DE202005008511U1 - Device for measurement of oil consumption of internal combustion engine has oil circuit which from oil sump of engine leads through outer oil tank back to oil sump - Google Patents

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Abstract

The device for the measurement of the oil consumption of an internal combustion engine (1) has an oil circuit which from an oil sump (2) of the engine leads through an outer oil tank (6) back to the oil sump. Means for the forced feeding of the oil into the oil circuit are provided, and a measuring device determines the amount of oil inside the oil tank. The oil tank is designed to hold the whole volume of oil for the engine. The device is in the form of a gravimetric or volumetric measuring device.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Geräte, die zur Erfassung des Ölverbrauchs einer Verbrennungskraftmaschine bestimmt sind, sind an sich bekannt. Zur Durchführung einer Messung wird der zu prüfende Motor nach Maßgabe der Werte eines anhand einer Drehzahl und eines Drehmoment sowie einer Betriebstemperatur beschreibbaren Betriebsmesspunktes nach Maßgabe einer definierten Zeitspanne betrieben. Die Messung des Ölverbrauchs findet im Leerlaufbetrieb des Motors statt, der zur Durchführung der Messung nach Ablauf der Zeitspanne eingestellt wird. Es handelt sich um eine Einzelmessung, wobei zur Gewinnung einer Messreihe bestehend aus einer Vielzahl von Einzelmessungen der genannte Betriebsmesspunkt des Motors stets erneut eingestellt werden muss. Die Gewinnung einer Messreihe ist erforderlich, um ein aussagefähiges und reproduzierbares Messergebnis zu erreichen, welches üblicherweise als spezifischer Verbrauch in Masse/Zeit ausgedrückt wird. Eine Messreihe ist auch erforderlich, um ein Messergebnis unter quasi stationären Betriebsbedingungen zu erreichen, so dass durch Anfahrbedingungen gegebene schwankende Messererbnisse durch Mitteilung ausgleichbar sind.Devices that to record the oil consumption of a Internal combustion engine are determined, are known per se. to execution a measurement becomes the one to be tested Motor according to specification the values of one based on a speed and a torque as well an operating temperature describable operating point after proviso operated a defined period of time. The measurement of oil consumption takes place in the idling mode of the engine, which is used to carry out the Measurement is set after the time has elapsed. It deals to a single measurement, where to obtain a series of measurements consisting of a large number of individual measurements of said operating measuring point the engine must always be set again. The acquisition of a Measurement series is required to make a meaningful and reproducible To achieve measurement result, which is usually considered more specific Consumption expressed in mass / time becomes. A measurement series is also required to obtain a measurement result under quasi-stationary Operating conditions to achieve, so by starting conditions given fluctuating Messererbnisse by communication compensated are.

Die Feststellung eines Ölverbrauchs eines Motors auf diese Weise, nämlich unter Benutzung der zur Durchführung einzelner Messungen eingerichteten Geräte gestaltet sich u. a. aufgrund der Notwendigkeit einer mit jeder Einzelmessung erneuten Einstellung eines Betriebsmesspunktes vergleichsweise aufwändig.The Determination of oil consumption an engine in this way, namely using the to perform individual devices furnished u. a. by virtue of the need for a new setting with each individual measurement a Betriebsmesspunktes comparatively expensive.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art mit Hinblick auf eines aussagefähiges Messergebnis sowie eine bequemere Benutzung hin auszugestalten. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.It The object of the invention is a device of the type described Art with regard to a meaningful measurement result and a more convenient use to design. Solved this object is in such a device by the features of the characterizing part of claim 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach die Einrichtung eines äußeren Ölkreislaufs, in den der zu untersuchende Motor und ein Öltank eingebunden sind, wobei die sich innerhalb des Öltanks befindliche Ölmenge die Messgröße bildet, anhand derer ein Ölverbrauch gemessen wird. Die Kreislaufführung des Öls ist eine wesentliche Voraussetzung für die Bereitstellung entweder einer kontinuierlichen Messung oder kontinuierlichen Messreihe bestehend aus Einzelmessungen, wobei jede Messung darauf abzielt, ausgehend von einer anfänglich in den Kreislauf eingebrachten Ölmenge Veränderungen gegenüber dieser anfänglichen Menge festzustellen. Die Messungen werden innerhalb eines bestimmten Zeitraumes in einem vorgegebenen Betriebspunkt bei unterbrechungsfrei laufendem Motor vorgenommen. Auf diese Weise kann der Messvorgang unter gleichförmigen Betriebsbedingungen während einer solchen Messzeitraumes durchgeführt werden, der als hinreichend angesehen wird, um ein genaues, aussagefähiges und reproduzierbares Messergebnis zu erzielen.essential to the invention is hereafter the establishment of an external oil circuit, in which the examining engine and an oil tank are integrated, wherein the oil contained within the oil tank the Forms the measurand on the basis of which an oil consumption is measured. The circulation of the oil is an essential requirement for providing either a continuous measurement or continuous Measurement series consisting of individual measurements, with each measurement on it aims, starting from an initial one in the circuit introduced amount of oil changes across from this initial one Determine quantity. The measurements will be within a specific Period in a given operating point with interruption-free running engine. In this way, the measuring process under uniform Operating conditions during such a period of measurement is considered sufficient is considered an accurate, meaningful and reproducible To obtain measurement result.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 ist der Öltank derart bemessen, dass sich in diesem im Wesentlichen die gesamte in dem erfindungsgemäßen Kreislauf während der Messung zirkulierende Ölmenge befindet. Dies ermöglicht eine sehr genaue Messung jeglicher Veränderungen, da sich innerhalb des Öltanks nahezu beruhigte Strömungsverhältnisse einstellen.According to the characteristics of claim 2 is the oil tank such that in this essentially the entire in the cycle according to the invention while the measurement of circulating oil quantity located. this makes possible a very accurate measurement of any changes, as within the oil tank almost calm flow conditions to adjust.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 3 und 4 kann die sich innerhalb des Öltanks befindliche Ölmenge gravimetrisch oder volumetrisch erfasst werden. Grundsätzlich stehen diese beiden Varianten zur Verfügung, wobei ferner mit Hinblick auf eine weitere Verarbeitung der Messergebnisse solche Messverfahren benutzt werden sollten, die zur ausgangsseitigen Bereitstellung eines elektrischen, insbesondere digitalen Messsignales führen.According to the characteristics the claims 3 and 4, the amount of oil within the oil tank can be gravimetric or volumetrically detected. Basically, these are both Variants available further with regard to further processing of the measurement results such measuring methods should be used as those on the output side Provision of an electrical, in particular digital measurement signal to lead.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 5 ist in den erfindungsgemäßen Kreislauf eine Absaugpumpe integriert, durch welche in Verbindung mit einer mo toreigenen Ölpumpe eine Zwangsführung des zirkulierenden Öles eingerichtet ist.According to the characteristics of claim 5 is in the circuit according to the invention a suction pump integrated, by means of which in conjunction with a mo t own oil pump forced control of circulating oil is set up.

Die Vorrichtung wird entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 6 durch eine Steuerungseinrichtung komplettiert, welche mit der Messeinrichtung in Verbindung steht. Die Steuerungseinrichtung kann in vielfältiger Weise für eine Auswertung, Protokollierung und visuelle Darstellung des Messergebnisses eingerichtet sein.The Device is according to the features of claim 6 by a control device completed, which with the measuring device communicates. The controller may be in a variety of ways for one Evaluation, logging and visual representation of the measurement result be furnished.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 können zumindest der Öltank sowie die Messeinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Dieses ist mit Schnittstellen zur Anbindung von Leitungen des Ölkreislaufs sowie einer weiteren Schnittstelle für den Anschluss der Steuerungseinrichtung ausgerüstet. Auf diese Weise wird ein komfortables Arbeiten mit der Vorrichtung ermöglicht. Grundsätzlich kann auch die Steuerungseinrichtung in einem solchen Gehäuse untergebracht werden.According to the characteristics of claim 7 can at least the oil tank and the measuring device may be arranged in a common housing. This is with interfaces for connecting lines of the oil circuit and a further interface for the connection of the control device equipped. In this way, a comfortable working with the device allows. Basically also accommodated the control device in such a housing become.

Eine Kraftmessdose entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 8 ist ein funktionssicheres Mittel zur gravimetrischen Erfassung der Ölmenge des an dieser aufgehängten Öltanks. Es kommen jedoch auch andere Mittel in Betracht wie z. B. zum Aufsetzen des Öltanks eingerichtete Wägezellen und dergleichen.A load cell according to the features of claim 8 is a functionally reliable means for gravimetrical detection of the amount of oil suspended from this oil tank. However, other means come into consideration such. B. mounted on the oil tank load cells and like.

Die Merkmale der Ansprüche 9 und 10 sind auf weitere Ausgestaltungen des Öltanks sowie der Steuerungseinrichtung gerichtet.The Features of the claims FIGS. 9 and 10 are further embodiments of the oil tank and the controller directed.

Man erkennt anhand der vorstehenden Ausführungen, dass in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Arbeitsmittel zur kontinuierlichen bzw. quasi kontinuierlichen Erfassung des Ölverbrauchs einer Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt wird, welche ein bequemes Arbeiten bei hoher Messgenauigkeit bietet.you recognizes from the foregoing that in the device according to the invention a tool for continuous or quasi-continuous Capture of oil consumption an internal combustion engine is provided which a provides comfortable working with high measuring accuracy.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to the accompanying Drawings are explained in more detail. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung des Ölverbrauchs einer Verbrennungskraftmaschine; 1 a schematic representation of an embodiment of a device according to the invention for measuring the oil consumption of an internal combustion engine;

2 zwei mögliche grafische Darstellungen des mittels einer Vorrichtung gemäß 1 gewonnenen Messergebnisses. 2 two possible graphical representations of by means of a device according to 1 obtained measurement result.

Mit 1 ist in 1 eine Verbrennungskraftmaschine bzw. ein Motor bezeichnet, welche/ welcher in zeichnerisch nicht dargestellter Weise zwecks Untersuchung seines Ölverbrauchs auf einem Prüfstand ortsfest gehalten ist. Zu diesem Zweck wird im Bereich der Ölwanne 2 des Motors 1, und zwar vorzugsweise an deren tiefster Stelle eine Absaugstelle 3 eingerichtet, an der eine Absaugleitung 4 angeschlossen wird. Diese führt über eine Absaugpumpe 5 in einen äußeren Öltank 6, der in zeichnerisch nicht dargestellter Weise an einer Kraftmessdose 7 aufgehängt ist.With 1 is in 1 denotes an internal combustion engine or an engine, which / which is held stationary in a graphically unrepresented manner for the purpose of investigating its oil consumption on a test bench. For this purpose, in the area of the oil pan 2 of the motor 1 , Preferably at its lowest point a suction point 3 furnished, at the a suction line 4 is connected. This leads via a suction pump 5 in an outer oil tank 6 , in a graphically not shown manner on a load cell 7 is suspended.

Die Kraftmessdose 7 steht über eine Datenleitung 8 mit einer Steuerungseinrichtung 9, z,. B. einem Prüfstandrechner in Wirkverbindung. An dem Öltank 6 bodenseitig angeschlossen ist eine Ölleitung 10, die direkt mit dem Ansaugschnorchel einer nicht gezeigten motoreigenen Ölpumpe in Verbindung steht.The load cell 7 is over a data line 8th with a control device 9 , z ,. B. a test bench computer in operative connection. At the oil tank 6 connected to the bottom is an oil line 10 , which is directly connected to the intake snorkel of a motor oil pump, not shown, in connection.

Schließlich ist mit 11 eine Entlüftungsleitung bezeichnet, über welche ein Druckausgleich zwischen dem Öltank 6 einerseits und dem Innenraum des Motor 1 hergestellt ist.Finally, with 11 denotes a vent line, via which a pressure equalization between the oil tank 6 on the one hand and the interior of the engine 1 is made.

Die Absaugleitung 4, die Ölleitung 10 sowie die Entlüftungsleitung 11 sind als flexible, schlauchartige Leitungen ausgebildet.The suction line 4 , the oil pipe 10 and the vent line 11 are designed as flexible, hose-like lines.

Der Öltank 6, die Kraftmessdose 7 einschließlich deren Aufhängung sowie die Ansaugpumpe 5 können innerhalb eines gestrichelt angedeuteten gemeinsamen Gehäuses 12 angeordnet sein, welches mit den entsprechenden Anschlussstellen für die Absaugleitung 4, die Ölleitung 10, die Entlüftungsleitung 11 sowie einer Datenleitung 8 ausgerüstet ist.The oil tank 6 , the load cell 7 including its suspension and the suction pump 5 can within a common housing indicated by dashed lines 12 be arranged, which with the appropriate connection points for the suction 4 , the oil pipe 10 , the vent line 11 as well as a data line 8th equipped.

In diesem Gehäuse 12 sind die Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ölverbrauchsmessung im Wesentlichen zusammengefasst.In this case 12 the components of the device according to the invention for oil consumption measurement are essentially summarized.

Das Wirkungsprinzip dieser Messanordnung besteht nunmehr darin, dass bei laufendem Motor ein externer Ölkreislauf eingerichtet ist, der ausgehend von der Ölwanne 2 über die Absaugpumpe 5 und dem Öltank 6 zurück zu der Ölwanne 2 führt, wobei über die motoreigene Ölpumpe und die Ölleitung 10 aus dem Öltank 6 Öl abgesogen und innerhalb des Motors 1 in üblicher Weise zu Schmierungs- und Kühlungszwecken benutzt wird.The operating principle of this measuring arrangement consists in the fact that when the engine is running an external oil circuit is set up, starting from the oil pan 2 over the suction pump 5 and the oil tank 6 back to the oil pan 2 leads, using the engine's own oil pump and the oil line 10 from the oil tank 6 Sucked off oil and inside the engine 1 is used in the usual way for lubrication and cooling purposes.

Die Gesamtmenge des in diesem Kreislauf in Richtung der Pfeile 13 zirkulierenden Öles entspricht der üblicherweise bei einem Motor des gerade zu prüfenden Typs eingesetzten Menge.The total amount of in this cycle in the direction of the arrows 13 circulating oil corresponds to the amount usually used in an engine of the type being tested.

Innerhalb des Öltanks 6 bildet sich im stationären Zustand eines Motorbetriebes ein definierter Pegel des Öles aus. Es wird davon ausgegangen, dass die, innerhalb der Ölleitung 10, dem Motor 1 und die Absaugleitung 4 befindliche Ölmenge im wesentlichen konstant ist, so dass ein Ölverbrauch faktisch durch ein Absinken des Pegels innerhalb des Öltanks 6 darstellbar ist. Die Masse des innerhalb des Öltanks 6 befindlichen Öles ist somit nach Maßgabe eines eingetretenen Ölverbrauchs veränderlich und wird erfindungsgemäß gravimetrisch mittels der Kraftmessdose 7 erfasst, wobei ein dementsprechender Messwert über die Datenleitung 8 dem Prüfstandrechner 9 übermittelt wird.Inside the oil tank 6 In the stationary state of a motor operation, a defined level of the oil is formed. It is assumed that, within the oil pipeline 10 , the engine 1 and the suction line 4 amount of oil is substantially constant, so that an oil consumption in fact by a drop in the level within the oil tank 6 is representable. The mass of the inside of the oil tank 6 located oil is thus variable according to a occurred oil consumption and is inventively gravimetric by means of the load cell 7 detected, with a corresponding measured value via the data line 8th the test bench computer 9 is transmitted.

Zur Gewinnung von Messdaten betreffend den Ölverbrauch, zweckmäßigerweise in der Form eines spezifischen Verbrauches, beispielsweise auf die Betriebszeit des Motors bezogen, wird ein längerer Messzeitraum benötigt, der mit Hinblick auf eine aussagekräftiges genaues Ergebnis 20 Stunden bis 25 Stunden nicht unterschreiten sollte. In diesem Zeitraum muss mit Hinblick auf die Genauigkeit des Ergebnisses ein unterbrechungsfreier Betrieb des Motors sichergestellt sein.to Obtaining measurement data relating to the oil consumption, expediently in the form of a specific consumption, such as the Operating time of the engine, a longer measurement period is needed with regard to a meaningful accurate result not less than 20 hours to 25 hours should. In this period must be in terms of accuracy the result ensures uninterrupted operation of the engine be.

Zweckmäßigerweise wird die Messung gleichförmig über den gesamten Messzeitraum nach Maßgabe fester Zeitintervalle, beispielsweise in einem 10-Minuten-Takt durchgeführt, wobei zum Ausgleich von Schwankungen der Masse des Öltanks jede einzelne Messung während einer Zeitspanne von 60 Sekunden durchgeführt werden sollte, um einen gemittelten Messwert zu erreichen.Conveniently, the measurement becomes uniform over the entire measuring period as specified fixed time intervals, for example, carried out in a 10-minute cycle, wherein to compensate for fluctuations in the mass of the oil tank every single measurement while a period of 60 seconds should be performed by one average measured value.

Besonders vorteilhaft kann eine solche aus einer gleichförmigen Folge einzelner Messungen bestehende Messreihe in einem automatisierten, durch die Steuerungseinrichtung 9 gesteuerten Betrieb erfolgen.Such a series of measurements consisting of a uniform sequence of individual measurements can be particularly advantageous in an automated manner by the control device 9 controlled operation done.

2 zeigt das Messergebnis in Abhängigkeit von der entlang der Abszisse aufgetragenen Laufzeit des Motors und zwar anhand einer ersten Kurve 14, welche den gesamten Ölverbrauch in [g] zeigt und einer zweiten Kurve 15, welche den spezifischen, jeweils auf die Messzeit bezogenen Ölverbrauch in [g/h] zeigt. Letztgenannte Kurve 15 nähert sich mit zunehmender Messzeit asymptotisch einem konstanten Wert, der zur Kennzeichnung des Ölverbrauchsverhaltens des untersuchten Motors charakteristisch ist. 2 shows the measurement result as a function of the applied along the abscissa running time of the engine and that on the basis of a first curve 14 , which shows the total oil consumption in [g] and a second curve 15 , which shows the specific, in each case on the measurement time related oil consumption in [g / h]. Last curve 15 approaches asymptotically a constant value with increasing measurement time, which is characteristic of the characterization of the oil consumption behavior of the examined engine.

Claims (10)

Vorrichtung zur Messung des Ölverbrauchs einer Verbrennungskraftmaschine (1), gekennzeichnet durch einen Ölkreislauf, der ausgehend von einer Ölwanne (2) der Verbrennungskraftmaschine (1) über einen äußeren Öltank (6) zurück zu der Ölwanne (2) führt, durch Mittel zur Zwangsführung des Öls in diesem Ölkreislauf sowie durch eine zur Erfassung der sich innerhalb des Öltanks (6) befindlichen Ölmenge bestimmte Messeinrichtung.Device for measuring the oil consumption of an internal combustion engine ( 1 ), characterized by an oil circuit starting from an oil sump ( 2 ) of the internal combustion engine ( 1 ) via an outer oil tank ( 6 ) back to the oil pan ( 2 ), by means for restraining the oil in this oil circuit and by detecting the oil inside the oil tank ( 6 ) located amount of oil specific measuring device. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Öltank (6) zur Aufnahme vom im Wesentlichen der gesamten Ölmenge der Verbrennungskraftmaschine (1) eingerichtet ist.Device according to claim 1, characterized in that the oil tank ( 6 ) for receiving substantially the entire amount of oil of the internal combustion engine ( 1 ) is set up. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine gravimetrische Messeinrichtung.Device according to claim 1, characterized by a gravimetric measuring device. Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine volumetrische Messeinrichtung.Device according to claim 1, characterized by a volumetric measuring device. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Zwangsführung des Öls durch eine Absaugpumpe (5) gebildet ist, die im Verlauf einer Ansaugleitung (4) zwischen der Ölwanne (2) und dem Öltank (6) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the means for positive guidance of the oil by a suction pump ( 5 ) formed in the course of a suction line ( 4 ) between the oil pan ( 2 ) and the oil tank ( 6 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5 gekennzeichnet ferner durch eine Steuerungseinrichtung (9), die über eine Datenleitung (8) mit der Messeinrichtung in Verbindung steht.Device according to one of the preceding claims 1 to 5 characterized further by a control device ( 9 ), which are connected via a data line ( 8th ) is in communication with the measuring device. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Öltank (6) sowie die Messeinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse (12) angeordnet sind.Device according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that at least the oil tank ( 6 ) and the measuring device in a common housing ( 12 ) are arranged. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 3 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung durch eine Kraftmessdose (7) gebildet ist, an welcher der Öltank (6) aufgehängt ist.Device according to one of the preceding claims 1 to 3 or 5 to 7, characterized in that the measuring device by a load cell ( 7 ) is formed, at which the oil tank ( 6 ) is suspended. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8 gekennzeichnet durch eine, zur Verbindung eines Kopfraumes des Öltanks (6) mit dem Innenraum der Verbrennungskraftmaschine (1) bestimmte Entlüftungsleitung (11).Device according to one of the preceding claims 1 to 8 characterized by a, for connecting a head space of the oil tank ( 6 ) with the interior of the internal combustion engine ( 1 ) certain vent line ( 11 ). Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (9) zur Gewinnung einer Messreihe bestehend aus Einzelmessungen zur automatisierten, taktweisen Auslösung von Messvorgängen nach Maßgabe vorgebbarer Messzeitpunkte innerhalb eines vorgebbaren Messzeitraumes eingerichtet ist.Device according to one of the preceding claims 5 to 8, characterized in that the control device ( 9 ) is set up to obtain a measurement series consisting of individual measurements for the automated, cyclic triggering of measurement processes in accordance with predefinable measurement times within a predefinable measurement period.
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