DE2442746C3

DE2442746C3 - Vorrichtung zur Messung des Ölverbrauchs

Info

Publication number: DE2442746C3
Application number: DE19742442746
Authority: DE
Inventors: Werner 7000 Stuttgart Kern
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1974-09-06
Filing date: 1974-09-06
Publication date: 1979-01-04
Also published as: AT362946B; DE2442746B2; ATA679175A; DE2442746A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung des Ölverbrauchs von mit einer Ölwanne versehenen Kolbenmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen im Prüfstandsbetrieb. wobei der ölstand in der Ölwanne mittels einer Regeleinrichtung auf einem bestimmten Sollwert gehalten wird und die Regeleinrichtung eine Dosiereinrichtung auslöst, welche die zur Aufrechter' haltung des Ölstandes notwendige Nachfüllmenge abgibt und diese als Maß für den Ölverbrauch erfaßt wird.

Aus der DE-PS 14 98 314 ist bereits eine Vorrichtung zur Messung des Ölverbrauchs bekannt, bei welcher man auf Meß- und Nachfüllgefäte angewiesen ist, die in teuerer Sonderanfertigung hergestellt werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß zur Messung ein Ölkreislauf notwendig ist, durch den zwangsläufig das ölvolumen erhöht wird. Dadurch können jedoch keine vergleichbaren Werte gewonnen werden, diß dem Fahrbetrieb entsprechen, weil z. B. die ölverdünnung, die ölverschmutzung und die öltemperaturentwicklung hinter den Praxiswerten zurückbleiben. Somit treten zwangsläufig Meßwertverfälschungen auf. Nachteilig ist auch, daß eine ziemlich lange Zeit vergeht, bis die Vorrichtung einreguliert ist und die eigentliche Messung beginnen kann, wobei nie auszuschließen ist, daß wegen der im Rohrkreislauf, besonders zwischen Ölwanne und Meßeinrichtung, herrschenden Strömungseinflüsse eine zusätzliche Verfälschung des Meßergebnisses auftritt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit baulich einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Vorrichtung zu schaffen, weiche die aufgezeigten Nachteile weitestgehend verhindert und die insbesondere schnell einsatzbereit ist.

Dies geschieht erfindungsgemäß dadurch, daß durch ein Druckmeßgerät, das über einen als Rohrleitung ausgebildeten Meßfühler mit dem Ölwannengrund in Verbindung steht, die Differenz zwischen dem hydrostatischen Druck und dem über dem Flüssigkeitsspiegel herrschenden Luftdruck als Meßsignc! gebildet wird, das in die Regeleinrichtung eingegeben wird, die als PID-Regler mit veränderlichem Sollwert ausgebildet ist.

Dabei kann es zweckmäßig sein, das Differenzdruckmeßgerät unterhalb des Ölsammelbehälters anzuordnen, wobei der statische Druck vom Gewicht einer Ölsäule erzeugt wird, die auf einer Meßfläche des Druckmeßgerätes lastet.

Es ist jedoch auch möglich, das Differenzdruckmeßgerät außerhalb des Motorraumes eines Kraftfahrzeuges anzubringen, wobei der Meßfühler in den ölvorrat des Sammelbehälters eintaucht und eine Eintrittsöffnung aufweist, durch die ein Gas eingeleitet wird, das entsprechend dem herrschenden Gegendruck durch eine Auslaßöffnung in den Ölvonat ausperlt, so daß der sich im Meßfühler einstellende Gasdruck als Meßgröße anfällt.

Dabei kann der Meßfühler anstelle eines herkömmlichen Ölmeßstabes eingesetzt werden. Somit werden auf einfache Weise kostspielige Umbauten des Motors vermieden.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann als Dosiereinrichtung ein Regelventil vorgesehen sein, dem Öl aus einem Vorratsbehälter mit Ölstandsanzcige durch Schwerkrafteinfluß zugeführt wird, wobei die Motorlaufzeit durch einen Zeitmesser erfaßt wird.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist als Dosiereinrichtung eine Pumpe mit bekannter Förderleistung vorgesehen, bei der die Pumpenlaufzeit bzw. die Anzahl der Pumpenhübe gemessen werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbcispiel einer Meßeinrichtung, sowie mehrere Einzelteile der Einrichtung dargestellt. Im einzelnen zeigt

F i g. I schematisch eine Gesamtanordnung einer Meßeinrichtung,

Fig,2 eine erste Anordnung eines Differenzdruckmcßgerätcs,

F i g. 3 eine weitere Anordnungs- und Ausführungsvariante eines Differenzdruckmeßgerätes,

Fig.4 schematisch eine Anordnung eines Regelvenlils zur Ölnachfüllung und

Fig. 5 schematisch eine Anordnung einer Förder-

pumpe zur ölnachfüllung.

Fig. 1 zeigt einen Regelkreis,bestehend aus Motor 1 und einem Differenzdruckmeßgerät 2 mit einem nachgeschalteten Differenzdruckwandler 3, dessen Ausgang auf einen Regler 4 geschaltet ist. Dieser ist mit einer veränderlichen Sollwerteingabe 5 versehen und ausgangsseitig mit einer als Regelventil ausgebildeten Dosiereinrichtung 6 verbunden. Dieses steuert die ölzugabe, \>obei die Nachfüllmenge von einem Meßglied 7 erfaßt wird.

In näherer Ausgestaltung ist der Motor 1 mit zwei Abgängen versehen, und zwar für die Abnahme des Kurbelgehäusedruckes und zum Abnehmen des statischen Druckes, dem der Kurbelgehäusedruck überlagert ist. Beide Drücke werden in das Differenzdruckmeßgerät 2 eingegeben, wobei der statische Druck als Restgröße anfällt, die als Ausgangssignal und damit als Istwert bestehen bleibt. Dieser Istwert wird über einen nachgeschalteten Differenzdruckwandler 3 oder unter Umgehung desselben direkt in den Regler 4 eingegeben, der ais PiD-Regler ausgebildet sein kann, und der eine veränderliche Sollwerteingabe 5 aufweist. Sobald der Istwert vom eingegebenen Sollwert 5 abweicht, gibt der Regler 4 ein Signal an die Dosiereinrichtung 6, welche Öl nachfüllt, wobei die Durchflußmenge pro Zeiteinheit 2S durch ein Meßglied 7 erfaßt wird.

Zur Sollwertbestimmung können Messungen über einen großen Drehzahlbereich ausgeführt werden, wobei sich dann eine Sollwertkurve ergibt, mit deren Hilfe unter Verwendung entsprechender Programmein- it» richtungen eine weitgehende Automatisierung eines ganzen Ölmeßprogrammes möglich ist.

Fig. 2 zeigt den Motor 1 mit einem Ölsammelbehäller 9. Das Gewicht der Ölsäule und der überlagerte Kurbelgehäusedruck lasien auf dem oberen Teil der r symbolisch dargestellten Meßfläche 10 des Meßfühlers 11 im Differenzdruckmeßgerät 2, während der separat eingespeiste Kurbelgehäusedruck den unteren Teil der Meßfläche 10 beaufschlagt.

In Fig. 3 ist der Motor 1 wiederum mit einem Ölsammelbehälter 9 versehen, wobei anstelle eines ölmeßstabes ein Meßfühler 11 eingesetzt ist. In eine Eintrittsöffnung 12 des Meßfühlers 11 wird ein gasförmiges Medium mit konstantem Druck — z. B. Luft — eingeleitet, wobei durch den an der Ausiaßöffnung 13 herrschenden Gegendruck ein vollständiges Entweichen der Luft verhindert wird, so daß der sich einstellende Restdruck auf der Meßfläche 10 des Meßfühlers 11 im Differenzdruckmeßgerät 2 lastet und dort als eine Meßgröße anfällt.

Fig.4 zeigt einen Motor 1 mit Ölsammelbehälter 9 und einen hochgestellten Ölvorratsbehälter 14. Erhält das Regelventil 6 einen Öffnungsbefehl vom Regler 4 durch Abgabe einer entsprechenden Stellgröße so fließt Öl aus dem Vorratsbehälter 14 u.icr Schwerkrafteinfluß zum Motor 1. In nicht dargestellter Weise ist der Vorratsbehälter 14 mit einer Ölstandsanzeige versehen, die in Verbindung mit einem Zeitmesser die Bestimmung des Ölverbrauchs ermöglicht.

In F : g. 5 erfolgt das Nachfüllen durch eine als Pumpe 15 ausgebildete Nachfülleinrichtung 6, die ihren Förderbefehl durch eine Stellgröße vom Regler 4 erhält und das Öl von einem Vorratsbehälter 14 dem Motor 1 zuführt. Als Pumpe kann dabei eine Ausführung mit stetigem oder pulsierendem Förderstrom eingesetzt werden. Zum Messen der Durchflußmenge pro Zeiteinheit kann in Abhängigkeit von der Arbeitsweise der Pumpe ein analoges oder digitales Drehzahlsignal einer umlaufenden Pumpe oder aber auch ein Hubsignai einer linear arbeitenden Pumpe verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Messung des Ölverbrauchs von mit einer ölwanne versehenen Kolbenmaschinen, insbesondere Brennkraftmaschinen im Prüfstandsbetrieb, wobei der Ölstand in der ölwanne mittels einer Regeleinrichtung auf einem bestimmten Sollwert gehalten wird und die Regeleinrichtung eine Dosiereinrichtung auslöst, weiche die zur Aufrechterhaltung des Ölstandes notwendige Nachfüllmenge abgibt und diese als Maß für den Ölverbrauch erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Druckmeßgerät (2), das über einen als Rohrleitung ausgebildeten Meßfühler π (11) mit dem ölwannengrund in Verbindung steht, die Differenz zwischen dem hydrostatischen Druck und dem über dem Flüssigkeitsspiegel herrschenden Luftdruck als Meßsignal gebildet wird, das in die Regeleinrichtung (4) eingegeben wird, die als PiD Regle- mit veränderlichem Soliwert (5) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckmeßgerät (2) unterhalb des ölsammelbehälters (9) angeordnet ist >5 und der statische Druck vom Gewicht der Ölsäule erzeugt wird, die auf einer Meßfläche (10) des Druckmeßgeräls (2) lastet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzdruckmeßgerät (2) m außerhalb f>s Motorraumes eines Kraftfahrzeuges angebracht ist und der Meßfühler (11) in den Ölvorrat des Ölsammelbehälters (9) eintaucht und eine Eintrittsöffnung (12) uufwe'st, durch die ein Gas eingeleitet wird, das entsprechend dem herrschen· r. den Gegendruck durch die Auslaßöffnung (13) in den Ölvorrat ausperlt, so daß der sich im Meßfühler (11) einstellende Gasdruck als Meßgröße anfällt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (11) anstelle eines -in herkömmlichen Ölineßstabes eingesetzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dosiereinrichtung (6) ein Regelventil vorgesehen ist, dem Öl aus einem Vorratsbehälter (14) mit Ölstandsan/eige durch Schwerkrafteinfluß Vi zugeführt wird, und daß die Motorlaufzeit durch einen Zeitmesser erfaßt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dosiereinrichtung (6) eine Pumpe mit bekannter Förderleistung vorgesehen ist. und ^r>o daß die Pumpenlaufzeit b/w. die Anzahl der Pumpenhübe gemessen wird.