DE19813671C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von Verbrennungsmotoren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge, wobei die Verbrennungsmotoren eine von in Zylinderbohrungen verschiebbaren Kolben drehbar antreibbare Kurbelwelle besitzen, welche in einem eine Motorölfüllung aufweisenden Kurbelgehäuse angeordnet ist. In die Zylinderbohrungen münden Zündkerzenbohrungen zum Einsetzen von Zündkerzen. Ein Elektromotor ist an die Kurbelwelle angekoppelt, die von dem Elektromotor drehbar angetrieben werden kann. Dabei wird von einem Drucksensor der Motoröldruck im Kurbelgehäuse erfaßt. In einem ersten Verfahrensschritt wird eine Drehmomenterfassungseinrichtung an die Kurbelwelle angekoppelt und während einer oder mehrerer Umdrehungen der Kurbelwelle bei nach außen offenen Zündkerzenbohrungen das auf die Kurbelwelle wirkende Antriebsdrehmoment erfaßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Ver­ brennungsmotoren, insbesondere für Kraftfahrzeuge sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bevor Verbrennungsmotore in Kraftfahrzeuge eingebaut wer­ den, erfolgt üblicherweise eine Prüfung der zumindest weit­ gehend montierten, mit Zünd- oder Glühkerzen versehenen Verbrennungsmotoren in kaltem, unbefeuertem Zustand. Diese Prüfung wird allgemein als "Kalttest" bezeichnet. Dieser "Kalttest" besteht aus mehreren Testabschnitten, von denen einer der Mechaniktest ist.

Bei dem bekannten Mechaniktest wird der Verbrennungsmotor, der ein Ottomotor oder ein Dieselmotor sein kann, von einem Elektromotor über die Kurbelwelle drehbar angetrieben. Da­ bei werden die Größen Motoröldruck, Druck im Ansaugrohr, Druck im Auspuffund das vom Elektromotor aufgebrachte Drehmoment über den Kurbelwellenwinkel aufgelöst gemessen. Da die am Verbrennungsmotor aufzubringenden Drehmomente groß sind, werden aufwendige Adapter zum Ankoppeln des Elektromotors an den Verbrennungsmotor benötigt. Diese Adapter müssen montiert, demontiert und nach dem Test von der Demontagestelle zur Montagestelle transportiert werden.

Der Aufbau dieser Kalttestprüfstände ist aufwendig und da­ her teuer. Bedingt durch die erforderliche Meßstrategie schlagen sich Fehler am Verbrennungsmotor nur auf indirekte Weise in den Meßkurven nieder. Es sind daher große Vor­ untersuchungen und eine aufwendige Pflege der Prüfparameter notwendig. Um die Prüfergebnisse richtig interpretieren zu können, bedarf es einem hohen Maß an Erfahrung, so daß die Prüfpersonen eine lange Einlernzeit benötigen und trotzdem eine Unsicherheit bei der Beurteilung der Prüfergebnisse bleibt.

Sollen Varianten der Verbrennungsmotoren getestet werden, verursacht dies einen erheblichen Vorbereitungsaufwand.

Damit sich Fehler auch erkennbar in den Meßkurven nieder­ schlagen, werden Drosseln am Ansaugkanal und im Auspuff des Verbrennungsmotors angebracht. Die Luft kann daher während des Tests nur stark gehemmt zu- und abfließen. Der Trans­ port von überflüssigem Montageöl und eventueller Partikel findet nur begrenzt statt. Da der Druck im Ansaugrohr stets geringer ist als im Auspuff, fließt während der Ventilüber­ schneidung beim Öffnen und schließen der Einlaß- und Aus­ laßventile belastete Luft vom Auspuff über den Zylinder zu­ rück in den Ansaugkanal.

Aus der DE 40 25 882 A1 ist ein Verfahren zum Prüfen von Verbrennungsmotoren bekannt, bei dem der nahezu komplett montierte Verbrennungsmotor schleppend angetrieben und während des passiven Kaltlaufs eine End-Funktionsprüfung vorgenommen wird. Dabei wird der Motoröldruck und das Schlepp-Drehmoment erfaßt. Weiter ist aus der EP 0 536 561 A1 ein Verfahren zum Prüfen von Komponenten von Verbrennungsmotoren bekannt. Dabei werden die beim Kalttest des Motors gewonnenen Meßwerte mit Meßwerten verglichen, die beim Schleppen des Motors mit der zu prüfenden Komponente erzielt worden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, durch das die Durchführung des Mechaniktests ver­ einfacht wird. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen mit einem einfachen Aufbau des Prüfstands, der leicht handhabbar ist und einfach und sicher auswertbare Prüfergebnisse liefert.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.

Durch die offenen Bohrungen für die Zünd- oder Glühkerzen läßt sich die Kurbelwelle einfacher drehen, da das aufzu­ bringende Drehmoment erheblich reduziert ist. Gegenüber dem bekannten Test sind Drehmomentreduzierungen von 70-80% möglich. Damit kann auch die Koppeleinrichtung zum Ankop­ peln der Drehmomenterfassungseinrichtung leicht und einfach ausgebildet sein. Bei diesem Verfahrensschritt können Mon­ tagefehler oder Fremdteile im Motor erkannt werden, die zu Schäden oder zum Blockieren des Verbrennungsmotors führen würden.

Wird während des ersten Verfahrensschrittes das Motoröl durch eine separate Motorölpumpe vorzugsweise mit einer be­ stimmten Fördermenge der Motorölpumpe umgewälzt, so ist insbesondere dann, wenn die Ölumwälzung vor Beginn des Drehantriebs einsetzt, sichergestellt, daß der Verbren­ nungsmotor bereits vor dem ersten Durchdrehen mit einem ausreichenden Ölfilm an allen Schmierstellen versehen ist. Der dabei aufzuwendende Förderdruck der Motorölpumpe kann überwacht werden und ist ein Maß für die Qualität und Be­ schaffenheit des motorseitigen Ölkreislaufs. Außerdem wer­ den im Motor vorhandene Partikel mit dem Motoröl ausge­ spült, bevor diese zwischen sich relativ zueinander be­ wegende Teile gelangen können. Der im Motor vorhandene Öl­ druck ist ausreichend, um einen Nockenwellenversteller oder eine Zylinderabschaltung bei niedrigen Drehzahlen zu betätigen und bei ruhender Kurbelwelle Messungen durchzu­ führen.

In einem zweiten Verfahrensschritt kann bei von der Kurbel­ welle getrennter Drehmomenterfassungseinrichtung ein An­ trieb der Kurbelwelle durch den an die Kurbelwelle ange­ koppelten Elektromotor bei nach außen offenen Zündkerzen­ bohrungen oder Glühkerzenbohrungen ohne Umwälzung des Motoröls durch die separate Motorölpumpe erfolgen und der Motoröldruck im Kurbelgehäuse erfaßt werden. Dabei erfolgt vorzugsweise der Antrieb der Kurbelwelle mit unterschied­ lichen Drehzahlen, die zum Beispiel zwischen etwa 500 und 3.000 Umdrehungen pro Minute betragen können. Der Motor kann dabei über die Zündkerzenbohrungen oder die Glüh­ kerzenbohrungen Luft abblasen und ansaugen. Dadurch ist die erforderliche Antriebsleistung des Elektromotors erheblich niedriger als bei dem bekannten Test, so daß der Elektro­ motor leistungsniedriger ausgelegt sein kann. Dadurch wird sichergestellt, daß die Hydroelemente des Ölkreislaufs ent­ lüftet werden und eine Öldruckbegrenzung funktionsfähig ist. In den Zylindern vorhandenes Montageöl und eventuell vorhandene Verunreinigungen werden herausgefördert. Auf diese Weise kann der motoreigene Ölkreislauf geprüft wer­ den.

In einem dritten Verfahrensschritt kann bei an die Kurbel­ welle angekoppelter Drehmomenterfassungseinrichtung und durch die im Prüfstand befindliche Motorölpumpe umgewälztem Motoröl ausgehend von einem oberen Totpunkt des Kolbens die Kurbelwelle eine oder mehrere Umdrehungen gedreht und dabei das aufzubringende Drehmoment erfaßt werden, wobei die er­ faßten Drehmomente zu einer Reibzahl integriert werden kön­ nen. Vorzugsweise erfolgt dieser Verfahrensschritt über etwa zwei Umdrehungen der Kurbelwelle.

In einem vierten Verfahrensschritt kann bei durch die Motorölpumpe umgewälztem Motoröl die Kurbelwelle eine oder mehrere Drehungen gedreht und dabei an jedem Zylinder fol­ gende Messungen und Vergleiche mit Sollwerten durchgeführt werden:

• - Erfassung der Leckrate an der Zündkerzenbohrung oder Glühkerzenbohrung in der oberen Totpunktstellung des Kolbens nach der Durchfluß- und Druckabfallmethode;
• - Erfassung des Druckverlaufs an der Zündkerzenbohrung oder Glühkerzenbohrung im Zylinder bei Schließen und Öffnen des Einlaßventils und der Auslaßventils;
• - Erfassung des durch eine Motorölpumpe eingebrachten Motoröldrucks bei derart positionierter Kurbelwelle, daß die Ölbohrungen der Kurbelwelle und des Kurbelgehäuses auf Durchfluß stehen.

Dieser Verfahrensschritt erfolgt vorzugsweise ebenfalls über etwa zwei Umdrehungen der Kurbelwelle. Über die Erfas­ sung der Leckrate kann eine Vermessung des Kompressions­ volumens je Zylinder erfolgen. Die Erfassung des Motor­ öldrucks ermöglicht das Erkennen fehlender Lagerschalen oder Ölspritzdüsen.

Zur Erfassung des Druckverlaufs kann im Zylinder beim Schließen und Öffnen des Einlaßventils und des Auslaßven­ tils durch Erfassung des Drucks an mehreren bestimmten Meß­ punkten erfolgen und daraus der Druckverlauf berechnet wer­ den. Dies erfolgt vorzugsweise über drei Meßpunkte. Die Er­ fassung des Druckverlaufs läßt zum Beispiel eine falsche Nockeneinstellung erkennen.

Erfolgen bei vorhandener Zylinderabschaltvorrichtung und/ oder Nockenwellenverstelleinrichtung die Messungen bei einzelnen abgeschalteten Zylindern und/oder verstellter Nockenwelle, so gibt der Öldruckverlauf Rückschlüsse auf die Funktion der Zylinderabschaltvorrichtung und/oder der Nockenwellenverstelleinrichtung.

Die bei den verschiedenen Verfahrensschritten gewonnenen Meßwerte sind anschaulich und orientieren sich an Größen, die für einen Motorenfachmann verständlich und anschaulich sind. Fehlersymptome sind zum Beispiel, daß die Leckrate in einem Zylinder zu hoch, der Motoröldruck bei einer Schlepp­ drehzahl von beispielsweise 3.000 Umdrehungen pro Minute zu hoch oder die Reibung im Motor zu hoch ist. Sollte eine Nacharbeit an Motoren notwendig sein, so kann aufgrund der Meßergebnisse leichter und direkter auf die eventuell vor­ handenen Fehler geschlossen werden als bei Drehmoment- und Druckkurven des bekannten Kalttests.

Darüber hinaus werden wesentliche Größen wie Kolbenleckrate und Steuerzeiten festgestellt. Diese Größen eignen sich sehr gut für eine Qualitätsdokumentation des Verbrennungs­ motors.

Besonders leicht erkennbar ist aus den Meßgrößen, ob Fremd­ körper im Motor sind und gegebenenfalls eine Motorblockade vorliegt. Ein nicht vollständig aufgebauter Motorölkreis­ lauf im Motor ist ebenfalls leicht erkennbar. Ob Haupt- und Pleuellager nicht montiert oder die Nockenwellen falsch montiert sind, kann sofort festgestellt werden. Dies trifft auch auf weiche Hydroelemente und gebrochene Kolbenringe zu. Lagerfresser und Kolbenfresser können bereits im Ansatz erkannt werden, und Öllecks nach außen sind sofort zu sehen.

Die Reihenfolge, nach der die einzelnen Verfahrensschritte durchgeführt werden, ist vorzugsweise so wie oben beschrie­ ben durchzuführen. Es entspricht aber durchaus dem Grundge­ danken der vorliegenden Erfindung, daß auch eine andere Reihenfolge als die oben beschriebene durchgeführt werden kann.

Eine einfache und kostengünstige Vorrichtung zur Durchfüh­ rung des vorbeschriebenen Verfahrens weisen die Merkmale des Anspruchs 11 auf. Erfolgt das An- und Abkoppeln an einem Prüfstand, in den der Verbrennungsmotor eingebracht wird, so ist die Vorrichtung auf schnelle Art und Weise prüfbe­ reit und an den Verbrennungsmotor ankoppelbar.

Die Drehmomenterfassungseinrichtung kann ein als Dreh­ momentwelle ausgebildeter Teil der Schraubspindel sein. Da­ bei kann in kostengünstiger Weise eine hochwertige Stan­ dardschraubspindel verwendet werden, die gleichzeitig als Dreheinrichtung zum Drehen der Kurbelwelle dient. Ist die Schraubspindel an das schwungradseitige Ende der Kurbel­ welle ankoppelbar, so ermöglicht dies eine schnelle An- und Abkopplung der Schraubspindel.

Vorzugsweise kann die Schraubspindel einen Koppelflansch aufweisen oder mit einem Koppelflansch drehfest verbindbar sein, mittels dem sie an der Kurbelwelle ankoppelbar ist.

Weist der Koppelflansch mehrere axial hervorstehende Mit­ nahmestifte auf, die in entsprechende axiale Bohrungen des Schwungrads oder der Flexplatte der Kurbelwelle einführbar sind, so können als Aufnahme für die Mitnahmestifte bereits allgemein am Schwungrad vorhandene Gewindebohrungen benutzt werden.

Zur Verbindung der Schraubspindel mit dem Koppelflansch kann der Koppelflansch an seine der Schraubspindel zuge­ wandten Seite eine Ausnehmung zur drehfesten Aufnahme eines Endes der Schraubspindel aufweisen, wobei vorzugsweise die Ausnehmung einen Vierkantquerschnitt aufweist, in den die Schraubspindel mit ihrem entsprechend ausgebildeten Ende einsetzbar ist.

Sind die freien Enden der Mitnahmestifte sich konisch ver­ jüngend ausgebildet, so wird das Einführen der Mitnahme­ stifte in die Bohrungen des Schwungrads erheblich er­ leichtert. Zur schnellen Ein- und Auskopplung der Schraub­ spindel kann diese axial in Einkopplungsrichtung und Aus­ kopplungsrichtung bewegbar gelagert sein.

Die im Prüfstand als externe Pumpe installierte Motoröl­ pumpe ist vorzugsweise mit ihrem Sauganschluß mit einer Öl­ meßstaböffnung und mit ihrem Druckanschluß mit einem Öl­ druckmeßabfluß verbindbar, so daß vorhandene Anschlüsse be­ nützt werden und keine besonderen Anschlüsse hergestellt werden müssen.

Um das Motoröl sicher bis vom Boden des Kurbelgehäuses an­ saugen zu können, kann der Sauganschluß der Motorölpumpe eine in das Kurbelgehäuse ragende Ansauglanze aufweisen. Weist der Sauganschluß der Motorölpumpe einen Filter auf, so werden Verunreinigungen und Partikel, die von der Motor­ ölpumpe mit dem Motoröl aus dem Kurbelgehäuse angesaugt werden, aus dem Motoröl herausgefiltert und so eine Reini­ gung des Kurbelgehäuses durchgeführt. Zum Erfassen des Motoröldrucks kann auf einfache Weise ein Öldrucksensor mit dem Motoröldruckmeßanschluß verbunden sein.

Ist auf die Zündkerzenbohrungen oder die Glühkerzenbohrun­ gen ein Abblasadapter aufsetzbar, über den durch die Zünd­ kerzenbohrungen oder Glühkerzenbohrungen Luft in die Zylin­ der einsaugbar oder aus den Zylindern ausblasbar ist, so kann bei den Tests, bei denen der Elektromotor angekoppelt ist, der Verbrennungsmotor über die Zündkerzenbohrungen oder die Glühkerzenbohrungen mit niedriger Antriebsleistung Luft abblasen und Luft ansaugen, wobei die dabei entstehen­ den Geräusche niedrig gehalten werden und das aus den Zy­ lindern ausgestoßene Montageöl aufgefangen werden kann.

Bei dem Test, bei dem die Drehmomenterfassungseinrichtung an die Kurbelwelle angekoppelt ist, kann auf die Zünd­ kerzenbohrungen oder die Glühkerzenbohrungen ein Meßadapter aufsetzbar sein, über den durch die Zündkerzenbohrungen oder Glühkerzenbohrungen die Zylinder mit einer Leck­ testeinrichtung verbindbar sind, wobei vorzugsweise die Lecktesteinrichtung eine nach einer Durchfluß- und/oder Druckabfallmethode arbeitende Einrichtung ist. Ist dabei die Lecktesteinrichtung auf die einzelnen Zylinder um­ schaltbar, so können die Leckraten jedes einzelnen Zylin­ ders auf einfache Weise gemessen werden.

Zum schnellen Drehantrieb der Kurbelwelle kann an das zweite Ende der Kurbelwelle ein Elektromotor ankoppelbar sein, durch den die Kurbelwelle mit unterschiedlichen Drehzahlen drehbar antreibbar ist. Ist der Elektromotor mittels eines Innensechskants mit dem entsprechend ausge­ bildeten zweiten Ende der Kurbelwelle drehfest verbindbar, so kann auf einfache Weise der üblicherweise ohnehin vor­ handene Sechskant an der Kurbelwelle zur Ankopplung des Elektromotors benutzt werden. Zur schnellen An- und Abkopp­ lung des Elektromotors an die Kurbelwelle des im Prüfstrand befindlichen Verbrennungsmotors kann der Elektromotor axial in Ankoppelrichtung und Auskoppelrichtung zur Kurbelwelle hin und von der Kurbelwelle weg bewegbar sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Verbrennungs­ motors in einer Vorrichtung zum Prüfen von Ver­ brennungsmotoren,

Fig. 2 eine Draufsicht eines Koppelflanschs zum Anein­ anderkoppeln einer Schraubspindel mit einer Kurbel­ welle,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Koppelflanschs nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist auf dem Gehäuseblock 1 eines Verbrennungs­ motors ein Meßadapter 2 aufgesetzt, durch den die Zünd­ kerzenbohrungen abgedeckt sind. Von jeweils einem Zylinder des Verbrennungsmotors führt über eine Zündkerzenbohrung und den Meßadapter 2 eine Schlauchleitung 3 zu einer Leck­ testeinrichtung 4. Dabei ist jeder einzelne Zylinder sepa­ rat mit der Lecktesteinrichtung 4 verbindbar. Jeder Zylin­ der ist mit Luft beaufschlagbar, wobei die Lecktestein­ richtung nach der Durchfluß- und Druckabfallmethode die jeweilige Leckrate mißt.

Eine Schraubspindel 5, die eine Drehmoment- und Drehwinkel­ erfassungseinrichtung 7 aufweist, ist koaxial zur im Kur­ belgehäuse des Gehäuseblocks 1 angeordneten Kurbelwelle bewegbar. In der Darstellung der Fig. 1 ist die Schraub­ spindel 5 mit ihrem einen Ende mit dem schwungscheiben­ seitigen Ende des Kurbelwelle gekoppelt. Durch die Schraub­ spindel 5, die auch als Dreheinrichtung dient, ist die Kur­ belwelle sowohl in verschiedene Winkelpositionen drehbar und sind in diesen verschiedenen Winkelpositionen, die den verschiedenen Kolbenpositionen der Kolben in den Zylindern des Gehäuseblocks 1 entsprechen, Leckratenmessungen durch­ führbar. Die jeweiligen Winkelpositionen sind an einer An­ zeige 6 ablesbar.

Durch die Drehmomenterfassungseinrichtung 7 der Schraub­ spindel 5 kann während zum Beispiel zwei Umdrehungen der Schraubspindel 5 das Drehmoment gemessen werden, das zum Drehen der Kurbelwelle benötigt wird. Zum Ankoppeln der Schraubspindel 5 kann auf deren mit einem Vierkant versehe­ nen Ende ein Koppelflansch 8 entsprechend der Fig. 2 und 3 angeordnet sein. Dieser Koppelflansch 8 besitzt auf einer Seite eine Vierkantausnehmung 9, in die die Schraubspindel 5 mit ihrem entsprechenden Vierkantende einsetzbar ist.

Auf einem zur Vierkantausnehmung 9 konzentrischen Kreis 10 sind auf der der Vierkantausnehmung 9 entgegengesetzten Seite des Koppelflansches 8 axial hervorstehende Mitnahme­ stifte 11 angeordnet, die entsprechend den in dem Schwung­ rad der Kurbelwelle ausgebildeten Bohrungen verteilt sind, so daß sie in diese Bohrungen eingeführt werden können. Durch das axiale Bewegen der Schraubspindel 5 zum Gehäuse­ block 1 hin kommt der Koppelflansch 8 in Anlage an das Schwungrad der Kurbelwelle. Nun müssen nur noch die Mit­ nahmestifte 11 durch Drehen der Schraubspindel 5 ihre ent­ sprechenden Bohrungen in dem Schwungrad finden und in diese axial eingeführt werden. Dies wird dadurch erleichtert, daß die Mitnahmestifte 11 an ihren freien Enden 12 sich konisch verjüngend ausgebildet sind.

Zum Entkoppeln der Schraubspindeln 5 von der Kurbelwelle ist die Schraubspindel 5 in einer nicht dargestellten Füh­ rung nur axial von dem Gehäuseblock 1 wegzubewegen. Diese Führung ist prüfstandsseitig vorzusehen.

Um den Verbrennungsmotor ohne diesen zu befeuern, mit ver­ schiedenen Drehzahlen insbesondere zwischen 500 min^-1 und 3.000 min^-1 antreiben zu können, ist entsprechend der Schraubspindel 5 ebenfalls koaxial zur Kurbelwelle von der der Schraubspindel 5 entgegengesetzten Seite her die An­ triebswelle 13 eines Elektromotors 14 zum Gehäuseblock 1 hin bewegbar geführt angeordnet.

Zum Ankoppeln besitzt die Antriebswelle 13 an ihrem stirn­ seitigen Ende einen Innensechskant, der auf einen entspre­ chenden Außensechskant an dem dem Elektromotor zugewandten Ende der Kurbelwelle aufsetzbar ist. Ist der Elektromotor 14 mit seiner Abtriebswelle 13 zum Gehäuseblock 1 hin be­ wegt und der Innensechskant auf den Außensechskant der Kur­ belwelle aufgesteckt, kann diese vom Elektromotor drehbar angetrieben werden.

Bei diesem Test wird der Meßadapter 2 entfernt und durch einen nicht dargestellten Abblasadapter ersetzt. Dieser Ab­ blasadapter ermöglicht es, daß über die Zündkerzenbohrungen und den Abblasadapter Luft in die Zylinder eingesaugt bzw. aus den Zylindern ausgeblasen wird. Durch die Öffnungen der Zündkerzenbohrungen erfolgt dies mit nur geringen Wider­ ständen, so daß vom Elektromotor nur ein relativ geringes Drehmoment aufgebracht werden muß.

Um zu verschiedenen Tests den Motor bei mit Motoröl gefüll­ tem Kurbelgehäuse auch unter Umwälzung des Motoröls betrei­ ben zu können, ist prüfstandsseitig eine Motorölpumpe 16 angeordnet. Mit ihrem Sauganschluß 15 ist die Motorölpumpe 16 an einer Ölmeßstaböffnung 17 und mit ihrem Druckanschluß 18 mit einem Öldruckmeßanschluß 19 des Gehäuseblocks 1 ver­ bunden. Zur Messung des Motoröldrucks ist an dem Öldruck­ meßanschluß 19 weiterhin ein Öldrucksensor 20 angeschlos­ sen, der mit einer Öldruckanzeige 21 verbunden ist.

Claims (27)

1. Verfahren zum Prüfen von Verbrennungsmotoren, insbeson­ dere für Kraftfahrzeuge, die eine, von in Zylinderboh­ rungen verschiebbaren Kolben, drehbar antreibbare Kur­ belwelle besitzen, welche in einem eine Motorölfüllung aufweisenden Kurbelgehäuse angeordnet ist, mit in die Zylinderbohrungen mündenden Zündkerzenbohrungen oder Glühkerzenbohrungen, wobei ein Elektromotor an die Kur­ belwelle angekoppelt wird und dann durch Betrieb des Elektromotors die Kurbelwelle in Drehbewegung versetzt und dabei von einem Drucksensor der Motoröldruck im Kurbelgehäuse erfaßt wird, wobei in einem ersten Verfahrensschritt eine Drehmomenterfassungseinrichtung (7) an die Kurbelwelle angekoppelt wird und während einer oder mehrerer Umdrehungen der Kurbelwelle bei nach außen offenen Zündkerzenbohrungen oder Glüh­ kerzenbohrungen das auf die Kurbelwelle wirkende An­ triebsdrehmoment erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des ersten Ver­ fahrensschritts das Motoröl durch eine vom Verbren­ nungsmotor unabhängige Motorölpumpe (16) umgewälzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Motoröl mit einer vorbe­ stimmten Fördermenge der Motorölpumpe (16) umgewälzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zweiten Ver­ fahrensschritt bei von der Kurbelwelle getrennter Drehmomenterfassungseinrichtung (7) ein Antrieb der Kurbelwelle durch den an die Kurbelwelle angekoppelten Elektromotor (14) bei nach außen offenen Zündkerzen­ bohrungen oder Glühkerzenbohrungen ohne Umwälzung des Motoröls durch die Motorölpumpe (16) erfolgt und der Motoröldruck im Kurbelgehäuse erfaßt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Elektromotor (14) erfolgende Schleppantrieb der Kurbelwelle mit unter­ schiedlichen Drehzahlen erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem dritten Verfah­ rensschritt bei an die Kurbelwelle angekoppelter Drehmomenterfassungseinrichtung (7) und durch die prüf­ standsseitige Motorölpumpe (16) umgewälztem Motoröl ausgehend von einem oberen Totpunkt eines Kolbens der Kurbelwelle eine oder mehrere Umdrehungen gedreht und dabei das aufzubringende Drehmoment erfaßt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Drehmomente zu einer Reibzahl integriert werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vierten Ver­ fahrensschritt bei durch die Motorölpumpe (16) umge­ wälztem Motoröl die Kurbelwelle eine oder mehrere Um­ drehungen gedreht und dabei an jedem Zylinder folgende Messungen und Vergleiche mit Sollwerten durchgeführt werden:

• 1. Erfassung der Leckrate an der Zündkerzenbohrung oder Glühkerzenbohrung in der oberen Totpunktstellung des Kolbens nach der Durchfluß- und Druckabfallmethode,
• 2. Erfassung des Druckverlaufs an der Zündkerzenbohrung oder Glühkerzenbohrung im Zylinder bei Schließen und Öffnen des Einlaßventils und des Auslaßventils,
• 3. Erfassung des durch die Motorölpumpe eingebrachten Motoröldrucks bei derart positionierter Kurbelwelle, daß die Ölbohrungen der Kurbelwelle und des Kurbel­ gehäuses auf Durchfluß stehen.

9. Verfähren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung des Druckver­ laufs im Zylinder bei Schließen und Öffnen des Einlaß­ ventils und des Auslaßventils durch Erfassung des Drucks an mehreren bestimmten Meßpunkten erfolgt und daraus der Druckverlauf berechnet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorhandener Zylinder­ abschaltvorrichtung und/oder Nockenwellenverstellein­ richtung die Messungen bei einzelnen abgeschalteten Zylindern und/oder verstellter Nockenwelle erfolgt.

11. Vorrichtung zur Durchführung eines Prüfverfahrens für Verbrennungsmotoren, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Verbrennungsmotor eine von in Zylinderbohrungen verschiebbaren Kolben antreib­ bare Kurbelwelle besitzt, die in einem mit einer Motoröl­ füllung versehenem Kurbelgehäuse gelagert ist, und mit in die Zylinderbohrungen mündenden Zündkerzenbohrungen oder Glühkerzenbohrungen sowie mit einem in der Vor­ richtung angeordneten Elektromotor (14) zum temporären Schleppantrieb der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und mit einem Drucksensor zur Erfassung des Motoröldrucks im Kurbelgehäuse, wobei zur Drehmomenterfassung eine mit der Kurbelwelle koppelbare Schraubspindel (5) mit einer Drehmomenterfassungseinrichtung (7) vorgesehen ist und zusätzlich zur Drehmomenterfassungseinrichtung (7) eine Drehwinkelerfassungseinrichtung mit der Schraubspindel (5) in Wirkverbindung steht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomenterfassungs­ einrichtung (7) ein als Drehmomentwelle ausgebildeter Teil der Schraubspindel (5) ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubspindel (5) an das schwungradseitige Ende der Kurbelwelle ankoppelbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubspindel (5) zur Koppelung mit der Kurbelwelle einen Koppelflansch (8) aufweist oder mit diesem drehfest verbindbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelflansch (8) meh­ rere axial hervorstehende Mitnahmestifte (11) aufweist, die in entsprechende axiale Bohrungen des Schwungrads oder einer Flexplatte der Kurbelwelle einführbar sind, wobei vorzugsweise die freien Enden (12) der Mitnahme­ stifte (11) sich konisch verjüngend ausgebildet sind.

16. Vorrichtung nach einem Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppelflansch (8) an seiner der Schraubspindel (5) zugewandten Seite eine Ausnehmung (9) drehfesten Aufnahme eines Endes der Schraubspindel aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (9) einen Vierkantquerschnitt aufweist, in den die Schraubspindel (5) mit ihrem entsprechend ausgebildeten Ende einsetz­ bar ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubspindel (5) axial in Einkopplungsrichtung und Auskopplungsrichtung verschiebbar gelagert ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorölpumpe (16) mit ihrem Sauganschluß (15) mit einer Ölmeßstaböffnung (17) und mit ihrem Druckanschluß (18) mit einem Öldruckmeß­ anschluß (19) verbindbar ist, wobei vorzugsweise der Sauganschluß (15) der Motorölpumpe (16) eine in das Kurbelgehäuse ragende Ansauglanze aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauganschluß (15) der Motorölpumpe (16) einen Filter aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Öldrucksensor (20) mit dem Motoröldruckmeßanschluß (19) verbunden ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Zündkerzen­ bohrungen oder die Glühkerzenbohrungen aufsetzbarer Abblasadapter vorgesehen ist, über den durch die Zünd­ kerzenbohrungen oder Glühkerzenbohrungen Luft in die Zylinder einsaugbar oder aus den Zylindern ausblasbar ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf die Zündkerzen­ bohrungen oder die Glühkerzenbohrungen aufsetzbarer Meßadapter (2) vorgesehen ist, über den durch die Zünd­ kerzenbohrungen oder Glühkerzenbohrungen die Zylinder mit einer Lecktesteinrichtung (4) verbindbar sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecktesteinrichtung (4) eine nach einer Durchfluß- und/oder Druckabfallmethode arbeitende Einrichtung ist.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Lecktesteinrichtung (4) auf die einzelnen Zylinder umschaltbar ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (14) mit­ tels eines Innensechskants mit einem entsprechend aus­ gebildeten zweiten Ende der Kurbelwelle drehfest ver­ bindbar ist.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (14) axial in Einkopplungsrichtung und Auskopplungsrichtung zur Kurbelwelle hin und von der Kurbelwelle weg bewegbar ist.