DE2441940C3 - Einrichtung zur Ermittlung des Verbrauches von Flüssigkeiten aus einem Entnahmebehälter - Google Patents

Description

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 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, 11) einen in einer Längsbohrung (25) des Ventilgehäuses (24) geführten, in Richtung zur Förderöffnung der Pumpe (6) hin gegen einen Anschlag (30) federbelasteten äußeren Ventilkörper (26) und einen in einer axialen Bohrung desselben gleitbaren, im wesentlichen hohlzylindrischen inneren Ventilkörper (31) aufweist, dessen eines, der Förderöffnung 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 Förderöffnung gelegene Raum (42) mit einem Flüssigkeits-Druckschalter (12, 13) verbunden ist, der den Pumpenantrieb (14) bei Absinken des Flüssigkeitsdrukkes unter einen vorbestimmten Wert stillsetzt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckschalter (12, 13) beider Steuer und Sicherheitsventile (10, 11) 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) abzweieende, 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

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung ,o zur Ermittlung des Verbrauches von Flüssigkeiten aus einem Entnahmebehälter, 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 a, 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-Vorratsbehälter, 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 elektronischei 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 Brennkraftmaschin« heranzuziehen. Für diesen Zweck müßten erheblichf Änderungen an der Einrichtung selbst als auch am je weiligen Motor vorgenommen werden.

Es sind bereits verschiedene Methoden zur Messunj

des Schmierölverbrauches von Verbrennungsmotorei bekanntgeworden, die zwar teilweise weite Verbrei tung gefunden haben, die aber den Erfordernissen de modernen Forschungs- und Entwicklungsbetriebes nu zum Teil gerecht werden.

Eine der bekannten Methoden besteht dann, den Ol inhalt aus der Motorölwanne vor und nach einem Vei suchslauf abzulassen und dann die Gewichtsdifferen der abgelassenen Mengen zu ermitteln. Da die Diffe renz relativ großer ölmengen bestimmt werden mul

ist eine einigermaßen befriedigende Genauigkeit ni bei größeren Verbrauchsmengen, also bei länger ar dauernden Versuchsläufen zu erwarten. Außerdem i: das Ablassen von Schmieröl aus ölwannen unbequei

und zeitraubend und damit einem durchlaufenden Versuchsbetrieb hinderlich.

Bekannt ist ferner das Nachfüller; des verbrauchten Schmieröles vor und nach einem Versuchslauf bis zu einem vorbestimmten, durch eUe Marke des ölpeilstabes gekennzeichneten Schmierölstand. Ergebnisse von ausreichender Genauigkeit erhält man aber nur bei genauer Einhaltung der Abtropfdauer vor unö nach dem Versuoislauf als Mittelwert aus mehreren länger dauernden 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 ölwanne bei laufendem Motor dauernd in langsamer Bewegung und daher nur schwer ablesbar. Bei dieser Methode erweist sich auch eine allfällige 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 zu 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 Überlaufrohr 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 Meßgenau'gkeit, 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 einem 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 Geräte entfällt. Nach dem hier angewendeten Meßprinzip wird aus dem Entnahmebehälter, im Falle einer ölverbrauchsmesssung 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 voreingestelltL-n Vergleichswert, dem ein bestimmtes Sollgewicht der Flüssigkeit entspricht. Besteht zwischen diesen beiden Werten eine Differenz, so wird die aus dem Vorratsbehälter gespeiste Fülleitung 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 Flüssigkeitsmenge, 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 umgen-ehrter Förderrichtung betriebenen Pumpe in den Entnahrnebehälter, z. B. die ölwanne zurückgefördert, welcher Vorgang beim Austritt des in das Meßgefäß ragenden Endes der Verbindungsleitung beendet ist.

Da die nach jedem Meßvorgang zurückgeforderte 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 Förderöffnungen der Pumpe je ein vom Förderdruck betätigtes Steuer- und Sicherheitsventil vorgelagert ist, das den Pumpenantrieb bei Beendigung der Flüssigkeitsförderung in dem jeweils saugseitigen Teil der Verbindungsleitung stillsetzt. Damit ist sichergestellt, daß die Pumpe nach Absinken des Flüssigkeitsspiegels sowohl im Entnahmebehälter als auch im Meßgefäß unter das durch die offenen Enden der Verbindungsleitung bestimmte Niveau, also beim Eintreten von Luft in die Verbindungsleitung, abgestellt wird und nicht etwa leer mit läuft.

Diese selbsttätige Abschaltung der Pumpe für beidf Förderrichtungen kann besonders gut erreicht werden wenn das Steuer- und Sicherheitsventil einen in eine Längsbohrung des Ventilgehäuses geführten, in Rieh tung zur Förderöffnung der Pumpe hin gegen einei Anschlag federbelasteten äußeren Ventilkörper um

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 Überstromöffnungen 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 Überstromöffnungen 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 Ansprechdruck 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.

Vorteühafterweise 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 V2 bis zu 1 Minute als besonders günstig erwiesen. Während dieses Zeitintervalls saugt die Pumpe vorwiegend Luft, aber auch Flüs- sigkeit 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 ge- steuerte und in das Meßgefäß an einer oberhalb des Flüssigkeitsspiegels gelegenen Stelle ausmündende orhanden ist, die während der Verzogerungsperiode 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 als 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 von einem Meßgerät 21 geliefert wird. An den Ausgang des Trägerfrequenzverstärkers ist ein Komparator 22 an geschlossen, welcher das Magnetventil 17 der Fülleitung 18 über ein einstellbares Zeitverzögerungsglied 23 steuert.

Für die dargestellte Ölverbrauchs-Meßeinrichtung ergibt sich nun die folgende Arbeitsweise: Vor der Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine 1 befindet sich m der ölwanne 3 eine vorbestimmte ölmenge. Während des Versuchslaufs wird ein mehr oder minder großes ölquantum aus der ölwanne 3 vom Motor 1 verbraucht Diese ölmenge soll von der Meßeinrichtung bestimmt und registriert werden. Zu diesem Zweck wird der Antriebsmotor 14 der Zahnradölpumpe 6 eingeschaltet und durch die Entnahmesonde 2 so lange öl abgesaugt und durch die Verbindungsleitung 4 in das

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. 1st der von der Wägeeinrichtung 19 ausgewiesene Meßwert kleiner als der dem Sollgewicht 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, 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 Signal 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 AnschiuBnippel 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 die sem Anschlußnippel 37 führt eine Leitung zu den jeweils zugehörigen öldruckschalter 12 bzw. 13.

Der innere Ventilkörper 31 weist nahe seinem Ende 32 radiale Überströmöffnungen 38 auf, welche in der dargestellten Position der beiden Ventilkörper durch die Bohrung des äußeren Ventilkörpers 26 verschlossen sind. Das gegenüberliegende offene Ende 39 des inneren Ventilkörpers 31 arbeitet mit einem vom Anschlußnippel 29 gebildeten gehäusefesten Anschlag 40 zusammen.

Die beiden Steuer- und Sicherheitsventile 10 und 11 sind an der Pumpe 6 derart angeordnet, daß die mit 4i bezeichnete Ventilseite jeweils zu einer der beiden Förderöffnungen der Pumpe 6 weist. Der zwischen den beiden Ventilkörpern 26, 31 und der Förderöffnung gelegene 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 folgende Funktionen. Solange öl aus der Ölwanne 3 abgesaugt wird, befindet sich der innere Ventilkörper 31 des in diesem Falle saugseitig gelegenen Steuer- und Sicherheitsventils 10 in der durch das Rohr 35 bestimmten Endlage. Das über die Verbindungsleitung 4 angesaugte Öl strömt dabei der Pumpe 6 über die freigelegten Überströmöffnungen 38 des inneren Ventilkörpers 31 fast ungehindert zu. Zufolge des geringen Druckes in dem Gehäuseraum 42 bleibt der zugehörige Öldruckschalter 12 unbeeinflußt.

In dem bei dieser Förderrichtung druckseitig gelegenen Steuer- und Sicherheitsventil 11 erfolgt bei Förderbeginn ein Druckanstieg, welcher den inneren Ventilkörper 31 in die aus F i g. 2 ersichtliche Schließlage bringt. Da das zuströmende Öl nur durch die relativ kleine Luftdurchtrittsöffnung 33 strömen kann, baut sich im Gehäuseraum 42 ein Druck auf. der über das Rohr 35 auch den zugehörigen Öldruckschalter 13 beaufschlagt, der bei Erreichen seines Ansprechdruckes schließt. Beim weiteren Anwachsen des Druckes im Gehäuseraum 42 wird sodann der äußere Ventilkörper 26 gegen die Kraft der Druckfeder 27 verschoben, wobei auch das offene Ende 39 des inneren Ventilkörpers 31 bis zum gehäusefesten Anschlag 40 mitbewegt wird. Der äußere Ventilkörper 26 bewegt sich jedoch noch weiter und gibt dabei die Überströmöffnungen 38 des inneren Ventilkörpers 31 frei, so daß das öl nunmehr über einen größeren Querschnitt strömen kann und 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 der Folge im wesentlichen nur mehr Luft angesaugt wird, sinkt der Öldruck auf der Druckseite der Ölpumpe, also innerhalb des Steuer- und Sicherheitsventils 11 beträchtlich ab, weil die nunmehr geförderte Luft leicht durch die kleine öffnung 33 des inneren Ventilkörpers 31 entweichen kann. Dieser Druckabfall genügt um den öldruckschalter 13 auszuschalten und über eine geeignete, hier nicht näher beschriebene Relaisschaltung od. dgl. den Antriebsmotor 14 der Pumpe 6 stillzusetzen.

Obereinstimmende Verhältnisse ergeben sich bei der Öldruckförderung aus dem Meßgefäß 5 in die ölwanne 3, wobei lediglich die Wirkungsweise der Ventile 10 und 11 gegenüber dem zuvor beschriebenen Verhalten vertauscht ist

Um einwandfreie Meßergebnisse auch in solchen Fällen Zu cfhäiicu, bei dCHCH d" OlSpiCgci XTt OCT ö!

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wanne 3 bei laufendem Motor 1 bewegt ist oder Oberflächenweilen 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 ölwanne 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 (1)

Patentansprüche:

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 ge-. tragenen 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 einer Sonde (2, 7) bis zu einer genau festliegenden Höhe hineinragt, und daß das Meßgefäß (5) mit einer aus einem Vorratsbehälter (16) gespeisten Fülleitung (18) verbunden ist, deren Öffnung von einem Komparator (22) steuerbar ist, der mit dem Meßwert der Wägeeinrichtung (19) und mit einem an einem Steuergerät (15) voreingestellten, einem Flüssigkeits-Sollgewicht im Meßgefäß (5) entsprechenden Vergleichswert beaufschlagt