DE2812545A1 - Testing of motor vehicle IC engines - by accelerating engine from slow to top speed idle running and allowing it to decelerate and stop while monitoring speed - Google Patents
Testing of motor vehicle IC engines - by accelerating engine from slow to top speed idle running and allowing it to decelerate and stop while monitoring speedInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum Prüfen von luftverdichtenden, Procedure for testing air-compressing,
selbst zündenden Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prüfen von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen, insbesondere von in Fahrzeugen eingebauten Brennkraftmaschinen, Zum Prüfen von Brennkraftmaschinen bzw. zum Stellen einer Diagnose, ob ein Motor richtig eingestellt ist oder in welchem Zustand er sich befindet, sind vor allem Motorenprüfstände bekannt. Sie dienen zur stationären Messung verschiedener Betriebszustände und werden für die Abnahme von Motoren, Serienkontrolle und in der Motorenentwicklung verwendet. Für in Fahrzeuge eingebaute Maschinen sind sie nicht anwendbar. self-igniting internal combustion engines The invention relates to a method for testing air-compressing, compression-ignition internal combustion engines, in particular of internal combustion engines installed in vehicles, for testing internal combustion engines or to make a diagnosis as to whether a motor is correctly set or in which In the state it is in, engine test benches are mainly known. They are used for stationary measurement of various operating conditions and are used for the acceptance of Engines, series control and used in engine development. For in vehicles built-in machines they are not applicable.
Weiter kennt man Rollenprüfstände zur stationären aber prüfung von Motoren, die in ein Fahrzeug eingebaut sind.Roller test stands are also known for stationary testing of Motors that are built into a vehicle.
Diese weisen den Nachteil auf, daß für größere Leistungen sehr hohe Anlagekosten entstehen. Aus diesem Grund gibt es leistungsmäßig ausreichend dimensionierte Rollenprüfstände meist nur in Fahrzeug-Herstellerwerken, nicht aber in Reparaturwerkstätten. Dort ist man vielmehr besonders an einer schnellen Motordiagnose mit wenig Aufwand interessiert.These have the disadvantage that they are very high for greater powers Investment costs arise. For this reason, there are sufficiently dimensioned in terms of performance Roller dynamometers mostly only in vehicle manufacturing plants, but not in repair shops. Rather, you are particularly interested in quick engine diagnostics with little effort Interested.
Sehr oft erfolgt die Beurteilung der LeIstung, des Beschleunigungsvermögens, der Abgas trübung und anderes lediglich durch eine Probefahrt. Hierbei ist jedoch meist nur eine subjektive Diagnose durch erfahrenes Werkstattpersonal möglich Weiter ist eisle Prüfvorrichtung bekannt, die auf der Basis von Wasserbremsen arbeitet. Sie wird am Getriebeausgang angeflan.scht und erlaubt es, den Motor bei stehendem Fahrzeug mit beliebigem Drehmoment zu belasten. Als nachteilig müssen hier die zeitraubenden aber notwendigen Montagearbeiten für den An- und Abbau der Vorrichtung gewertet werden.Very often the assessment of the performance, the ability to accelerate, the exhaust gas cloudiness and other things only through a test drive. Here, however, is usually only a subjective diagnosis by experienced workshop personnel possible Next Eisle test device is known that works on the basis of water brakes. It is flanged to the gearbox output and allows the motor to run when it is at a standstill Load the vehicle with any torque. The disadvantage here must be the time-consuming but necessary assembly work for the attachment and dismantling of the device is assessed will.
Bei Ottomotoren schließlich beschränkt sich eine übliche Motordiagnose im wesentlichen auf eine Kompressionsdruckprüfung, meist durch Messung der Anlasserstromstärke in Verbindung mit einer Drehwinkelmarkierung, und auf die Überprüfung des ZUndzeitpunktes sowie der Zündverstellung. Es wird also hauptsächlich die elektrische Anlage überprüft. Eine Aussage über Motorleistung, Drehmoment u.ä. kann nicht abgeleitet werden.In the case of gasoline engines, the usual engine diagnosis is limited essentially on a compression test, usually by measuring the starter current in connection with an angle of rotation marking and checking the ignition timing as well as the ignition advance. So it is mainly the electrical system that is checked. A statement about engine power, torque, etc. cannot be derived.
Hieraus geht bereits klar hervor, daß alle bisher bekannten Motorprüfeinrichtungen bzw. -Methoden entweder zu teuer, umständlich oder zu ungenau sind.From this it is already clear that all previously known engine testing devices or methods are either too expensive, cumbersome or too imprecise.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zum Stellen einer Motordiagnose zu entwickeln, welches mit geringen Hilfsmitteln auch bei in Kraft fahrzeugen eingebauten luftverdichtenden, selbstzündenden Motoren eine schnelle Überprüfung erlaubt, wie die Ein.The object of the invention is to provide a simple method for setting to develop an engine diagnosis, which can be done with little help even with in Motor vehicles built-in air-compressing, compression-ignition engines have a fast Verification allowed as the one.
stellung und der Zustand eines Motors ist und wo evtl.position and the condition of a motor and where possibly
Fehlerquellen zu suchen sind.Sources of error are to be looked for.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß an sich bekannte, zum Messen verschiedener Kenndaten dienende Prüfgeräte zu einer Meßeinheit zusammengefaßt und am Motor angeschlossen werden, daß der Motor dann auf genau vorgegebene, reproduzierbare Betriebsbedingungen gebracht wird, daß er danach gegen die Massenträgheitsmomente seiner Trleowerksteile ohne zusätzliche Belastung über die Bereiche unterer Leerlauf in freier Beschleunigung bis zum Bereich oberer Leerlauf gefahren und anschließend aus dem oberen Leerlauf ohne Kraftstoffzufuhr den Bereich Auslauf bis zum Stillstand durchläuft, und daß dabei die gemessenen Daten von der Meßeinheit in Abhängigkeit von der Zeit erfaßt, verarbeitet und mit vorbekannten Sollwerten verglichen werden, wodurch die Funktion des Motors beurteilbar ist.According to the invention, the object is achieved in that known, Test devices serving to measure various characteristics are combined into one measuring unit and connected to the motor so that the motor is then precisely specified, reproducible Operating conditions is brought that he then against the moments of inertia its Trleowerkteile without additional load over the areas of lower idle driven in free acceleration to the upper idle range and then from the upper idle with no fuel supply the area of the run-out to a standstill runs through, and that the measured data of the measuring unit as a function recorded over time, processed and compared with previously known target values, whereby the function of the engine can be assessed.
Ein solches Verfahren hat vor allem den Vorteil, daß ein in ein Fahrzeug eingebauter Motor nicht ausgebaut oder teilweise ausgebaut werden muß und daß die Prüfung bei stehendem Fahrzeug erfolgt. Wesentlich ist lediglich, daß ein genau definierter Motorzustand eingehalten wird, d.h. sowohl das Kühlwasser als auch das Ol müssen genau die vorgeschriebene Temperatur aufweisen.The main advantage of such a method is that it can be used in a vehicle built-in engine does not have to be removed or partially removed and that the Test carried out with the vehicle stationary. It is only essential that a precise defined engine condition is maintained, i.e. both the cooling water and the Oil must be exactly at the prescribed temperature.
Die freie Beschleunigung des Motors aus dem Bereich unterer Leerlauf heraus wird erreicht durch Verstellen der Brennstoffzumeßeinrichtung in vorgegebener Zeit bis auf Vollast. Umgekehrt erfolgt die Einleitung des Bereiches Auslauf aus dem Bereich oberer Leerlauf ebenfalls durch Verstellen der Brennstoffzumeßeinrichtung in vorgegebener Zeit, jedoch auf Nullförderung.The free acceleration of the engine from the lower idle range out is achieved by adjusting the fuel metering device in a predetermined Time to full load. Conversely, the outlet from area is initiated the upper idle range also by adjusting the fuel metering device in the specified time, but to zero funding.
Durchfährt der Motor in dieser Weise die genannten Bereiche, so ergeben sich die quasi stationären Werte einer Vollastkurve. Durch geeignete Auswahl der zu messenden und zu verarbeitenden Kenndaten kdnnen aus den einzelnen Bereichen Rückschlüsse auf eine Reihe anderer, nicht gemessener oder geprüfte Werte gezogen werden. Dies ist insbesondere vielfach durch Kombination zweier oder mehrerer gemessener Daten der Fall.If the engine travels through the areas mentioned in this way, it results the quasi-stationary values of a Full load curve. Through suitable The characteristic data to be measured and processed can be selected from the individual Inferences about a number of other, unmeasured or tested values to be pulled. In particular, this is often done by combining two or more measured data the case.
DiesbezUglich ird nach der erfindung vorgeschlagen, daß wenigstens die Position des Stellgliedes der Brennstorfzumeßeinrichtung, der Spritzversteller-Verstellwinkel oder der Einspritzzeitpunkt, die Abgastrübung und die Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und verarbeitet werden. Auch ist es sehr zweckmäßig, zumindest noch die Drehbeschleunigung zu ermitteln, was in einfacher Weise durch Differenzieren der jeweiligen Motordrehzahl auf elektronischem Wege möglich ist.In this regard, it is proposed according to the invention that at least the position of the actuator of the fuel metering device, the injection adjuster adjustment angle or the injection time, the exhaust gas opacity and the engine speed as a function measured and processed by time. It's also very useful, at least still to determine the rotational acceleration, which can be done in a simple manner by differentiating the respective engine speed is possible electronically.
Will man eine noch genauere Motordiagnose durchführen, so wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, daß zusätzlich der Luftdurchsatz durch die Zylinder, der Druck in der Kraftstoff-Einspritzleitung und die Kurbelgehäuseentlüftung gemessen und wenigstens zum Teil registriert werden.If one wants to carry out an even more precise engine diagnosis, then according to the invention further proposed that, in addition, the air throughput through the cylinder, the pressure measured in the fuel injection line and the crankcase ventilation and be registered at least in part.
Die in Abhängigkeit von der Zeit gemessenen Daten sind erfindungsgemäß durch einen mehrkanaligen Linienschreiber registrierbar, dessen Aufzeichnungen dann mit auf einer Schablone vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. Die Daten können aber auch durch einen elektronischen Rechner aufgenommen, verarbeitet und mit in diesen Rechner eingespeicherten Sollwerten verglichen werden. Selbstverständlich sind auch weitere, hier nicht genannte, jedoch an sich bekannte Möglichkeiten anwendbar.The data measured as a function of time are according to the invention can be registered by a multi-channel chart recorder, whose recordings then can be compared with setpoints given on a template. The data can but also recorded by an electronic computer, processed and with in setpoints stored in this computer are compared. Of course Further possibilities not mentioned here but known per se can also be used.
Die Verstellung der Brennstofrzumeßeinrichtung bezw. der Weg der Einspri tzpumpen-Regelstange ist wichtig in den Bereichen unterer Leerlauf, freie Beschleunigung und oberer Leerlauf. Er macht eine Aussage über die Einstellung der Einspritzpumpe einschließlich ihrer Angleichung, wodurch in Verbindung mit dem Verhalten des Motors bei freier Beschleunigung (Hochlaufzeit) die Leistung und das Drehmoment beurteilt werden können.The adjustment of the fuel metering device respectively. the way of injection Pump control rack is important in the areas of low idle, free acceleration and top idle. He makes a statement about the attitude the injection pump including its adaptation, whereby in connection with the Behavior of the motor with free acceleration (run-up time) the power and the Torque can be assessed.
Weiter kann durch den Weg in Verbindung mit der Abgastrübung bei freier Beschleunigung das Rauchverhalten und in Verbidung mit dem Kompressionsdruck in den Zylindern das Kaltstartverhalten beurteilt werden, da die Regelstange eine Aussage über die Funktion der Startmenge macht. Schließlich gibt die Regelstange auch Aufschluß über die Stabilität im Leerlauf zur Beurteilung des Leerlaufverhaltens und über die Abregeldrehzahl zur Beurteilung der Abregelung. Auch die Volllast-Einspritzmenge kann festgestellt werden.Further can through the way in connection with the exhaust gas opacity at free Acceleration of smoking behavior and in connection with the compression pressure in the cold start behavior of the cylinders can be assessed, since the control rod makes a statement makes about the function of the starting amount. Finally, the control rod also provides information about the stability when idling to assess the idling behavior and about the cut-off speed for assessing the cut-off. Also the full load injection quantity can be determined.
Der Spritzversteller-Verstellwinkel ist ebenfalls direkt registrierbar. Sollten dabei irgendwelche dynamischen Verzerrungen auftreten, so ist zumindest der gesamte Verstellbereich ersichtlich.The injection timing adjustment angle can also be registered directly. If there are any dynamic distortions, at least it is the entire adjustment range can be seen.
Die Messung der Abgas trübung im Bereich der freien Beschleunigung gibt in Verbindung mit dem Liefergrad, sofern dieser bekannt ist, Aufschluß über die Verbrennung zur Beurteilung des Gaswechselvorganges und in Verbindung mit dem Regelstangenweg kann auf die Einspritzausrüstung geschlossen werden. Was die Aufzeichnung der Drehzahl anbetrifft, so ist sie allein für sich gesehen von Bedeutung, vor allem jedoch zur Ermittlung der Drehbeschleunigung, welche über den gesamten Fahrbereich aufschlußreich ist. Sie macht beispielsweise Aussagen über die Hochlaufzeit zur Beurteilung der Reibung bzw. des Reibmomentes, über den Kraftstoffverbrauch zur Beurteilung der Leistung und über die Abregel- und Enddrehzahl zur Beurteilung des Drehmomentverlaufes.The measurement of the exhaust gas turbidity in the area of free acceleration provides information in connection with the degree of delivery, if this is known the combustion to assess the gas exchange process and in connection with the Control rod path can be deduced from the injection equipment. What the record As far as the speed is concerned, it is of particular importance in itself, above all however, to determine the rotational acceleration, which over the entire driving range is instructive. For example, it makes statements about the ramp-up time Assessment of the friction or the frictional torque via the fuel consumption for Assessment of the performance and the cut-off and final speed to assess the Torque curve.
Allein hieraus ist bereits zu erkennen5 daß man aus relativ wenig Kenndaten, die bei Leerlauf des Motors, lediglich unter Überwindung der Massenträgheitsmomente seiner Triebwerksteile gemessen werden, eine Reihe von Schlüssen auf den Gesamtzustand ziehen kann und daß vielfach zwei oder mehrere Kenndaten miteinander zu betrachten sind bzw. miteinander eine genauere Buerteilung zulassen.From this alone it can be seen5 that one can make relatively little Characteristic data that are available when the engine is idling, only by overcoming the mass moments of inertia its engine parts are measured, a number of conclusions about the overall condition can draw and that often two or more characteristics to be considered together are or allow a more precise office allocation with each other.
Wie bereits erwähnt, kann auch der Luftdurchsatz durch die Zylinder gemessen werden. Durch ihn ist über die Drehzahl beispielsweise der Liefergrad errechenbar.As already mentioned, the air flow through the cylinders can also be measured. It can be used, for example, to calculate the degree of delivery via the speed.
Bei oberer Abregeldrehzahl ist über den Gaswechsel die Leistung beurteilbar, in Verbindung mit der Einspritzausrüstung und dem Kompressionsdruck ist ein Schluß auf die Abgastrübung ziehbar, sofern diese nicht gemessen wird. Mißt man den Druck in der Ansaugleitung, so kann zusammen mit diesem auf den Zustand der gesamten Ansauganlage einschließlich dem Luftfilter oder bei aufgeladenen Motoren auch das Verhalten der Abgasturbine beurteilt werden.At the upper limit speed, the performance can be assessed by changing the gas, in connection with the injection equipment and the compression pressure is a conclusion can be dragged onto the exhaust gas opacity if it is not measured. If you measure the pressure in the intake line, this can affect the condition of the entire intake system together with this including the air filter or, in the case of supercharged engines, the behavior of the Exhaust turbine to be assessed.
Auch der Druck in der Kraftstoff-Einspritzleitung ist zum Stellen einer Motordiagnose heranziehbar, denn durch den Beginn der Einspritzung läßt sich die Funktion und der Verstellbereich des Spritzverstellers beurteilen.The pressure in the fuel injection line can also be adjusted an engine diagnosis can be used, because the start of the injection can assess the function and adjustment range of the injection adjuster.
Weiter wird eine Aussage über das Spritzgesetz gemacht, durch das die Funktion der Einspritzpumpe und der Einspritzdüse, der Abspritzpunkt und die Gleichförderung beurteilbar sind Schließlich ist noch die Beobachtung der Kurbelgehäuse Entltftungs insbesondere im oberen Leerlaufbereich in teressant> denn in Verbindung mit der Kompressionsprüfung gibt sie Aufschluß über die Dichtheit der Kolbenringe und des Kolbens, wodurch auf die Leistung und das Startverhalten geschlossen werden kann.A statement is also made about the injection law, through which the function of the injection pump and the injection nozzle, the injection point and the Equal pumping can be assessed Finally, there is the observation of the crankcase Venting especially in the upper idle range interesting> because in connection With the compression test, it provides information about the tightness of the piston rings and of the piston, which affects the performance and starting behavior can be closed.
Am Rande sei noch vermekt, daß der Ungleichförmigkeitsgrad, der sich auf die gleichmäßige Arbeitsweise der Zylinder bezieht, für eine Diagnose aufschlußreich sein kann, denn durch ihn wird eine Beurteilung des Zustandes des Ventilantriebes und der Kompression in den einzelnen Zylindern möglich.On the edge it should be noted that the degree of non-uniformity, which relates to the uniform operation of the cylinders, is instructive for a diagnosis can be, because it is an assessment of the condition of the valve drive and the compression in the individual cylinders.
Außer den vorstehend kurz behandelten Prüfungsmöglichkeiten, die unterschiedlich kombinierbar sind, können selbstverstEndlich auch andere Beobachtungen angestellt werden, durch die die Motordiagnose noch genauer wird, im allgemeinen dürfte es jedoch bereits ausreichen, die vier erstgenannten Motoreigenschaften zu erfassen und entsprechend auszuwerten.Except for the exam options briefly discussed above, which differ can be combined, other observations can of course also be made through which the engine diagnosis becomes even more precise, in general it should however, it is sufficient to record the first four engine properties mentioned and evaluate accordingly.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines durch ein Registriergerät aufgezeichnetes Kurvenblattes noch kurz veranschaulicht werden.In the following, the invention will be based on a recording device recorded curve sheet can be briefly illustrated.
In der Figur sind durch fünf Kurvenlinien fünf verschiedene Kenndaten eines Motors über die Zeit t dargestellt.In the figure, five different characteristics are indicated by five curved lines of a motor over time t.
Die Kurve 1 zeigt den Spritzversteller-Verstellwinkel, Kurve 2 die Abgas trübung, Kurve 3 den Weg der Einspritzpumpen-Regelstange, Kurve 4 die Motordrehzahl und Kurve 5 die Drehbeschleunigung auf. Mit 6, 7, 8, 9 und 10 sind die jeweiligen Null-Linien bezeichnet. Die Strecke 11 stellt den unteren Leerlaufbereich des Motors dar, während der Strecke 12 erfolgt die freie Beschleunigung, der obere Leerlaufbereich ist mit 13 und der Auslauf dU8 dem oberen Leerlauf mit 14 bezeichnet. Wesentlich und deutlich erkennbar an der Kurve 3 ist, daß die freie Beschleunigung dadurch eingeleitet wird, indem man die Einspritzpumpen-Regelstange bis zum Endanschlag verschiebt.Curve 1 shows the injection phasing angle, curve 2 shows the Exhaust gas turbidity, curve 3 the path of the injection pump control rack, curve 4 the engine speed and curve 5 shows the rotational acceleration. With 6, 7, 8, 9 and 10 are the respective Denoted zero lines. The section 11 represents the lower idle range of the engine represents, during the distance 12, the free acceleration takes place, the upper idle range is denoted by 13 and the outlet dU8 the upper idle with 14. Essential and it can be clearly seen from curve 3 that the free acceleration thereby is initiated by moving the injection pump control rod to the end stop shifts.
Ist ein derartiges Kurvenblatt an einem zu testenden Motor aufgenommen, so werden die Werte, wie beschrieben, mit bekannten Sollwerten verglichen, wodurch eine schnalle Diagnose über den Zustand des Motors abgegeben werden kann.If such a curve sheet is recorded on an engine to be tested, so the values are compared, as described, with known setpoints, whereby a quick diagnosis about the condition of the engine can be given.
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DE19782812545 Withdrawn DE2812545A1 (en) | 1978-03-22 | 1978-03-22 | Testing of motor vehicle IC engines - by accelerating engine from slow to top speed idle running and allowing it to decelerate and stop while monitoring speed |
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1978
- 1978-03-22 DE DE19782812545 patent/DE2812545A1/en not_active Withdrawn
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