 2 sitzt auf des Zylinderhöchstdruckes bei Verbrennungsmotoren einer vom Gehäuse isolierten Stange 3 und ist in bekannt, bei der ein mit zwei ventilsitzartigen An- 60 einem zwischen den Anschlägen 5, 6 gebildeten schlagsflächen zusammenwirkender, als Schaltventil Raum 4 zwischen diesen Anschlägen 5,6 verschiebgebildeter und zwischen diesen Anschlagflächen als bar angeordnet. Dieses als ein einen Stromkreis Endlager hin- und herverschiebbarer und mit seiner schließendes Element ausgebildete Schaltventil 2 vereinen Kolbenseite mit dem Einschraubstutzen des hindert den Durchgang der aus dem Zylinder des Verbrennungsraunies des Zylinders verbundener und 65 Motors kommenden Gase in die an einen Anschlußmit seiner zweiten Kolbenseite mit der Zuleitung des stutzen 14 anschlicßbure Druckluftzuleitung oder Hilfsdruckes verbundener Kolben vorgesehen ist, der umgekehrt den Durchgang der Druckluft aus dieser dazu dient, einen piezoelektrischen Druckfühler je- Zuleitung in den Zylinder des Motors.