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Ölstandanzeige für das Schmiersystem von Brennkraftmaschinen. insbesondere
für hraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Ölstandanzeigefür das Schmiersystem
voll Brennkraftmaschinen, insbesondere für liaftfahrzeuge, bei dem ein Anzeigemittel
im Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine angeordnet ist, mit dem der Ölstand, insbesondere
ein oberer und ein unterer Grenzwert angezeigt wird.
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Damit eine ausreichende Schmierung einer Brennkraftmaschine sichergestellt
ist, muß stets eine, normalerweise vorgeschriebene Mindestmenge an Schmieröl dem
Schmiersystem zur Verfügung stehen. Unterschreitet die Schmiermittelmenge einen
gewissen unteren Grenzwert, besteht Gefahr des Kolbenfressens. Der Ölstand wird
üblicherweise mit Hilfe eines Meßstabes gemessen, der über eine Öffnung in das Kurbelgehäuse
hineingeführt und mit zwei oder drei Markierungen versehen ist.
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Die untere Markierung entspricht der kritischen Mindestmenge an Schmieröl,
während die mittlere der vor£esciiriebenen Menge entspricht und die obere einer
nach tIörlichkeit nicht zu überschreitenden fIöchstmellge. Die Anzeige des maximalen
Grenzwertes bedeutet, daß entweder zuviel 01 sich im Schmiersystem befindet, das
bei laufender Brennkraftmaschine abgeschieden wird, was insbesondere zu unerwünschten
Umweltverunreinigung führt, oder daß zum Schmiermittel Ivondenswasser oder Kraftstoff
hinzugetreten ist und die Gesamtflüssigkeitsmenge im Schmiersystem vergrößert hat.
Insbesondere der letztere Fall ist äußerst kritisch, da er ein Indiz dafür ist,
daß die Leistung der Brennlcraftmaschine erheblich gemindert ist und der Ausfall
der Maschine bald zu erwarten steht.
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Der Ölmeßstab ist mit einer äußeren Handhabe versehen, wodurch er
aus dem Kurbelgehäuse herausgezogen werden kann. Da nun in vielen Fällen der Abstand
gemessen wird kurz nach dem die Brendkraftmaschine noch gelaufen hat, z. B. auf
der Tankstelle, besagt die Lage des Ölfilms beim herausgezogenen Meßstab noch nicht
über den tatsächlichen Ölstand im Kurbelgehäuse. Es ist daher zumeist erforderlich,
zunächst den Ölstab zu säubern,um ihn nochmals in das Kurbelgehäuse zu stecken und
anschließend herauszuziehen. Diese Prozedur ist verhältnismäßig umständlich und
birgt die Gefahr, daß die die Kontrolle durchführende Person sich beschmutzt0
Infolge
der ständig zunehmenden Zalil von Selbstbedienungstan1stellen ist der Fahrer eines
Kraftfahrzeuges mehr oder weniger gezwungen, die Ölstand1ontrolle:.selbst vorzunehmen.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Ölstandelzeige zu schaffen, die den
oben beschriebenen bbelständen abhilft und mit der innerhalb kurzer Zeit eine Ö1-standkontrolle
durchgeführt werden kann.
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Bei einer Ölstandallzeige der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß am Kurbelgehäuse mindestens ein Fühler angeordnet ist, der ein
unterschiedliches Signal abgibt, abhängig davon, ob der Ölstand den Fühler zumindest
teilweise überdeckt oder unterhalb liegt, und daß der Fühler mit einer Anzeigevorrichtung
verbunden ist, auf die das Signal des Fühlers gegeben wird.
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Die Erfindung macht Gebrauch von an sich bekannten Fühlervorrichtungen
oder Sensoren, mit deren Hilfe der Pegelstand einer Flüssigkeit festgestellt werden
kann. Es ist eine Reihe von solchen Sensoren bekannt, die auf verschiedenen Prinzipien
beruhen und zumeist als Ausgangssignal ein elektrisches Signal zur Weiterverarbeitung
erzeugen abhängig davon, ob ein bestimmter Pegelstand erreicht ist oder nicht. Es
ist jedoch auch möglich, abhängig von der Art des Sensors, - da derartige Sensoren
allgemein bekannt sind, werden Beispiele hierzu nicht beschrieben - ein hydraulisches
oder
pneumatisches Signal zu erzeugen und weiter zu verarbeiten.
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Es ist zwar bekannt, am Kurbelgehäuse oder einem anderen geeigneten
Ort einen Wärmefühler anzuordnen, der anzeigt, ob der Motor eine kritische Erwärmung
überschreitet, was jedoch entweder auf eine zu geringe Schmiermittelmenge oder einen
Defekt im Kühlsystem zurückgeführt werden kann. Ein derartiger Fühler kann jedoch
nur zur Erzeugung eines Warnsignals dienen, das anzeigt, daß die Brennkraftmaschine
sofort zum Stillstand zu bringen, ist andernfalls ein Festlaufen zu befürchten ist.
Für eine Ölstandkontrolle ist daher ein solcher Fühler nicht geeignet.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Fühler
in die Wandung des Kurbelgehäuses eingelassen ist.
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Normalerweise läßt sich der Ölstand nur dann messen, wenn die Brennkraftmaschine
stillsteht, so daß sich sämtliches Ö1 aus dem Schmierkreislauf in der Wanne des
Kurbelgehäuses sammeln kann. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht daher
vor, daß die Anzeigevorriohtung einen Schalter aufweist, über den die Verbindung
zwischen Fühler und einem Anzeigeelement, vorzugsweise eine Lampe, normalerweise
getrennt ist.
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Erst wenn der Schalter betätigt wird, erfolgt die Überprüfung des
Ölstandes durch den Fühler.
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Wird nur ein Fühler verwendet, dann läßt sich nur anzeigen, ob ein
vorgegebener Grenzwert für den Ölstand überschritten bzw. unterschritten ist. Da
nun eine gewisse Toleranz für den Ölstand unschädlich ist und daes her zugelassen
werden kann, erweist sich als zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß zwei Fühler übereinander
angeordnet sind, von denen der eine einem minimalen und der andere einer maximalen
Grenzwert des Öl standes entspricht. Mit Hilfe der zwei Fühler lassen sich drei
verschiedene Zustände feststellen, nämlich zu hoher Ölstand, zulässiger Ölstand
und zu niedriger Ölstand.
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In solchen Fällen, wo sich der Einbau von Fühlern in das Kurbelgehäuse
als zu aufwendig oder als unzweckmäßig erweisell sollte, sieht eine weitere Ausgestaltung
der erfindung vor, einen in das Kurbelgehäuse hineinhängenden Meßstab mit mindestens
einer Grenzwertmarkierung zu verwenden, wobei als Grenzwertmarkierung der Fühler
dient, der am Meßstab angeordnet ist.
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Für die Anbringung oder Unterbringung eines Fühlers an einem Meßstab
gibt es verschiedene Möglicikeiten.
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Besonders vorteilhaft erweist sich, wenn erfindungsgemäß der Ileßstah
zumindest teilweise hohl ist, um den Fühler und eine zum Fühler fahrende Leitung
von der Anzeigevorrichtung aufzunehmen. Der hohle Meßstab kann jedoch auch nachträglich
wieder mit einer geeigneten Masse gefüllt seins in der der Fiihler und die zu ihm
führende Leitung eingebettet ist, wobei jedoch Sorge dafür getragen werden muß,
daß eine Reaktion des Meßstabes bzw. dieser Masse mit dem Ö1 nicht eintreten kann.
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Der Meßstab ist, wie oben bereits erwähnt, in das Kurbelgehäuse bzw.
in deren Wanne hineingeführt, so daß ein bisher übliches Herausziehen des Meßstabes
ein Öffnen der Motorhaube erforderlich macht. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung
ist nun vorgesehen, daß die Anzeigevorrichtung bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge
in der Fahrerkabine angeordnet und ein Anzeigeelement, vorzugsweise eine Lampe,
am Armaturenbrett untergebracht ist. Somit besteht für den Fahrer die Möglichkeit,
ohne auszusteigen, durch hnopfdruck eine Ölstandskontrolle vorzunehmen.
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Es liegt im Rahmen der obigen Erfindung, mehr als zwei Meßfühler zu
verwenden. Darüber hinaus ist denkbar, eine analoge Anzeige des Ölstands durchzuführen,
indem
der Meßstab mit einem geeigneten Fühler bzw. einer Serie
von Fühlern versehen ist. Die analogen Ausgangssignale eines derartigen Fühlers
können in der Anzeigevorrichtung auch analog wiedergegeben werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend anhdnd von
Zeichnungen naher beschrieben werden0 Fig. 1 zeigt ein schematisches Schaltbild
für die erfindungsgemäße Ölstandanzeige.
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Fig. 2 zeigt einen Meßstab für die erfindungsgemäße Ölstandanzeige.
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Fig0 3 zeigt eine Anzeigetafel für die erfindungsgemäße Ölstandanzeige.
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Fig0 4 zeigt eine andere Ausbildung eines Meßstabes für die erfindungsgemäße
Ölstandanzeige.
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Bei der Anordnung nach Fig. 1 sind zwei Fühler 10, 11 oder Sensoren
vorgesehen, die in einem Meßstab 12 (siehe Fig. 2) angeordnet sind. Der Meßstab
12 wird in üblicher Weise durch eine Öffnung des Kurbelgehäuses einer Brennkraftmaschine
geführt und hängt in die Ölwanne hinab. Am oberen Ende weist der Meßstab 12 eine
Handhabe 13 auf. Die Fühler 10, 11 sind irgendwelche bekannte Bauteile, mit deren
Hilfe sich der
Flüssigkeitstand in einem Behälter ermitteln läßt.
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In Fig. 1 sind die Fühler 10 und 11 an eine Spannungsquelle 14 gelegt,
die über einen Schalter 15 mit den Fühlern 10 und 11 verbunden ist. Der Schalter
15 ist normalerweise geöffnet und wird B. als Druckknopfschalter ausgebildet, der
nur bei Betätigung die Spannungsquelle an die Fühler 10 und 11 legt. Der Signalausgang
des oberen Fühlers 10 liegt über eine Leitung 16, ein Und-Glied 17 und eine Steuerschaltung
18 an einer gelben Lampe 19. ber eine Leitung 20, ein Und-Glied 21 und die Steuerschaltung
18 liegt der Signalausgang des Fühlers 10 auch an einer weißen Lampe 22. Der untere
Fühler 11 ist über ein Umkehr-Glied 23 und die Steuerschaltung 18 mit einer roten
Lampe 24 verbunden0 Außerdem liegt der Signalausgang des Fühlers 11 auch über das
Und-Glied 17 und die Steuerschaltung 18 an der gelben Lampe 19 und über das Und-Glied
21 und die Steuerschal*ung 18 an der weißen Lampe 22.
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Mit Hilfe der im Abstand Ubereinihderliegenden Fühler 10 und 11 können
drei markante blstAnde ermittelt werden, nämlich Ölstand überdeckt Fühler 10 Ölstand
zwischen Fühler 10 und 11 Ölstand unter Fühler 11
Die Fühler 10
und 11 geben nur ein Signal ab, wenn sie auf den entsprechenden Ölstand in gleicher
Höhe ansprechen. Im anderen Fall ist das Signal null.
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Die weiße Lampe 22 leuchtet daher nur auf, wenn sowohl der Fühler
10 als auch Fühler 11 ansprechen, was bedeutet, daß der Ölstand einen maximalen
Grenzwert überschritten hat. Die gelbe Lampe 19 leuchtet dann auf, wenn der Ölstand
unterhalb des Fühlers 10 jedoch oberhalb des Fühlers 11 sich befindet, was einen
normalen Ölstand bedeutet. Die rote Lampe 24 leuchtet dann auf, wenn weder der Fühler
10 noch der Fühler 11 ein Ausgangssignal abgeben, was bedeutet, daß der Ölstand
unterhalb des Fühlers 11 sich befindet, also zuwenig Öl im Schmiersystem vorhanden
ist.
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Die Steuerschaltung 18 verarbeitet die digitalen Signale von den Fühlern
10 und 11, insbesondere verstärkt sie diese und schaltet die einzelnen Lampen 19,
22 und 24 an eine Spannungsquelle, beispielsweise die Spannungsquelle 14, was jedoch
im einzelnen nicht gezeigt ist. Darüber hinaus kann in der Steuerschaltung 13 ein
Schaltkreis vorgesehen werden, der sicherstellt, daß bei einem Ausgangs signal des
Umenr-Gliedes 23 dieses festhält, so daß die Lampe 24 ständig rot brennt, auch wenn
der Schalter 15 wieder geöffnet ist, was normalerweise nach dem Kontrollvorgang
der Fall ist.
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Wie weiter vorn bereits bemerkt, stellt die Fig. 1 wiedergegebene
Schaltungsanordnung lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel dar. So kann die
Anzahl der Fühler vergrößert werden, eine analoge Anzeige erfolgen usw.
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Der Meßstab 12 nach Fig. ist hohl ausgebildet, und die Fühler 10 und
11 sind in geeigneter Weise innerhalb des Hohlstab.s 12 bef-stigt, wobei beispielsweise
Sicken 25 vorgesehen werden können, um die Fühler 10 und 11 in der richtigen Lage
und im richtigen Abstand zu halten. Außerdem läßt zumindest die Einbauweise des
unteren Fühlers 11 zu, daß das Öl innerhalb des Hohlstabes nach oben steigen kann,
wobei ein Ölstand durch die gestrichelte Linie 26 angedeutet ist. Innerhalb des
Meßstabes 12 befindet sich auch ein mit den beiden fühlern 10 und 11 verbundenes
Leiterbündel 27 für die nach der Schaltungsanordnung gemäß Fig. -1 erforderlichten
Leitungen für die Fühler 10 und 11.
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# Bei dem nur teilweise in Fig.@ dargestellten Meßstab sind die Fühler
in gleicher Weise wie bei der Anordnung nach Fig0 2 gehalten. Der Unterschied besteht
Jedoch darin, daß der Meßstab mit Öffnungen 28, 29 versehen ist, so daß ein radiales
Meßfeld für die Fühler 10 und 11 geschaffen ist. Die Signal. und Versorgungslei
tungen für die ffl'JÄiler 10 und 11 sind der Einfachheit halber fortgelassen.
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Bei einem Kraftfahrzeug befinden sich die Signallampen 19, 22 und
24 zweckmäßigerweise am Armaturenbrett in der Fahrerkabine. Fig. 4gibt eine Anzeigentafel
30 wieder, in der die Lampen 22, 19 und 24 gehaltert sind.
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Unterhalb der Lampen befindet sich der Schalter 15 in worm eines Druca
nonses.
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In vielen Fällen ist es völlig ausreich.nd, lediglich Normalzustand
und kritisches Niveau anzuzeigen.Für diesen Fall kann die weiße Lampe 22 (Fig. ;
in Fortfall kommen, und es verbleiben lediglich rot. und gelbe Lampe 24 bzw. 19
(angedeutet durch die gestrichelte Linie in Fig. 3). Die Anzeigeschaltung nach Fig.
1 vereinfacht sich dementsprechsnd.
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Eine weitere Vereinfachung gegenüber der gezeigten Ausführungsform
stellt die Verwendung eines einzigen Fühlers dar. Überschreitet der bestand ein
Mindestniveau, leuchtet im Kontrollfall die gelbe Lampe. Wird das Nindestniveau
unterschritten, spricht die rote Lampe an und läßt sich nicht mehr durch Schalterbetätigung
löschen.