DE102005021433A1

DE102005021433A1 - Vorrichtung zur Kühlmittelversorgung von zur Überwachung bzw. Vermessung eines auf einem Prüfstand befindlichen Verbrennungsmotors dienenden Druckaufnehmern

Info

Publication number: DE102005021433A1
Application number: DE200510021433
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. Thöne
Original assignee: FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
Current assignee: FEV Europe GmbH
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-05-10
Publication date: 2006-11-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlmittelversorgung von zur Überwachung bzw. Vermessung eines auf einem Prüfstand befindlichen Verbrennungsmotors dienenden Druckaufnehmern, mit einem Kühlmittelkreislauf, der Verteilerelemente zum individuellen Zuführen von unter Druck stehendem Kühlmittel zum jeweiligen Druckaufnehmer aufweist, wobei die Verteilerelemente Stellventile (7) sind und bezüglich der jeweiligen individuellen Rückflußleitung jedes Druckaufnehmers ein Detektor (12) für die Durchsatzmenge an Kühlmittel angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kühlmittelversorgung von zur Überwachung bzw. Vermessung eines auf einem Prüfstand befindlichen Verbrennungsmotors dienenden Druckaufnehmern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, auf Prüfständen bei laufenden Verbrennungsmotoren an diesen Messungen mittels Druckaufnehmern etwa auf Quarzbasis vorzunehmen, und zwar in Bereichen, die einer entsprechenden Temperaturbelastung unterliegen. Die Druckaufnehmer ändern ihr Druckaufnahmeverhalten temperaturabhängig, so daß es notwendig ist, diese zu kühlen. Hierzu ist es bekannt, pumpenbetriebene Wasserkreisläufe zu verwenden, die das unter Druck gesetzte Wasser über einfache Verteilerelemente in Form von Verzweigungsstücken den einzelnen Druckaufnehmern zuführen. Hierbei wird jedoch die pro Zeiteinheit dem jeweiligen, unterschiedlichen Temperaturbelastungen ausgesetzten Druckaufnehmer zugeführte Wassermenge nicht individuell eingestellt oder kontrolliert, so daß sich entsprechende Meßfehler bzw. in schlimmeren Fällen Beschädigungen oder Zerstörungen der Druckaufnehmer bis hin zur Beschädigung des Motors ergeben können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Kühlmittelversorgung von zur Überwachung oder Vermessung eines auf einem Prüfstand befindlichen Verbrennungsmotors dienenden Druckaufnehmern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die es ermöglicht, die Kühlmittelmengen für die einzelnen Druckaufnehmer individuell einzustellen und zu kontrollieren.

Diese Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß werden als Verteilerelemente Stellventile eingesetzt und bezüglich der jeweiligen individuellen Rückflußleitung jedes Druckaufnehmers wird ein Detektor für die Durchsatzmenge an Kühlmittel angeordnet. Hierdurch wird es möglich, die einzelnen Druckaufnehmer kontrolliert und individuell mit Kühlmittel zu versorgen, um auf diese Weise Meßfehler zu reduzieren bzw. Schäden zu vermeiden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt schematisch einen Kühlkreislauf für Druckaufnehmer.
2 zeigt schematisch und ausschnittweise eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Kühlmittelversorgung von Druckaufnehmern.
Der in 1 dargestellte Kühlmittelkreislauf für eine Vielzahl von Druckaufnehmern D (nur zwei dargestellt) umfaßt einen Kühlmittelbehälter 1 mit einem Kühlmittelvorrat 2, von dem eine Pumpe 3 mit parallel geschaltetem Druckregler 3a Kühlmittel ansaugt, aufdrückt und über einen Wärmetauscher 4 und ein Filter 4a einer Bohrung 5 in einer Verteilerleiste 6 zuführt, die – wie in 2 dargestellt – auf dem Kühlmittelbehälter 1 sitzen kann. Die Verteilerleiste 6 trägt eine Reihe von mit der Bohrung 5 in Verbindung stehenden Stellventilen 7 entsprechend der Anzahl von zu versorgenden Druckaufnehmern D. Der Ausgang des jeweiligen Stellventils 7 ist mit einer Versorgungsleitung verbunden, die zu einem individuellen Druckaufnehmer D führt. Der Kühlmittelkreislauf ist ferner gewöhnlich mit einem nicht dargestellten Überdruckventil versehen.
Das dem jeweiligen Druckaufnehmer D zugeführte Kühlmittel wird über eine Rückführleitung einem Anschlußstück 8 zugeführt, wobei die Anschlußstücke 8, gegebenenfalls von der Verteilerleiste 6 aufgenommen, jeweils im Kühlmittelbehälter 1 mündende Ausflußröhrchen 9 aufweisen. Ein aus dem jeweiligen, schräg abwärts gerichteten Ausflußröhrchen 9 wurfparabelartig austretender Kühlmittelstrahl 10 trifft auf eine schräg abwärts gerichtete Prallwand 11 und wird dadurch dem Kühlmittelvorrat 2 zugeführt. Zwar kann das Ausflußröhrchen 9 prinzipiell nach oben oder waagerecht gerichtet sein, jedoch wird es vorteilhafterweise schräg abwärts gerichtet.
Im Bereich des jeweiligen Kühlmittelstrahls 10 ist jeweils ein Detektor 12 für die Durchsatzmenge an Kühlmittel angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 2 umfaßt der Detektor 12 ein in den Kühlmittelstrahl 10 ragendes, schräg abwärts gerichtetes Rohr 13 mit einer kalibrierten Bohrung, das eine Teilmenge an Kühlmittel aus dem Kühlmittelstrahl 10 aufnimmt und einem durch eine Hülse 14 gebildetem, einen Phototransistor 15 zentrisch umgebendem, engen Ringraum zuführt. Unterhalb des Phototransistors 15 ist mit Abstand hierzu eine Leuchtdiode 16 angeordnet, wobei beide eine Lichtschranke bildend mit einer entsprechenden Meßelektronik 17 zur Signalauswertung und gegebenenfalls -anzeige, die insbesondere einen auf das jeweilige Stellventil 7 einwirkenden Regler umfaßt, gekoppelt sind. – Bei nicht manuell verstellbaren, sondern geregelten Stellventilen 7 kann es sich um elektronisch einstellbare Drosseln oder Analog- oder Schaltventile handeln.
Durch die kalibrierte, als Drosselstelle wirkende Bohrung des Rohrs 13 bildet unterstützt durch Kapillarwirkung der Hülse 14 zugeführtes Kühlmittel Tropfen 18 an der Unterseite des Phototransistors 15, die sich von Zeit zu Zeit bei Erreichen entsprechender Größe ablösen und herabfallen. Während des Tropfenaufbaus ist das Empfangssignal der Lichtschranke im wesentlichen unverändert, ändert sich jedoch erheblich infolge Ablösens. Dementsprechend kann eine Tropfenfrequenz festgestellt werden, die ein einfach auswertbares Merkmal für die Korrektheit der Durchflußmenge des Kühlmittels darstellt.
Anstelle des dargestellten Detektors 12 kann auch ein solcher auf wärmetechnischer Basis per Hitzdraht-, Heißfilmsonde oder Thermistor, der von einem Röhrchen geschützt in den Kühlmittelstrahl 10 ragt, mit thermischen Brücken mit Heizelement und zwei stromauf und stromab hiervon angeordneten Temperaturfühlern, ein solcher auf Basis von Kapazitätsänderungen eines Kondensators, durch den hindurch der Kühlmittelstrahl 10 verläuft, auf Basis der Widerstandsänderung zwischen zwei Elektroden, ein Durchflußmesser auf mechanischer Basis im Bereich des Ausflußröhrchens 9 etwa mittels Flügel- oder Peltonrad und elektronischem Drehzahlmesser oder ein Corioliskraft-Meßrohr verwendet werden.
Gegebenenfalls sind optische und/oder akustische Anzeigen, die von der jeweiligen Meßelektronik 17 angesteuert werden, um das Vorhandensein von korrekten Durchflußmengen zwischen oberen und unteren Durchflußgrenzwerten bzw. Abweichungen hiervon anzuzeigen. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, gegebenenfalls den Verbrennungsmotor und/oder der Pumpe 3 abzuschalten.

Claims

Vorrichtung zur Kühlmittelversorgung von zur Überwachung bzw. Vermessung eines auf einem Prüfstand befindlichen Verbrennungsmotors dienenden Druckaufnehmern, mit einem Kühlmittelkreislauf, der Verteilerelemente zum individuellen Zuführen von unter Druck stehendem Kühlmittel zum jeweiligen Druckaufnehmer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerelemente Stellventile (7) sind und bezüglich der jeweiligen individuellen Rückflußleitung jedes Druckaufnehmers ein Detektor (12) für die Durchsatzmenge an Kühlmittel angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Stellventil (7) ein von Signalen des zugehörigen Detektors (12) gesteuerter Regler vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verteilerleiste (6) vorgesehen ist, die die Stellventile (7) trägt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflußleitungen in Anschlußstücken (8) enden, deren Ausgänge (9) in einem Kühlmittelbehälter (1) münden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (12) in bzw. benachbart zu den aus den Ausgängen (9) austretenden Kühlmittelstrahlen (10) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (12) in den Ausgängen (9) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren (12) Lichtschranken sind, die jeweils von durch einen Teilstrom des Kühlmittelstrahls (10) gebildeten Tropfen (18) unterbrechbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Lichtschranke von einem von einer den Teilstrom aufnehmenden Hülse (14) eng umgebenen Phototransistor (15) und einer mit Abstand darunter angeordneten Leuchtdiode (16) gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine kalibrierte Bohrung in den Kühlmittelstrahl (10) ragt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (12) ein solcher auf wärmetechnischer Basis per Hitzdraht-, Heißfilmsonde oder Thermistor, der von einem Röhrchen geschützt in den Kühlmittelstrahl (10) ragt, mit thermischen Brücken mit Heizelement und zwei stromauf bzw. stromab hiervon angeordneten Temperaturfühlern, ein solcher auf Basis von Kapazitätsänderungen eines Kondensators, durch den hindurch der Kühlmittelstrahl (10) verläuft, auf Basis der Widerstandsänderung zwischen zwei Elektroden oder ein Durchflußmesser auf mechanischer Basis etwa mittels Flügel- oder Peltonrad und elektronischem Drehzahlmesser oder ein Corioliskraft-Meßrohr ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Detektor (12) eine optische und/oder akustische Anzeige gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abschalteinrichtung für den Verbrennungsmotor und oder eine Pumpe (3) des Kühlmittelkreislaufs bei Erreichen bzw. Überschreiten unzulässiger Grenzwerte vorgesehen ist.