DE10055420A1 - Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Maschinen- und Motorenöl - Google Patents
Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Maschinen- und MotorenölInfo
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Abstract
Es wird eine einfach aufgebaute Vorrichtung beschrieben, mit deren Hilfe die Viskosität des Öls von Maschinen oder Motoren ausreichend genau gemessen werden kann, um einen erforderlichen Ölwechsel zu diagnostizieren.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der
Viskosität von Maschinen- und Motorenöl.
Das zur Schmierung von Maschinen und Motoren eingesetzte
Öl unterliegt einem Alterungsprozess. In Folge dessen
verschlechtern sich die Schmiereigenschaften des Öls. Um
die Ölwechselintervalle möglichst groß halten zu können,
ist es bekannt die Dielektrizität des Maschinen- und
Motorenöls kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen
zu messen und bei Erreichen einer bestimmten
alterungsbedingten Dielektrizität einen Ölwechsel
vorzunehmen. D. h. es wird aus der Dieelektrizität des Öls
auf dessen Verschleiß geschlossen. Dadurch die Messung der
Dielektrizität die Viskosität des Öls nur indirekt bestimmt
wird, ist diese Methode relativ ungenau.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Vorrichtung
zum Messen der Viskosität von Maschinen- und Motorenöl
bereitzustellen, welche ausreichend genau ist und
kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Maschinen- und
Motorenöl, mit einem Zulauf und einem Ablauf, mit einer
elektrisch angetriebenen Pumpe, mit einer Drossel, mit
einer Einrichtung zur Messung der Stromaufnahme und/oder
der Drehzahl der Pumpe und mit einem Steuergerät zum
Ansteuern der Pumpe und zum Auswerten der Messung der
Stromaufnahme und der Drehzahl der Pumpe.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein Messsignal
erzeugt, welches in direktem Zusammenhang mit der
Viskosität des Öls. Da die Viskosität des Öls in einem
Zusammenhang mit dem Alterungszustand des Öls steht, kann
aus der gemessenen Viskosität des Öls auf dessen
Alterungszustand geschlossen werden. Auf Grund des
einfachen mechanischen Aufbaus ist die erfindungsgemäße
Vorrichtung kostengünstig herstellbar und hat zudem eine
lange Lebensdauer. Außerdem können die Stromaufnahme und
die Drehzahl der Pumpe einfach gemessen und von einem
Steuergerät ausgewertet werden.
Dabei können Zahnpumpen, Kolbenpumpen oder eine
Flügelpumpen eingesetzt werden.
Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch
gelöst, durch eine Vorrichtung zum Messen der Viskosität
von Maschinen- und Motorenöl, mit einem elektrisch
angetriebenen zylindrischen Rotor, mit einem Rotorgehäuse,
wobei das Rotorgehäuse mit dem Rotor einen Spalt bildet,
mit einer Einrichtung zur Messung der Stromaufnahme
und/oder der Drehzahl des Rotors und mit einem Steuergerät
zum Ansteuern des Rotors und zum Auswerten der Messung der
Stromaufnahme. Bei dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird mit geringem Aufwand ein großflächiger Spalt und einer
konstanten Dicke hergestellt, so dass das Messergebnis
trotz des einfachen Aufbaus relativ genau ist. Außerdem
unterliegt der Rotor keinem nennenswerten Verschleiß, so
dass die Messung im Lauf der Zeit nicht an Genauigkeit
einbüßt.
Zur weiteren Verbesserung der Messgenauigkeit wird die
Temperatur des zu messenden Maschinen- und Motorenöls
gemessen und eine Temperaturkompensation vom Steuergerät
durchgeführt.
Außerdem kann die Messgenauigkeit weiter erhöht werden,
dadurch, dass die Vorrichtung an Hand eines Öls bekannter
Viskosität kalibriert wird. Bspw. kann nach einem Ölwechsel
und bei bekannter Temperatur des Öls eine
Viskositätsmessung durchgeführt werden und das Ergebnis
dieser Messung mit den Angaben des Ölherstellers
abgeglichen werden.
In weiterer Ergänzung der Erfindung gibt das Steuergerät
beim Erreichen einer vorgegebenen Viskosität ein Signal
aus, so dass der notwendige Ölwechsel einerseits,
rechtzeitig erfolgt und andererseits das Öl solange wie
möglich benutzt wird.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, dass das Steuergerät die Pumpe oder den Rotor
nach dem Abschalten der Maschine oder des Motors, dessen
Ölviskosität gemessen werden soll, ansteuert und die
Messung ausführt, so dass das Messergebnis nicht von der
Maschine oder dem Motor bspw. durch Schwingungen oder
Druckschwankungen im Motorenöl beeinträchtigt wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung und deren
Beschreibung entnehmbar.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer
Zahnradpumpe und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Rotor.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer elektrisch
angetriebenen Zahnradpumpe 1 dargestellt. Die Zahnradpumpe
1 fördert Öl (nicht dargestellt) aus einem Zulauf 3 in
einen Ablauf 5. Im Ablauf 5 ist eine Drossel 7 vorgesehen.
Da der Durchflussstrom durch die Drossel 7
viskositätsabhängig ist, ändern sich Drehzahl der
Zahnradpumpe und/oder Stromaufnahme des nicht dargestellten
elektrischen Antriebs der Zahnradpumpe 1 in Abhängigkeit
der Viskosität des Öls, welches von der Zahnradpumpe durch
die Drossel 7 gefördert wird. Da der Zusammenhang zwischen
Durchflussmenge und Vikosität sowie Drehzahl und/oder
Stromaufnahme des elektrischen Antriebs der Zahnradpumpe 1
bekannt sind, kann aus der Messung der Stromaufnahme
und/oder der Drehzahl auf die Viskosität des Öls
geschlossen werden. Damit ist eine einfache, genaue und
kostengünstige Vorrichtung zum Messen der Viskosität von
Maschinen- und Motorenöl verfügbar.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Ein elektrisch
angetriebener zylindrischer Rotor 9 ist nahezu über seinen
gesamten Umfang von einem Gehäuse 11 umschlossen. Zwischen
dem Rotor 9 und dem feststehenden Gehäuse 11 ist ein Spalt
13 konstanter Dicke vorhanden. Das Gehäuse 11 weist eine
Öffnung 15 auf. Durch die Öffnung 15 kann das in Fig. 2
dargestellte oberhalb des Gehäuses 11 vorbei strömende Öl in
den Spalt 13 eindringen. Wenn der Rotor 9 gegenüber dem
Gehäuse 11 verdreht wird, bildet sich eine Scherspannung
zwischen Rotor 9 und Gehäuse 11. Diese Scherspannung ist
ein Maß für die Viskosität des im Spalt 13 befindlichen
Öls. Da sich mit der Viskosität des Öls auch die
Stromaufnahme des in Fig. 2 nicht dargestellten
elektrischen Antriebs des Rotors 9 und/oder dessen Drehzahl
ändert, kann aus der Messung der Stromaufnahme und/oder der
Drehzahl des Rotors auf die Viskosität des Öls geschlossen
werden.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß Fig. 1 und Fig.
2 können bspw. im Hauptstrom hinter dem Ölfilter einer
Brennkraftmaschine angeordnet sein. Durch das Kalibrieren
der erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit einem Öl dessen
Viskosität bekannt ist, kann die Genauigkeit der Messung
der Viskosität gesteigert werden. Gleiches gilt, wenn eine
in den Figuren nicht dargestellte Temperaturkompensation
durchgeführt wird.
Angesteuert werden Zahnradpumpe 1 und Rotor 9 von einem
nicht dargestellten Steuergerät, welches auch die
Auswertung der Messung der Stromaufnahme und/oder der
Drehzahl von Pumpe 1 oder Rotor 9 übernimmt. Sobald die
Viskosität des Öls einen bestimmten Grenzwert überschritten
hat, gibt das nicht dargestellte Steuergerät ein Signal
aus, so dass ein Ölwechsel vorgenommen werden kann. Wenn
die Messung der Viskosität des Maschinen- und Motorenöls
ausgeführt wird beim Stillstand der Maschine oder des
Motors, wird die Genauigkeit der Messung weiter verbessert,
da störende Einflüsse bspw. durch Schwingungen oder
Druckänderungen im Ölkreislauf entfallen.
Alle in der Zeichnung deren Beschreibung und den
Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln
als auch in beliebiger Kombination miteinander
erfindungswesentlich sein.
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Maschinen-
und Motorenöl, mit einem Zulauf () und einem Ablauf (), mit
einer elektrisch angetriebenen Pumpe (), mit einer Drossel
(), mit einer Einrichtung zur Messung der Stromaufnahme
und/oder der Drehzahl der Pumpe () und mit einem
Steuergerät zum Ansteuern der Pumpe und zum Auswerten der
Messung der Stromaufnahme und der Drehzahl.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Pumpe () eine Zahnpumpe, eine Kolbenpumpe oder
eine Flügelpumpe ist.
3. Vorrichtung zum Messen der Viskosität von Maschinen-
und Motorenöl, mit einem elektrisch angetriebenen
zylindrischen Rotor (), mit einem Rotorgehäuse (), wobei
das Rotorgehäuse () mit dem Rotor () einen Spalt () bildet,
mit einer Einrichtung zur Messung der Stromaufnahme
und/oder der Drehzahl des Rotors () und mit einem
Steuergerät zum Ansteuern des Rotors und zum Auswerten der
Messung der Stromaufnahme.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des zu
messenden Maschinen- und Motorenöls gemessen wird, und dass
das Steuergerät eine Temperaturkompensation durchführt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung anhand eines
Öls bekannter Viskosität kalibriert wird.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät beim Erreichen
einer vorgegebenen Viskosität ein Signal ausgibt.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät die Pumpe ()
oder den Rotor () nach dem Abschalten der Maschine oder des
Motors, bei dem die Viskosität des Öls gemessen werden
soll, ansteuert und die Messung ausführt.
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