DE3714111A1 - Mit einem verbrennungsmotor mit oelschmierung angetriebenes landfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mit einem Verbrennungsmotor mit Ölschmierung angetriebenes Landfahrzeug, beispiels­ weise einen Lastkraftwagen, einen Personenkraftwagen, einen Schlepper, eine Diesellok oder dergleichen.

Wenn ein derartiges Fahrzeug bei einem Unfall umkippt, so erleidet der Fahrer in der Regel einen Schock und ist mehr oder weniger handlungsunfähig. Oft muß er auch mit fremder Hilfe aus dem Fahrerhaus befreit werden. In den ersten Minuten nach einem solchen Unfall denkt niemand daran, den dann noch laufenden Motor abzustellen. Fremde wissen oft auch nicht, wie der Motor abgestellt werden muß und haben auch Angst, in das umgefallene Fahrzeug einzusteigen, beispielsweise wegen der oft drohenden Brandgefahr oder möglicher auslaufender Batteriesäure.

Bei einem solchen Unfall mit Umkippen des Fahrzeugs läuft dann das Motorenöl zur Seite und die Kurbelwelle des Motors taucht nicht mehr in das Ölbad der Ölwanne ein. Sie schmiert also nicht mehr die Kolbenlaufbahn und die Kurbelwellenlager. Auch die Ölpumpe des Motor saugt dann nur noch Luft an. Die Folge davon ist, daß alle drehenden und gleitenden Teile des Motors ungeschmiert sind und nach kurzer Zeit heißlaufen und festfressen. Der Schaden, der in einem solchen Fall am Motor eintritt, kann größer sein als der sonstige Unfallschaden. Bei einem Lastkraft­ wagen ist eine Schadenshöhe am Motor in Höhe von mehreren zehntausend D-Mark durchaus realistisch, wenn alle über­ hitzten Teile wieder erneuert werden müssen. Wenn der durch den Unfall ansonsten entstandene Schaden noch in einem vertretbaren Rahmen bleibt, so kann der so be­ schädigte Motor die Rentabilitätskosten für die Reparatur übersteigen, so daß sich die Instandsetzung des Wagens aus diesem Grunde nicht mehr lohnt. Diese Probleme treten besonders bei Landfahrzeugen auf, die keine Karosserie haben, weil dann der Motor den größten Wert des Fahrzeugs ausmacht, beispielsweise bei Schleppfahr­ zeugen, wie Ackerschleppern, Loks usw.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein mit einem Verbrennungsmotor mit Ölschmierung angetriebenes Landfahrzeug vorzuschlagen, dessen Motor bei einem Kippen des Fahrzeugs über einen vorbestimmten Winkel hinaus nicht mehr Schaden nehmen kann, auch wenn der Motor direkt nach dem Unfall von Hand nicht abgestellt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Neigungsmesser vorgesehen ist, der bei einem Neigungswinkel des Fahrzeugs über einem bestimmten Wert ein Signal abgibt, das den Motor abstellt.

Grundgedanke der Erfindung ist es also, derartige Land­ fahrzeuge mit einem Neigungsmesser auszurüsten derart, daß der Motor mit Hilfe des Neigungsmessers bei Erreichen einer vorbestimmten Kipplage selbsttätig abgestellt wird. Das Zusatzgerät kann preisgünstig hergestellt werden und erspart im Unfallfalle Kosten für die Reparatur des ansonsten noch unbeschädigten Motors in Höhe von mehreren eintausend D-Mark, häufig auch in Höhe von mehreren zehn­ tausend D-Mark.

Zwar sind Neigungsmesser bei Flugzeugen, Schiffen, Bohr­ inseln und dergleichen schon eingesetzt worden, jedoch haben diese einen Meßbereich zwischen etwa 2° bis maximal 10°. Diese Neigungswinkel können bei der vor­ liegenden Erfindung nicht eingesetzt werden, weil allein beim Fahren eines Wagens über einer holprigen Straße dieser Neigungswinkel dauernd überschritten würde. Aus diesem Grunde wird man den erfindungsgemäßen Neigungs­ messer auf Neigungswinkel von etwa 45° einstellen, weil ab diesem Winkelbetrag die vorstehend geschilderten Ge­ fahrenmomente einerseits auftreten und andererseits unge­ wollte Signalabgaben, beruhend auf einer holprigen Weg­ strecke, Beschleunigungen des Fahrzeugs in Kurven und so fort, zu keiner Signalabgabe und damit auch zu keinem automatischen Abstellen des Motors führen.

Die erfindungsgemäße Anordnung wird besonders preis­ günstig, wenn das Ausgangssignal des Neigungsmessers ein Magnetventil betätigt, das die Kraftstoffzufuhr abstellt. Das Magnetventil kann direkt die Kraftstoffzufuhr ab­ stellen oder auch einen bordeigenen Luftkessel betätigen, der einen Kleinzylinder mit Druckluft versorgt, dessen Aufgabe es ist, bei Bedarf die Kraftstoffpumpe abzu­ stellen. Hier macht man sich also die Funktion des be­ kannten Systems zunutze, den laufenden Motor regulär abzustellen, wobei dann über ein Fußventil Preßluft fuß­ betätigt in den Abstellzylinder geblasen wird. Dieses System wird bei LKWs häufig eingesetzt.

Die erfindungsgemäße Anlage zeichnet sich also insgesamt durch einen automatischen Impulsgeber bei Eintreten einer vorbestimmten Schräglage oder Kipplage des Fahrzeugs aus. Sie ist preiswert herzustellen und arbeitet dennoch zu­ verlässig.

Das erfindungsgemäße System kann man sich auch als zu­ sätzliche Diebstahlsicherung zunutze machen. Bei dieser wichtigen Ausgestaltung der Erfindung wird das Magnet­ ventil über ein Zündschloß betätigt, dessen Stromkreis den Neigungsmesser überbrückt. Wenn der Fahrer das Fahr­ zeug verläßt, so zieht er den Zündschlüssel dieses Zünd­ schlosses ab (es handelt sich hierbei um das ohnedies vorhandene Zündschloß oder vorzugsweise um ein gesonder­ tes Zündschloß) und das Magnetventil erhält dann einen Impuls, der die Kraftstoffzufuhr abstellt, und zwar auch in der normalen, im wesentlichen waagerechten Lage des Fahrzeugs, weil der Stromkreis des Neigungsmessers über­ brückt ist.

Es sei erwähnt, daß der Neigungsmesser in aller Regel derart in das Fahrzeug eingebaut ist, daß er bei einem seitlichen Kippen quer zur Längsachse des Fahrzeugs anspricht, weil dies die häufigste Art der Unfälle ist. Ein Ansprechen senkrecht dazu, also bei einem Kippen nach vorne oder hinten, wird in der Regel nicht benötigt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungs­ beispielen näher erläutert, aus denen sich weitere wichtige Merkmale ergeben. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung;

Fig. 2 perspektivisch eine zweite Ausführungs­ form;

Fig. 3 ebenfalls perspektivisch eine dritte Ausführungsform;

Fig. 4 eine Ansicht einer vierten Ausführungs­ form;

Fig. 5 eine Ansicht einer fünften Ausführungs­ form und

Fig. 6 eine Ansicht einer sechsten Ausführungs­ form.

Fig. 7 eine Ansicht einer siebten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt, daß in einem Gehäuse 1 zwei im Winkel von 90° zueinander stehende Röhren 2 angebracht sind. Aus dieser Stellung heraus ergibt sich ein Neigungswinkel der Rohre zur Waagrechten von 45°. Die Rohre können an beiden Enden geschlossen oder auch zum Öffnen gebaut sein.

In jedem der Rohre wird im unteren Ende je eine Kugel 3 eingebracht, die man auf Schaumgummi oder ähnlich federn­ dem Material 4 lagert. Die Kugeln müssen in den Rohren leicht laufen können.

Am oberen Ende der Rohre wird entweder im auslaufenden Stirnteil 5 oder im auslaufenden seitlichen Bereich ein leicht ansprechender Elektroschalter 6, z.B. ein Mikro­ schalter angebracht. Dieser Schalter wird mit einem Relais 7 durch Stromkabel verbunden. Das Relais wird durch Stromkabel wiederum mit einem Magnetventil ver­ bunden, das Impulse empfängt und den verstärkten je nach Bedarf Strom zum Öffnen bzw. Schließen verwertet.

Der Schaumgummi 4 unter den Kugeln bewirkt, daß die Kugel 3 durch starke Fahrbahnstöße nicht so leicht in der Röhre hochgeschleudert wird und einen ungewollten Kontakt auslöst. Der Schaumgummi dämpft die Antriebs­ geschwindigkeit der Kugel bei Fahrbahnstößen.

Das Gehäuse mit Inhalt wird genau waagrecht in einem vibrationsfreien Bereich des Fahrzeugs fest eingebaut und die daraus hervorkommenden Stromanschlüsse werden mit einem Magnetventil verbunden. Die Elektroschalter werden an das Stromnetz angeschlossen.

Fällt nun das Fahrzeug um und neigt sich über 45° hinaus, fällt eine der Kugeln 3 durch die Neigung der Röhre 2 aus ihrem unteren Lager zum anderen Ende der Röhre, wo sich der Schalter 6 befindet. Die Kugel löst am Schalter einen Stromimpuls aus, der das Relais 7 betätigt. Das Relais wiederum löst die Reaktion eines Magnetventils aus, das dann den Motor abstellt.

Das Gerät arbeitet auf diese Weise vollautomatisch; wenn der Wagen nach links fällt, fällt die Kugel der linken Röhre nach dem Schalter zu, fällt der Wagen nach rechts, fällt die Kugel der rechten Röhre zum Schalter und löst einen Impuls aus.

Wird der Wagen später wieder aufgerichtet, fällt die entsprechende Kugel wieder in ihr Lager zurück, löst den Schaltkontakt und unterbricht so wieder den Strom­ kreis, daß man den Motor wieder laufen lassen kann, wenn er Öl im Kurbelgehäuse hat.

Fig. 2 zeigt eine weitere Möglichkeit der Impulsgabe: Ein geschlossenes Gehäuse 1 wird mit Öl 8 gefüllt. Am oberen Deckel bringt man ein Pendel 9 an, an dessen unteren Ende sich eine Verbreiterung 10 befindet. Am Endausschlag der Verbreiterung ist an jeder Seite ein Annäherungsschalter oder Sensor 11 angebracht.

Auch dieses Gerät wird waagrecht in das Fahrzeug gebaut. Fällt der Wagen um, neigt sich das Pendel zu der ent­ sprechenden Seite und löst über den Annäherungsschalter einen Kontakt aus.

Die Ölfüllung des Gehäuses und die Verbreiterung 10 an dem Pendel haben den Effekt, daß kein ungewollter Strom­ impuls entsteht, wenn das Fahrzeug auf schlechter Weg­ strecke fährt. Erst wenn der Wagen umliegt, zieht sich das Pendel durch sein Eigengewicht durch das Öl gebremst nach unten und löst den Kontakt aus.

Eine weitere Möglichkeit der Impulsauslösung ist ein ge­ schlossenes Gehäuse mit Öl gefüllt oder einer anderen Flüssigkeit, auf der zwei miteinander verbundene, vorn und hinten im Gehäuse gelagerte Schwimmer 12 schwimmen (s. Fig. 3). Die Drehwelle der Schwimmer kann aus dem Gehäuse herausgeführt und mit einem Zeiger 13 verbunden werden. Fällt der Wagen um, neigen sich die Schwimmer in der Flüssigkeit; der Zeiger bewegt sich auf den ent­ sprechenden Sensorschalter 11 zu und löst den Kontakt aus.

Bei einer weiteren Möglichkeit der Kontaktauslösung (s. Fig. 4) sind zwei Gewichte 14 über Gestänge 15 an einem Drehpunkt 16 miteinander verbunden. Die Gewichte sind sinnvollerweise auch in Öl gelagert, damit sie nicht bei schlechter Wegstrecke unkontrolliert auf- und abpendeln.

Fällt der Wagen um, so neigt sich eines der Gewichte, die gleich schwer sein müssen und löst an einer geeig­ neten Stelle des Gestänges einen Kontakt über den be­ treffenden Schalter 11 aus.

Fig. 5 zeigt, daß ein Gehäuse 1 aus Metall oder Kunst­ stoff innen in seinem mittleren Bereich einen eingebauten Zwischenboden 17 hat, in den an beiden Seiten Durch­ bohrungen 18 eingebracht sind.

Das Gehäuse wird bis unter den Zwischenboden mit Öl 8 gefüllt. Am oberen Rand links wie auch rechts des Ge­ häuses werden innen Sensoren (Annäherungsschalter) 11 eingebaut. Das Gehäuse hat oben einen Deckel mit einer Öleinfüllschraube 19.

Unterhalb des Zwischenbodens ist ein Schauglas 20 ein­ gebaut, an dem man den Ölstand ablesen kann.

Von den beiden oberen Annäherungsschaltern gehen Strom­ leitungen zu einem Relais 21, das bei Bedarf ein Magnet­ ventil 22 speist.

Das Gehäuse wird waagrecht in einer beliebigen Stelle des Fahrzeugs eingebaut und die Leitungen angeschlossen. Fällt nun das Fahrzeug zur Seite, fließt sofort das durch die seitlichen Bohrungen hoch zu einem der An­ näherungsschalter und löst einen Stromimpuls aus, der zum Relais fließt. Das Relais schaltet dann ein Magnet­ ventil, das dann die Kraftstoffzufuhr abstellt, oder einen Preßluftstoß auslöst, der die Kraftstoffpumpe ausschaltet.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung ähnlich Fig. 4, wobei in den Röhrchen 2 eine bestimmte Menge Quecksilber 23 unter­ gebracht ist. Wenn sich das Fahrzeug mit dem Gerät neigt, fließt das Quecksilber in den oberen Bereich der be­ treffenden Röhre und verbindet dort vorgesehene elek­ trische Kontakte 24. Diese sind vorzugsweise in nach unten weisenden Ausbuchtungen 25 des Röhrchens vorgesehen. Es genügt gegebenenfalls eine der Ausbuchtungen, in der sich dann ein Kontaktpaar 24 befindet. Der hierbei aus­ gelöste Kontakt wird über das Relais 7 weitergeleitet, wie vorstehend insbesondere zu Fig. 1 beschrieben. Die Röhrchen sind aus Glas und sind bruchsicher gelagert.

Beim Abstellen der Kraftstoffzufuhr wird das Magnetventil zweckmäßigerweise direkt an den Kraftstoffpumpeneinlauf angeflanscht, damit die Vibrationen keine Leitungen brechen und damit so wenig wie möglich Kraftstoff nach dem Abstellvorgang nachfließen kann. Das Ventil muß im Normalzustand (während der Fahrt) offen sein, und wird erst bei Überneigung mit Strom versorgt und schließt sich.

Beim Abstellen der Pumpenfunktion dagegen tritt folgendes ein: Die Kraftstoffpumpe wird meist über einen kleinen Preßluftzylinder durch einen Preßluftstoß ausgeschaltet, wenn man den Motor abstellen will. Gibt der Motorab­ schalter einen Impuls, muß in diesem Falle zum Abstellen des Motors das im Ruhestand geschlossene Ventil geöffnet werden. Dadurch gibt es den Weg frei für einen Preßluft­ druck, der dann direkt unter Umgehung des Fuß-Abstell­ schalters auf den Preßluftzylinder wirkt, der die Pumpen­ funktion ausschaltet. Das Magnetventil hat also im Ruhe­ zustand keine Funktion und wird nur dann elektrisch ge­ schaltet, wenn ein Impuls kommt. Dies ist wichtig wegen des Stromverbrauchs und auch wegen eventueller Wärmeent­ wicklung der Spule sowie wegen des Verschleißes.

Eine weitere Funktion dieser Anlage ist die Diebstahl­ sicherung. Ist das Magnetventil schon eingebaut, so kann man es über ein besonders einfaches elektrisch wirkendes separates Schloß (Zündschloß) steuern. Schließt man das Schloß und zieht den Schlüssel ab, so bekommt das Magnet­ ventil 22 den gleichen Impuls wie bei Überneigung vom Neigungsmesser. Die Kraftstoffzufuhr wird abgesperrt oder die Pumpenfunktion wird ausgeschaltet.

Ist beim Abstellen der Pumpenfunktion durch Preßluft über den Zylinder die Pumpe nun gegen Diebstahl durch das zusätzliche Zündschloß abgesichert, so wird der LKW zunächst anspringen, wenn ihn ein Dieb entwenden will. Er kann aber nicht eher losfahren, bis der Bordkom­ pressor den Luftdruck aufgebaut hat, der dann erst die Bremsen löst.

Genau in dem Augenblick, in dem der Luftdruck ausreicht, um die Bremsen zu lösen, reicht er aber auch aus, den Druckluftzylinder zu betätigen, der die Pumpe abstellt. Der Motor bleibt also dann stehen, wenn der Luftdruck aufgebaut ist, denn man hat ja das reguläre luftbetätigte Absperrventil durch das Magnetventil umgangen.

Das Magnetventil wird aus einem Verteileranschluß ver­ sorgt, der ungehindert mit Preßluft versorgt wird, wenn der Motor den Druck aufgebaut hat. Ähnlich wie bei einem PKW mit Dieselmotor kann ggfs. auch ein LKW mit Diesel­ motor elektrisch über die Zündung abgestellt werden.

Fig. 7 zeigt eine besonders wirkungsvoll arbeitende Ausführungsform, bei der sich das Quecksilber 23 in einer Ringröhre 26 befindet, die eine untere Querschnitts­ verengung 27 hat sowie zwei seitliche Querschnittsver­ engungen 28. In den unteren Bereich der Röhre 26 ist ein Negativpol 29 eingelassen und in den oberen Bereich rechts und links Positivpole 30. Über Leitungen 31 ist der Neigungsschalter an die weiteren Bauteile ange­ schlossen.

Auch hier wird der Schaltimpuls ausgelöst, wenn der Neigungsschalter - und mit ihm das Fahrzeug - über eine längere Zeit um einen größeren Winkel (45°) geneigt ist.

Die Verengung 29 verzögert die Bewegungen des Queck­ silbers und die Verengungen 30 verhindern dessen Aufperlen bei Schaukelbewegungen des Fahrzeugs, die zu Fehlschaltungen führen würden. Es erfolgt also nur dann eine Schaltung, wenn eine länger andauernde Schräg­ neigung vorliegt.

Claims (3)

1. Mit einem Verbrennungsmotor mit Ölschmierung ange­ triebenes Landfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß ein Neigungsmesser vorgesehen ist, der bei einem Neigungswinkel des Fahrzeugs über einen bestimmten Wert ein Signal abgibt, das den Motor abstellt.

2. Landfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Neigungsmessers ein Magnet­ ventil (22) betätigt, das die Kraftstoffzufuhr abstellt.

3. Landfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (22) über ein Zündschloß betätigbar ist, dessen Stromkreis den Neigungsmesser überbrückt.