EP2179255A2 - Anordnung und verfahren zum bestimmen des ölverbrauchs einer ölgeschmierten maschine - Google Patents

Anordnung und verfahren zum bestimmen des ölverbrauchs einer ölgeschmierten maschine

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EP2179255A2
EP2179255A2 EP08785557A EP08785557A EP2179255A2 EP 2179255 A2 EP2179255 A2 EP 2179255A2 EP 08785557 A EP08785557 A EP 08785557A EP 08785557 A EP08785557 A EP 08785557A EP 2179255 A2 EP2179255 A2 EP 2179255A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
oil
line
lubricated
determining
blow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08785557A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Schulmeyer
Dietmar UEBERSCHÄR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences
Original Assignee
Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences filed Critical Hochschule Darmstadt University of Applied Sciences
Publication of EP2179255A2 publication Critical patent/EP2179255A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F9/00—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine
    • G01F9/008—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine where the other variable is the flight or running time
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F9/00—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine
    • G01F9/001—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine with electric, electro-mechanic or electronic means
    • G01F9/003—Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine with electric, electro-mechanic or electronic means by measuring the weight
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for determining the oil consumption of an oil-lubricated, in particular pressure oil lubricated, machine, such as an internal combustion engine, a compressor, a turbocharger, a pump, etc.
  • the means for heating by appropriate heating jackets may be implemented on the startup line, which heats the flowing or stationary oil contained in the startup line until the desired oil operating temperature is reached.
  • the oil circuit of the arrangement have a bypass line for shorting the arrival or supply and return line, ie for separating the machine from the oil circuit. With the bypass line, the oil within the oil circuit at
  • the bypass line is connected to the arrival or flow line upstream of the internal combustion engine via a 3-way valve.
  • the 3-way valve can be controlled in such a way that the start-up line to the oil-lubricated machine is completely blocked and the entire oil flow reaches the return line via the bypass line. In this way, the entire amount of oil in the supply and return line and in the oil container is heated approximately uniformly by the heater to the preferred predetermined operating temperature.
  • Temperature sensor for determining the oil temperature, in particular immediately downstream of the heating means arranged to provide a temperature controller corresponding information for controlling the control of the heating device.
  • a pressure sensor for determining the oil pressure may be arranged upstream of the heating device.
  • the pressure sensor is connected to a pressure regulator which controls an oil pump installed in the start-up line.
  • a check valve may preferably be installed in the suction line be. In this way, weight fluctuations on the precision balance can be avoided.
  • the required oil pressure can also be adjusted by means of a frequency converter, which can regulate the speed of an oil pump.
  • a further pressure sensor for determining the oil pressure upstream of the working machine and downstream of the heating means may be arranged to detect the effective oil pressure before reaching the machine and to adjust under certain circumstances.
  • the genus-forming arrangement is provided with a blow-by-gas discharge, which is connected to the oil circuit to increase the accuracy of the oil consumption determination.
  • the blow-by gas discharge is to discharge blow-by gas generated by the engine from the oil circuit.
  • the oil particles contained in the blow-by gas are separated by a filter system to determine their weight.
  • the blow-by gas is returned to the machine.
  • the determined from the blow-by gas weight is calculated, whereby an effective oil consumption can be determined.
  • the blow-by gas discharge leads upstream of the merging of bypass line and return line, so before the bypass line meets the return line to affect the oil circuit as little as possible.
  • a blow-by gas pump is preferably arranged in the blow-by gas discharge.
  • the blow-by gas pump is preceded by at least one filter, in particular associated with a solenoid valve.
  • the blow-by gas pump can be connected upstream of two filters connected in parallel with, in particular, respectively associated solenoid valves.
  • the invention relates to a method for determining the oil consumption of an oil-lubricated machine in which oil is sucked from an oil reservoir and pumped to the working machine and is returned to the oil reservoir, wherein the weight of the oil contained in the oil reservoir is gravimetrically measured in particular continuously.
  • the oil is heated to a predeterminable operating temperature for the working machine before passing through the machine.
  • the oil pressure and the oil temperature are adjusted according to the operating conditions of the engine before the oil consumption determination process is initiated.
  • blow-by gases with oil particles contained therein are drained from an oil circuit leading from the oil reservoir to the engine and back into the oil reservoir.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of the invention
  • FIG. 2 shows a perspective schematic diagram of an example of a heating system to be installed in the arrangement according to FIG. 1;
  • FIG. and FIG. 3 is a perspective schematic diagram of an insertable into the inventive arrangement
  • the inventive arrangement for determining the oil consumption of a turbocharger is generally provided with the reference numeral 1.
  • the arrangement 1 comprises an oil pan 3, is housed in the oil 5 in sufficient quantity.
  • the oil pan 3 stands on a precision balance 7 with a maximum load capacity of, for example, 36 kilograms with an accuracy of at least 1/10 g.
  • the precision balance 7 is electrically connected to a data acquisition system 9 for weight data processing in which the weight measurement data is continuously acquired, processed and stored.
  • the oil consumption determination arrangement 1 also has an oil circuit 11, the flow of oil is indicated by means of arrows O.
  • the oil circuit 11 leads from the interior of the oil pan 3 via a start-up line 13 to a driven by a motor M pump 15, the suction pressure for Generating the flow of oil provides.
  • a suction filter 17 On the oil sump inlet of the start-up line 13, a suction filter 17 is provided which cleans the oil to be sucked before entering the start-up line.
  • a check valve 19 Immediately downstream of the suction filter 17 is a check valve 19 in the
  • Start-up line 15 integrated, which is to prevent a backflow of sucked oil in pressure fluctuations in the piping system of the oil circuit 11. Downstream of the pump 15, a pressure sensor 21 is installed, which detects the oil pressure. The recorded
  • Oil pressure data of the pressure sensor 21 are transmitted to a pressure regulator 23, which controls the oil pressure according to the required operating conditions for the exhaust gas turbocharger and actuates the pump 21 via the actuator M.
  • a heating device 25 Downstream of the pressure sensor 21, a heating device 25 is provided which surrounds the start-up line 13 in regions and heats the oil contained therein before it reaches a 3-way valve 27 located downstream of the heating device. Viewed in the direction of flow, this forks 3
  • the turbocharger line 31 leads into the turbocharger 33.
  • a drain line 35 leads from the turbocharger 33 via a 3 - way valve 36 back into a return line 37, which opens back into the oil sump 3.
  • the bypass line 29 opens into the 3-way valve 36, so that with the bypass line 29, the start-up line 13 and the return line 37 in bypassing the turbocharger 33 and the drain line 35 are "shorted".
  • blow-by gas line 41 extends from the bypass line 29 and the 3-way valve 36.
  • the blow-by gas line 41 splits downstream in a parallel circuit with two parallel line sections, in each of which a filter 45 and a solenoid valve 47 is arranged.
  • a blow-by gas pump 49 is installed, which is a
  • the 3-way valve 27 is switched such that the start-up line 13 and return line 37 is short-circuited, and the turbocharger is excluded from the oil circuit 11.
  • the oil passing through the heater 25 is heated until it is heated to the desired operating temperature for the turbocharger 33.
  • the 3-way valve 27 is closed, so that the internal combustion engine with turbocharger can be put into operation and sufficient oil lubrication is ensured.
  • the amounts of oil located within the oil pan 3 are detected gravimetrically continuously and fed to the data acquisition system 9.
  • downstream of the heater 25 is upstream of the heater - S -
  • 3 -Wegeventils 27 each have a temperature and pressure sensor 53 is provided, which are connected to a temperature controller 51, which controls the heater 25 accordingly.
  • the blow-by gas which contains oil particles, is pumped out and filtered in the filters 45 under the action of the pump 49. In this way, the otherwise lost oil particles in the blow-by gas will not be incorrectly incorporated into the oil consumption balance.
  • a heating device 25 according to the invention is shown in detail.
  • the heater 25 consists essentially of a stainless steel pipe spiral 53, which is covered with a heating hose.
  • the heating hose is regulated with the aid of the determined temperature measured values of the temperature sensor 53 to the desired operating temperature for the internal combustion engine by the temperature controller 51 with display and setting button / buttons.
  • the inner walls of the pipeline, through which the oil flows, as indicated by the arrows, is provided with such a smooth surface that minimizes flow losses and avoids air bubbles within the tubes.
  • FIG. 3 an inventive portion of the oil circuit 11 with the heater 25 is shown schematically. Immediately after the heater 25, a bypass line forming the bypass line 61 is connected to the start-up line 13, the center a
  • the transverse line 61 opens into the return line 35.
  • care must be taken to provide as little as possible step areas or undercut passages, so that fluidic storage and dead spaces for the oil are avoided. It is particularly important to ensure that the oil lines are thermally insulated throughout their course.

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Abstract

Bei einer Anordnung zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten Maschine, wie einer Verbrennungskraftmaschine, eines Kompressors, eines Turboladers (33), einer Pumpe oder dergleichen, umfassend einen Ölkreislauf (11), der ausgehend von einem Ölbehälter (3) über eine Anlauf leitung (13) zur Arbeitsmaschine und über eine Rücklauf leitung (37) zurück in den Ölbehälter führt, und eine Waage (7) zum Bestimmen des Gewichts von Öl (5) in dem Ölbehälter, ist vorgesehen, dass eine Einrichtung (25) zum Erwärmen von Öl (5) derart der Anlauf leitung zugeordnet ist, dass das Öl (5) vor dem Erreichen der Arbeitsmaschine auf eine vorbestimmbare Betriebstemperatur für die Arbeitsmaschine erwärmbar ist.

Description

Anordnung und Verfahren zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten Maschine
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten, insbesondere druckölgeschmierten, Maschine, wie einer Verbrennungskraftmaschine, eines Kompressors, eines Turboladers, eine Pumpe, etc.
Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der DE 20 2005 008 511 Ul bekannt, bei der ein Ölkreislauf vorgesehen ist, der ausgehend von der Ölwanne eines Verbrennungsmotors über einen äußeren Öltank zurück in die Ölwanne fuhrt. Aufgrund dieser Zwangsführung des Ölkreislaufs können durch eine gravimetrische Erfassung der sich innerhalb des Öltanks befindlichen Ölmenge Rückschlüsse auf den Ölverbrauch getroffen werden.
Es stellte sich allerdings bei der bekannten Ölverbrauchsbestimmung als Nachteil heraus, dass vor allem zu Beginn des Meßvorgangs, d.h. während der Anfahrphase des Verbrennungsmotors, große Meßschwankungen auftreten, welche Rückschlüsse auf den Ölverbrauch vor allem für den Startvorgang des Verbrennungsmotors nur bedingt zulassen. Derartige Meßschwankungen sind Meßergebnissen entnehmbar, die in Figur 2 der oben genannten DE 20 2005 008 511 Ul angegeben sind. Des Weiteren musste festgestellt werden, dass die mittels der bekannten Meßvorrichtungsanordnungen ermittelten ölverbrauchswerte meist niedriger waren als der tatsächlich im alltäglichen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine erfahrungsgemäß festzustellende Ölverbrauch.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten Maschine dahingehend zu verbessern, dass die Ölverbrauchsmessung auch in der Anfahrphase der Verbrennungskraftmaschine präziser durchgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach ist eine Einrichtung zum Erwärmen von Öl derart der Anlaufleitung zugeordnet, dass das Öl vor dem Erreichen der Maschine auf eine vorbestimmbare Betriebstemperatur erwärmbar ist, die vorzugsweise die optimalen Betriebsbedingungen der Maschine entspricht . Mit der Vorwärmung des Öls werden praxisnahe Bedingungen für die Ölverbrauchsmessung geschaffen, wodurch sich unvorhergesehenermaßen MeßwertSchwankungen, wie sie beim Stand der Technik aufgetreten sind, deutlich ausgeglichen werden können.
Beispielsweise kann die Einrichtung zum Erwärmen durch entsprechende Erwärmungsummantelungen an der Anlaufleitung realisiert sein, welche die in der Anlaufleitung enthaltene fließende oder stillstehende Ölmenge so lange erwärmt, bis die gewünschte Öl -Betriebstemperatur erreicht ist.
Um allerdings eine auch während der Vorwärmphase betriebsnahe ÖlkreisSimulation bereitzustellen, kann beispielsweise der Ölkreislauf der Anordnung eine Bypaß- Leitung zum Kurzschließen der An- oder Vor- und Rücklaufleitung aufweisen, also zum Trennen der Arbeitsmaschine von dem Ölkreislauf. Mit der Bypaß-Leitung kann das Öl innerhalb des Ölkreislaufes bei
Aufrechterhaltung einer Ölströmung erwärmt werden, bis die gewünschte Betriebstemperatur für das gesamte in dem Ölkreislauf befindliche Öl erreicht ist. Vorzugsweise ist die Bypaß-Leitung mit der An- oder Vorlaufleitung stromaufwärts der Verbrennungskraftmaschine über ein 3- Wegeventil verbunden. Das 3 -Wegeventil kann derart angesteuert werden, dass die Anlaufleitung hin zur ölgeschmierten Maschine vollständig gesperrt wird und der gesamte Ölstrom über die Bypaß-Leitung zur Rücklaufleitung gelangt. Auf diese Weise wird die gesamte Ölmenge in der An- und Rücklaufleitung und in dem Ölbehälter durch die Erwärmeinrichtung auf die bevorzugte vorgegebene Betriebstemperatur annähernd gleichmäßig erwärmt.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist ein
Temperatursensor zum Bestimmen der Öltemperatur insbesondere unmittelbar stromabwärts der Erwärmeinrichtung angeordnet, um einem Temperaturregler entsprechende Informationen zum regelnden Ansteuern der Erwärmeinrichtung bereitzustellen.
Weiterhin kann ein Drucksensor zum Bestimmen des Öldrucks stromaufwärts der Erwärmeinrichtung angeordnet sein. Dabei ist der Drucksensor mit einem Druckregler verbunden, der eine in der Anlaufleitung eingebaute Ölpumpe ansteuert. Um zu vermeiden, dass angesaugtes Öl bei Druckschwankungen im Rohrleitungssystem in den Ölbehälter zurückfließt, kann vorzugsweise in der Ansaugleitung ein Rückschlagventil eingebaut sein. Auf diese Weise können Gewichtsschwankungen an der Präzisionswaage vermieden werden. Mit Hilfe dieser Anordnung kann der erforderliche Öldruck auch mit Hilfe eines Frequenzumrichters eingestellt werden, welcher die Drehzahl einer Ölpumpe regeln kann.
Vorzugsweise kann ein weiterer Drucksensor zum Bestimmen des Öldrucks stromaufwärts der Arbeitsmaschine und stromabwärts der Erwärmeinrichtung angeordnet sein, um den effektiven Öldruck vor Erreichen der Maschine erfassen und unter Umständen einstellen zu können.
Bei einem alternativen oder zusätzlichen Lösungskonzept der Erfindung ist zur Erhöhung der Genauigkeit der Ölverbrauchsbestimmung die gattungsbildende Anordnung mit einer Blow-By-Gas-Ableitung versehen, die an den Ölkreislauf angeschlossen ist. Die Blow-By-Gas-Ableitung soll Blow-By-Gas, das von der Maschine erzeugt wird, aus dem Ölkreislauf abführen. Die in dem Blow-By-Gas enthaltenen Ölpartikel werden über ein Filtersystem abgeschieden, um deren Gewicht bestimmen zu können. Im Normalbetrieb wird das Blow-By-Gas der Maschine wieder zugeführt. Bei der Erfindung wird das aus dem Blow-By-Gas ermittelte Gewicht errechnet, wodurch ein effektiver Ölverbrauch ermittelbar ist.
Vorzugweise mündet die Blow-By-Gas-Ableitung stromaufwärts der Zusammenführung von Bypaß-Leitung und Rücklaufleitung, also bevor die Bypaß-Leitung auf die Rücklaufleitung trifft, um den Ölkreislauf so wenig wie möglich zu beeinträchtigen . Um eine ausreichende Abführung der Blow-By-Gase zu realisieren, ist in der Blow-By-Gas-Ableitung vorzugsweise eine Blow-By-Gas-Pumpe angeordnet.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Blow- By-Gas-Pumpe wenigstens ein Filter mit insbesondere zugeordnetem Magnetventil vorgeschaltet . Alternativ kann der Blow-By-Gas-Pumpe zwei zueinander parallel geschaltete Filter mit insbesondere jeweils zugeordneten Magnetventilen vorgeschaltet sein.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten Maschine, bei dem Öl aus einem Ölbehälter angesaugt und hin zur Arbeitsmaschine gepumpt wird und davon zum Ölbehälter zurückgeführt wird, wobei das Gewicht der in dem Ölbehälter befindlichen Ölmenge gravimetrisch insbesondere kontinuierlich gemessen wird. Erfindungsgemäß wird das Öl vor dem Durchlaufen der Maschine auf eine vorbestimmbare Betriebstemperatur für die Arbeitsmaschine erwärmt.
Vorzugsweise werden der Öldruck und die Öltemperatur entsprechend den Betriebsbedingungen der Maschine eingestellt, bevor das Ölverbrauchsbestimmungsverfahren initiiert wird.
Vorzugsweise werden die Blow-By-Gase mit darin enthaltenen Ölpartikeln aus einem Ölkreislauf, der von dem Ölbehälter zur Maschine und zurück in den Ölbehälter führt, abgeleitet. Weitere Vorteile, Eigenschaften und Merkmale der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze der erfindungsgemäßen
Anordnung zum Bestimmen des Ölverbrauchs eines
Turbo1aders ;
Fig. 2 eine perspektivische Prinzipskizze eines , Beispiels für einen in die Anordnung gemäß Fig. 1 einzubauenden Heizsystems; und Fig. 3 eine perspektivische Prinzipskizze eines in die erfindungsgemäße Anordnung einsetzbaren
Rohrleitungssystems mit Kurzschlussoption.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Anordnung zum Bestimmen des Ölverbrauchs eines Turboladers im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Die Anordnung 1 umfasst eine Ölwanne 3, in der Öl 5 in ausreichender Menge untergebracht ist. Die Ölwanne 3 steht auf einer Präzisionswaage 7 mit einer maximalen Belastbarkeit von beispielsweise 36 Kilogramm bei einer Genauigkeit von wenigstens 1/10 g. Die Präzisionswaage 7 ist zur Gewichtsdatenverarbeitung an ein Datenerfassungssystem 9 elektrisch angeschlossen, in dem die Gewichtsmessdaten kontinuierlich erfasst, verarbeitet und gespeichert werden.
Die Ölverbrauchsbestimmungsanordnung 1 hat auch einen Ölkreislauf 11, dessen Ölströmung mit Hilfe von Pfeilen O angedeutet ist. Der Ölkreislauf 11 führt von dem Inneren der Ölwanne 3 über eine Anlaufleitung 13 zu einer durch einen Motor M betriebenen Pumpe 15, die den Ansaugdruck zur Erzeugung der Ölströmung bereitstellt. Am ölwannenseitigen Einlauf der Anlaufleitung 13 ist ein Ansaugfilter 17 vorgesehen, der das anzusaugende Öl vor dem Eintritt in die Anlaufleitung reinigt . Unmittelbar stromabwärts von dem Absaugfilter 17 ist ein Rückschlagventil 19 in die
Anlaufleitung 15 integriert, welche einen Rückfluß von angesaugtem Öl bei Druckschwankungen in dem Rohrleitungssystem des Ölkreislaufs 11 verhindern soll. Stromabwärts der Pumpe 15 ist ein Drucksensor 21 installiert, der den Öldruck erfasst. Die erfassten
Öldruckdaten des Drucksensors 21 werden einem Druckregler 23 übermittelt, der entsprechend der erforderlichen Betriebsbedingungen für den Abgasturbolader den Öldruck regelt und über das Stellglied M die Pumpe 21 ansteuert.
Stromabwärts des Drucksensors 21 ist eine Heizeinrichtung 25 vorgesehen, welche die Anlaufleitung 13 bereichsweise umgibt und das darin enthaltene Öl erwärmt, bevor es zu einem zur Heizeinrichtung stromabwärts angeordneten 3 -Wegeventil 27 gelangt. In Strömungsrichtung betrachtet, gabelt das 3-
Wegeventil 27 die Anlaufleitung in eine Turboladerleitung 31 und eine Bypaß-Leitung 29 auf. Die Turboladerleitung 31 führt in den Turbolader 33. Von dem Turbolader 33 führt eine Ablaufleitung 35 über ein 3 -Wegeventil 36 zurück in eine Rückführleitung 37, die zurück in die Ölwanne 3 mündet. Die Bypaß-Leitung 29 mündet in das 3 -Wege-Ventil 36, so dass mit der Bypaß-Leitung 29 die Anlaufleitung 13 und die Rückführleitung 37 bei Umgehung des Turboladers 33 und der Ablaufleitung 35 „kurzgeschlossen" sind.
Von der Bypaß-Leitung 29 und dem 3 -Wege-Ventil 36 erstreckt sich eine Blow-By-Gas-Leitung 41. Die Blow-By-Gas-Leitung 41 spaltet sich stromabwärts in eine Parallelschaltung mit zwei parallelen Leitungsabschnitten auf, in der jeweils ein Filter 45 und ein Magnetventil 47 angeordnet ist. Im Anschluss an die Parallelschaltleitung ist eine Blow-By-Gas-Pumpe 49 eingebaut, welche eine
Abführung von Blow-By-Gas entsprechend der Strömungsrichtung S betreibt.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Ölverbrauchsbestimmungsanordnung 1 gemäß Figur 1 beschrieben.
Bei einer Startphase, in der das Öl in der Ölverbrauchsbestimmungsanordnung noch kühl ist, wird das 3- Wegeventil 27 derart geschaltet, dass die Anlaufleitung 13 und Rückführleitung 37 kurzgeschlossen ist, und der Turbolader von dem Ölkreislauf 11 ausgeschlossen ist. Nach Aktivierung der Heizeinrichtung 25 wird das die Heizeinrichtung 25 passierende Öl so lange erwärmt, bis es auf die gewünschte Betriebstemperatur für den Turbolader 33 erwärmt ist. Anschließend wird das 3-Wegeventil 27 geschlossen, so dass die Verbrennungskraftmaschine mit Abgasturbolader in Betrieb genommen werden kann und eine ausreichende Ölschmierung gewährleistet ist.
Während der Startphase und dem Normalbetrieb des Turboladers 33 werden die innerhalb der Ölwanne 3 befindlichen Ölmengen gravimetrisch kontinuierlich erfasst und dem Datenerfassungssystem 9 zugeführt.
Damit das Öl die gewünschte Betriebstemperatur aufweist, ist stromabwärts der Heizeinrichtung 25 und stromaufwärts des - S -
3 -Wegeventils 27 jeweils ein Temperatur- und Drucksensor 53 vorgesehen, die mit einem Temperaturregler 51 verbunden sind, welcher die Heizeinrichtung 25 entsprechend ansteuert.
Es wurde festgestellt, dass mit der erfindungsgemäßen Maßnahme des Vorwärmens des Öls des Ölkreislaufs 11 Meßschwankungen während der Anfahrphase des Turboladers verhindert werden können und genaue Aussagen über den Ölverbrauch auch bei diesem kritischen Betriebszustand des Turboladers möglich sind.
Über die Blow-By-Gas-Leitung 41 wird unter Wirkung der Pumpe 49 das Blow-By-Gas, das Ölpartikel enthält, abgepumpt und in den Filtern 45 gefiltert. Auf diese Weise werden die auch sonst verlorenen Ölpartikel in dem Blow-By-Gas nicht fälschlicherweise in die Ölverbrauchsbilanz einfließen.
In Fig. 2 ist eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung 25 im Detail dargestellt. Die Heizeinrichtung 25 besteht im Wesentlichen aus einer Edelstahlrohrspirale 53, welche mit einem Heizschlauch ummantelt ist. Der Heizschlauch wird mit Hilfe der ermittelten Temperaturmesswerte des Temperatursensors 53 auf die gewünschte Betriebstemperatur für die Verbrennungskraftmaschine durch den Temperaturregler 51 mit Display und Einstellknopf/-tasten geregelt. Die Innenwände der Rohrleitung, durch die das Öl strömt, wie durch die Pfeile angedeutet, ist mit einer derart glatten Oberfläche versehen, dass Strömungsverluste minimiert und Luftbläschenbildung innerhalb der Rohre vermieden werden.
Im Bereich der Heizeinrichtung 25 steigt die Rohrleitung stetig an, um auf diese Weise Lufteinschlüsse insbesondere im Bereich der Heizeinrichtung zu vermeiden. Auf diese Weise kann längs der Heizeinrichtung ein schnellerer Wärmeeintrag in das zu erwärmende Öl erreicht werden. Gleichzeitig bleibt die Bauweise der Anordnung 1 kompakt .
In Fig. 3 ist ein erfindungsgemäßer Abschnitt des Ölkreislaufs 11 mit der Heizeinrichtung 25 schematisch dargestellt. Unmittelbar nach der Heizeinrichtung 25 ist an der Anlaufleitung 13 eine die Bypaß-Leitung bildende Querleitung 61 angeschlossen, die mittig ein
Verschlusßventil 63 zum Öffnen und Verschließen der Bypaß- Leitung aufweist. Die Querleitung 61 mündet in die Rücklaufleitung 35. Insbesondere im Bereich der Heizeinrichtung und auch in sonstigen Abschnitten des Ölkreislaufs 11 ist darauf zu achten, so wenig wie möglich Stufenbereiche oder hinterschneidende Übergänge zu schaffen, damit strömungstechnische Stau- und Toträume für das Öl vermieden werden. Es ist besonders darauf zu achten, dass die Ölleitungen in deren gesamten Verlauf thermisch isoliert sind.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Er- findung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Bezugszeichenliste
1 Ölverbrauchsbestimmungsanordnung 3 Ölwanne
5 Öl
7 Präzisionswaage
9 Datenerfassungssystem
11 Ölkreislauf
13 Anlaufleitung
15 Pumpe
17 Ansaugfilter
19 Rückschlagventil
21 Drucksensor
23 Druckregler
25 Heizeinrichtung
27,36 3 -Wegeventil
29 Bypaß-Leitung
31 Turboladerleitung
33 Turbo1ader
35 Ablaufleitung
37 Rückführleitung
41 Blow-By-Gas-Leitung
43 3 -Wegeventil
45 Filter
47 Magnetventi1
49 Blow-By-Gas-Pumpe 51 Temperaturregler 53 T-Sensor
61 Querleitung
63 Verschlußventil
M Stellglied
0 Ölströmung
5 Blow-By-Gas-Strömung

Claims

Anordnung und Verfahren zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten Maschinei P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Anordnung zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten Maschine, wie einer Verbrennungs- kraftmaschine, eines Kompressors, eines Turboladers
(33) , einer Pumpe oder dergleichen, umfassend einen
Ölkreislauf (11) , der ausgehend von einem Ölbehälter
(3) über eine Anlaufleitung (13) zur ölgeschmierten
Maschine und über eine Rücklaufleitung (37) zurück in den Ölbehälter (3) führt, und eine Waage (7) zum Bestimmen des Gewichts von Öl (5) in dem Ölbehälter (3) , dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (25) zum Erwärmen von Öl derart der Anlaufleitung (13) zugeordnet ist, dass das Öl vor dem Erreichen der ölgeschmierten Maschine auf eine vorbestimmbare Betriebstemperatur für die ölgeschmierte Maschine erwärmbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der Ölkreislauf (11) eine Bypass-Leitung (29) zum
Kurzschließen der An- und Rücklaufleitung (19,37) aufweist, wobei insbesondere die Bypass-Leitung (29) mit der
Anlaufleitung (13) über ein 3-Wegeventil (27) verbunden ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (53) zum Bestimmen der Öltemperatur insbesondere unmittelbar ström- abwärts der Einrichtung angeordnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass der Temperatursensor mit einem Temperaturregler (51) verbunden ist, der die Einrichtung derart ansteuert, dass das Öl auf eine vorbestimmbare Betriebstemperatur für die druckölgeschmierte Maschine (33) bringbar ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor (21) zum
Bestimmen des Öldrucks stromaufwärts der Einrichtung angeordnet ist, wobei insbesondere der Drucksensor mit einem Druckregler (23) verbunden ist, der eine in der Anlaufleitung eingebauten Ölpumpe (15) ansteuert.
6. Anordnung nach Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet , dass der Ölpumpe (15) ein Rückschlagventil vorgeschaltet ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor zum Bestimmen des Öldrucks stromaufwärts der Verbrennungskraftmaschine (33) angeordnet ist.
8. Anordnung insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten Maschine, wie einer Verbrennungskraftmaschine, eines Kompressors, eines Turboladers (33) , einer Pumpe oder dergleichen, umfassend einen Ölkreislauf (11) , der ausgehend von einem Ölbehälter (3) über eine Anlaufleitung (13) zur Arbeitsmaschine und über eine Rücklaufleitung (37) zurück in den Ölbehälter (3) führt, und eine Waage (7) zum Bestimmen des Gewichts von Öl (5) in dem Ölbehälter (3) , dadurch gekennzeichnet, dass an den Ölkreislauf (11) eine Blow-By-Gas-Ableitung (41) angeschlossen ist, die Blow- By-Gas der ölgeschmierten Maschine aus dem Ölkreislauf (11) abführt .
9. Anordnung nach Anspruch 8 , dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Blow-By-Gas-Ableitung (41) stromaufwärts in die Bypass -Leitung (29 ) mündet .
10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , dass in der Blow-By-Gas-Ableitung (41) eine Blow-By-Gas-Pumpe (43) angeordnet ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , dass der Blow-By- Gas-Pumpe (49) wenigstens ein Filter (45) mit insbesondere zugeordnetem Magnetventil (47) vorgeschaltet ist.
12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet , dass der Blow-By-Gas-Pumpe (49) zwei zueinander parallel geschaltete Filter (45) mit insbesondere jeweils zugeordnetem Magnetventil (47) vorgeschaltet ist.
13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , dass sie gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16 verfährt.
14. Verfahren zum Bestimmen des Ölverbrauchs einer ölgeschmierten Maschine, wie einer Verbrennungskraftmaschine, eines Kompressors, eines Turboladers (33) , einer Pumpe oder dergleichen, bei dem:
Öl aus einem Ölbehälter (3) hin zu der Maschine angesaugt und davon zum Ölbehälter (3) zurückgeführt wird; das Gewicht der in dem Ölbehälter (3) befindlichen Ölmenge gravimetrisch insbesondere kontinuierlich gemessen wird;
dadurch gekennzeichnet, dass das Öl vor dem Durchlaufen der ölgeschmierten Maschine auf eine vorbestimmbare Betriebstemperatur für die ölgeschmierte Maschine erwärmt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Öldruck und die Öltemperatur entsprechend Betriebsbedingungen der ölgeschmierten Maschine eingestellt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet , dass Blow-By-Gase mit darin enthaltenen Ölpartikeln aus einem Ölkreislauf (11) , der von dem Ölbehälter (3) zur ölgeschmierten Maschine und zurück in den Ölbehälter (3) führt, abgeleitet werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es gemäß der Funktionsweise der nach einem der Ansprüche 1 bis 13 ausgebildeten Anordnung (1) verfährt.
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