DE2441940B2 - Einrichtung zur ermittlung des verbrauches von fluessigkeiten aus einem entnahmebehaelter - Google Patents
Einrichtung zur ermittlung des verbrauches von fluessigkeiten aus einem entnahmebehaelterInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ermittlung des Verbrauches von Flüssigkeiten aus
einem Entnahmebehäiter, insbesondere des Schmieröloder Kraftstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine,
mit einer Pumpe in einer Verbindungsleitung zwischen dem Entnahmebehälter und einem von einer Wägeeinrichtung
getragenen Meßgefäß.
Aus der DT-OS 22 37 321 ist bereits eine elektronischmechanische Prüfanordnung zur Bestimmung des
Kraftstoffverbrauches bekannt, bei welcher das Meßgefäß, aus dem die Entnahme des Kraftstoffes durch die
Brennkraftmaschine erfolgt, an dem einen Arm eines Waagebalkens aufgelagert ist, dessen anderer Arm
durch Gewichte unterschiedlicher Größe belastbar ist, die je mittels einer eigenen Hubvorrichtung auf die Gewichtsschale
absenkbar und von dieser anhebbar sind. Die jeweilige Position des Waagebalkens wird durch
ein aufwendiges System von Lichtschranken überwacht Die Einrichtung verfügt über einen Kraftstoff-Verratsbehälter,
von dem eine von einem Magnetventil gesteuerte Verbindungsleitung zum Motor mit einer in
das Meßgefäß hineinragenden Zweigleitung ausgeht. Die Steuerung des Magnetventils erfolgt durch eine
elektronische Steuereinheit in dem Sinne, daß sich das Kraftstoffgewicht im Meßgefäß und das jeweils auf der
Gewichtsschale abgesetzte Gegengewicht die Waage halten. Das Meßergebnis, welches den Kraftstoffverbrauch,
bezogen auf eine bestimmte Brennkraft in kg/PS pro Stunde ausweist, wird in einer äußerst aufwendigen,
aus zahlreichen elektronischen Einheiten bestehenden Auswerteeinrichtung ermittelt, die unter anderem
eine digitale Recheneinheit zur Ermittlung der Motorleistung aus den an der Prüfstandbremse gemessenen
Drehzahl- und Drehmomentwerten des Motors umfaßt
Abgesehen von den erheblichen Anlagekosten und der aus der Verwendung zahlreicher elektronischer
Bauelemente sich ergebenden Störungsanfälligkeit, sind der Anwendung der bekannten Meßeinrichtung
relativ enge Grenzen gesetzt So ist es beispielsweise nicht möglich, das bekannte Prinzip zur Bestimmung
des Ölverbrauchs einer beliebigen Brennkraftmaschine heranzuziehen. Für diesen Zweck müßten erhebliche
Änderungen an der Einrichtung selbst als auch am jeweiligen Motor vorgenommen werden.
Es sind bereits verschiedene Methoden zur Messung des Schmierölverbrauches von Verbrennungsmotoren
bekanntgeworden, die zwar teilweise weite Verbreitung gefunden haben, die aber den Erfordernissen des
modernen Forschungs- und Entwicklungsbetriebes nur zum Teil gerecht werden.
Eine der bekannten Methoden besteht darin, den 01-inhalt aus der Motorölwanne vor und nach einem Versuchslauf
abzulassen und dann die Gewichtsdifferenz der abgelassenen Mengen zu ermitteln. Da die Differenz
relativ großer ölmengen bestimmt werden muß, ist eine einigermaßen befriedigende Genauigkeit nur
bei größeren Verbrauchsmengen, also bei länger andauernden Versuchsläufen zu erwarten. Außerdem ist
das Ablassen von Schmieröl aus ölwannen unbequem
und zeitraubend und damit einem durchlaufenden Versuchsbetrieb hinderlich.
i Bekannt ist ferner das Nachfüllen des verbrauchten
Schmieröles vor und nach einem Versuchslauf bis zu einem vorbestimmten, durch eine Marke des ölpeilstabes
gekennzeichneten Schmierölstand. Ergebnisse von ausreichender Genauigkeit erhält man aber nur bei genauer
Einhaltung der Abtropfdauer vor urd nach dem Versuchslauf als Mittelwert aus mehreren länger
daueifiden Meßläufen.
Zu den bekannten Maßnahmen zur Ermittlung des Schmierölverbrauches zählt auch die Anbringung eines
schrägliegenden ölstandsglases an der ölwanne. Nun ist aber im allgemeinen der ölspiegel im ölstandsglas
wegen der Druck- und Niveauschwankungen in der öl wanne bei laufendem Motor dauernd in langsamer Bewegung
und daher nur schwer ablesbar. Bei dieser Methode erweist sich auch eine allfäll'ge automatische Registrierung
des ölverbrauches als kaum durchführbar.
Andere bekannte Anordnungen sehen ein mit der ölwanne
kommunizierendes geschlossenes Gefäß vor, welches mit dem ölinhalt und dem ölfreien Raum des
Kurbelgehäuses durch flexible Leitungen verbunden ist und das auf einer Waage steht. Niveauunterschiede
verursachen aber ein langsames Hin- und Herströmen des Schmieröls zwischen der ölwanne und dem Waagegefäß,
welches bei laufendem Motor die Ablesung erschwert, insbesondere in solchen Fällen, bei denen
eine elastische Aufhängung des Motors χ j verhältnismäßig großen Schwingungsausschlägen während des
Versuchslaufs führt.
Schließlich ist auch noch eine weitere Anordnung bekanntgeworden, bei welcher eine Waage ein ölvorratsgefäß
trägt, aus dem eine kleine Pumpe dauernd öl in die ölwanne fördert, welches - vermindert um die jeweils
verbrauchte Menge — aus einem mit der ölwanne starr verbundenen Überlaufrohr in das Vorratsgefäß
auf der Waage zurückfließt. Es ist eine besonders ausgerüstete ölwanne erforderlich. Die Durchblasmenge
tritt aus dem Kurbelgehäuse nicht auf dem normalen Wege, sondern durch das Überlaufrohr ins Freie aus.
Bei unregelmäßigen Erschütterungen des Motors, wie sie bei ungleichmäßiger Kraftstoffeinspritzung in die
einzelnen Zylinder angeregt werden, wird aus dem Uberlau^rohr keine kontinuierliche Menge in das Vorratsgefäß
auf der Waage zurückfließen, was zu einer schwankenden Anzeige führt. Die Meßgenauigkeit dieser
bekannten Anordnung erscheint daher nach neueren Gesichtspunkten noch verbesserungsbedürftig.
Es ist nun das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Verbrauchsmeßeinrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, welche die Nachteile der erwähnten bekannten Anordnungen vermeidet und die sich nicht
nur durch größere Meßgenauigkeit, sondern auch durch besonders einfache, von individuellen Fehlerquellen
freie Handhabung auszeichnet. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine selbstansaugende
Pumpe mit umkehrbarer Förderrichtung vorgesehen ist, daß die Verbindungsleitung je mit einem offenen
Ende von oben her in den Entnahmebehälter und das Meßgefäß nach Art einer Sonde bis zu einer genau
festliegenden Höhe hineinragt, und daß das Meßgefäß mit einer aus einera Vorratsbehälter gespeisten Fülleitung
verbunden ist, deren öffnung von einem Komparator steuerbar ist, der mit dem Meßwert der Wägeeinrichtung
und mit einem an einem Steuergerät voreingestellten, einem Flüssigkeits-Sollgewicht im Meßgefäß
entsprechenden Vergleichswert beaufschlagt ist.
Diese Verbrauchsmeßeinrichtung eignet sich zu einem vollautomatischen, gegebenenfalls vorprogrammierten
Meßbetrieb und zeichnet sich durch Genauigkeit der ermittelten Verbrauchswerte auch unter erschwerten
Betriebsbedingungen aus. Ein weiterer wesentlicher Vorzug der Einrichtung nach der Erfindung
besteht darin, daß an dem betreffenden Motor keinerlei Änderungen vorgenommen werden müssen und insbesondere
der Anbau irgendwelcher zusätzlicher Gerate entfällt. Nach dem hier angewendeten Meßprinzip wird
aus dem Entnahmebehälter, im Falle einer Olverbrauchsmesssung
bei einer Brennkraftmaschine aus dem Kurbelgehäuse desselben, von der Pumpe so lange
Flüssigkeit abgesaugt und in das Meßgefäß gefördert, bis das die Entnahmesonde bildende Ende der Verbindungsleitung
aus dem Flüssigkeitsspiegel austritt. Der Komparator vergleicht nun das Gewicht der in das
Meßgefäß geförderten Flüssigkeitsmenge mit dem am Steuergerät voreingestellten Vergleichswert, dem ein
bestimmtes Sollgewicht der Flüssigkeit entspricht. Besteht zwischen diesen beiden Werten eine Differenz, so
wird die aus dem Vorratsbehälter gespeiste Fulleitung so lange vom Komparator offengehalten und Flüssigkeit
in das Meßgefäß nachgefüllt, bis die Anzeige der Wägeeinrichtung mit dem Sollgewicht-Vergleichswert
übereinstimmt. Nach Beendigung des Auffüllvorganges wird die dem Vorratsbehälter entnommene Flussigkeitsmenge,
welche mit der vom Motor verbrauchten Menge übereinstimmt, registriert. Auf ein Steuersignal
des Steuergerätes wird sodann die im Meßgefäß befindliche Flüssigkeit von der nun mit umgekehrter Forderrichtung
betriebenen Pumpe in den Entnahmebehälter z. 3. die ölwanne zurückgefördert, welcher Vorgang
beim Austritt des in das Meßgefäß ragenden Endes der Verbindungsleitung beendet ist
Da die nach jedem Meßvorgang zurückgeförderte Flüssigkeitsmenge konstant ist, stellt sich im Entnahmebehälter
wieder das ursprüngliche Flüssigkeitsniveau ein. Damit ist für den nächsten Meßvorgang derselbe
Anfangszustand wie bei der vorangegangenen Messung hergestellt. Durch diese stets gleichbleibenden Bedingungen
werden Meßergebnisse höchster Präzision erhalten. ,.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind Einschaltzeitpunkt und Förderrichtung der
Pumpe vom Steuergerät selbsttätig gesteuert. Damit ist die mit der Durchführung des Versuchsprogramms betraute
Person von jedem manuellen Eingriff an der Meßeinrichtung entbunden und kann sich den übrigen
Versuchsaufgaben voll widmen.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn beiden Forderöttnungen der Pumpe je ein vom Förderdruck betätigtes
Steuer- und Sicherheitsventil vorgelagert ist, das der
Pumpenantrieb bei Beendigung der Flüssigkeitsforderung in dem jeweils saugseitigen Teil der Verbmdungs
leitung stillsetzt. Damit ist sichergestellt, daß die Pumpt nach Absinken des Flüssigkeitsspiegels sowohl im Ent
nahmebehälter als auch im Meßgefäß unter das durcl die offenen Enden der Verbindungsleitung bestimmt!
Niveau also beim Eintreten von Luft in die Verbin dungsleitung, abgestellt wird und nicht etwa leer mit
läuft. . . .,
Diese selbsttätige Abschaltung der Pumpe fur beid
Förderrichtungen kann besonders gut erreicht werder wenn das Steuer- und Sicherheitsventil einen in eine
Längsbohrung des Ventilgehäuses geführten, in Rieh
tung zur Förderöffnung der Pumpe hin gegen eine Anschlag federbelasteten äußeren Ventilkörper un
einen in einer axialen Bohrung desselben gleitbaren, im wesentlichen hohlzylindrischen inneren Ventilkörper
aufweist, dessen eines, der Förderöffnung zugewandtes und mit Ausnahme einer Luftdurchtrittsöffnung abgeschlossenes
Ende mit einem gehäusefesten Anschlag zusammenarbeitet, und der nahe diesem Ende radiale
Überstromöffnungen besitzt, und kann der zwischen den Ventilkörpern und der Förderöffnung gelegenen
Raum mit einem Flüssigkeits-Druckschalter verbunden sein, der den Pumpenantrieb bei Absinken des Flüssigkeitsdruckes
unter einen vorbestimmten Wert stillsetzt.
Eine solche Ventilanordnung stellt seinerseits den unbehinderten Durchgang der Flüssigkeit durch die
Überströmöffnungen des angehobenen inneren Ventilkörpers des jeweils saugseitig gelegenen Steuer- und
Sicherheitsventils zur Förderöffnung der Pumpe sicher und sie verhindert andererseits, daß sich in dem druckseitig
gelegenen Steuer-Sicherheitsventil, bei dem die Überströmöffnungen des in der Schließlage befindlichen
inneren Ventilkörpers geschlossen sind und die Flüssigkeit ausschließlich durch die Luftdurchtrittsöffnung
strömt, infolgedessen ein unzulässig hoher Druck aufbauen kann. Sobald nämlich der Ansprechdiuck des
Flüssigkeits-Druckschalters erreicht ist und der Druckschalter schließt, wird bei einem weiteren Druckanstieg
der äußere Ventilkörper gegen die Federkraft verschoben, wodurch die Überstromöffnungen des inneren
Ventilkörpers freigelegt werden. Wenn nun aber mit dem Aufhören der Flüssigkeitsförderung Luft an die
Pumpendruckseite gelangt, kann dieselbe leicht durch die Luftdurchtrittsöffnung des inneren Ventilkörpers
des druckseitigen Steuer- und Sicherheitsventils enweichen, was mit einem plötzlichen Druckabfall verbunden
ist Dieser Druckabfall reicht aus, um den Druckschalter auszuschalten, der seinerseits das Abstellen des
Pumpenantriebes bewirkt
Vorteilhafterweise sind die Druckschalter beider Steuer- und Sicherheitsventile im Erregerstromkreis
eines im Steuergerät enthaltenen, dem Motorstromkreis der Pumpe zugeordneten Relais gelegen. Die
selbsttätige Abschaltung der Pumpe beim Aufhören der Flüssigkeitsförderung in der Verbindungsleitung ist
dann in einfacher Weise für beide Förderrichtungen gesichert
Um eine genaue Widerholbarkeit der abgesaugten Flüssigkeitsmenge auch dann zu erreichen, wenn der
Flüssigkeitsspiegel im Entnahmebehälter periodisch schwankt, oder Oberflächenwellen aufweist, ist in
Weiterbildung des Erfindungsgedankens vorgesehen, daß das Steuergerät einen einstellbaren Zeitschalter
zur verzögerten Stillsetzung des Pumpenantriebes durch die Druckschalter aufweist In der Praxis hat sich
eine Verzögerung von etwa '/2 bis zu 1 Minute als besonders
günstig erwiesen. Während dieses Zeitintervalls saugt die Pumpe vorwiegend Luft, aber auch Flüssigkeit
von der bewegten Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels im Entnahmebehälter ab, bis auch die höchsten
Wellenberge des Flüssigkeitsspiegels die Mündung der Entnahmesonde nicht mehr erreichen können. Es bleibt
dann auch unter diesen erschwerenden Bedingungen eine sehr genau bemessene, konstante Flüssigkeitsmenge
in dem Entnahmebehälter zurück.
Die letztgenannte Anordnung erfährt noch eine weitere Verbesserung dadurch, daß eine von der Verbindungsleitung
abzweigende, von einem Magnetventil gesteuerte und in das Meßgefäß an einer oberhalb des
Flüssigkeitsspiegels gelegenen Stelle ausmündende Zweigleitung vorhanden ist die während der Verzögerungsperiode
des Zeitschalters aufgesteuert ist. Man vermeidet dadurch, daß während des Zeitintervalls, in
welchem hauptsächlich Luft aus dem Entnahmebehälter in das Meßgefäß gefördert wird, eine größere Luftmenge
in die Flüssigkeit eingeblasen wird, die Flüssigkeit verspritzt und, sofern es sich um öl handelt, zusätzlich
oxydiert wird.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Verbrauchsmeßeinrichtung
nach der Erfindung zur Ermittlung des Schmierölverbrauchs einer Brennkraftmaschine
und
F i g. 2 eine bauliche Einzelheit dieser Einrichtung im Axialschnitt.
In die Peilstaböffnung der nur teilweise dargestellten
Brennkraftmaschine 1, deren Ölverbrauch während eines oder mehrerer Probeläufe bestimmt werden soll,
ist als Entnahmesonde 2 ein Rohr eingesetzt und derart fixiert, daß die Rohrmündung wenige Millimeter unter
dem ölspiegel in der ölwanne 3 zu liegen kommt. Die Entnahmesonde 2 bildet das eine Ende einer Verbindungsleitung
4, die zu einem Meßgefäß 5 führt und in die eine selbstansaugende Pumpe mit umkehrbarer
Förderrichtung, im vorliegenden Fall eine Zahnradölpumpe 6, eingeschaltet ist Das andere Ende 7 der Verbindungsleitung
4 ist ebenfalls als Sonde ausgebildet, die von oben her in das Meßgefäß 5 hineinragt. Von
der Verbindungsleitung 4 geht außerdem eine durch ein Magnetventil 8 steuerbare Zweigleitung 9 aus, die
ebenfalls in das Meßgefäß 5 ausmündet die jedoch in einem größeren Abstand eis die Sonde 7 vom Boden
des Meßgefäßes 5 endigt
Den beiden Förderöffnungen der Pumpe 6 ist je ein Steuer- und Sicherheitsventil 10 bzw. 11 vorgelagert,
dem je ein öldruckschalter 12 bzw. 13 zugeordnet ist. Die öldruckschalter 12,13, der elektrische Antriebsmotor
14 der Pumpe 6 und das Magnetventil 8 sind über je eine Verbindungsleitung an ein zentrales Steuergerät
15 angeschlossen.
In das Meßgefäß 5 ragt auch noch eine weitere, aus einem hochliegenden Öl-Vorratsbehälter 16 gespeiste
und von einem Magnetventil 17 steuerbare Leitung 18 hinein, die zweckmäßigerweise etwa in derselben Höhe
wie die Zweigleitung 9 oberhalb des Ölspiegels im Meßgefäß 5 endigt
Das Meßgefäß 5 wird von einer elektrischen Meßgröße liefernden Wägeeinrichtung 19, beispielsweise
einer Lastmeßzelle getragen. Das Ausgangssignal dieser Wägeeinrichtung 19 wird einem Trägerfrequenz
verstärker 20 zugeleitet, dessen Betriebsspannung vor einem Meßgerät 21 geliefert wird An den Ausgang des
Trägerfrequenzverstärkers ist ein Komparator 22 an
geschlossen, welcher das Magnetventil 17 der Füllei tung 18 über ein einstellbares Zeitverzögerungsglied 2:
steuert.
Für die dargestellte Ölverbrauchs-Meßeinrichtuni
ergibt sich nun die folgende Arbeitsweise: Vor der In betriebnahme der Brennkraftmaschine 1 befindet siel
in der ölwanne 3 eine vorbestimmte ölmenge. Wäh
rend des Versuchslaufs wird ein mehr oder minder gro ßes ölquantum aus der ölwanne 3 vom Motor 1 ver
braucht Diese ölmenge soll von der Meßeinrichtunj
bestimmt und registriert werden. Zu diesem Zwecl wird der Antriebsmotor 14 der Zahnradölpumpe 6 ein
geschaltet und durch die Entnahmesonde 2 so lange ö abgesaugt und durch die Verbindungsleitung 4 in da;
Meßgefäß 5 gefördert, bis der ölspiegel in der ölwanne
3 so weit abgesunken ist, daß die Mündung der Sonde 2 auftaucht. Bei erschütterungsfreiem Motorlauf und
im wesentlichen ruhigem ölspiegel in der ölwanne 3 wird öl nur über die Sonde 7 in das Meßgefäß 5 eingespeist
und die Zweigleitung 9 bleibt dabei geschlossen.
Mit dem Aufhören der ölförderung durch das Auftauchen
der Sonde 2 aus dem ölspiegel wird der Antriebsmotor 14 der Pumpe 6 stillgesetzt, wie später
noch an Hand der F i g. 2 näher erläutert. Der Komparator
22 vergleicht nun den von der Wägeeinrichtung 19 gelieferten, dem ölgewicht im Meßgefäß 5 entsprechenden
Meßwert mit einem am Steuergerät 15 voreingestellten Vergleichswert, der einem bestimmten Sollgewicht
entspricht. Ist der von der Wägeeinrichtung 19 ausgewiesene Meßwert kleiner als der dem Soligewicht
entsprechende Vergleichswert, so wird vom Komparator 22 das Magnetventil 17 aufgesteuert und das Meßgefäß
5 über die Fülleitung 18 aus dem Vorratsbehälter 16 aufgefüllt. Dieser Auffüllvorgang ist dann beendet, ao
wenn die vom Komparator 22 verglichenen beiden Werte übereinstimmen. In diesem Augenblick wird das
Magnetventil 17 geschlossen. Die nachgefüllte ölmenge entspricht der vom Motor 1 während des vorangegangenen
Versuchslaufs verbrauchten ölmenge. «5
Nach Beendigung dieses Abfüllvorganges und Registrierung der nachgefüllten Menge wird über ein Signa!
aus dem Steuergerät 15 der Antriebsmotor 14 der ölpumpe
6 in umgekehrter Drehrichtung in Gang gesetzt. Die Pumpe 6 fördert nun so lange öl aus dem Meßgefaß
5 über die Verbindungsleitung 4 in die ölwanne 3 zurück, bis die Mündung der Sonde 7 aus dem ölspiegel
des Meßgefäßes auftaucht und Luft anzusaugen beginnt. Damit gelangt eine auschließlich von dem am
Steuergerät 15 eingestellten Sollwert abhängige, konstante ölmenge aus dem Meßgefäß 5 in die ölwanne 3
zurück, so daß sich nach Abschluß jedes Meß- und Wiederauffüllvorganges in der ölwanne 3 immer wieder
dasselbe ölniveau einstellt. Damit sind für die nächste
Messung die gleichen Anfangsbedingungen wie für die vorangegangene Messung gegeben.
Um sicherzustellen, daß der Antriebsmotor 14 der Pumpe 6 unabhängig von seiner Drehrichtung jeweils
dann abgestellt wird, wenn durch Auftauschen der Sonde 2 bzw. 7 Luft in die Verbindungsleitung 4 angesaugt
wird, sind die bereits erwähnten beiden Steuer- und Sicherheitsventile 10,11 vorgesehen, deren Aufbau aus
F i g. 2 ersichtlich ist.
Jedes der beiden Ventile besteht aus einem Gehäuse 24 mit einer abgestuften axialen Bohrung 25, in der ein
im wesentlichen rohrförmiger äußerer Ventilkörper 26 axial verschieblich angeordnet ist. Eine Druckfeder 27,
die sich an einem unter Beilage einer Dichtung 28 in einen Gewindeabschnitt der Bohrung 25 eingeschraubten
Anschlußnippel 29 abstützt, drückt den äußeren Ventilkörper 26 gegen einen in der Bohrung 25 gebildeten
Anschlag 30. In der Bohrung des äußeren Ventilkörpers 26 ist axial frei beweglich ein hohlzylindrischer
innerer Ventilkörper 31 geführt, dessen eines dem Anschlußnippel 29 abgekehrtes Ende 32 mit Ausnahme
einer zentralen Luftdurchtrittsöffnung 33 abgeschlossen ist. Der innere Ventilkörper 31 stützt sich mit
einem Kragen 34 an der Stirnseite des äußeren Ventilkörpers 26 ab. Das Ende 32 des Ventilkörpers 31 arbeitet
mit einem gehäusefesten Anschlag in Form eines Rohres 35 zusammen, das in einen in eine querverlaufende
Gewindebohrung 36 des Gehäuses 24 eingeschraubten Anschlußnippel 37 eingesetzt ist. Von diesem
Anschlußnippel 37 führt eine Leitung zu den je weils zugehörigen öldruckschalter 12 bzw. 13.
Der innere Ventilkörper 31 weist nahe seinem Ende 32 radiale Überströmöffnungen 38 auf, welche in dei
dargestellten Position der beiden Ventilkörper durcl· die Bohrung des äußeren Ventilkörpers 26 verschlosser
sind. Das gegenüberliegende offene Ende 39 des inne ren Ventilkörpers 31 arbeitet mit einem vom Anschlußnippel
29 gebildeten gehäusefesten Anschlag 40 zusam men.
Die beiden Steuer- und Sicherheitsventile 10 und 11 sind an der Pumpe 6 derart angeordnet, daß die mit 41
bezeichnete Ventilseite jeweils zu einer der beiden Förderöffnungen der Pumpe 6 weist. Der zwischen der
beiden Ventilkörpern 26,31 und der Förderöffnung ge legene Raum des Ventilgehäuses 24 ist mit 42 bezeichnet.
Unter Bezugnahme auf F i g. 1 ergeben sich für die beiden Steuer- und Sicherheitsventile 10 und 11 folgen
de Funktionen. Solange öl aus der ölwanne 3 abgesaugt
wird, befindet sich der innere Ventilkörper 31 de: in diesem Falle saugseitig gelegenen Steuer- unc
Sicherheitsventils 10 in der durch das Rohr 35 bestimm ten Endlage. Das über die Verbindungsleitung 4 ange
saugte öl strömt dabei der Pumpe 6 über die freigelegten Überströmöffnungen 38 des inneren Ventilkörpen
31 fast ungehindert zu. Zufolge des geringen Druckes ir dem Gehäuseraum 42 bleibt der zugehörige Öldruck
schalter 12 unbeeinflußt.
In dem bei dieser Förderrichtung druckseitig gelege nen Steuer- und Sicherheitsventil 11 erfolgt bei Förderbeginn
ein Druckanstieg, welcher den inneren Ventil körper 31 in die aus F i g. 2 ersichtliche Schließlagc
bringt. Da das zuströmende öl nur durch die relativ kleine Luftdurchtrittsöffnung 33 strömen kann, bau:
sich im Gehäuseraum 42 ein Druck auf, der über da« Rohr 35 auch den zugehörigen öldruckschalter 13 beaufschlagt,
der bei Erreichen seines Ansprechdrucke! schließt. Beim weiteren Anwachsen des Druckes irr
Gehäuseraum 42 wird sodann der äußere Ventilkörpei 26 gegen die Kraft der Druckfeder 27 verschoben, wo
bei auch das offene Ende 39 des inneren Ventilkörpen 31 bis zum gehäusefesten Anschlag 40 mitbewegt wird
Der äußere Ventilkörper 26 bewegt sich jedoch noch weiter und gibt dabei die Überströmöffnungen 38 de;
inneren Ventilkörpers 31 frei, so daß das öl nunmehi
über einen größeren Querschnitt strömen kann unc verhindert wird, daß sich im Raum 42 ein unzulässig
hoher Druck aufbaut.
Wenn die Absaugung aus der ölwanne 3 beendet ist weil die Mündung der Sonde 2 auftaucht und in dei
Folge im wesentlichen nur mehr Luft angesaugt wird sinkt der Öldruck auf der Druckseite der Ölpumpe, alsc
innerhalb des Steuer- und Sicherheitsventils 11 be trächtlich ab, weil die nunmehr geförderte Luft leich
durch die kleine öffnung 33 des inneren Ventilkörpen
31 entweichen kann. Dieser Druckabfall genügt, urr den öldruckschalter 13 auszuschalten und über eine ge
eignete, hier nicht näher beschriebene Relaisschaltunj od. dgl. den Antriebsmotor 14 der Pumpe 6 stillzuset
zen.
Übereinstimmende Verhältnisse ergeben sich bei dei Öldruckförderung aus dem Meßgefäß 5 in die ölwanne
3, wobei lediglich die Wirkungsweise der Ventile K und 11 gegenüber dem zuvor beschriebenen Verhalter
vertauscht ist.
Um einwandfreie Meßergebnisse auch in solcher Fällen zu erhalten, bei denen der ölspiegel in der öl
ίο
wanne 3 bei laufendem Motor 1 bewegt ist oder Oberflächenwellen aufweist, kann das vom öldruckschalter
13 gegebene Stopsignal für den Antriebsmotor 14 der Pumpe 6 um ein wählbares Zeitintervall, vorzugsweise
etwa '/2 bis 1 Minute, verzögert werden. Zu diesem
Zweck kann in den betreffenden Stromkreis des Steuergerätes 15 ein Verzögerungsglied eingeschaltet
werden. Da bei bewegter Oberfläche des ölspiegels in der ölwanne 3 zwar vorwiegend Luft, aber auch öl in
kleineren Mengen gefördert wird, bis auch die höchsten Wellenberge des ölspiegels die Mündung der Sonde 2
nicht mehr erreichen können, wird durch einen Impuls aus dem Steuergerät 15 das Magnetventil 8 geöffnet
und die Zweigleitung 9 freigegeben, um zu vermeiden, daß eine größere Menge Luft in das im Meßgefäß 5
befindliche öl eingeblasen, das öl verspritzt bzw. zusätzlich
oxydiert wird. Durch diese Vorkehrungen ist gewährleistet, daß auch bei sehr bewegtem ölspiegel in
der ölwanne 3 nach beendetem Absaugvorgang eine sehr genau bemessene konstante ölmenge in der öl- ao
wanne 3 zurückbleibt. Bei ruhendem ölspiegel kann der Antriebsmotor 14 der Pumpe 6 unmittelbar nach
dem ersten Eintritt angesaugter Luft in die Ventile 10 bzw. 11 stillgesetzt werden, ohne daß die Wiederholbarkeit
der Messungen dadurch verschlechtert würde.
Eine weitere, in der Zeichnung jedoch nicht dargestellte Ausgestaltungsmöglichkeit der Einrichtung besteht
darin, daß in das Steuergerät 15 eine Zeituhr eingebaut wird, welche die Einstellung einer Wiederholungszeit
für den Meßzyklus sowie die Vorwahl einer ununterbrochenen Folge von Meßzyklen in einem
wählbaren Zeitabstand erlaubt, so daß eine laufende Überwachung des Ölverbrauchs während ausgedehnter
Versuchsläufe möglich ist. Außer für genaue periodische Ölverbrauchsmessungen eignet sich die erfindungsgemäße
Einrichtung weiter für das periodische Auffüllen des ölstandes auf ein sehr genau gleichbleibendes
Niveau, dessen Einhaltung für gewisse Ölverbrauchsuntersuchungen von Wichtigkeit ist, sowie die
laufende Überwachung und Ergänzung des ölstandes in kurzen Zeitabständen auf automatisch gesteuerten
Motorprüfständen.
Die durch die Wägeeinrichtung 19 in regelmäßigen Abständen registrierten Nachfüllmengen können beliebig
aufgezeichnet bzw. einer Datenverarbeitung zugeführt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Einrichtung zur Ermittlung des Verbrauches von Flüssigkeiten aus einem Entnahmebehälter, insbesondere
des Schmieröl- oder Kraftstoffverbrauches einer Brennkraftmaschine, mit einer Pumpe in
einer Verbindungsleitung zwischen dem Entnahmebehälter und einem von einer Wägeeinrichtung getragenen
Meßgefäß, dadurch gekennzeichnet, daß eine selbstansaugende Pumpe (6) mit umkehrbarer
Förderrichtung vorgesehen ist, daß die Verbindungsleitung je mit einem offenen Ende von
oben her in den Entnahmebehälter (3) und das Meßgefäß (5) nach Art einar Sonde (2, 7) bis zu einer
genau festliegenden Höhe hineinragt, und daß das Meßgefäß (5) mit einer aus einem Vorratsbehälter
/16) gespeisten FüUeitung (18) verbunden ist, deren Öffnung von einem Komparator (22) steuerbar ist,
«ler mit dem Meßwert der Wägeeinrichtung (19) *»
lind mit einem an einem Steuergerät (15) voreinge-
$tellten, einem Flüssigkeits-Sollgewicht im Meßgefäß (5) entsprechenden Vergleichswert beaufschlagt
Ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-Zeichnet,
daß Einschaltzeitpunkt und Förderrichtung der Pumpe (6) vom Steuergerät (15) selbsttätig
Steuerbar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Förderöffnungen der y>
Pumpe (6) je ein vom Förderdruck betätigtes Steuer- und Sicherheitsventil (10,11) vorgelagert ist,
das den Pumpenantrieb (14) bei Beendigung der Flüssigkeitsförderung in dem jeweils saugseitigen
Teil der Verbindungsleitung (4) stillsetzt.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuer- und Sicherheitsventil (10, II) einen in einer Längsbohrung (25) des Ventilgehäuses
(24) geführten, in Richtung zur Förderöfffiung der Pumpe (6) hin gegen einen Anschlag (30)
federbelasteten äußeren Ventilkörper (26) und leinen in einer axialen Bohrung desselben gleitbaren,
im wesentlichen hohlzylindrischen inneren Ventilkörper (31) aufweist, dessen eines, der Förderöfftiung
zugewandtes und mit Ausnahme einer Luftdurchtrittsöffnung (33) abgeschlossenes Ende (32)
(mit einem gehäusefesten Anschlag (35) zusammenarbeitet,
und der nahe diesem Ende (32) radiale Überströmöffnungen (38) besitzt, und daß der zwischen
den Ventilkörpern (26,31) und der Förderöfftung gelegene Raum (42) mit einem Flüssigkeits-Druckschalter
(12, 13) verbunden ist, der den Pumpenantrieb (14) bei Absinken des Flilssigkeitsdruklces
unter einen vorbestimmten Wert stillsetzt
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn-Zeichnet, daß die Druckschalter (12, 13) beider
Steuer und Sicherheitsventile (10, 111) im Erregerstromkreis
eines im Steuergerät (15) enthaltenen, dem Motorstromkreis der Pumpe (6) zugeordneten
Relais liegen.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (15) einen einstellbaren
Zeitschalter zur verzögerten Stillsetzung des Pumpenantriebes (14) durch die Druckschalter
(12,13) aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine von der Verbindungsleitung (4) abzweigende,
von einem Magnetventil (8) gesteuerte und in das Meßgefäß (5) an einer oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
gelegenen Stelle ausmündende Zweigleitung (9), die während der Verzögerungsperiode
des Zeitschalters aufgesteuert ist
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT217674 | 1974-03-15 | ||
AT217674A AT345009B (de) | 1974-03-15 | 1974-03-15 | Einrichtung zur ermittlung des verbrauches von fluessigkeiten aus einem entnahmebehaelter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2441940A1 DE2441940A1 (de) | 1975-09-25 |
DE2441940B2 true DE2441940B2 (de) | 1976-04-08 |
DE2441940C3 DE2441940C3 (de) | 1976-11-25 |
Family
ID=
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3545160A1 (de) * | 1985-12-20 | 1987-07-02 | Tuchenhagen Otto Gmbh | Verfahren und anordnung zur uebernahme, massenbestimmung und -abgrenzung von fluessigkeiten, insbesondere milch |
DE3719775A1 (de) * | 1985-12-20 | 1988-12-29 | Tuchenhagen Otto Gmbh | Anordnung zur uebernahme, massenbestimmung und -abgrenzung von fluessigkeiten, insbesondere fuer getraenke wie milch oder bier |
DE3825630A1 (de) * | 1988-07-28 | 1990-02-01 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur bestimmung und anzeige der in einem vorratsbehaelter enthaltenen vorratsmenge von kraftfahrzeug-betriebsfluessigkeiten |
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DE3545160A1 (de) * | 1985-12-20 | 1987-07-02 | Tuchenhagen Otto Gmbh | Verfahren und anordnung zur uebernahme, massenbestimmung und -abgrenzung von fluessigkeiten, insbesondere milch |
DE3719775A1 (de) * | 1985-12-20 | 1988-12-29 | Tuchenhagen Otto Gmbh | Anordnung zur uebernahme, massenbestimmung und -abgrenzung von fluessigkeiten, insbesondere fuer getraenke wie milch oder bier |
DE3825630A1 (de) * | 1988-07-28 | 1990-02-01 | Bayerische Motoren Werke Ag | Verfahren zur bestimmung und anzeige der in einem vorratsbehaelter enthaltenen vorratsmenge von kraftfahrzeug-betriebsfluessigkeiten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2441940A1 (de) | 1975-09-25 |
FR2264270A1 (de) | 1975-10-10 |
JPS532790B2 (de) | 1978-01-31 |
FR2264270B1 (de) | 1978-06-30 |
GB1449075A (en) | 1976-09-08 |
SU541446A3 (ru) | 1976-12-30 |
US3908450A (en) | 1975-09-30 |
JPS519869A (en) | 1976-01-26 |
SE7502561L (de) | 1975-09-16 |
SE396657B (sv) | 1977-09-26 |
ATA217674A (de) | 1977-12-15 |
AT345009B (de) | 1978-08-25 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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