DE102015007554A1 - Verfahren und Einrichtung zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts für einen Verbrennungsmotor, indem außerhalb des Verbrennungsmotors – ein Behältnis für ein Kalibriergemisch, bestehend aus Öl und einem radioaktiven Tracer, vorgesehen wird – ein mit Kraftstoff und Luft betreibbarer Brenner mit nachgeschaltetem Verdampfer positioniert wird – das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brenner verbrannt und das heiße Brenngas in den Verdampfer eingebracht wird – das Kalibriergemisch in den Verdampfer eingespritzt wird, wobei die Ölbestandteile mit dem Tracer durch das heiße Brenngas im Wesentlichen vollständig verdampft und verbrannt werden – die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner/Verdampfer entweder in den Abgasstrom des Verbrennungsmotors oder direkt in den Partikelfilter eingebracht werden – in Abgasströmungsrichtung gesehen hinter der Aufgabestelle der Verbrennungsrückstände ein Partikelfilter im Abgasstrang vorgesehen wird – die im Partikelfilter gesammelten, den radioaktiven Tracer enthaltenden Verbrennungsrückstände mittels eines Aktivitätsmessgeräts gemessen werden – das Messergebnis einer Protokoll- und Auswerteeinheit zur Verfügung gestellt wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts für einen Verbrennungsmotor.
- Die
DE 10 2013 014 356 A1 offenbart ein Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts für einen Verbrennungsmotor, indem eine Einrichtung zur Verdampfung eines Öls in den Abgasstrang des Verbrennungsmotors eingebaut wird, wobei in die Einrichtung eine definierte Ölmenge sowie ein radioaktiver Tracer eingebracht werden, in Abgasströmungsrichtung gesehen, hinter der Einrichtung ein Partikelfilter im Abgasstrang vorgesehen wird, wobei durch die heißen Abgase des Verbrennungsmotors der vorgesehene Anteil des aktiven Öls verdampft, respektive verbrannt wird und die im nachgeschalteten Partikelfilter gefilterten Partikel mittels eines Sensors gemessen und das Messergebnis einer Protokoll- und Auswerteeinheit zur Verfügung gestellt wird. - Der
US 7,428,838 B2 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts zu entnehmen. Verfahrensgemäß soll die Konfiguration durch Analyse des Abgases herbeigeführt werden, indem dem Abgasstrang des Verbrennungsmotors ein Teilstrom entnommen wird. Diesem Teilstrom wird Öl zugegeben und verbrannt, wobei im Teilstrom Schwefel nachgewiesen werden soll. - Die
EP 1 723 320 B2 offenbart ein Verfahren zur Bestimmung des Ölverbrauchs, der von einem in den Kreislauf zum Recycling der Gehäusegase eines internen Verbrennungsmotors befindlichen System zur Ölabtrennung herrührt, wobei die Gehäusegase aus dem Entweichen der Verbrennungsgase aus dem Brennraum resultieren, wobei - – das Schmieröl des Motors durch Einführen von mindestens einem radioaktiven Tracer in das Öl markiert wird
- – die den Motorblock verlassenden und mit Schmieröl beladenen Gehäusegase durch ein System zur Ölabtrennung befördert werden, wo mindestens ein Teil des in den Gasen enthaltenen Öls abgetrennt, gesammelt und zum Ölsumpf zurückgeführt wird
- – das Öl, das nicht von dem aus dem System zur Ölabtrennung austretenden Gehäusegasen abgetrennt wird, in einer stromabwärts des Systems zur Ölabtrennung befindlichen Ölabscheidevorrichtung abgeschieden wird
- – mit Hilfe eines Detektors, der in der Nähe der Ölabscheidevorrichtung angeordnet wird und empfindlich gegenüber der durch den oder die radioaktiven Tracer emittierten ionisierenden Strahlung ist, die Radioaktivität des nicht in dem System zur Ölabtrennung abgetrennten und in der Ölabscheidevorrichtung zurückbehaltenen Öls gemessen wird, wobei der Detektor mit einem Material geschützt wird, das gegenüber der Strahlung, die durch das im in der Nähe angeordneten Motors umlaufende Schmieröl emittiert wird, so angepasst wird, dass der Detektor ausschließlich die Radioaktivität misst, die sich in der Abscheidevorrichtung akkumuliert und
- – die Ergebnisse dieser Messung an einen Computer übermittelt werden, der in der Lage ist, ausgehend von diesen Ergebnissen den Verbrauch an nicht in dem System zur Abtrennung abgetrennten Schmieröls zu berechnen.
- Durch Vergleichsmessungen mit und ohne Öl im Abgasstrang werden über eine Auswerteinheit Kalibrierungskoeffizienten gebildet.
- Der Ölverbrauch eines Verbrennungsmotors ist ein wichtiges Merkmal für die Funktionsqualität der Kolben und Kolbenringbestückung. Dieser Ölverbrauch hängt hierbei sehr stark vom Betriebspunkt des jeweiligen Motors ab. Daher ist es von großer Bedeutung, ein geeignetes Messverfahren einsetzen zu können, um innerhalb kürzester Zeit ein Ölverbrauchskennfeld für den jeweiligen Motor erstellen zu können.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts bereitzustellen, durch welches mit einfachen Mitteln der tatsächliche Ölverbrauch eines Verbrennungsmotors analysiert werden kann, so dass für den Serieneinsatz dieses Motortyps eine eindeutige Vorhersage des jeweiligen Ölverbrauchs getroffen werden kann.
- Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts bereitzustellen, mittels welchem sichergestellt wird, dass das Kalibriergemisch ohne Bildung von Ablagerungen vollständig verbrannt werden kann.
- Der erste Teil der Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts für einen Verbrennungsmotor, indem außerhalb des Verbrennungsmotors
- – ein Behältnis für ein Kalibriergemisch, bestehend aus Öl und einem radioaktiven Tracer, vorgesehen wird,
- – ein mit Kraftstoff und Luft betreibbarer Brenner mit nachgeschaltetem Verdampfer positioniert wird,
- – das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brenner verbrannt und das heiße Brenngas in den Verdampfer eingebracht wird,
- – das Kalibriergemisch in den Verdampfer eingespritzt wird, wobei die Ölbestandteile mit dem Tracer durch das heiße Brenngas im Wesentlichen vollständig verdampft und verbrannt werden,
- – die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner/Verdampfer in den Abgasstrom des Verbrennungsmotors eingebracht werden,
- – in Abgasströmungsrichtung gesehen, hinter der Aufgabestelle der Verbrennungsrückstände ein Partikelfilter im Abgasstrang vorgesehen wird,
- – die im Partikelfilter gesammelten, den radioaktiven Tracer enthaltenen, Verbrennungsrückstände mittels eines Aktivitätsmessgeräts gemessen werden,
- – das Messergebnis einer Protokoll- und Auswerteeinheit zur Verfügung gestellt wird.
- Die erste Teilaufgabe kann alternativ auch gelöst werden durch ein Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts für einen Verbrennungsmotor, indem außerhalb des Verbrennungsmotors
- – ein Behältnis für ein Kalibriergemisch, bestehend aus Öl und einem radioaktiven Tracer, vorgesehen wird,
- – ein mit Kraftstoff und Luft betreibbarer Brenner mit nachgeschaltetem Verdampfer positioniert wird,
- – das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brenner verbrannt und das heiße Brenngas in den Verdampfer eingebracht wird,
- – das Kalibriergemisch in den Verdampfer eingespritzt wird, wobei die Ölbestandteile mit dem Tracer durch das heiße Brenngas im Wesentlichen vollständig verdampft und verbrannt werden,
- – die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner/Verdampfer einem nachgeschalteten Partikelfilter aufgegeben werden,
- – die im Partikelfilter gesammelten, den radioaktiven Tracer enthaltenden, Verbrennungsrückstände, mittels eines Aktivitätsmessgeräts gemessen werden,
- – das Messergebnis einer Protokoll- und Auswerteeinheit zur Verfügung gestellt wird.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der alternativen erfindungsgemäßen Verfahren sind den zugehörigen verfahrensgemäßen Unteransprüchen zu entnehmen.
- Bei Alternative 1 wird der Verbrennungsmotor mitbetrieben, wobei die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner/Verdampfer in den Hauptabgasstrom des Verbrennungsmotors vor dem Partikelfilter aufgegeben werden.
- Bei Alternative 2 werden die Verbrennungsrückstände unmittelbar dem Partikelfilter zugeführt, so dass der Verbrennungsmotor zur Aktivitätsmessung nicht mitbetrieben werden muss.
- Das Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts beruht auf der Messung der Radioaktivität eines mit dem Öl verbrauchten radioaktiven Tracers. Der betreffende Tracer ist ein Kohlenwasserstoff, an den das Radioisotop GE 69 chemisch gebunden ist.
- Die zweite Teilaufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts für einen Verbrennungsmotor, beinhaltend
- – einen außerhalb des Verbrennungsmotors vorgesehenen, mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch betreibbaren Brenner,
- – einen außerhalb des Verbrennungsmotors vorgesehenen, dem Brenner nachgeschalteten Verdampfer für ein Kalibriergemisch, bestehend aus einem Öl sowie einem radioaktiven Tracer,
- – einem Behältnis einerseits für das Kalibriergemisch und andererseits für Kraftstoff,
- – eine Dosiereinrichtung für das Kalibriergemisch,
- – ein dem Verdampfer nachgeschaltetes Partikelfilter,
- – ein im Bereich des Partikelfilters vorgesehenes Aktivitätsmessgerät,
- – eine Auswerte- und Protokolleinheit.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den zugehörigen gegenständlichen Unteransprüchen zu entnehmen.
- Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in etwa wie folgt wiedergegeben werden
- – das radioaktiv getracerte Öl (Kalibriergemisch), welches vorteilhafterweise die gleiche Zusammensetzung wie die Ölbefüllung des Verbrennungsmotors aufweist, wird über eine Dosiereinheit (Einspritzeinheit) unter Druck in einen Verdampfer eingespritzt,
- – die Menge des durch die Einspritzeinheit eingespritzten Kalibriergemischs ist entweder in seiner eingespritzten Gesamtmasse oder in einer einstellbaren aber konstanten Einspritzrate bekannt,
- – der Verdampfer ist, in Gasflussrichtung gesehen, hinter dem Brenner angeordnet, jedoch räumlich so nahe, dass die verdampften Ölbestandteile mit dem Tracer durch das heiße Brenngas im Wesentlichen vollständig verdampft und verbrannt werden,
- – das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Brenner wird mit so viel Luftüberschuss eingestellt, dass immer noch genügend Sauerstoff für die Oxidation des verdampften Kalibriergemischs zur Verfügung steht,
- – die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner können direkt mittels eines Y- oder T-Rohrstücks einerseits dem Abgasrohr des Verbrennungsmotors hinter dem Abgaskrümmer und bedarfsweise einem vorhandenen Abgasturbolader/einer Abgasnachbehandlungseinrichtung des Motors zusätzlich zugeführt werden.
- Alternativ können die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner/Verdampfer ohne Verzweigung direkt dem Partikelfilter zugeführt werden, so dass der Motor nicht parallel betrieben werden muss.
- Der Brenner und das Verbindungsrohr zum Y- bzw. T-Rohrstück wird vorteilhafterweise mittels einer Isolierung oder bedarfsweise einer zusätzlich zugeführten Heizleistung auf der Temperatur oberhalb der Siedetemperatur (typisch > 450°C) des eingesetzten Öls gehalten.
- Die Kalibrierung kann mit Hilfe der Vorrichtung über zwei Wege vorgenommen werden
- a) Absolutkalibrierung, indem eine absolute Menge des Kalibriergemischs in einer bekannten Masse an Öl in Relation zu einer Differenz im Aktivitätssignal am Aktivitätsmessgerät eingesetzt wird,
- b) durch unterschiedliche Einspritzraten, bei der Einspritzung des Kalibriergemisches können mehrere Steigerungswerte (dA/dt)i des Aktivitätsanstiegs ermittelt werden. Mittels einer Kalibrierkurve kann der Zusammenhang zwischen der gemessenen Größe (Aktivitätszuwachs) (dA/dt)i in cps/h und zu kalibrierender Größe (Ölverbrauch) in g/h hergestellt werden.
- Gegenüber dem unter a) genannten Kalibrierverfahren entfällt der Vergleich von zwei Größen, die auf unterschiedlichen Verfahren gemessen wurden und die damit prinzipbedingte Abweichungen aufweisen.
- Mit der Anordnung der Einspritzung des Gemisches in den Abgasstrang nach Austritt aus dem Motor ist gesichert, dass die gesamte, in einer Probe vorhandene Aktivität in den Partikelfilter transportiert wird. Indem abgesichert wird, dass das eingespritzte Kalibriergemisch durch zusätzliche Lufteinspritzung und zusätzliche Zündquelle vollständig verbrannt wird, kann davon ausgegangen werden, dass sämtliche Ge-69-Atome zu GeO oder GeO2 aufoxidiert und damit als Feststoffpartikel im Filter vollständig zurückgehalten werden. Der Prozess der Einspritzung des Kraftstoffs in den Brenner wird somit von der Einspritzung des Kalibriergemischs getrennt. Die Einspritzung des Kalibriergemischs erfolgt in eine oxidierende Flamme des Brenners. Die sich durch die direkte Einspritzung in den Gasstrom ergebenden höheren Strömungsgeschwindigkeiten sorgen für eine Unterdrückung der Ablagerungsbildung im Brenner/Verdampfer.
- Der Erfindungsgegenstand ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen
-
1 Funktionsschema einer Einrichtung zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts für einen Verbrennungsmotor; -
2 alternatives Funktionsschema; -
3 grafische Darstellung des Tracer-Zerfalls (Zeitverlauf des Aktivitätssignals); -
4 grafische Darstellung einer Kalibrierkurve; -
5 Schaubild des Tracerzerfalls. -
1 zeigt ein Funktionsschema einer Einrichtung1 zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts. Dargestellt ist ein Verbrennungsmotor1' , wie er bspw. auf einem Motorprüfstand eingesetzt wird, ein damit zusammenwirkender rohrförmig ausgebildeter Abgasstrang2 , der in einem Abgasrohr2' ausläuft, einerseits ein Behältnis3 für Öl und einem radioaktiven Tracer (Kalibriergemisch) und andererseits ein Behältnis4 für Kraftstoff K. Über eine Leitung5 wird der im Behältnis4 vorgesehene Kraftstoff K einem Brenner6 zugeführt, in den, wie angedeutet, Luft7 eingeleitet wird. In räumlicher Nähe des Brenners6 ist ein Verdampfer8 vorgesehen. Das im Behältnis3 vorgesehene Kalibriergemisch wird über eine Leitung9 einer Einspritzeinrichtung10 zugeführt, die das Kalibriergemisch in dosierter Form in den Verdampfer8 einspritzt. Bedarfsweise kann dem Kalibriergemisch noch Dieselkraftstoff zum Zwecke der Verdünnung beigemischt werden. - Der Verdampfer
8 ist in diesem Beispiel über eine Leitung11 mit dem Abgasstrang (Y- oder T-Rohrstück)2 des Verbrennungsmotors1' verbunden. Hinter der Aufgabestelle12 , d. h. in Gasströmungsrichtung gesehen (Pfeil), befindet sich ein nachgeschalteter Partikelfilter13 sowie ein, einen Detektor14 enthaltendes Aktivitätsmessgerät15 . Das Funktiosschema ist hierbei als eine Art Prüfstand zu verstehen, wobei das als Protokoll- und Auswerteeinheit ausgebildete Aktivitätsmessgerät15 , respektive dessen errechnete Werte/Parameter zur Kalibrierung des Ölverbrauchsmessgeräts verwendet werden. Die prüfstandsseitig ermittelten Messwerte des jeweiligen Verbrennungsmotors1' sind Zustandsgrößen, wie sie im Serienbetrieb dieses Verbrennungsmotors1' berücksichtigt werden können. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird im Brenner6 verbrannt, wobei hier Temperaturen oberhalb der Ölsiedetemperatur des in den Verdampfer8 eingespritzten Kalibriergemisches gegeben sind. Diese Temperatur beläuft sich üblicherweise auf einen Wert oberhalb von 450°C. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass das eingespritzte Kalibriergemisch durch die heißen Brenngase des Brenners6 im Verdampfer8 vollständig verbrannt werden kann. - Sofern der Verdampfer
8 nicht eingesetzt würde, könnte es geschehen, dass bei Aufgabe eines Kraftstoff-Öl-Gemischs in den Brenner6 sich hier Ablagerungen bilden, die das Messergebnis im Partikelfilter13 verfälschen könnten. Um hier korrekte Messergebnisse zu generieren, ist der Verdampfer8 dem Brenner6 in räumlicher Nähe nachgeschaltet. Verbrennungsrückstände aus dem Brenner6 /Verdampfer8 werden in den Abgasstrang2 des mit vorgebbarer Betriebsdrehzahl mitlaufenden Verbrennungsmotors1' aufgegeben, wobei sich die, den radioaktiven Tracer beinhaltenden, Verbrennungsrückstände im Partikelfilter13 ansammeln. Die Messung der Radioaktivität erfolgt – wie bereits angesprochen – über den Detektor14 , der mit dem Aktivitätsmessgerät15 verbunden ist. Die Kalibrierung des Ölverbrauchsmessgeräts kann hierbei solange durchgeführt werden, bis keine Aktivitätsänderung mehr im Partikelfilter13 gegeben ist. -
2 zeigt ein alternatives Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts1 . Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Abweichend zu1 wird das die Verbrennungsrückstände beinhaltende heiße Brenngas nicht dem Abgasstrang2 aufgegeben, vielmehr direkt in den Partikelfilter13 eingebracht, und zwar über die Leitung11' . Bei dieser Änderung muss der Verbrennungsmotor1' nicht mitbetrieben werden. Das Messverfahren erfolgt in Analogie zu1 . - Die
3 bis5 zeigen Schaubilder, die einerseits mit dem Zerfall des radioaktiven Tracers und andererseits mit der Messung des Tracerzerfalls einhergehen. - Der Ablauf des Verfahrens nach Anspruch 9 wird in
3 durch die Abfolge von 4 Betriebsarten von Motor und Kalibriereinrichtung dargestellt. Der Motor wird die gesamte Zeit in einem stationären Betriebspunkt betrieben. Punkt 1 und 4, welche die Steigungen (dA/dt)1 und (dA/dt)4 aufweisen, werden ohne aktivierte Einspritzung des Öl/Tracer-Gemischs betrieben. Es stellt sich ggf. eine Steigung (dA/dt)1 und (dA/dt)4 ungleich Null ein, die durch Restaktivität im Verbrennungsmotor begründet ist, aber einem Ölverbrauch von Null im Sinne der Kalibrierung entspricht. Deshalb fällt der Schnittpunkt der Geraden mit der x-Achse in4 nicht mit dem Ursprung des Diagramms zusammen. In den Punkten 2, repräsentiert durch (dλ/dt)2 bzw. den Punkt 3, repräsentiert durch (dλ/dt)3, wird jeweils ein Öl/Tracer-Gemisch in den Verdampfer eingespritzt, im Punkt 2 mit einer geringeren Einspritzrate bzw. im Punkt 3 mit einer höheren Einspritzrate. Da die Einspritzrate an Öl/Tracer-Gemisch bekannt ist, können die entsprechenden Punkte in eine Kalibrierkurve wie in4 , zusammen mit den Steigungen aus3 ermittelt, eingetragen werden. -
5 zeigt ein Schaubild, welchem der radioaktive Zerfall des zum Einsatz gelangenden Tracers, in diesem Beispiel das Germanium 69-Isotop, entnommen werden kann. Das Schaubild zeigt über die Zeit (t) den Zerfall des radioaktiven Isotops in counts per second (cps). Die untere Gerade zeigt, dass im Partikelfilter13 noch keine durch Verbrennung messbare Radioaktivität gegeben ist. Der Verbrennungsmotor1' soll in diesem Beispiel mit einer vorgebbaren Drehzahl betrieben werden, die einen Vollstrom der Abgase im Abgasstrang2 bildet. Die außerhalb des Verbrennungsmotors1' angeordnete Vorrichtung wird nun dadurch aktiviert, dass im Brenner6 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird und die heißen Brenngase in den Verdampfer8 eingebracht werden. In die heißen Brenngase wird das Kalibriergemisch unter Druck über die Einspritzeinrichtung10 eingebracht, wobei das Kalibriergemisch hierbei vollständig verbrennt. Dem Vollstrom des Verbrennungsmotors1' wird dann das Verbrennungsrückstände beinhaltende Abgas des Verdampfers8 an der Stelle12 aufgegeben. Die gemeinsamen Gasströme, einerseits des Motors1 und andererseits des Verdampfers8 , werden nun in den nachgeschalteten Partikelfilter13 eingebracht, so dass nach und nach über die Zeit (t) gesehen, sich eine Aktivitätssteigerung des nachweisbaren radioaktiven Isotops im Partikelfilter13 einstellt. Bei konstanter Verbrennung des Kalibriergemischs durch den Verdampfer8 verbleibt schließlich eine gleichbleibende messbare Aktivität im Partikelfilter13 . Der Protokoll- und Auswerteeinheit (Aktivitätsmessgerät15 ) ist die Halbwertzeit des verwendeten Isotops bekannt. Anhand der durch den Detektor14 gelieferten Messwerte wird eine ständige Gegenrechnung zwischen der Halbwertzeit des Isotops und der übermittelten Zerfallsdaten durchgeführt, die sich in ermittelbaren Werten widerspiegelt. Nun kann der Ölverbrauch etwa wie nachstehend angegeben ermittelte werden: - X
- = Anzahl cps/h (Messsignal/Auswertesignal)
- Y
- = Anzahl cps/g Öl (Kalibriergröße)
-
4 zeigt den Zusammenhang zwischen der gemessenen Größe (Aktivitätszuwachs) (dA/dt)i in cps/h und zu kalibrierender Größe (Ölverbrauch) in g/h. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Einrichtung
- 1'
- Verbrennungsmotor
- 2
- Abgasstrang
- 2'
- Abgasrohr
- 3
- Behältnis
- 4
- Behältnis
- 5
- Leitung
- 6
- Brenner
- 7
- Luft
- 8
- Verdampfer
- 9
- Leitung
- 10
- Einspritzeinrichtung
- 11
- Leitung
- 12
- Aufgabestelle
- 13
- Partikelfilter
- 14
- Detektor
- 15
- Aktivitätsmessgerät
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013014356 A1 [0002]
- US 7428838 B2 [0003]
- EP 1723320 B2 [0004]
Claims (13)
- Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts (
1 ) für einen Verbrennungsmotor (1' ), indem außerhalb des Verbrennungsmotors (1' ) – ein Behältnis (3 ) für ein Kalibriergemisch, bestehend aus Öl und einem radioaktiven Tracer, vorgesehen wird – ein mit Kraftstoff und Luft betreibbarer Brenner (6 ) mit nachgeschaltetem Verdampfer (8 ) positioniert wird – das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brenner (6 ) verbrannt und das heiße Brenngas in den Verdampfer (8 ) eingebracht wird – das Kalibriergemisch in den Verdampfer (8 ) eingespritzt wird, wobei die Ölbestandteile mit dem Tracer durch das heiße Brenngas im Wesentlichen vollständig verdampft und verbrannt werden – die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner (6 )/Verdampfer (8 ) in den Abgasstrom (2 ) des Verbrennungsmotors (1 ) eingebracht werden – in Abgasströmungsrichtung gesehen, hinter der Aufgabestelle (12 ) der Verbrennungsrückstände ein Partikelfilter (13 ) im Abgasstrang (2 ) vorgesehen wird – die im Partikelfilter (13 ) gesammelten, den radioaktiven Tracer enthaltenden Verbrennungsrückstände mittels eines Aktivitätsmessgeräts (14 ) gemessen werden – das Messergebnis einer Protokoll- und Auswerteeinheit (15 ) zur Verfügung gestellt wird. - Verfahren zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts für einen Verbrennungsmotor (
1' ), indem außerhalb des Verbrennungsmotors (1' ) – ein Behältnis (3 ) für ein Kalibriergemisch, bestehend aus Öl und einem radioaktiven Tracer, vorgesehen wird – ein mit Kraftstoff und Luft betreibbarer Brenner (6 ) mit nachgeschaltetem Verdampfer (8 ) positioniert wird – das Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brenner (6 ) verbrannt und das heiße Brenngas in den Verdampfer (8 ) eingebracht wird – das Kalibriergemisch in den Verdampfer (8 ) eingespritzt wird, wobei die Ölbestandteile mit dem Tracer durch das heiße Brenngas im Wesentlichen vollständig verdampft und verbrannt werden – die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner (6 )/Verdampfer (8 ) einem nachgeschalteten Partikelfilter (13 ) aufgegeben werden – die im Partikelfilter (13 ) gesammelten, den radioaktiven Tracer enthaltenden, Verbrennungsrückstände mittels eines Aktivitätsmessgeräts (14 ) gemessen werden – das Messergebnis einer Protokoll- und Auswerteeinheit (15 ) zur Verfügung gestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Brenner (
6 ) mit so viel Luftüberschuss eingestellt wird, dass genügend Sauerstoff für die Oxidation des verdampften Kalibriergemischs zur Verfügung steht. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Öl für das Kalibriergemisch die gleiche Zusammensetzung wie die Ölbefüllung des Verbrennungsmotors (
1' ) eingesetzt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibriergemisch über eine Dosiereinheit (
10 ) unter Druck in den Verdampfer (8 ) eingespritzt wird, dergestalt, dass die Menge des eingespritzten Kalibriergemischs entweder seiner eingespritzten Gesamtmasse entspricht oder aber als einstellbare, jedoch konstante Einspritzrate vorgegeben wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdampfer (
8 ), in Gasflussrichtung gesehen, hinter dem Brenner (6 ) räumlich so nahe angeordnet wird, dass die verdampften Ölbestandteile mit dem Tracer durch das heiße Brenngas vollständig verbrannt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner (
6 ) mittels eines Y-oder T-Rohrstücks dem Abgasrohr (2 ) des Verbrennungsmotors (1' zugeführt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierung durch eine absolute Kalibrierung vorgenommen wird, indem eine absolute Menge des Kalibriergemischs in Relation zu einer Differenz im Aktivitätssignal am Aktivitätsmessgerät (
18 ) gesetzt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierung durch unterschiedliche Einspritzraten bei der Einspritzung des Kalibriergemischs in den Verdampfer (
8 ) vorgenommen wird, dergestalt, dass mehrere Steigerungswerte des Aktivitätsanstiegs ermittelt werden, wobei mittels einer Kalibrierkurve der Zusammenhang zwischen der gemessenen Größe, nämlich des Aktivitätszuwachses und der zu kalibrierenden Größe, nämlich des Ölverbrauchs, hergestellt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Tracer ein Kohlenstoff, an den das Radioisotop Ge-69 chemisch gebunden ist, eingesetzt wird.
- Vorrichtung zur Kalibrierung eines Ölverbrauchsmessgeräts (
1 ) für einen Verbrennungsmotor (1' ), beinhaltend – einen außerhalb des Verbrennungsmotors (1' ) vorgesehenen, mit einem Kraftstoff-Luft-Gemisch betreibbaren Brenner (6 ) – einen außerhalb des Verbrennungsmotors (1' ) vorgesehenen, dem Brenner (6 ) nachgeschalteten Verdampfer (8 ) für ein Kalibriergemisch, bestehend aus einem Öl sowie einem radioaktiven Tracer – einem Behältnis (3 ,4 ) einerseits für das Kalibriergemisch und andererseits für den Kraftstoff – eine Dosiereinrichtung (10 ) für das Kalibriergemisch – ein dem Verdampfer (8 ) nachgeschaltetes Partikelfilter (13 ) – ein im Bereich des Partikelfilters (13 ) vorgesehenes Aktivitätsmessgerät (14 ) – eine Auswerte- und Protokolleinheit (15 ) - Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Öl für das Kalibriergemisch die gleiche Zusammensetzung wie die Ölbefüllung des Verbrennungsmotors (
1 ) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Tracer ein Kohlenwasserstoff, an den das Radioisotop Ge-69 chemisch gebunden ist, einsetzbar ist.
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