Einrichtung zum Anzeigen der von einem Motorfahrzeug mit einer Brennstoff mengeneinheit im 11'Iittel durchfahrenen Strecke. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anzeigen der von einem Motorfahrzeug mit einer Brennstoffmengen einheit im Mittel durchfahrenen Strecke.
Die bisher bekannten Einrichtungen kön nen in drei Klassen geteilt werden. Bei der ersten Klasse wird eine abgemessene Menge Brennstoff in einem kalibrierten Behälter getan, und es wird der Betrag des verbrauch ten Brennstoffes festgestellt für eine be stimmte, vom Fahrzeug durchfahrene Strecke, die durch einen Kilometermesser angezeigt wird. Der Brennstoffspiegel im Behälter stellt sich am Ende der durchfahrenen Strecke auf eine der Marken ein, die die mit der Brennstoffmengeneinheit durchfahrenen Strecken in Kilometer pro Liter anzeigen.
Des auf Motorfahrzeugen bekanntlich stets sehr beschränkten Platzes wegen besitzt der Behälter nur ziemlich kleine Abmessungen und deshalb ist jede Messung auf eine kurze Strecke, beispielsweise . etwa. ein Kilometer, beschränkt.
Die Weg-, Steigungs-, Wetter und Windverhältnisse können aber auf solch kurzen Strecken eine völlig irrige Vorstel lung über die :allgemeine Leistung des Fahr zeuges verursachen. Dann muss die Unter suchung entweder von Hand vorgenommen werden, oder es müssen zwei Instrumente beobachtet werden. hierin liegt eine Mög lichkeit für wesentliche Irrtümer. Drittens muss .der kalibrierte Behälter für jede Unter suchung neu gefüllt werden.
Die zweite Klasse umfasst Einrichtungen, die selbsttätig arbeiten und einen Kilometer messer und einen unter Vakuum stehenden Speisebehälter umfassen, der eine abgemes sene Menge Brennstoff aus einem niedriger gelegenen Behälter ansaugt. und diese Menge an den Maschinenvergaser abgibt. Die Ein richtungen zeigen die von dem Fahrzeug mit jener Brennstoffmenge durchlaufene Strecke an, die jeweils in dem Vakuumbehälter an gesaugt und an den Vergaser abgegeben wird.
Auch diese Brennstoffmenge ist sehr klein, gewöhnlich etwa 0,05 kg, und ein Fahrzeug, das etwa vier Liter Benzin bei 50 Kilometer verbraucht, würde während eines Verbrau- elies von 0,05 kg nur etwa 3;11 Kilometer zu- rücklegen. Die Einrichtungen dieser Klassen gestatten auch den gesamten Brennstoffver brauch und die gesamte Entfernung a.nzu- geben, und man kann die mit einer Brenn- stoffmengeneinlicit durchschnittlich durch fahrene Strecke durch Rechnung feststellen.
Das ist. indessen nicht einfach genug und un geeignet für allgemeine Verwendung, wo eine direkte Ablesung verlangt wird.
Eine dritte Klasse von Einrichtungen gibt ,jederzeit das momentane Verhältnis an zwi schen Brennstoffverbrauch und durchfah rener Strecke und wird durch den zur Ma schine gelangenden Brennstoff und den Kilo metermesser betätigt. Eine solche Anzeige hat aber nur geringen praktischen Wert, da sie noch mehr als die der Einrichtungen der beiden erstgenannten Klassen durch die mo mentanen Steib ings-, @Veg-, Wind- und Wetterverhältnisse beeinflusst wird.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfin- clung ist nun eine Einrichtung, die von Zeit zu Zeit die von einem Fahrzeug mit einer Brennstoffmengeneinheit durchschnittlich zu rückgelegte Strecke anzeigt.
Hat das Fahr zeug, während es beispielsweise ein Liter Brennstoff brauchte, 71/i Kilometer zurü.ck- gelegt, so werden auf der ganzen weiteren Fahrt von der entsprechenden Anzeige nur noch geringe Abweichungen auftreten, je nachdem, ob giinstige oder ungünstige Ver-. hältnisse vorhanden sind. Jede grössere Ab weichung zeigt an, dass irgend etwas in Un ordnung ist.
Wenn ein Führer die durch- ;,hnittliche Leistung seines Fahrzeuges kennt, so kann er die Einrichtung von Hand so einstellen, dass sie diese Leistung angibt und dann nach kurzer Fahrt feststellen, ob die tatsächlithr# Leistung von der erwarteten abweicht.
Das Instrument ist infolgedessen ein zuverlässige; Anzeigemittel für die all- ,),(,meine Leistung eines Motorwagens und vermag a 117 uge'ben, ob das F ahrzeug mit, nor- malein Wirkungsgrad läuft.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungs- gegenstand in Ausführungsbeispielen veran- schaulicht. Es zeigt: Fig. 1 die Anordnung einer Einrichtung an einem Automobil, Fig. 2 die Vorderansicht einer Anzeige- vorrichtung, Fig. 3 die Vorderansicht bei abgenom menem Zifferblatt, Fig. 4 eine Seitenansicht zu Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt,
durch diese Anzeige- vorrichtung; Fig. 6 und 7 zeigen Nocken und den An trieb für einen über ein Zifferblatt spielen den Zeiger; Fig. 8 bis 13 betreffen eine andere An zeigevorrichtung.
Hierbei ist: Fig. 8 eine Vorderansicht des Ziffer blattes, Fig. 9 eine Seitenansicht, in Fig. 8 von links nach rechts gesehen, Fig. 10 ein Schnitt- in Fig. 8 von rechts nach links gesehen; Fig. 11, 12, 13 zeigen Noehen; Fig. 14 bis 2l) betreffen eine dritte An zeigevorrichtung.
Hierbei ist: Fig. 14 die Vorderansicht des Ziffer blattes; Fig. 15 und 16 sind Seitenansichten, in Fig. 14 von links nach rechts bezw. rechts nach links gesehen; Fig. 17 ist: eine Ansicht von unten, Fig. 18 ein Schnitt, wobei verschiedene Teile der Deutlichkeit wegen fortgelassen sind; Fig. 19 und 20 zeigen Nocken tind Teile des Zeigerantriebes.
In Fig, 1 steht die Anzeigevorrielitung z einerseits durch eine biegsame 'Welle b mit der Motorwelle und anderseits durch ein Rohr f mit dem Va.kuumspeisebehälter c in Verbindung, der den Brennstoff aus dem Vor ratsbehälter durch ein Rohr d bezieht und ihn mittelst des Rohre; e an den Vergaser abgibt.
Der Wechsel des atmospliärisehen Druckes und des Vakuums in dem Vakuumspeise behälter c betätigt Wig. 51 die Membrane ,g, die vom äussern Luftdruck während der Saug periode entgegen der Wirkung der Feder la nach innen gedrückt wird, und während der Druckperiode durch die Feder lt wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.
Die Konstruktion des Behälters c ist so, .dass die Brennstoffmenge, die während jeder-Ansaug- periode angesaugt wird, immer gleich gross ist.
Die Membrane g bewegt einen<I>Arm i,</I> der in nicht gezeichneter Weise fest auf einer Spindel j sitzt, die in Trägern k gelagert ist (Fig. 4 und 5). Diese Spindel j trägt an einem auf ihr in nicht gezeichneter Weise festsitzenden Arm Klinken in, a', .die mit- telst einer Feder n gegeneinander gezogen werden und in ein Sperrad o eingreifen. Wäh rend der Bewegung der Membrane g infolge . der Saubawirkung stösst die Klaue -na' gegen einen Zahn des Sperrades o und dreht dieses.
Während der Rückbe-#vegung der Membrane kommt die Klaue in zur Wirkung und dreht das S.perra,d o im selben Sinne, so dass das Sperrad bei jeder Bewegung der Membrane in der gleichen Richtung gedreht wird.
Das Sperrad o sitzt auf einer Spindel g) (Fig. 3), die in Trägern q gelagert ist und eine Schnecke r trägt. Letztere dreht das Schneckenrad s, das seinerseits einen Brenn stoffnocken t antreibt, dessen Radius propor tional .dem Logarithmus des zugehörigen Drehwinkels ist.
Die biegsame Welle b (Fig. 1) .dreht die Spindel -as (Fig. 4), auf der die Schnecke v sitzt, die das Schneckenrad av antreibt, das seinerseits den Entfernungsnok- ken x dreht, dessen Radius proportional dem Logarithmus des zugehörigen Drehwinkels ist. Die Nocken t und x werden durch die bestän dig umlaufende Spindel ic und die durch Sperrad und Klinke gedrehte Spindel p in entgegengesetzten Richtungen gedreht.
Die Nocken<I>t</I> und<I>x</I> besitzen je einen Teil 13 bezw. 14, der ein zur Drehare konzentri scher Kreisbogen ist. Diese Kreisbogenteile besitzen gleiche Radien. Der Kreisbogen 18 .des Brennstoffnockens t ist so lang, d.ass dieser sich gerade um den Kreisbogen verdreht, wäh rend ein Liter Brennstoff verbraucht wird, -und der Kreisbogen 14 des Entfernungs- nockens ist so lang, dass dieser sich gerade um den Kreisbogen verdreht, während das Fahrzeug ein Kilometer zurücklegt.
Die bei den logarithmischen Kurven der beiden Nok- ken sind identisch.
Ein Arm y liegt mit einem Taster z am Nocken t und ein ähnlicher Arm 2 mit einem Taster 3 am Nocken x (Fig. 6). Der Arm sitzt an dem Sonnenrad 4 und der Arm 2 an dem Sonnenrad 5 eines Kegelradplaneten- getriebes. Die beiden Sonnenräder drehen sich frei auf einer Welle 6 .mit der Spindel 8 für das Planetenrad 7. Bei gleich schneller Dre hung der Räder 4 und 5 in entgegengesetzten Richtungen wind das Planetenrad 7 sich auf der Spindel 8 drehen, die dabei in ihrer Lage verharrt.
Jeder Unterschied in den Geschwin digkeiten der Sonnenräder wird jedoch eine Drehung der Spindel 8 und der Welle 6 um deren Achse veranlassen, und zwar mit einer Geschwindigkeit, die dem Geschwindigkeits- unterschied der Sonnenräder proportional ist. Am Ende der Spindel 6 ist ein gezahnter Sek tor 9 befestigt, der in einen Kolben 10 auf der Spindel 11 (Fig. 5 und 6) eingreift; die den Zeiger 12 dreht (Fig. 2 und 4). Dieser zeigt auf einer Skala 50 mit in logarithmi schem Massstab angeordneten Marken, z. B. die mit .der Brennstoffmenge ein Liter durch fahrene Strecke in Kilometer.
Auf der Schneckenspindel p (Fig. 3) ist ein Stirnrad 15 angeordnet, das mit einem Stirnrad 16 auf einer Spindel 17 kämmt, .die Räder 18 und 19 zum Antrieb der Räder 20 und 21 zweier Zählwerke 22, 23 trägt. Die Spindel 17 ist längsverschiebbar, damit das 'Rad 18 ausser Eingriff mit dem Rad 20 ge bracht werden kann. Die Räder 16 und 21 sind so breit, dass sie mit den Rädern 15 und 19 stets im Eingriff bleiben.
Wenn (las Rad 18 ausser Eingriff mit dem Rad 20 ist, so kann die Spindel 17 mittelst des Handgriffes 24 gedreht werden, um das Zählwerk 23 auf Null zu stellen und den Nocken t in die Aus gangsstellung zurück zu bewegen, ohne dass die Angaben auf .dem Zählwerk 22 dadurch berührt werden. Das Zählwerk 23 dient zum Anzeigen des Brenstoffverbrauches während einer Untersuchung, während das Zählwerk 22 ,den gesamten Verbrauch seit der Inbetrieb- setzung der Vorrichtung angibt.
Eine älin- liclie Anordnung von Zählwerken 25, 26 mit :Antriebsrädern 27, ?8 und 29, 30 und mit den Rädern 31, 32, die durch die Spindel tc von der Motorwelle aus bewegt werden, wird zum Anzeigen der gesamten durchmessenen Strecke und der während einer Untersuchung durchfahrenen Strecke verwendet. Das Zähl werk 26 für den Versuch und der Nocken x können durch Drehen des Handgriffes 33 wieder in die Ausgangsstellung gebracht werden.
Die Vorrichtung kann auf zwei Arten in Betrieb gesetzt werden. Da. der Logarithmus von Null gleich minus unendlich ist, kann der Vorrichtung nicht der artig erfolgen, dass am Anfang die den We:- ten 1u11 für den Brennstoff f verbrauch und die durchfahrene Strecke entsprechende Loga rithmen eingestellt werden.
Die Nocken t und x werden so eingestellt, dass die Taster z und 3 de-r Arme y und 2 an die Kreisbogen 13 bezw. 14 der Nocken an deren Anfang anliegen, dann erteilen die bei den Nocken den Armen J und 2, sowie dem Planetengetriebe und dem Zeiger 12 vorerst keine Bewegung. Die durchfahrene Strecke und der verbrauchte Brennstoff werden durch die Zählwerke ?3 und 26 angezeigt.
Da mit einem Liter Brennstoff mehrere Kilometer durchfahren werden können, wird .der Arm 2, der auf dem Entfernungsnocken x läuft, vor dem Arme y auf den logarithmischen Teil seines Nockens geraten und wird mittelst des Planetengetriebes den Zeiger 12 über die Skala. 50 fortbewegen. Solange jedoch noch nicht ein Liter Brennstoff verbraucht ist, was am Zählwerk 23 für den Brennstoffver brauch zu sehen ist, zeigt der Zeiger 12 nicht die mit der Einheit der Brennstoffmenge durchfahrene Strecke an, denn der Brenn- sfaffnocken t. bewegt den Arm y nicht.
So bald aber die Mengeneinheit des Brennstof fes verbraucht. ist, wirkt das Planetengetriebe derart, dass der Logarithmus des Brennstoffes von dem der zurückgelegten Strecke gezogen wird. Wenn beispielsweise das Motorfahrzeug <B>7</B> 1/i Kilometer mit einem Liter Brennstoff zuriicklegt, so wird der Zeiger 12 auf 71,1. zeigen, wenn der erste Liter Brennstoff ver braucht ist (Fig. 2), Der Zeiger 12 bleibt nun unverrückt stehen, solange die mit einem Li ter Brennstoff durchlaufene Entfernung sich nicht. ändert.
Die Nocken t und ;a- rücken all mählich vorwärts und jede Veränderung der Werte wird über die gesamte Versuchsdauer gleiehmässig verteilt. Wenn so die durch schnittlich verbrauchte Brennstoffmenge pro zurückgelegte Strecke über eine Entfernung von 60 Kilometer 7 '/_ Kilometer pro Liter Brennstoff geblieben wäre,
und wenn dann für die nächsten 20 Kilometer infolge un günstiger Fahrverhältnisse oder einer Störun g am Fahrzeug nur 5 Kilometer pro Liter ge fahren werden, so wäre die von dem Zeiger 12 angegebene Marke<B>6, 7</B> Kilometer pro Liter Brennstoff für die Strecke von 80 Kilometer berechnet.
Es versteht sich, dass die Bewegung, die den logaritlimisclien Brennstoffnocken mitge teilt wird, von intermittierender, aber fort schreitender Art ist. Die genaue Anzeige auf ,dem Zifferblatt wird in dem Augenblicke ge geben, in dem der Brennstoffnocken durch den 14embranmeelia.nismus bewegt wird, (l. h. wenn die Brennstoffmenge verbraucht ist,
die zuletzt in die Saugkammer des Va.kuum- zuführungSapparates eingesaugt wurde und gerade eine neue Ladung in die genannte Kammer eingesaugt werden soll. Die Ver änderungen in der Einstellung, unmittelbar nachdem die Ladung in die Saugkammer eingesaugt worden ist. ist nicht gross, wenn jede Ladung nur etwa 0,05 kg beträgt.
Jede Änderung der Zeigerstellung lässt - a Iso eine .Störung am Fahrzeug vermuten.
etwa dass eine Zündkerze verrusst oder der Vergaser teilweise verstopft ist. Die von dem Zeiger 12 gegebene Ablesung zu irgend welcher Zeit: nach Verbraucli clrr Einheit der Brennstoffmenge gibt deshalb einen zuver lässigen Anhalt für die durchschnittliche Leistung des damit ausgerüsteten Fahrzeuges.
Fährt das Fahi,zeug für jeden Liter ver brauchten Brennstoff weniger als zehn Kilo meter, so erhält man, wenn die dem Nocken x entsprechende Gesamtentfernung hundert Einheiten und der Kreisbogenteil des Nok- kens einen Zehntel des Kreises beträgt., auf dem Zifferblatt 50 die mit einem Liter durchfahrene Zahl der Kilometer erst, nach dem das Fahrzeug eine Entfernung von zehn Wegeinheiten. gefahren ist.
Es versteht sich, dass eine vollständige Umdrehung des Entfernungsnockens x je nach den Antriebsrädern irgend einer .Strecke entsprechen! kann. So kann zum Beispiel eine Umdrehung des Entfernungsnockens 80 Kilometern entsprechen. Anderseits kann, um schneller Ergebnisse zu erhalten, die Ein heit des Brennstoffes weniger als ein Liter betragen, z. B. nur einen halben, und es wird dann schon nach einem Brennstoffverbrauch von einem halben Liter die mit einem Liter durchfahrene Strecke angegeben.
Die zweite Art der Anwendung der Vor richtung besteht darin, dass man den Hand griff 24 so dreht, dass das Zählwerk 23 Liter Brennstoff anzeigt und den Handgriff 33 so-, dass das Zählwerk 26 die Entfernung an zeigt, welche das Fahrzeug vermutlich mit einem Liter Brennstoff durchlaufen wird. Dann zeigt auch der Zeiger 12 auf der Skala 50 diese Entfernung für einen Liter Brenn stoffverbrauch an. Dann wird sich die Ab lesung sofort verändern, wenn die Fahrzeug leistung von dem Wert, auf den die Vorrich- tung eingestellt wurde, abweicht, und man braucht nicht zu warten, bis ein Liter Brenn stoff verbraucht ist.
Falls man diese Arbeits weise immer anwenden will, so können die Teile 13 und 14 der Nocken<I>t</I> und<I>x</I> über haupt fortbleiben.
Anstatt die Nocken mit einem kreisrun den Teil zu versehen, kann man in jedem Getriebe toten Gang vorsehen, welcher zum Beispiel einem Zehntel der Umdrehung eines jeden Nockens entspricht. Man kann diesen toten Gang zum Beispiel zwischen Nacken und Schneckengetriebe einschalten. Dieser tote Gang kommt zur Wirkung, wenn die Nocken nach der Rückstellung sich in der Null- oder Anfangsstellung befinden. Bei der Anzeigevorrlehtung nach den Fig. 8 bis 13 werden die Nacken<I>t</I> und<I>x</I> durch Glieder gedreht, die denen der Vor richtung nach Fig. 2 bis 7 ähnlich sind.
Im Interesse einer übersichtlichen Darstellung sind Teile, die für das Verständnis unnötig sind, fortgelassen worden. Mit jedem der beiden Logarithmennocken x und t wirkt ein nach einer .ärchimedisicheri Spirale geformter Nocken zusammen, und zwar der Spiral- nocken 40 .mit dem Brennstoffnocken t und der :Spiralnocken 41 mit dem Entfernungs nocken x.
Spiralfedern 42 und 43 sind mit einem Ende an einem Logarithmennocken und mit ihrem andern Ende an dem Spiralnocken befestigt und wirken dahin, dass die beiden Noekenpaare mit der gleichen Geschwindig keit umlaufen. Ferner wird ein drehbarer Taster 44 bezw. 45 durch eine Feder 46 bezw. 47 mit dem Umfange beider Nocken des Nockenpaares gleichzeitig in Berührung gehalten.
Der Spiralnocken 41. ist auf der Spindel 11 befestigt, die den Zeiger 12 trägt, während der @Spiralnocken 40 fest auf der Büchse 48 sitzt, die den Mittelteil 49 des Zifferblattes trägt, auf dem eine Skala, sitzt, auf welcher der Zeiger 12 die mit einem Li ter Brennstoff durchfahrene Strecke anzeigt (Fig. 8). Auf dem Zifferblatt sind in Fig. 8 drei Skalen angegeben. Auf der äussern Skala .gibt der Zeiger 12 die Strecke in Kilo meter an, die vom Fahrzeug zurückgelegt wird und auf der mittleren Skala ein Pfeil 51 auf der Scheibe 49 die Menge des ver brauchten Brennstoffes.
Der Zeiger 12 wird von den Nocken x und 41 angetrieben und ist zweckmässig durchscheinend, damit man durch ihn hindurch auf der innern Skala ab lesen kann. Beim dargestellten Ausführungs beispiel sind 40 Kilometer zurückgelegt. Der verbrauchte Brennstoff beträgt zwei Liter, es sind .also 20 Kilometer pro Liter .gefahren worden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Die Nocken<I>t</I> und<I>x</I> werden in ent gegengesetzten Richtungen mittelst Schnek- ken und Schneckenrädern gedreht, wie es früher beschrieben worden ist. Die Spiral- noeken 40 und 41 haben das Bestreben, sich mit. den mit ihnen zusammen wirkenden Nocken t und<I>x</I> gleichmässig zu bewegen, aber die Taster 40 und 45 drücken auf den Umfang der Nockenpaare und verhüten so, dass der Umfang der Spiralnocken über den Umfang der Logarithmenneclzen steigt.
Jeder Spiralnocken kann deshalb den Logarithmen nocken nur bis zu dem Masse folgen, wie es der Taster erlaubt.
Die relative Bewegung des Zifferblattes 49 gegenüber dem Zeiger 12 ist infolgedessen dem Unterschied zwischen den Logarithmen der Winkelbewegungen der Schneekenrä.der y und v und deshalb dem Logarithmus des Verhältnisses von Bewegungen proportional, die proportional der verbrauchten Brennstoff menge und der vom Fahrzeug durchlaufenen Strecke sind. Die Skalen auf dem Ziffer blatt sind logarithmisch geteilt und gehen die richtigen Werte.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1.1 bis 20 ist die Anordnung der Loga rithmennocken<I>t</I> und<I>x</I> und ihr Antriebs- meehanismus derselbe. Auf jedem Nocken x bezw. t liegt mit einem Taster z bezw. 3 ein gezahnter Sektor 55 bezw. 56 (Fig. 19 auf ?Ü), der auf einem Zapfen 57 bezw. 58 dreh bar gelagert ist. Die Sektoren drehen Stirn räder 59 und 60, von denen das letztere den beweglichen Teil 49 des Zifferblattes und das erstere den Zeiger 12 in Drehung versetzt.
Die ganze Vorrichtung wirkt wie die in Fig. 3 bis 13 dargestellte.