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Einrichtung zur Anzeige des momentanen Kraftstofverbrauches eines
Kraftfahrzeuges, besogen äuf eine Wegeinheit Die Erfindung betrifft dne Einrichtung
zur Anzeige des momentanen Kraftstoffverbrauches eines Kraftfahrzeuges, bezogen
auf eine egeinheit.
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Die meisten Autofahrer möchten ihr Pahrzeug wirtschaftilich fahren.
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Dazu gehört, dass man den Kraftstoffverbrauch, bezogen auf den zurückgelegten.
eg, möglichst niedrig hält. Der Kraftstoffverbrauch, z.B. je 100 km gefahrene Strecke,
ist daf ür ein übliches Maß, das in allen Autoprospekten erscheint und vom Kfz.
-Hersteller als wichtiges Verkaufsargument betrachtet wird.
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Diese Angabe ist jedoch nur ein grober Mittelwert für mittlere Geschwindigkeiten
und ebene strecken. Es ist allgemein bekannt, dass der Kraftstoffverbrauch bei sehr
hoben Geschwindigkeiten unverhältnismässig stark ansteigt. Aber auch im Stadtverkehr
kann beim häufigen Anfahren mit übermässiger Beschleunigung oder bei Motordrehzahlen,
die im Verhältnis zur eingehaltenen Geschwindigkeit ungünstig sind, unnötig viel
Kraftstoff verbraucht und damit eld verschleudert werden.
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Um wirdklich wirtschaftlich fahren zu können, solte man in jedem
Augenblick
wissen, wie gross die gerade verbrauchte Kraftstoffmenge je Wegeinheit - B. 100
km - ist. in Mesagerät, das diesen Wert anzeigt, ermöglicht es dem Pahrer, den spezifischen
Xra'ftstoffverbra'uch laufend zu überwachen und so Je Liter Kraftstoff die höchstmögliche
Kilometerleistung herauszuholen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu schaffen,
die ständig den Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeuges, bezogen auf eine bestimmte
Wegeinheit (beispielsweise 100 km) in Abhängigkeitvon der momentan gefahrenen Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeuges anzeigt. Erfindungsgemäss geschieht dies dadurch, dass ein in
die Kraftstoffleitung eines Kraftfahrzeuges eingeschalteter und elektrische Impulse
in. Abhängigkeit von der Umdrehungszahl liefernde Durchflussmesser elektrisch mit
der Wicklung eines Kupplungsmagneten verbunden, ist, der bei Erregung eine Kupplung
öffnet, d,ie die mechanische Verbindung zwischen einer am Kilometerzähler des Kraftfahrzeuges
angeschloseenen Antriebswelle und einer Mitnehmerscheibe herstellt, deren, an ihr
angesetzter Mitnehmer einen mit einer geeichten Skala versehenn Walzenzeiger in
Drehung versetzt.
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Nach einer Ausbildung der Erfindung eist der »urchflussmesser als
Kontaktelement einen Schutzrohrkontakt auf, der mit Hilfe eines auf de-r Achse des
Durchflussmessers sitzenden Drehmagneten betätigbar ist und eine Gleichstromquelle
zur Erregung des Kupplungsmagneten an- und abschaltet.
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Gemäss einer weiteren Ausbildung des Erfindung ist zwischen Durchflussmesser
und Kupplungsmagnet ein Ladekondensator, dessen gespeicherte energie zur kurzzeitigen
Betätigung der Magnetkupplung ausreicht, geschaltet.
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Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist anstelle des grossen
Ladekondensators eine monostabile ; Kippstufe, die die elektrischen Impulse zur
3etätigung der Magnetkupplung liefert, geschaltet.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der mit der Mitnehmerscheibe
starr
verbundene Belag der Kupplung mit einer Rücke e fl'te{Ä., er ausgestattet. t.
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Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Walzenzeiger
stark. gedämpft und in Bezug auf diess Dämpfung und seine Masse mit einer relativ
schwachen Rückstellfeder versehen.
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Die erfijndungsgemasse Einrichtung weist den Vorteil auf, dacs ale
jederzeit den spezifischen Kraftstoffverbrauch anzeigt. Sie hält den wirtechaftlich
denkenden Fahrer von unnötigem Schnellfahren ab und ermnöglicht ihm, eine optimale
Geschwindigkeit einzuhalten. Dies ist besonders bei längeren Fahrten auf der Autobahn
wichtig. In diesem Sinne kann sie sogar zur Verkehrserziehung beitragen. Weiterhin
lösst sich damit sofort ein unnormal hoher Kraftstoffverbrauch des Motors, verursacht
durch schlechte Kompression, falsche Zündpunkteinstellung usw., feststellsn und
rechtzeitig beheben Dle Erfindung wird mit Hilfe von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
erläutert; In den Zeichnungen zeigen: Pig. 1 ein Weg-Mengen-Diagramm, das den zurückgelegten
Weg als Funktion des Kraftstoffverbrauches angibt, Fig; 2 ein Leistungs-Mengen-Diagramm,
das die spezifische Wegleistung als Funktion des Kraftstofverbrauches zeigt, Fig.
3 ein Funktionsschema der gesamten Mess- und Anzeigeeinrichtung, Fig. 4 die Anzeigeeinheit,
teilweise geschnitten dargestellt.
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Bezeichnet man die Kraftstoffmenge mit V und aen zurückgelegten eg
mit a, dan ist der Differentialquotient
V' = ## zu bilden und zur
Anzeige zu bringen. Aus technischen Gründen ist es vorteilhafter, wenn man den Reziprokwert
bildet ; d.h. die zurückgelegte Strecke' auf' die' Kraftstoffmenge beizieht. Die
daraus resultierende Beziehung lautet danni ## = s' = ## Für die Zwecke der Messwertgewinnung
genügt der Differenzenquotieht # s/ @ V. Man erhält ihn, indem man für eine fest
vorgegebene Kraftstoffmenge (z.B. 100 cm3) den zurückgelegten Weg misst und, zur
Anzeige bringt. Daraus zrgibt sich die Beziehung s' = const. # 5 d-h. der Zeigerausschlag
ist dem gewünschten Messwert direkt (bzw. umgekehrt) proportional. Dieses Prinzip
findet seinen Niederschlag in den graphischen Darstellungen der Fig. 1 und 2.
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Von einer Tachometerwelle eines Kraftfahrzeuges wird eine Drehbewegung
abgeleitet und mit Hilfe einer biegsamen Welle auf die Antriebswelle 30 des Anzeigegerätes
(Fig. 3) übertrangen. Die Antriebswelle 30 ist über eine elektromagnetische Icupplung
6 und einen Mitnehmer j2 mit einem Walzenzeiger 31 verbunden.
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Ein Durchflussmesser 21, der nach dem Drehkolbenprinzip oder :embrankolbenprinzip
arbeitet, schliesst Je Umdrehung einmal oder mehrmals einen elektrischen kontakt.
Die Zahl der Schliessungen ist lediglich eine Prage der Grössenordnung bzw. der
Auslegung der elektrischen Bchaltung. Als Kontaktanordnung kann beispielsweise ein
Schutzrohrkontakt 23 verwendet werden. Er wird von eine
auf der
Drehaches ded Durchfluesmessers angebrachten Drehmagneten 22 betätigt. mird der
Kontakt geschlossen, denn löst er über einen Kupplungsmagneten 7 für kurse Zeit
eine zwischen Antriebswelle 30, die vgom Kilometersähler kommt, und einen Mitnemer
12 des Walzenzeigers 31 geschaltete Kupplung 6. Dadurch kann der Mithehmer 12 hit
Hilfe einer Rücketelfeder 8 in Nullstellung zurückgebracht Werden, bevor or orneut
mit der Antriebswelle 30 gekuppelt wird.
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Während des Rücklaufes des Mitnehmers 12 bleibt der alzenzeiger 31,
der @tark gedämpft und mit einer schwachen Rückstellfeder 13 versehen ist, praktisch
stehen bzw. bewegt sich nur sehr langsam in Richtung aUç seine Ruhelage zurück.
Dies geschieht wo lang3, bia er erneut vom Mitnehmer 1,2 erfaset und in die neue
Stellung gobracht wird.
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Fig. 3 ste4llt eine schematische Darotellung des Anzeigeteiles dar.
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Da der Kupplungsmagnet 7 nur kurzzeitig betätigt werden soll, um dem
Mitnehmer 12 Zeit zum Rücklauf zu geben, muss die Auzugszeit den Kupplungsmagneten
7 unabhängig von der Schliessungsdauer des ton Durchflussmesser 21 gesteuerten Kontaktes
25 sein. Zu diesem Zweck kann z.B. ein Kondensator 28, dessen gespeicherte Energie
zur Betätigung der Magnetkupplung ausreicht, zwischen 3chutzrohrkontakt 23 und Kupplungsmagnet
7 geschaltet werden. Die Induktivität der Jicklung des Kupplungsmagneten 7 und ihr
Wirkwiderstand sind so zu wählen, dass der Stromkreis auf den aperiodischen Grenzfall
abgeetimmt ist und.eine hnspreohdauer ergibt, die dem Mitnehmer 5 genügend Zeit
zum Rücklauf lässt.
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Es kann aber auch anstelle des Ladekondensators eine monostabile Kippschaltung,
z.B. in Form eines integrierten Halbleiterschaltkreises, verwendet werden. Diese
Kippschaltung ist in der Lage, Jedes Schliessen des' Kontaktes 23 in einen Stromimpuls
gleicher Länge zu verwandeln. je ist auch denkbar, anstelle der mechanischen Anzeige
eine elektrische
Anzeige ettl. Uber ein Lessinstrument oder unter
Verzicht eines Zeigerausschlages ein Warnlämpchen vorzusehen, das bei tberschreiten
von einem vorher eingestellten Höchstwert aufleuchtet oder ein solches Anzeigegeröt
mit einem Gerät zur Anzeige des verbrauchten Kraftstofes zu kombinieren.
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6 Patentansprüche 3 Blatt zeichnungen mit 4 Figuren