DE1639125A1 - Analysator fuer einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit Funkenzuendung - Google Patents

Description

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UNSER ZEICHEN: 11 T 7 Q

Marquette Corporation
Minneapolis, Minnesota / U.S.A.

Analysator für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit Funkenzündung.

Bei der Analyse der Leistung von Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren ist es wünschenswert, die Leistung jedes Zylinders des Verbrennungsmotors gesondert zu analysieren. Dies kann auf verschiedene Weise geschehen. Es ist beispielsweise wünschenswert, wahlweise jeden Zylinder unwirksam zu machen -und die Wirkung auf die Gesamtleistung" des jeweils unwirk· sam gemachten Zylinders zu beobachten. Ferner ist es wünschenswert, die an der Zündvorrichtung₉ gewöhnlich eine ZÜndkerze, auftretende Spannung gesondert anzuzeigen. Wenn die * Zündkerze beispielsweise kurzgeschlossen wird, ist die Spannung

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an der Zündkerze verhältnismässig niedrig. Wenn der Elektrodenabstand der Zündkerze derart ist, daß keine Zündung an der Zündkerze stattfindet, ist die an dieser auftretende Spannung hoch.

Beim Analysieren der Leistung eines Verbrennungsmotors«-ist es ferner wichtig, die "Verweilung¹¹ des Nockens, der die Unterbrecherkbntakte betätigt, zu messen. Die sogenannte "Verweilung¹¹ ist ein Maß für die Zeit, während welcher die Unterbrecherkontakte geschlossen sind.

Es wurden in der Vergangenheit verschiedene Anordnungen zur Messung jeder der vorgenannten Bedingungen entwickelt. Diese Anordnungen haben alle den Nachteil, daß sie entweder bestimmte besondere Bedingungen erfordern, beispielsweise daß der Motor auf einer konstanten Drehzahl gehalten wird, oder daß sie eine übermässige Anzahl von Verbindungen erfordern. In manchen Fällen wurde die Messung der Bedingungen in der Weise vorgenommen, daß ein besonderer Generator mit der Hauptantriebswelle verbunden oder durch diese angetrieben wurde.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Motors, bei welchem sehr einfache Verbindungen zur Zündanlage erforderlich sind, um die Leistung der verschiedenen Zylinder des Motors

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einzeln zu analysieren, und bei welchem das Gerät einzeln den jeweiligen Zylinder identifizieren kann, in welchem die Zündkerze gezündet wird, unabhängig von der Drehzahl, mit welcher der Motor betrieben wird.

Ein erfindungsgemässer Analysator für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit Funkenzündung besitzt eine elektrische Zylinderidentifizierschaltung zur Verbindung mit dem Funkenerzeuger des Motors und zur Lieferung eines Ausgangssignals an eine einer Reihe von Ausgangsklemmen sowie zur Weiterleitung des Ausgangssignals von der einen Klemme zur nächsten bei der Betätigung des Funkenerzeugers, so daß die das Ausgangssignal führende Klemme den zu zündenden Zylinder identifiziert, und eine elektrische Prüfschaltung zum Anschalten an eine gewählte Ausgangsklemme.

Eine solche Anordnung ermöglicht die Durchführung einer Prüfung bei einem gewählten Zylinder, gegebenenfalls durch Kurzschliessen der Zündkerze für diesen Zylinder oder durch Messen der Spannung an der Zündkerze dieses Zylinders unabhängig von der Motordrehzahl, da aufeinanderfolgende Betätigungen des Funkenerzeugers zur Folge hat, daß der Ausgang von Klemme zu Klemme weitergeleitet wird und aufeinanderfolgende Betätigungen des Funkenerzeugers von der Motordrehzahl abhängen. Dies stellt eine wesentliche Verbesserung

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gegenüber gewissen früheren Vorschlägen dar, bei welchen mit der Verwendung einer Verzögerungsschaltung gearbeitet wurde, da diese Vorschläge einen Betrieb des Motors mit einer konstanten Drehzahl und mit einer Beziehung zur Verzögerung notwendig gemacht haben, so daß es nicht möglich

^ war, Motoren mit diesen bekannten Analysatoren über den ganzen

Drehzahlbereicli zu prüfen.

Üie elektrische Prüfschaltung kann so vorgesehen sein, daß sie ein Maß der mittleren Spannung an allen oder an einer gewählten einen der Zündkerzen oder ein Haß für die Verweilzeit eines Unterbrechers im Funkenerzeuger oder der mittleren ünterbrecherrVerweilzeit bei einem vollständigen Arbeitstakt oder einem Teil eines Arbeitstaktes des Motors gibt.

}, Die elektrische Prüfschaltung kann ferner den Funken für einen oder mehrere gewählte Zylinder des Motors zur Zündung unwirksam machen.

Die Zylinderidentifizierschaltung besitzt vorzugsweise einen elektrischen Impulszähler, z.B. einen Ringzähler, mit einer Anzahl Stufen, iron denen jede eine der Ausgangsklemmen und Mittel aufweist, die bei aufeinanderfolgenden Impulsen vom Impulserzeuger in Tätigkeit treten, damit das Ausgangssignal aufeinanderfolgend an aufeinanderfolgenden Ausgangsklemmen auftritt.

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Die Erfindung kann in verschiedener Weise durchgeführt weT-den und eine Ausführungsform derselben wird nachfolgend beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Motoranalysators und Fig. 2.eine Darstellung der Frontplatte des Analysators.

Einzelbeschreibung.

Fig. 1 zeigt ein Gerät in Verbindung mit einer Zündnlage für Kraftfahrzeuge, die in der Zeichnung schematisch dargestellt ist.

Was die Zündanlage betrifft, so ist mit Io die übliche Zündspule bezeichnet, die eine Niederspannungs-Primärwicklung 11 und eine Sekundärwicklung 12 für eine höhere Spannung besitzt, wobei die Niederspannungs-Primärwicklung 11 mit der positiven Klemme der Kraftfahrzeugbatterie 13 durch einen Schalter, beispielsweise durch einen Zündschalter 14, verbunden ist.

Die entgegengesetzte Klemme der Batterie 13 liegt bei IS an

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Masse. Die untere Klemme der Primärwicklung 11 ist mit einem Schaltmesser 16 verbunden, das mit einem Schaltmesser 17 zusammenwirkt, um die herkömmlichen Unterbrecherkontakte zu bilden. Das Schaltmesser 17 liegt bei 18 an Masse. Mit dem Schaltmesser 16 wirkt ein achtseitiger Nocken 19 zusammen, der dazu dient, die Schaltmesser 16 und 17 achtmal während jeder Umdrehung des Nockens 19 zu trennen. Mit 2o ist der herkömmliche Verteiler bezeichnet, der einen Verteilerarm 21 besitzt, welcher vom Motor zusammen mit dem Nocken 19 angetrieben wird und aufeinanderfolgend Kontakt mit einer Anzahl Kontaktstücken 22 macht, von denen jedes mit je einem der verschiedenen Zündvorrichtungen 24 bis 31 verbunden ist, welche Zündvorrichtungen normalerweise herkömmliche Zündkerzen sind. Die verschiedenen Zündvorrichtungen 24 - 31 sind den einzelnen Zylindern zugeordnet in der Weise, daß z.B. die Zündvorrichtung 24 dem Zylinder Nr. 1 zugeordnet ist. Während, wie gezeigt, die Zündvonichtungen oder Zündkerzen in einer fortlaufenden Reihe angeordnet sind, sind sie natürlich den Zylindern so zugeordnet, daß die gewünschte Zündfolge erhalten wird. Der umlaufende Arm 21 des Verteilers 2o ist in der herkömmlichen Weise mit der Iiochspannungsseite oder oberen Klemme der Wicklung 12 über eine Leitung 32 verbunden. Bei der Drehung des Verteilers 2o wird die Spannung an der Wicklung 12 aufeinanderfolgend an die verschiedenen Zündvorrichtungen oder Zündkerzen in der gewünschten Zündfolge gelegt.

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ßei dem er findung sgemäs-sen Motoranalysator wird ein elektronischer Ringzähler verwendet, der allgemein mit 35 bezeichnet ist. Dieser Ringzähler wird nachfolgend nur insoweit beschrieben, als es zur Erläuterung des Gerätes in Fig. 1 erforderlich ist. Wie ersichtlich, besitzt der Ringzähler acht Stufen, die mit 1-8 bezeichnet sind. Die Stufe 1 ist mit zvei Kingangsklemmen 37 und 38 und mit einer Rückstellein^angsklemme 39 versehen. Jede der Stufen 1-8 besitzt eine Ausgangsklemmen welche Ausgangsklemmen in Verbindung mit den Stufen mit 4o - 47 gekennzeichnet sind. Ausserdem sind die Stufen 4, 6 und 8 mit Hilfsausgangsklemmen So, 51 und 52 versehen. Jedesmal, wenn ein Impulseingangssignal zwischen den Klemmen 37 und 38 angelegt wird, wird das Ausgangssignal von einer der Stufen zur nächsten Stufe weitergesteilt. Daher bewegt sich, wenn angenommen ein Ausgangssignal an der Ausgangsklemme 4o der Stufe 1 auftritt, und ein Impuls zwischen den Klemmen 37 und 38 angelegt wird, das Ausgangssignal zur Klemme 41 der Stufe 2 und w±d von der Klemme 4ο der Stufe 1 weggenommen. Der nächste Impuls wird zwischen den Klemmen 37 und 38 angelegt und bewirkt das Anlegen des Ausgangssignals an die Klemme 42 der Stufe 3 und die Wegnahme von der Klemme 41 der Stufe 2. Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis die Ausgangsspannung im Falle eines Achtzylindermotors an der Klemme 47 der Stufe 8 auftritt. Immer, wenn ein Signal an die Rückstellklemme der Stufe 1

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gelegt wird, wird der ganze Zähler zurückgestellt, so däß die AusgangsSpannung wieder an der Klemme 4o der Stufe 1 auftritt und der Zähler wieder seinen Zählvorgang wiederholen kann. Wie nachstehend näher beschrieben wird, sind die Eingangsklemmen 37 und 38 an den Verteilerschalter bzw. an die "Kantaktstücke" desselben angeschaltet, so daß jedesmal, wenn ein Signal einer der Zündkerzen oder Zündvorrichtungen zugeführt wird, ein Impuls angelegt wird.Das an die Klemme 39 angelegte Rückstellsignal wird von der Verbindung zwischen dem Verteiler und einer gewählten Zündkerze so abgeleitet, daß immer wenn die gewählte Zündkerze zünden soll, der Ringzähler zurückgestellt wird. Dadurch, daß der Ringzähler seinen Zählvorgang immer mit dem Zündzyklus einer besonderen Kerze, beispielsweiseder Kerze für den Zylinder "Nr. 1", beginnt und dadurch, daß der Zähler aufeinanderfolgend jedesmal, wenn die Kontakte öffnen und schliessen, weitergestellt wird, ist es möglich, ständig zu wissen, welcher Zylinder sich im Zündungsteil seines Arbeitstaktes befindet, da der Ausgang des Zählers an einer Stufe auftritt, die der besonderen Zündkerze bzw. der besonderen Zündvorrichtung entspricht, welche sich zu diesem Zeitpunkt in Bereitschaft zur Zündung befindet. Wie sich ferner aus dem Nachfolgenden ergibt -_t ist die Anordnung so getroffen, daß, wenn die Bezugszündkerze zu Prüfzwecken kurzgeschlossen Wird, der Kingzähler zurückgestellt wird, wenn/ein voller Arbeitstäkt abgeschlossen worden

Zur näheren Beschreibung der Verbindungen des Ringzählers zur Zündanlage ist zu erwähnen, daß die Eingangsklemmen 37 und 38 des Ringzählers mit den Ausgangsklemmen eines Rechteckgenerators 6o verbunden sind, dessen Eingangsklemmen an die Kontakte 16 und 17 der Zündanlage und an den herkömmlichen Kondensator in Parallelschaltung zu diesen Kontakten angeschlossen sind. Die von diesen Kontakten abgeleitete Spannung ist ihrer Art nach etwas schwingungsförmig, so daß, um ein einwandfreies Arbeiten des Ringzählers sicherzustellen, diese Spannung zuerst gesiebt und dann einem Rechteckgenerator, z.B. einer herkömmlichen Schmitt-Triggerschaltung, zugeführt wird. Die Folge dieser Siebung und der Weiterleitung des gesiebten Signals über die Schmitt-Triggerschaltung ist, daß den Eingangsklemmen 37 und 38 eine Spannung zugeführt wird, die aus einer Reihe von negativen Rechteckwellen besteht, von denen jede dem Schliessen der Kontakte 16 und 17 entspricht. Es wird daher an die Klemmen 37 und 38 jedesmal ein Impuls gelegt, wenn eine Spannung einer der Zündvorrichtungen zugeführt wird. -

Was die Verbindung mit der Rucksteilklemme 39 betrifft, so ist diese, wie ersichtlich, mit der Ausgangsklemme eines weiteren Rechteckgenerators 62 verbünden, der dem Rechteckge- norator 6o ähnlich ist· Der Eingang dieses Rechteckgenerators ist seinerseits mit der Sekundärwicklung eines ,Trsmformators

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verbunden, der eine Primärwicklung*von verhältnismässig niedriger Impedanz besitzt, welche in die Verbindung zwischen dem Verteiler und der Zündkerze 24 geschaltet ist» die, wie erwähnt, die Zündkerze für den Zylinder Nr. 1 sein kann« In der Praxis befindet sich der Transformator 63 im Kopplungskabel» das sich von der Analysiereinrichtung zur Zündkerzenleitung befindet, und die Primärwicklung des Transformators 63 wird in die Verbindung zwischen dem Verteiler und der Zündkerze 24 geschaltet, wenn die normale Zündkerzenzuleitung gelöst und die Primärwicklung zwischen der Zündkerzenzuleitung und der Zündkerze eingesetzt wird. Die Wirkung dieser Verbindung sowie des Siebes und der Schmitt-Triggerschaltung des Rechteckgenerators besteht darin, daß ein negativer Recht·» eckwellenimpu|ls jedesmal der Rückstellklemme 39 zugeführt wird, wenn eine Zündspannung an die Kerze 24 gelegt wird. Aus dem Umstand, daß der Zähler jedesmal zurückgestellt wird, wenn ein Zündimpuis einer besonderen Zündkerze, beispielsweise der Zündkeree für den Zylinder Nr, I₉ zugeführt wird und dann der Ringzähler jedesmal, wenn die Kontakte geschlossen werden, jeweils eine Stufe weitergestellt wird, ergibt sich, daß die Stufe» an welcher die Ausgangsspannung auftritt, immer ein bestimmtes Verhältnis zu dem Zylinder hat, der zu diesem besonderen Zeitpunkt gezündet werden soll. Wie _; nachfolgend erläutert wird* ist #s, wenn dfcs Gerät mit 4er AusgftHgskleiBias einer besonderen Stufe verbünden ν?.τά₉ möglich, dms Gerät entsprechend d©s> Zündung eines besonderen Zylinders

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zu steuern.

Eine Ausgangsleitung ist wit einer Reihe von Schaltern 66 -73 verbunden. Wenn einer dieser Schalter geschlossen wird, wird der Ausgang einer besonderen Stufe mit der Leitung 65 verbunden. Daher wird Z*B* durch das Schliessen des Schalters 67 der Ausgang der Stufe 2 mit der Leitung 65 verbunden, durch das Schliessen des Schalters 7o der Ausgang der aufe S mit der Leitung 65 verbunden usw.. Wie in Verbindung mit der Arbeitsweise erwähnt» ist es möglich, eine Anzahl der Schalter gleichzeitig zu schliessen, wenn bestimmte Prüfvorgänge in Verbindung mit mehreren Zylindern sofort durchgeführt werden sollen. -VMe sich aus Fig. 2 ergibt, sind die Schalter 66 bis 73 Kippschalter, die an der Vorderseite der Schalttafel angeordnet sind, so daß sie für die Bedienungsperson leicht zugänglich sind*

Wie erwähnt, -besteht eine der Prüfungen, welche mit dem erfindungsgeraässen Gerät durchgeführt werden können, darin, daß eine gegebene Zündvorrichtung oder eine Kombination von Zündvorrichtungen wirksam kurzgeschlossen wird. Wie voranstehend dargelegt, will das der Rückstellklemme 39 zugeführte Rückstellsignal normalerweise von der Verbindung zur Zündkerze 24 abgeleitet, die beispielsweise dem Zylinder Nr, 1 zugeordnet ist. Kenn diese Zündvorrichtung kurzgeschlossen wird»

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hört die Spannung an dieser zu bestehen auf und mit Ausnahme der durch sie gelieferten anfänglichen Leistung, bevor das durch den Zähler gesteuerte Gerät wirksam wird, um sie kurzzuschliessen, sind Spannungsimpulse aus dieser Zündvorrichtung nicht erhältlich, so lange diese besondere Zündkerze kurzgeschlossen ist. Es müssen daher andere Mittel zur Rückstellung

* des Zählers un^er diesen Bedingungen vorgesehen werden. Sehr allgemein dargelegt geschieht dies dadurch, daß ein Ausgang der Stufe, die dem letzten der zu zündenden Zylinder entspricht, mit den Rückstellklemmen verbunden wird, um den Zähler immer dann zurückzustellen, wenn der Motor durch einen vollständigen Arbeitstakt hindurchgegangen ist. Dies macht natürlich Mittel notwendig, die unterscheiden können, ob der Motor ein Vier-, Sechs- oder Achtzylindermotor ist. Für diesen Zweck ist ein Zylinderwählschalter 79 mit einem Knopf 8ο vorgesehen, der durch eine ¹HiIe 81 mit mehreren Wählschalterarmen 82, 83 und 84 verbunden ist. Der Knopf 8o trägt einen Zeiger, der mit einer Skala 85 zusammenwirkt, die in vier Segmente unterteilt ist, welche mit "Aus", "4¹V¹O" und "8" bezeichnet sind, »er Schalterarm 82 hat vier Kontaktstellungen und wirkt mit einem "toten" Kantakt 87 und drei weiteren Kontakten 88, 89 und 9o zusammen. Der Kontakt 88 ist mit der fiiifsausganrgsklemme So der Stufe 4 verbunden, der Kontakt 89 mit der HiIfsausgangs- klemme 51 der Stufe 6 und der Kontakt 9o mit der Hilfsaus* gangskleeee 52 der Stufe 8. Der Schalterarra 82 wird durch den

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Knopf 8α eingestellt und nimmt die gezeigte Stellung ein, wenn der Knopf 8o sich in der dargestellten"Aus"-Stellung befindet, Wenn·der Knopf so bewegt wird, daß sich sein Zeiger auf dem Segment "4-", "6" oder "8" befindet, hat der Schalterarm 82 Auflage auf dem Kontakt 88, dem Kontakt 89 oder auf dem Kontakt 9o. Wenn sich beispielsweise der Knopf in der Stellung "4" befindet, liegt der Schalterarm 82 auf dem Kontakt 88 auf, und ist elektrisch mit der Ausgangsklemme 7o der Stufe 4 verbunden. In ähnlicher Weise ist, wenn der Knopf 8o sich entveder in der Stellung "6" oder in der Stellung "8ⁿ befindet, der Schalterarm 82 elektrisch mit der Klemme 51 der Stufe 6 oder mit der Klemme 52 der Stufe 8 verbunden.

Der Schalterarra 82 ist seinerseits über eine Leitung 95 und einen Schalter 96 mit dem Eingang eines Rechteckgenerdors 98 elektrisch verbunden, dessen Funktion der des Rechteckgenerators 6o ähnlich ist* Mit anderen Worten, die Spannung aus der gewählten Ausgangsstufe 4, 6 oder 8 (wenn sich der Knopf 8o in der Stellung "4", "6" oder "8" befindet), wird zuerst gesiebt und dann im Rechteckgenerator 98 in einen Rechteckwellenausgang umgewandelt. Die Ausgangsklemme des Rechteckgenerators 98 ist ihrerseits Über einen weiteren Schal* ter 99 mit der Rückstellklemme 39 der Stufe 1 verbunden. Wie ersichtlich, sind die Schalter 96 und 99 mit des Schalter 66 mechanisch verbunden, so daß, wenn der von HaRd¹bedienbare

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Schalter 66 geschlossen wird, um den Ausgang der Stufe 1 · mit der Leitung 65 zu verbinden, die Schalter 96 und 99 geschlossen werden, wodurch, der Schaiterarm δ2 mit dem Eingang des Rechteckgenerators verbunden wird und der Ausgang des Rechteckgenerators mit der Ruckstellklemme. Daher wird, wenn der Schalter 66 geschlossen ist wnd der Knopf 8o des Zylinder-Wählschalters sich in der Stellung ."4.¹Y "6" öder "$*' befindet, ein Ausgang von einer der Stufen 4, 6 und 8 über den Rechteckgenerator geleitet und zur Rucksteilung des Ringzählers verwendet. Natürlich wird der Knopf 8o in eine Stellung gedreht, die der Zahl der Zylinder des zu prüfenden Motors entspricht» Unter diesen Bedingungen wird daher der Ringzähler jedesmal zurückgestellt, wenn der Motor einen vollen Arbeitstakt beendet hat, so daß, selbst wenn die Zündkerze des Zylinders Nr. 1 wirksam kurzgeschlossen ist, der Ringzähler am Ende jedes Arbeitstaktes immer noch zurückgestellt wird.

Die verschiedenen vorzunehmenden Prüfungen werden durch einen Wählschalter gesteuert, der in seiner Gesamtheit mit Io5 bezeichnet ist. Dieser Schalter besetzt einen Knöpf Io6, der durch eine Welle Io7 mit mehreren Schalterarmen Io8 - 115 verbunden ist* Der Knopf Io6 und die Schalterarme Io8 - 115 haben fünf mögliche Stellungen. Wie gezeigt, ist der Knopf1ό6mit einem Zeiger versehen, welcher mit einer Skala 117 zusavmeawirkt, die fünf Segaente aufweist, welche wie folgt bezeichnet

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sind: Leistungsprüfung, mittlere Vcrweilzeity Einzelverweilzeit, kV durchschnittlich und kV einzeln. Die Stellung "Leistungsprüfung¹¹ ist diejenige Stellung, in welche der Knopf eingestellt "wird, wenn auswählend die verschiedenen Zündvorrichtungen oder Zündkerzen kürzgeschlossen werden sollen. Die Stellung "mittlere. Verweilzeit" ist diejenige ■Stellung» in welcher die mittlere Verweilzeit der Verteiler-, kontakte angezeigt wird. Die dritte Stellung "Einzelverweilzeit" ist diejenige Stellung, in welcher die Verweilzeit für einen ausgewählten Zylinder angezeigt wird. Die vierte Stellung "kV durchschnittlich" ist diejenige Stellung, in welche der Knopf gebracht wird, wenn die mittlere Spannung an den Zündkerzen gemessen werden soll, wobei "kV durchschnittlich" für Kilovolt im Mittel steht. Die letzte Stellung "kV einzeln" ist diejenige Stellung, in welche der Knopf gebracht wird, wenn die Spannung an den einzelnen Zündvorrichtungen gemessen werden soll*

Die Leistungsprüfung ; / :

Wie ersichtlich_t befindet >ich der Kfiopf Io6 i.n der Stellung "Leistungsprtifung¹*; d.h* iit der Stellung, in welcher e$ möglich ist, verschiedene Zündvorrichtungen öder Zündkerzen auswählend kurzzuschliessen. Das Öittt s<ir Durch|uhrang dieeer Funktion %fird n*chfol8«nd beschrieben. Die Leitung 65,

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die, wie erwähnt, auswählend mit den Ausgangsklemmen einer der Stufen 1-8 des Ringzählers verbunden werden kann, ist mit der Basis eines npn-Transistörs 12S einer herkömmlichen Schmitt-Triggerschaltung 126 verbunden. Ein Kondensator 124 ist eingangsseitig zum Transistor 125 geschaltet, um Ilochfrequenzkomponenten im Ausgang der Ringzählerstufen auszu-P sieben. Die Schmitt-Triggerschaltung 126 umfaßt den Transistor 125 und einen zweiten npn-Transistor 128, der zwischen einer Leitung 129, die zu der positiven Klemme einer Gleichstromquelle, beispielsweise einer 24 Volt Stromquelle, führt, und einer an Masse liegenden Leitung 13o geschaltet is"t. Die Schmitt-Triggerschaltung 126 ist von herkömmlicher Art, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt mit Ausnahme des Hinweises, daß der Transistor 125 anfänglich nichtleitend ist und der Transistor 128 leitend. ;',"enn eine positive Spannung über die Leitung 65 an die Basis des Transistors 125 gelegt wird, fließt Strom durch den Kollektor-Kmitter-Kreis des Transistors 125. hierdurch wird die Spannung am Kollektor weniger positiv, welcher Spannungsabfall auf die Basis des Transistors 128 übertragen wird, so daß dieser nichtleitend wird. Hierdurch wird wiederum der Stromfluß durch den Widerstand 131 herabgesetzt, um die Spannung am Emitter des Transistors 125 zu verringern, so daß der Transistor 125 besser leitend wird. Dies hat zur Folge, daß der Transistor 125 plötzlich leitend wird und der Transistor 128 nichtleitend in der bei einer Schmitt-

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Triggerschaltung herkönunlichen Weise,

Ein Widerstand 132, der zwischen die positive Leitung..129... und den Kollektor des Transistors 128 geschaltet ist, ist zwischen den Kollektor und die Basis eines weiteren npn-Transistors 134 geschaltet. So lange der Transistor 12S leitend war, wurde durch den Spannungsabfall über den Widerstand 132 die Basis des Transistors 134 auf einer ausreichend niedrigen Spannung mit Bezug auf den Emitter dieses Transistors gehalten, so daß der Transistor 134 nichtleitend war. Sobald jedoch der'Transistor'" 128. der Schmitt-Triggerschaltung nichtleitend wird, hat die Basis die Neigung, ein Potential anzunehmen, welches demjenigen der positiven Leitung 129 nahekommt, was zur Folge hat, daß ein Strop durch den Kollektor-Emitter-Kreis des Transistors 134 und damit durch den Widerstand 136 fließt. Me obere Klemme des Transistors 136 ist über einen Widerstand 137, einen Gleichrichter 138 und einen weiteren Widerstand 139 mit der Triggerelektrode eines steuerbaren Siliciumgleichrichters 14o verbunden, wobei ein Kondensator 141 zwisc hen der Triggerelektrode und dessen Kathode sowie in Reihe mit einem Widerstand 142 geschaltet ist. Beim Auftreten einer Spannung am Widerstand 136 durch das leitendwerden des Transistors 134 in der vorangehend beschriebenen Weise wird der statische Teil dieser Spannung zwischen der Triggerelektrode und der Kathocl© diss steuerbaren

bad cmmtmiQ x

Siliciuragleichrichters Ι4ο angelegt, so daß der letztere leitend wird· Wenn der Anoden-Kathoden-Kreis des Gleichrichters 14o leitend wird, ist ein beträchtlicher Kurzschluß an den Klemmen der Ünterbrecherkontakte 16 und 17 die Folge, welcher wie folgt verläuft: von der oberen IClenme des Schalters 16 über eine Leitung 144, einen Schalterkontakt 145 des Prüf-

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^w Wählschalters loS, einen Schalterarm 111, den Widerstand 146, den Anoden-KathödenfKreis des Gleichrichters 14o und über die Masse zurück zur unteren Klemme des anderen Schalters 17 der Verteilerkontakte, Der Widerstand 146 ist ein sehr kleiner Widerstand und beträgt bei einer Ausführungsform nur zwei Ohm, so daß die Kontakte effektiv kurzgeschlossen sind.

Aus dem Vorangehenden ergiht sich, daß immer wenn eine Spannung an die Leitung 65 gelegt wird, der Gleichrichter I4o leitend ^ wiTd, um die Kontakte 16 und 17 kurzzuschliessen. Wie erwähnt, wird an die Leitung 65 immer dann eine Spannung gelegt, wenn eine Ausgangsspannung an einer der Stufen 1 - 8 des Ringzählers auftritt und der entsprechende eine der Schalter 66 - 73 geschlossen ist. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß der Schalter 67 geschlossen ist, tritt auf der Leitung immer dann ein Impuls auf, wenn die Zündvorrichtung, welche dem Zylinder zugeordnet ist, der der Stufe 2 des Ringzählers entspricht, sich in Bereitschaft zur Zündung befindet. Dieser Impuls wird über die Schmitt-Triggerschaltung 126 und den Tran-

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sistor 134 wirksam, um den Gleichrichter leitend zu machen und die Verteilerkontakte 16 und 17kurzzuschliessen so daß, wenn diese Kontakte sich nachfolgend öffnen,-wodurch normalerweise eine Spannung an die zugeordnete Zündkerze gelegt wird, das offnendieser Kontakte keine Kirkung hat. Es wird daher an die Zündkerze bzw. an die ZündvorrichtUttg des der Stufe 2 entsprechenden Zylinifars keine Spannung angelegt* Es ist offensichtlich, daß, wenn beispielsweise die Schalter67, 68 und 69 geschlossen sind, der Gleichrichter l4q zu den Zeitpunkt leitend wird, in ..welchem die Zündkerzen der den Stufen 2, 3 umi Ί zugeordneten Zylinder im Begriff sind, zu zünden, so daß diese Zündkerzen kurzgeschlossen werden. Es ist daher nit den Gerät"möglich, eine besondere Zündkerze oder eine Kombination von Zündkerzen kurzzuschliessen.

'."ie erwähnt, wird, wenn die kurzzuschliessenäe Zündkerze diejenige ist, von der das Rückstellsignal abgeleitet wird, der n'ählknopf So in eine Stellung gedreht, die der Zahl der Zylinder des zu prüfenden Motors ,entspricht, und Kenn das Ausgangssignai die Stufe erreicht hat, welche dem letzten Zylinder im Zyklus entspricht, wird die Ililfsausgangsspannung dieser Stufe über den Rechteckgenerator 98 der Ruckstellklemme 39 zur Rückstellung des Ringzählers zugeführt. Daher arbeitet, selbst wenn die Zündkerze, von der ider Rückstellimpuls normalerweise abgeleitet wird, kurzgeschlossen ist, der Ringzähler weiter.

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V/enn ein ausgewählter bzw. mehrere ausgewählte Zylinder dadurch unwirksam gemacht werden, daß die Zündkerze desselben bzw. die Zündkerzen derselben kurzgeschlossen werden, ist es wünschenswert, die ?.irkung auf den Betrieb des Motors zu beobachten. Uenn ein Kraftmesser zur Verfugung steht, kann die · vorangehend beschriebene Prüfung in Verbindung mit einem Kraft- ψ messer durchgeführt werden. Das erfindungsgemässe Gerät stellt jedoch Mittel zur Verfügung, durch welche eine Anzeige der wirkung auf den Motor, wenn ein Zylinder oder mehrere Zylinder unwirksan gemacht werden, liefert. Diese Mittel haben die Form eines Meßgerätes ISo, welches auf Umdrehungen in der Minute geeicht ist, so daß es als Tachometer wirkt. Das Tachometer wird durch den Ausgang des Rechteckgenerators 60 erregt, der, wie erwähnt, mit seinem Eingang an die Unterbrecherkontakte 16 und 17 angeschlossen ist, so daß er jedesmal einen Impuls erhält, wenn die Unterbrecherkontakte geschlossen werden. Der Ausgang des Rechteckgenerators hat, wie erwähnt, die Form einer Reihe von Rechteckwellen,- nun lieh eine für jeden Zündimpuls. Die untere Ausgangsklemne des Rechteckgenerators 60 ist unmittelbar mit der einen Seite des Meßgerätes 15o verbunden. Die andere Ausgangsklemme des Rechteckgenerators ist über den einen oder den aideren von zwei Kondensatoren 151 und 152 mit der entgegengesetzten Seite des Meßgerätes verbunden. Die Verbindung über die Kondensatoren wird durch einen "IIoch-Niedrig"-Schalter 153 gesteuert, der in Fig. 2 an der Vorderseite der Platte dar-

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gesteilt ist. Parallel zum Eingang des Tachometers ist ein Widerstand 154 und ein Gleichrichter 155 geschaltet. Der für die niedrigen Drehzahlen verwendete Kondensator 151 hat eine verhältnismässig. hohe Kapazität, während der für hohe Drehzahlen verwendete Kondensator 152 eine verhältnismässig niedrige Kapazität hat. Je nach Lage des Falles wird der Kondensator 151 oder 152 mit dem Widerstand 154 in Reihe geschaltet j um ein RC-Glied zu bilden, so daß der durch den Widerstand 154 fliessende Strom von der Frequenz der Impulse abhängt, liegen des Gleichrichters 155 wird der Stromfluß in der einen Richtung umgeleitet, so daftÖie am Widerstand

auftretende Spannung eine gleichgerichtete Spannung ist, deren Grosse von der Frequenz der Impulse und damit von der Drehzahl des Motors abhängt. Hierbei ist zu erwähnen, daß das Tachometer ISo mit zwei Skalen versehen ist, nämlich mit einer für hohe Motordrehzahlen und mit einer weiteren für niedrigere Drehzahlen, wobei die eine Skala und die andere je nach der Stellung des ^llHoch-Niedrig^ll-Schalters 153 abgelesen wird. Mit Hilfe des erfindungsgemässen Gerätes ist es daher möglich, die Drehzahl des Motors ständig zu beobachten und die Wirkung auf diese Drehzahl zu beobachten, wenn ein oder mehrere Zylinder unwirksam gemacht werden.

Mittlere Verweilzeit

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Es wird nun das Gerät beschrieben, das in Tätigkeit tritt, wenn der Knopf I06 des Prüfwählschalters Io5 in die Stellung "mittlere Verweilzeit¹¹ gedreht wird. Wenn der Knopf Io6 so gedreht wird, werden die Schalterarme;Io8 - 115 gedreht, so daß sie auf den nächsten Kontakt rechts von dem zur Auflage kommen, mit welchem sie in der Zeichnung in Auflage gezeigt sind. Was insbesondere die Schalterarme 114 und 115 betrifft, so werden diese in Auflage auf die Kontakte 16o und 161 bewegt. Die übrigen Schalterarme Io8— 113 werden in entsprechende Stellungen bewegt.

Die Schalterarme 114 und 115 sind mit den entgegengesetzten Klemmen eines Meßgerätes 163 verbunden, das mit zwei Skalen versehen ist, von denen die eine zur Anzeige der Verweilzeit dient und die andere zur Anzeige der Spannung in Kilovolt. Nachfolgend wird die Schaltung zur Erregung des Meßgerätes unter diesen Bedingungen beschrieben. Im wesentlichen wird die Verweilzeit durch Messen der relativen Zeitdauer, während welcher die Unterbrecherkontakte geschlossen sind, bestimmt. Im wesentlichen geschieht dies dadurch, daß die Spannung an den Kontakten gemessen und veist$rkt wird, dann integriert wird und die integrierte Spannung an den Verweilzeitmesser 163 gelegt wird. Für diesen Zweck führt eine Leitung 164 zu der einen Klemme eines Kondensators 3.65, dex zwischen eine Leitung 164 und der Masse bei 166 geschaltet ist. Die Spannung an den Unterbrecherkontakten 16 und 17 wird daher an den

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Kondensator 165 gelegt. Der Kondensator 165 dient lediglich dazu, Komponenten von sehr höher Frequenz des 'Signals an den Unterbrecherkontakten auszusieben. Das Signal wird dann über ",'iderstünde 167, 168 und 169 der Basis eines npn-Transistors 17c zugeführt. Zwischen die u'iderstiinde 167 und 16-S und der Masse ist ein Gleichrichter 172 geschaltet, der do-zu dient, negative Komponenten des Signals an den Kontakten auszushunten. Zwischen die Uiderstände 168 und 169 und der Masse ist ein weiterer Kondensator 173 geschaltet,' der weiter zun Aussieben von Ilochfrequenzkonnonenten im Signal an den Untcrbrccherkontakten wirkt. Der Kollektor desTransistors 17o ist über Leitungen 17 5 und 176 mit der einen Klemme einer Zenerdiode 174 verbunden, welche über einen. V.'lderstand 17.7 mit einer positiven Klemme- einer Cileichspannungsquelle verbunden ist, welche Klemne beispielsweise eine Spannung von plus 24 Volt haben kann. Die entgegengesetzte Klenuve der Zenerdiode 174 liegt an Hasse, so daß die obere Klemme auf einer konstanten Spannung mit Bezug auf die !lasse gehalten wird. Der Transistor 17o ist nichtleitend während die Kontakte geschlossen sind infolge des Umstandes, daß keine Spannung an die Basis des Transistors während dieser Periode gelegt ist. Ve tin: jedoch an die Kontakte dadurch, daß diese öffnen, ein positiver Impuls gelegt wird, wird das Basispotential mit Bezug auf den Emitter plötzlich erhöht-, was eine wesentliche Zunahme im Stromfluß durch den, Tr^ans/istpr und damit einen Abfall in der

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Ausgangsspannung verursacht. An die Ausgangsklemmen des Transistors 17o sind zwischen der Leitung 175 und der Masse zwei Widerstände 178 und 179 angeschaltet. Diese Widerstände wirken als Spannungsteiler. Derjenige Teil des Spannungsabfalls der über den Widerstand 179 stattfindet, wird an einen Kondensator 18o von verhältnismässig grosser Kapazität P von beispielsweise l.ooo Mikrofarad gelegt. Zu diesem Kondensator ist eine Diode 181 parallelgeschaltet. Ein Regelwiderstand 182 ist zwischen die obere Klemme des Widerstandes

179 und die obere Klemme des Kondensators 18o zur anfänglichen Einstellung des Meßgerätes 163, die nachfolgend näher erläutert wird, geschaltet. Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß jedesmal, wenn ein Impuls an den Unterbrecherkontakten 16 und 17 auftritt, dieser Impuls an die Basis des Transistors 17o gelegt itfird, das eine sehr wesentliche Herabsetzung des Spannungsabfalls über den Widerstand 179 zur Folge hat. Jedesmal, wenn die Kontakte geschlossen werden, nimmt der Spannungsabfall zu. Daher tritt während der Verweilzeit des Nockens, d.h., wenn die Unterbrecherkontakte geschlossen sind, eine grössere Spannung auf und während der Zeit, während welcher die Kontakte offen sind, fällt die Spannung plötzlich ab. Infolge des RC-Gliedes aus dem Regelwiderstand 182 und dem Kondensator

180 nimmt der Kondensator 18o eine Ladung auf, welche von der relativen Zeitdauer abhängt, während welcher die Kontakte sich in ihrem Verweilzustand befinden. Die Ladung am Kondensator 18o wird an das Meßgerät 163 gelegt, da die obere Klemme

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des Kondensators 18o über Leitungen 135 und 156 mit dem Schalter kontakt 16ο verbunden ist, der, wie erxiähnt, mit der einen Klemme des Meßgerätes 163 verbunden ist. Die untere Klemme des Kondensators 18o ist über Leitungen 187 und 188 mit dem Schalterkontakt 161 verbunden, der, wie■erwähnt, mit der entgegengesetzten Klemme des Meßgerätes 163 verbunden ist.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß, wenn, der Prüfwählschalter Io5 sich in der Stellung befindet, in welcher der Zeiger die Stellung "mittlere Vervreilzeit" anzeigt^ der Kondensator 18o eine mittlere Ladung aufnimmt, die von der Schließzeit der Kontakte mit Bezug au-f ihre Offenzeit abhängt. Das Meßgerät 163 zeigt daher die mittlere Zeit, während welcher sich diese Kontakte in der Verweilstellung befinden, mit Bezug auf die mittlere Zeit an, während welcher sie offen sind soweit als es einen vollständigen Arbeitstakt des Motorbetriebs betrifft. .

Der Regelwiderstand 182 dient zusammen mit einem weiteren Regelwiderstand 184 zur Einstellung der Ablesung des Meßgerätes 163, um den unterschiedlichen Zylinderzahlen Rechnung zu tragen. Die Ablesung der mittleren Verweilzeit ist natürlich etwas verschieden, wenn die Ausrüstung für einen 8-Zylindermotor ^ verwendet wird, wie wenn diese für einen 4-Zylindermotor verwendet wird. Der Regelwiderstand 184 kann zu dem Widerstand

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des Spannungsteilers parallelgeschaltet werden, wenn der Knopf 80 des Zylinderwählschalters 79 in die 8-Zylinderstellung gedreht wird. Wie ersichtlich, ist der Schleifer des Regelwiderstandes 184 mit einem Kontakt 21o verbunden, af dem der Schalterarm 83 aufliegt, wenn sich der Zylinderwählschalter in dieser Stellung befindet. Der Schalterarm 83 ist über

™ Leitungen 183 und 185 und den Regelwiderstand 182 mit der oberen Klemme des Widerstandes 179 verbunden, während die untere Klemme des Rege!Widerstandes 184 über eine Leitung 189 mit der unteren Klemme des Widerstandes 179 verbunden ist. Wie ersichtlich wird, da der Regelwiderstand 184 zum Widerstand 179 des Spannungsteilers parallelgeschaltet ist, durch jede Veränderung im Wert des Widerstandes 184 derjenige Teil der Spannung am Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors 17o verändert, der an den Kondensator I80 gelegt wird. In ähnlicher Weise wird durch eine Veränderung des Viertes des Regelwiderstandes 182 derjenige Teil des Spannungsabfalls am Widerstand 179 verändert, der an den Kondensator I80 gelegt wird. Beim Eichen des Heßgerätes 163 wird der Regelwiderstand 182 dazu verwendet, das Meßgerät einzustellen, wenn die Einrichtung mit einem 6-Zylindermotor verwendet wird. Die Einstellung wird dadurch vorgenommen, daß die Ablesung des Meßgerätes mit derjenigen verglichen wird, die durch ein normales Meßgerät erhalten wird, und dadurch, daß der Widerstand 182 verstellt wird, bis die beiden Ablesungen zusammenfallen. Wenn die Einrichtung bei einem 8-Zylindermotor verwendet wird, wird der

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Wäliler knopf 80 in die Stellung "8" gedreht, in welcher der Kiderstand 184 zum 'widerstand 179 des Spannungsteilers parallelgeschaltet ist. IXr Widerstand 184 wird nun verstellt, bis das Meßgerät 163 richtig die Verweilzeit anzeigt.

Ls.wurde festgestellt, daß nur eine einzige Einrichtung zur Einstellung der Ablesung für die mittlere Verweilzeit für Vierzylinder-:!otore.n und Sechszylinder-Motoren notwendig ist, da ein Unterschied in der Wirkung auf die mittlere Verweilzcit bein Ivechsel von vier Zylindern auf sechs Zylinder durch die unterschiedlichen Skalen ausgeglichen wird. Die Skala für die Verwcilzeit besteht praktisch aus zwei Einzelskalen, die eine für Vier- und Achtzylinder-Motoren und die andere für Sechszylinder-Motoren, welche beiden Einzelskalen verschieden ceeicht sind.

Die Einzelverweilzeit

Ivenn die Dauer der Verweilzeit für- einen Einzelzylinder gemessen werden soll, wird der Knopf I06 des Prüfwählschalters Io5 gedreht, bis der Zeiger des Knopfes I06 die Stellung "Einzelverweilzeit¹¹ anzeigt. Kenn dies geschehen ist, sind alle Schalter Io8 bis 115 in die Stellung gedreht, in welcher sie sich vertikal erstrecken, wie in der Zeichnung gezeigt,

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so daß sie auf dem mittleren der fünf Kontakte aufliegen. Der Schalterarm 112 wird in Auflage auf dem Kontakt 191 bewegt und der Schalterarm 113 in Auflage auf dem Kontakt 192« In ähnlicher !."eise werden die Schalterarme 114 und 115 in Auflage auf den Kontakten 193 und 194 bewegt. Der Kontakt 193 ist mit dem: Kontakt 16o verbunden und der Kontakt 194 mit dem Kontakt 161, fe so daß, soweit es die Schalterarnie 114 und 115 betrifft, die Wirkung der Bewegung dieser Schalterarme in Auflage auf den Kontakten 193 und 194 die gleiche wie vorangehend beschrieben ist, wenn sie in Auflage auf den Kontakten 16o und 161 bewegt werden. Mit anderen Worten, die Wirkung dieser Bewegung der Schalterarme 114 und 115 besteht darin, daß das Meßgerät 163 zwischen die Kontakte 193 und 194 geschaltet wird, welche wie die Kontakte 16o und 161 an den Ausgang des vorerwähnten integrierenden Kondensators 18o angeschaltet sind.

W Der grundsätzliche Unterschied zwischen dem zur Messung der Einzelverweilzeit verwendeten Gerät und dem zur Mesaing der mittleren Verweilzeit benutzten Gerät besteht darin, daß, wenn die Einzelverweilzeit gemessen wird, keine wesentliche Spannung .an den Kondensator 18o gelegt wird, da der Transistor 17o ständig in einem voll leitenden Zustand gehalten wird, ausgenommen, wenn ein Ausgangsimpuls von der Stufe empfangen wird, welche dem zu prüfenden Zylinder entspricht. Nur wenn dieser Ausgangsimpuls empfangen wird, ist es möglich, daß der Spannungs-

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impuls an den Unterbrecherköntakten eine Wirkung auf die Arbeitsweise des Transistors und damit auf die Ladung am Kondensator 18o hat. Ein weiterer Unterschied im Gerät, wenn die Einzelverweilzeit-Messung durchgeführt wird, besteht darin, daß ein beträchtlicher Ausgleich vorgenommen werden muß, je nachdem der Motor ein Vier-, Sechs- oder Achtzylinder-Motor ist.

Hinsichtlich des besonderen Gerätes wurde bereits auf die Bewegung des Schalterarms 112 in. Auflage auf dem Kontakt 191 bezug genommen. Die Wirkung hiervon ist,, daß eine Verbindung von der Verbindungsstelle der Widerstände' 167 und 168 in der Verbindung hergestellt wird, die zur Basis des Transistors 17o, über den Widerstand 196, den Schalterarm 112, den Kontakt 191 und die Leitung 197 zur unteren Klemme des Widerstandes 127 in der Verbindung zwischen der positiven Leitung 129 und dem Emitter des Transistors 125 führt. Wie erwähnt, ist der Transistor 125 normalerweise nichtleitend, ausgenommen, wenn ein Impuls von einer der Stufen des Ringzählers empfangen wird. Infolgedessen ist das Potential an der unteren Klemme des Widerstandes 12.7 verhältnismässig hoch, so daß ein starkes positives Potential über die vorangehend beschriebene Verbindung an die Verbindungsstelle der Widerstände 167 und 168 unddamit an die Basis des Transistors 17o gelegt wird. Dieses starke positive Potential hat zur Folge, daß der Transistor 17o gut

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-Soleitend wird, so daß der Spannungsabfall über die Widerstände 178 und 179 verhältnismässig klein ist und so daß an den Unterbrecherkontakten 16 und 17 auftretende Impulse keine Wirkung- auf die Leitfähigkeit des Transistors 17o haben, so lange die Spannung in der erwähnten Weise an die Basis des Transistors 17o gelegt wird. Wenn jedoch einer der Schalter ^ 66-73 geschlossen wird, so daß ein Spannungsimpuls an die Leitung 65 zu einem Zeitpunkt gelegt wird, welcher dem Zündzeitpunkt des ausgewählten Zylinders entspricht, so hat diese Spannung zur Folge, daß der Transistor 125 der Schmitt-Triggerschaltung plötzlich hochleitend wird, so daß ein sehr beträchtlicher Spannungsabfall über den Widerstand 127 stattfindet. Das Ergebnis hiervon ist, daß das Potential am unteren Ende des Widerstandes 127, das wiederum zur Basis des Transistors 17oübertragen wird, plötzlich abfällt und sich dem Massepotential annähert. Es ist nun für einen von der Spannung an den Unterbrecherkontakten 16 und 17 abgeleiteten Spannungsimpuls möglich, die Leitfähigkeit des Transistors 17o zu erhöhen, um die vorangehend beschriebene Wirkung hervorzurufen» Daher wird, wenn sich der Schalterarm 112 in Auflage auf dem Kontakt 191 befindet, da der Knopf Io6 in die Stellung "Einzelverweilzeit¹¹ bewegt worden ist, die Wirkung eines Spannungsimpulses von dem Konfensator 18o nur aufgenommen, wenn die Zündvorrichtung des ausgewählten Zylinders im Begriff ist, zu zünden. Mit anderen Worten, die Verweilzeit für den ausge-

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wählten Zylinder ist die einzige, die die Spannung am Kondensator 18o und damit die Ablesung des Meßgerätes 163 beeinflußt.

Kenn die Verweilzcit nur eines einzigen Zylinders gemessen wird, wird weniger häufig ein Impuls empfangen,als wenn die mittlere Verweilzeit gemessen wird. Infolgedessen muß hierfür in der Integrierschaltung ein Ausgleich geschaffen werden. Dies geschieht dadurch, daß Widerstände von verschiedener Grosse parallel zum Widerstand 178 geschaltet werden, um den Anteil der Gesamtspannung über den Transistor 17o zu erhöhen, welche über den Widerstand 179 in Parallelschaltung zum Kondensator ISo auftritt. Was den Schalterarm 113 betrifft, so besteht, wie ersichtlich, ein Stromkreis, der von der Verbindungsstelle der Widerstände 178 und 179 über den Schalterarm 113, den Kontakt 192 und die Leitung zum Schalterarm S4 des Zylinderwählschalters verläuft, welcher durch den Knop'f 8o betätigbar ist. Unabhängig davon, ob sich der Knopf 8o in der Vierzylinder-, Sechszylinder- oder Achtzylinder>Stellung befindet, hat der Schalterarm 84 Auflage auf einem Kontakt, der seinerseits mit einem Regelwiderstand verbunden ist. Diese Regelitfiderstände, welche mit zweihundert, 2ol und 2o2 bezeichnet sind, sind mit Kontakten 2o3, 2o4 und 2o5 verbunden, welche der Vier-, Sechs- und Achtzylinderstellung des Knopfes 8o entsprechen. Die oberen Enden der Regelwider-

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stände 2oo, 2ol und 2o2 sind miteinander verbunden und stehen mit einer Leitung 2o6 in Verbindung, die ihrerseits über eine Leitung 176 mit der oberen Klemme des Widerstandes 178 verbunden ist. Daher ist, wenn sich der Knopf 8o in der Vier-, Sechs- oder Achtzylinderstellung befindet, einer der Widerstände 2oo, 2ol oder 2o2 zu dem Widerstand 178 parallelgeschaltet, um den Uirkwiderstand zwischen der Leitung 175 und der Verbindungsstelle der Widerstände 178 und 179 zu verringern. Die Grosse der Widerstände 2oo, 2ol und 32 sind so gewählt oder eingestellt, daß sie von fortschreitend geringerem 'iert sind derart, daß der Viert des Widerstandes 2oo am höchsten und derjenige des Widerstandes 2o2 am niedrigsten ist. Dies ist durch den Umstand bedingt, daß, wenn beispielsweise ein Achtzylinder-Motor verwendet wird, der einzige gemessene Impuls einmal für je acht Impulse auftritt, so daß es offensichtlich erforderlich ist, daß ein grösserer Teil der Spannung am Transistor 17o unter diesen Bedingungen an den Kondensator 18o und das ließgerät 163 gelegt wird.

Das. Gerät wird dadurch geeicht, daß es wahlweise bei Vier-, Sechs- und Achtzylinder-Kraftfahrzeuge angeschaltet wird und die VfId erstände 2oo, 2ol und 2o2 verstellt werden, bis die Ablesungen am Meßgerät 163 in jedem Falle die richtige Verweilzeit in Graden, gemessen durch ein vorher geeichtes Heßgerät oder bei Beobachtung mittels eines Oszilloskops

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ergibt.

Gerät zur Messung der mittleren Spannung«

Wenn der Knopf I06 des Prüfwählsehalters Io5 in seine vierte Stellung bewegt wird, nämlich in die Stellung, in welcher der Zeiger des Knopfes auf "kV durchsclmittlich" zeigt, kann das Gerät zur Bestimmung der an den verschiedenen Zündkerzen bestehenden mittleren Spannung verwendet werden. Wenn sich der Knopf in der erwähnten Stellung befindet, sind die Schalterarme Io8 bis 115 in der Stellung, in welcher der Schalterarm Io8 auf dem Kontakt 215 aufliegt, der Schalterarm lld auf dem Kontakt 216 aufliegt und die Schalterarme 114 und 115 auf den Kontakten 217 und 218 aufliegen. Infolge der Auflage der Schalterarme 114 und 115 auf den Kontakten 217 und 218 ist das Meßgerät 163 an die Kontakte 217 und 218 angeschaltet. V.^rie nachfolgend erläutert wird, wird die Spannung an den Zündkerzen unter diesen Bedingungen an die Kontakte 217 und 218 gelegt.

Zur Ableitung einer Spannung, die von der Spannung an den Zündkerzen abhängt, wird die Spannung an der Wicklung 12 gemessen. Dies geschieht dadurch, daß eine lösbare Verbindung mit dem oberen Ende der zweiten Zündspulen-Sekundärwicklung

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am Punkt 22ο hergestellt wird. Diese Verbindung wird durch einen Kopplungskondensator 221 und ein abgeschirmtes Kabel mit einer Leitung 222 und einer umgebenden leitenden Abschirm- , ung 223 gebildet, welch letztere über einen Widerstand' 224 an Masse liegt. Die Leitung 222 ist mit dem Schalterarm Io8

verbunden, der sich nun in Auflage auf dem Kontakt 215 be-■.-... ,

findet und über den letzteren zurück zur Abschirmung über einen Kondensator 226. Ferner ist zwischen die Leitung 222 und der Abschirmung ein Widerstand 227 und ein weiterer Kondensator 228 geschaltet. Der Widerstand 227 und der Kondensator 228 bilden mit dem Widerstand 224 einen Spannungsteiler, wobei die gemessene Spannung derjenige Teil der Gesamtspannung ist, welcher zwischen dem Mittelleiter 222 und der Masse austritt und an demjenigen Teil des Spannungsteilers besteht, der durch den Widerstand 227 und den Kondensator 228 gebildet wird. Dieser Teil des Spannungsteilers umfaßt, wenn der Schalterarm Io8 sich in Auflage auf dem Kontakt 215 befindet, ferner den Kondensator 226.

Der Leiter 222 des abgeschirmten Kabels ist ferner über eine Leitung 23o verbunden, auf den nun der Schalterarm Ho aufliegt. Der Schalterarm Ho hat seinerseits Verbindung mit einer der Eingangsklemmen eines Verstärkers und Integrators 231. Die Abschirmung 223, welche Endleiter 222 umgibt, ist mit der anderen Eingangsklemme des Verstärker-Integrators durch Leit-

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BAD ORlQifte " ~

ungen 232 und 233 verbunden, welche von der Abschirmung zu dieser anderen Ilingangsklemme führen.

Der Verstärker und Integrator 231 ist eine Vorrichtung zum Glätten, Verstärken und Integrieren der verschiedenen an der Sekundärwicklung 12 des Zündtransformator^ Io auftretenden Spannungsinipulse. Solche Verstärker und Integratoren sind herkömmlich. Der resultierende Ausgang des Verstärkers und Integrators wird über Leitungen 255 und 236 den Kontakten 217 und 21S zugeführt, die, wie erwähnt, nun mit dem Meßgerät 163 verbunden sind. V.'ie erkennbar ist, wird ein Teil der an der Sekundärwicklung 12 auftretenden Spannung dem Eingang des Verstärkers 231 zugeführt, wo sie gesiebt, verstärkt und integriert wird, um eine resultierende Spannung zu erhalten, welche die mittlere Spannung anzeigt, die an der V.'icklung 12 v.-iihrend derjenigen Perioden besteht, während welcher die Zündkerzen normalerweise zünden würden. Die Bedeutung dieser Ablesung besteht darin, daß sie eine Gesacvtanzeige des Zustandes der Zündkerzen gibt. Die erwähnte Spannung wird am Meßgerät 163 abgelesen, das zweckmässig in Kilovolt geeicht ist.

Das Gerät zur Messung der Einzelspannungen

Kenn die Spannung an einer ausgewählta Zündkerze gemessen werden

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soll, wird der Knopf Io6des Wählschalters Io5 in seine Endstellung im Uhrzeigersinn gedreht, d.h.,, in die Stellung, in welcher der Zeiger des Knopfes Io6 auf "IcV einzeln" zeigt. In dieser Stellung befinden sich die Schalterarme Io8, Io9, Ho, 114 und 115 in Auflage auf Kontakten 24o, 241, 242, 245 und 244. Die Schalterarme 114 und 115 sind, wie erwähnt,

ψ an das Meßgerät 163 angeschlossen. Die Kontakte 243 und 244, auf denen sie nun aufliegen, sind mit den Kontakten 217 und und über Leitungen 235 und 236 mit dem Ausgang des Verstärkers und Integrators 231 verbunden. Daher ist ebenso wie bei der Arbeitsweise, bei welcher die mittlere Spannung gemessen wurde, der Ausgang des Verstärkers und Integrators 231 an das Meßgerät 163 angeschaltet. Der Ilauptunterschied des zur Einzelspannungsmessung verwendeten Geräts von dem zur Messung, der mittleren Spannung verwendeten besteht darin, daß Mittel vorgesehen sind,

. welche verhindern, daß das Eingangssignal dem Verstärker und Integrator zugeführt wird, ausgenommen während derjenigen Arbeitstakte, während welchen die gewünschten Zylinder sich im Zündteil ihres Arbeitstaktes befinden.₌ Diese Funktion wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß ein Feldsteuerungsbzw. Feldeffekttransistor 25o an den Eingang des Verstärkers und Integrators angeschaltet wird. Es wird in Erinnerung gebracht, daß, wenn sich der Prüfwählschalter Io5 in der Stellung zur Mesung der mittleren Spannung befand, der vom oberen Ende der Sekundärwicklung 212 ausgehende Leiter 222 über die

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Leitung 23ο, den Kontakt 216 und den SchalteTarmllo mit der Eingangsklemme des Verstärkers verbunden war· Für diese Verbindung war kein "Feldeffekttransistor 25o erforderlich. Wenn sich jedoch der Prüfwählschalter loS in der Stellung zur Einzelspannungsmessung befindet, besteht die Verbindung vom Leiter 222 zum Eingang des Verstärkers und Integrators 231 über den Schalterarm Io8, den Kontakt 24o, die Leitung 252, den Widerstand 253, die Leitung 254, den Schalterkontakt 242 und den Schalterarm llo zu einer der Eiijangsklemmen des Verstärkers und Integrators. Wie ersichtlich, ist der Feldeffekttransistor 25o zwischen die Leitung 254 in dem vorangehend beschriebenen Stromkreis und die Leitung 233 geschaltet, welche zur anderenEingangsklemme des Verstärkers und Integrators führt. Der Feldeffekttransistor ist daher unmittelbar an die Eingangsklemiaen angeschaltet und bewirkt normalerweise das Shunten eines zum Verstärker und Integrator gehenden Eingangssignal, Wenn jedoch eine positive Spannung an die Steuerelektrode (gate electrode) des Feldeffekttransistors 25o gelegt itfird, wird der letztere nichtleitend gemacht, so daß er kein Shunten mehr bewirkt. Zum Anlegen dieser positiven Spannung an die Steuerelektrode 256 ist zwischen der letzteren und der Leitung 65 eine Verbindung vorgesehen, welche wahlweise mit den Ausgängen der verschiedenen Stufen des Ringzählers verbunden wird. Diese Verbindung kann wie folgt verlaufen: von der Leitung 65 über

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die Leitung 258, den Schalterkontakt 241, den Schalterarm Io9 und über die Leitung 259 zur Steuerelektrode 256. Immer wenn einer der Schalter 66 - 73 geschlossen wird, um das Ausgangssignal einer der Stufen der Leitung 65 zuzuführen, wird dieses Ausgangssignal auch der Steuerelektrode 256 zugeführt, um den Feldeffekttransistor nichtleitend zu machen. Hierdurch wird wiederum der Nebenschluß an den Eingangsklemmen des Verstärkers und Integrators 231 weggenommen, so daß die von der Sekundärwicklung 12 abgeleitete Spannung dem Verstärker und Integrator zugeführt werden kann, um am Meßgerät 163 eineSpannung zu erzeugen, welche-die dann an der Sekundärwicklung bestehende Spannung anzeigt. Da diese Spannung kennzeichnend für die besondere Zündkerze bzw. für die besondere Zündvorrichtung des dann in Zündbereitschaft befindlichen Zylinders kennzeichnend ist, ist es möglich, individuell die Spannung an-jeder Zündkerze zu messen und damit den Zustand der Zündkerze zu bestimmen.

Die Gesamtarbeitsweise

In kurzer Zusammenfassung der Arbeitsweise des Gerätes ist zu erwähnen, daß der Ringzähler 3o ständig wirksam ist, um den besonderen Zylinder zu kennzeichnen bzw. zu identifizieren, dessen Zündvorrichtung normalerweise gezündet wird. Dies

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gcschicht dadurch, daß eine Rückstellspannung an die Klemme 39 der ersten Stufe des Ringzählers gelegt wird, wenn eine ausgewählte Zürikerze sich in Zündbereitschaft befindet, beispielsweise die Zündkerze für den Zylinder Nr. 1, welche in der Zeichnung nit 24 bezeichnet ist. Jedesmal, wenn die Unterbrecherkontakte geschlossen werden, wird ein- Impuls über den Rechteckgenerator 6o an die Eingangsklemmen 37 und 38 gelegt, um den Ausgang des Ringzählers von einer Stufe zur nächsten Stufe wciterzustellen. Dies geschieht dadurch, daß die Transistoren einer Stufe nichtleitend gemacht werden und die Transistoren der nächsten Stufe leitend gemacht werden. Dies hat zur Folge, daß aufeinanderfolgend an den Ausgangsklemmen - 47 eine positive Spannung auftritt, welche wahlweise der Leitung 6 5 dadurch zugeführt werden kann, daß ein oder mehrere der Schalter 66 - 73 geschlossen werden. Die Wirkung dieser positiven Spannung, welche"von dem Zeitpunkt an dauert, an welchem sich die Kontakte 16 und 17 anfänglich schliessen bis nach ihrem erneuten öffnen, kann in verschiedener Weise verwendet werden. Im wesentlichen wirkt der Ringzähler als Zylinderidentifiziereinrichtung, welche unabhängig von der Drehzahl wirksam ist, mit-welcher der Motor betrieben wird und unabhängig davon, wie viele Zylinder im Motor vorgesehen sind.

Was die Prüfungen betrifft, die durchgeführt werden können, wenn der Leistungswählschalter Io5 sich in der gezeigten Stellung

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befindet, d.h. in der Stellung, in welcher der Knopf I06 in die "LeistungsprüF'-Stellung eingestellt ist, wird die an die Leitung 65 angelegte Spannung über eine Schmitt-Triggerschaltunguid einen Verstärker der Triggerelektrode eines steuerbaren Siliciumgleichrichters 14o zugeführt, der wirksam an die Unterbrecherkontakte angeschaltet ist. Daher werden, wenn der steuerbare Siliciumgleichrichter durch das Anlegen des aus dem Ringzähler abgeleitetsten Impulses leitend gemacht wird, die Kontakte wirksam kurzgeschlossen, so daß kein Impuls der Zündkerze zugeführt wird, die normalerweise während dieses besonderen Teils des Arbeitsspiels zünden würde. Um dem Fall Rechnung zu tragen, in welchem die kurzzuschliessende Zündkerze diejenige Zündkerze ist, von der der Rückstellimpuls abgeleitet wird, ist eine zusätzliche Einrichtung zur Rückstellung des Ringzählers vorgesehen, die auf der Zahl der Zylinder des zu prüfenden Motors beruht. Diese Einrichtung ist ein weiterer Zylinderwählschalter 79, der durch einen Knopf 8o betätigt wird, welcher für 4, 6 oder 8 Zylinder je nach der Zylinderzahl des zu prüfenden Motors eingestellt werden kann. Immer, wenn der Motor ein Arbeitsspiel beendet, wird der Impuls der letzten Stufe, der dem anzulegenden letzten Zylinder entspricht, als Hilfsrückstellimpuls zur Rückstellung des Ringzählers verwendet. Daher wird, selbst wenn die Zündkerze, welche normalerweise dazu verwendet wird, die Rückstellspannung zu liefern, ausgeshuntet, der Ringzähler weiter-

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liin am Ende jedes Arbeltsspiels zurückgestellt.

Wenn der Knopf I06 des Prüfwählschalters in die Stellung "mittlere Verweilzeit" gedreht wird, wird das Signal an den Unterbrecherkontakten über eine Leitung 164 einem Netzwerk von Widerständen und Kondensatoren und über einen Transistor 17o einem Kondensator 18o zugeführt, so daß der letztere eine Ladung annimmt, welche von der Zeitdauer abhängt, während welcher der Unterbrecher mit den Unterbrecherkontakten 16 und 17 geschlossen ist. Eine geeignete Kompensation dafür, daß der Motor ein Vier-, Sechs- oder Achtzylinder-Motor ist, kann dadurch vorgenommen werden, daß die Widerstände 2ol, 2o2 auswählenden ein Spannungsteilernetz·* werk geschaltet werden, an einem Teil von welchem der Kondensator 18o angeschaltet ist. Der Ausgang des Kondensators 18o wird seinerseits einem Verweilzeit- und Kilovolt-Meßgerät 163 zugeführt. Die Ladung am Kondensator 18o zeigt die Dauer der Verweilzeit an. Im Falle der Messung der mittleren Verweilzeit ist die Ladung am Kondensator 18o das Ergebnis der mittleren Zeit, während welcher die "Kontakte" über ein vollständiges Arbeitsspiel geschlossen sind.

Es sei nun angenommen, daß nuijÖie während des Zündteils des Betriebs eines Zylinders auftretende Verweilzeit gemessen werden soll. Unter diesen Bedingungen wird der Knopf Io6 in

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die Stellung "Einzelverweilzeit¹¹ gebracht. In dieser Stellung ist der Transistor 17o, welcher das Laden des Kondensators 18o steuert, der an das Verweilzeit-ICilovoltmeßgerät 163 angeschlossen ist, an seiner Basiselektrode über den Kollektorschalterarm 112 auf dem Kontakt 191 mit der Leitung 129 ' verbunden, die normalerweise auf einem relativ positiven

W Potential ist. Die Wirkung dieser Verbindung über einen Widerstand 127 besteht darin, daß normalerweise der Transistor 17o unabhängig von der an den Unterbrecherkontakten auftretenden Spannung voll leitend gehalten wird. Wenn jedoch der ausgewählte Zylinder gezündet werden soll und einer der Schalter 66 - 73 geschlossen ist, bewirkt das an die Leitung 65 über die Eingangsstufe der Schmitt-Triggerschaltung gelegte Potential, daß diese Stufe eingeschaltet wird, was einen beträchtlichen Spannungsabfall über den Widerstand 127

^ zur Folge hat, so daß das Basispotential des Transistors 17o ausreichend herabgesetzt wird, um die Steuerung dieses Transistors entsprechend dem Potential an den Kontakten 16 und 17 zu ermöglichen. Daher ist während der Einzelverweilzeitprüfung der Transistor wirksam ständig eingeschaltet mit Ausnahme während des Arbeitsspiels, während welchem die Verweilzeit beobachtet werden soll. Daher wird die am Meßgerät 163 unter diesen Bedingungen auftretende Spannung allein durch die Dauer der Verweilzeit während des Zündzyklus des einen besonderen Zylinders bestimmt.

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Wenn die mittlere Spannung an den Zündkerzen gemessen werden soll, wird der Knopf Io6 des Zahlschalters in die Stellung "kV durchschnittlich" gedreht. In dieser Stellung wird die Spannung an der Sekundärwicklung über einen Verstärker und Integrator an das Verweilzeit- und Kilovolt-Meßgerät 163 gelegt. Das Meßgerät 163 zeigt unter diesen Bedingungen den Mittelwert der von den Zündkerzen während eines vollständigen Motorarbeitsspiels auftretenden Spannungen an.

V.*enn die an irgendeiner Zündkerze auftretende Spannung ge- , messen werden soll, wird der Wählschalter in die Stellung ¹¹IcV einzeln" gedreht. Unter diesen Bedingungen ist der FeId-, effekttransistor 25o an den Eingang des Verstärkers 251 angeschaltet. Dieser Feldeffekttransistor ist normalerweise leitend und wirkt als Nebenschluß an den Eingangsklemmen des Verstärkers und Integrators 231. Venn sich jedoch der zu prüfende besondere Zylinder in der Zündstellung befindet, bewirkt die an die Leitung 65 durch den Ringzähler über den ausgewählten der Schalter 66 - 73 angelegte Spannung die Zufuhr eines Impulses über die Leitung 258 und den l.'ähls cha lter Io9 zur Steuerelektrode des Feldeffekttransistors,. um diesen Transistor während des entsprechenden Teils des Arbeitsspiels abzuschalten. Das aus der Spannung an der Sekundärwicklung der Zündspule abgeleitete Signal wird 4^ann durch den Verstärker und Integrator geleitet, so daß das dreh diesen dem Meßgerät

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zugeführte Ausgangssignal von der Spannung abhängt, die an einer einzelnen ausgewählten Zündkerze besteht.

Die von der Zündkerze abgeleiteten Impulse werden, nachdem sie durch einen Rechteckgenerator geleitet worden sind, zur Betätigung eines Tachometers ISo verwendet, der in Umdrehungen je Minute geeicht ist. Auf diese Weise ist es während der verschiedenen Prüfungen ständig möglich, die Drehzahl des Motors und die Wirkungen solcher Prüfungen auf den Motor in der Leistungsnachweisprüfung zu beobachten. Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß durch die Erfindung ein einziger, gedrängt gebauter Geräteteil zur wahlweisen Durchführung verschiedener Prüfungen am Motor uidbhängig davon, mit welcher Drehzahl dieser betrieben wird, geschaffen wurde, welche Prüfungen entweder'für einen besonderen Zylinder oder für den durchschnittlichen Gesamtbetrieb des Motors vorgenommen werden können.

Patentansprüche:

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Claims (5)

P a t e η t a η s ρ r ü c h e :

1. Analysator für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit Funkenzündung, gekennzeichnet durch eine elektrische Zylinderidentifizierschaltung (35), der an den Funkenerzeuger (11, 17) des Motors angeschaltet werden kann und dazu dient, ein Ausgangssignal an einer einer Reihe von Ausgangsklemmen (4o-47) zu erzeugen und ferner das Ausgangssignal von der einen Klemme zur nächsten zu übertragen, wenn der Funkenerzeuger betätigt wird, so daß die das Ausgangssignal führende Klemme den Zylinder (24-31), der gezündet werden soll, identifiziert, und einen elektrischen Prüfkreis (bei 65), welcher an eine gewählte Ausgangsklemme angeschaltet werden kann.

2. Analysator nach Ansf>ruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfkreis betätigbar ist, wenn der Ausgang sich an der ausgewählten Klemme befindet»

3. Analysator nach Äirsprüch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Prüfkreis den Funken für eine» oder mehrere

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ausgewählte* Zylinder des Motors zur Zündung unwirksam machen kann,

4. Motoranalysator nach den vorangehenden Ansprüchen, da-P durch gekennzeichnet, daß die. Zylinderidentlfizierschalt-' ung einen Ring» oder anderen Zähler für elektrische Impulse / aufweist, der mehrere Stufen besitzt, von denen jede mit einer der Ausgangsklemmen versehen ist, und eine Einrichtung vorgesehen ist, welche bei aufeinanderfolgenden Impulsen vom Funkenerzeuger in Tätigkeit tritt, damit das Ausgangssignal aufeinanderfolgend an auf einander folgen-« den Ausgangsklemmen auftritt,

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5. Analysator sich Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Ruckstellklemme am Impulszähler zur Rückführung der Zählung auf Null beim Empfang einesImpulses,welche Rückstellklemme mit der Verbindung zu einer gewählten Zündkerze gekoppelt werden kann, um den Zähler Jedesmal zurückzustellen, wenn ein Impuls an die erwähnte Zündkerze gelegt wird, oder mit einer aßt Ausgangsklemmen gekoppelt werden kann, welche entsprechend der Zahl der Zylinder des zu prüfenden Motors gewählt werden kann.

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