DE4011112A1 - Messeinrichtung zur feststellung des oelstandes in der oelwanne eines verbrennungsmotors - Google Patents
Messeinrichtung zur feststellung des oelstandes in der oelwanne eines verbrennungsmotorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Meßeinrichtung zur Fest
stellung des Ölstandes in der Ölwanne eines Verbren
nungsmotors, insbesondere bei Personenkraftwagen.
Trotz der verbesserten Technik und Verarbeitung bei
Verbrennungsmotoren, insbesondere bei Personenkraft
wagen, ist es auch heute noch erforderlich, regelmäßig
den Ölstand in der Ölwanne zu überprüfen. Gemäß den
Bedienungsanleitungen gängiger PKW-Typen soll dies
möglichst bei jedem oder bei jedem zweiten Tankvorgang
erfolgen.
Zur Durchführung der Messung muß die Motorraumhaube
geöffnet werden, um an den üblicherweise vorgesehenen
Ölmeßstab zu gelangen. Dieser wird dann herausgezogen
und der Ölstand des Motors durch Ablesung überprüft.
Zu diesem Zweck befindet sich an dem Öl- bzw. Meßstab
eine Minimum- und eine Maximummarkierung. Ist der
Ölstand unter die Minimummarkierung abgesunken, so
soll Öl nachgefüllt werden.
Das Durchführen einer derartigen Messung kann zu er
heblichen Verschmutzungen führen, wenn versehentlich
Öl vom Ölmeßstab etwa auf die Kleidung des Benutzers
tropft. Auch eine unnötige Verschmutzung des Motor
blockes oder der Karosserie kann dabei leicht erfol
gen. Hinzu kommt, daß vor allem technisch ungeübte
Personen sich bei der Durchführung der Ölstandsmessung
etwa an einer Tankstelle an dem noch heißen, wenn
auch abgestellten Motor verbrennen können.
Diese unerfreulichen Effekte führen dazu, daß in vielen
Fällen die Ölstandsmessung überhaupt unterbleibt.
Dies kann natürlich zur Folge haben, daß der Ölstand
zu weit absinkt mit den entsprechenden nachteiligen
Folgen für den Motor.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine gat
tungsgemäße Meßeinrichtung zur Feststellung des Öl
standes in der Ölwanne eines Verbrennungsmotors vorzu
schlagen, mit der ohne das von Hand durchzuführende
Herausziehen eines Ölmeßstabes der Ölstand zuverlässig
festgestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine druck
abhängige elektrische oder elektronische Meßzelle
im bzw. am Boden der Wanne oder eine oberhalb des
Flüssigkeitsspiegels und/oder in die Flüssigkeit ein
tauchende elektrische oder elektronische Sonde in
der Ölwanne angeordnet und mit einer elektrischen
Anzeigeeinrichtung verbunden ist.
Mit einer derartigen Meßzelle bzw. Sonde ist es möglich,
ohne einen separat herausziehbaren Ölstab außerhalb
des Motorblockes den vorhandenen Ölstand anzuzeigen.
Die elektrische Anzeigeeinrichtung könnte theoretisch
im Motorraum angeordnet werden, um abgelesen werden
zu können.
Bevorzugt jedoch wird die elektrische Anzeigeeinrichtung
im Bereich des Armaturenbrettes des Fahrzeuges vor
gesehen, so daß sie im Blickfeld des Fahrers zusammen
mit den anderen Instrumenten, wie Drehzahlmesser usw.,
abgelesen werden kann.
Dabei kann die Anzeigeeinrichtung einen elektronischen,
programmierbaren Speicher für die Registrierung der
Meßdaten und ein Sichttableau für die Anzeige der
Meßwerte aufweisen.
Es ist damit im Gegensatz zum Stand der Technik möglich,
nicht nur eine qualitative Aussage über den Ölstand
zu machen (zuviel/ausreichend/zu niedrig), sondern
zugleich auch noch quantitative, die noch vorhandene
Ölmenge kennzeichnende Angaben. Mit Hilfe von Daten
speichern kann dabei auch angegeben werden, ob und
ggf. wie schnell der Ölstand sinkt. Die Kenntnis dieser
Angaben erleichtert die Feststellung eventueller Lecks
in der Ölwanne oder das frühzeitige Erkennen von über
mäßigem Ölverbrauch.
Zur Feststellung des Ölstandes muß daher die Motorraum
haube nicht mehr geöffnet werden.
Um eine Verfälschung des Meßwertes durch eine Schräg
lage des Fahrzeuges, beispielsweise am Berg, auszu
schließen, wird die Meßeinrichtung bevorzugt mit einem
elektrischen Schalter verbunden, welcher in Abhängigkeit
von einer einstellbaren Abweichung der Lage des Bodens
der Ölwanne von der Horizontalebene ein- und ausschaltet.
Da sich die geometrischen Verhältnisse innerhalb der
Ölwanne bei einem Fahrzeug nicht ändern und bekannt
sind, kann für jeden Fahrzeugtyp festgelegt werden,
bis zu welchem Abweichen von der Horizontalen noch
eine genügend genaue Messung erfolgt. Der Grad der
Abweichung kann durch verschiedene Meßmethoden bestimmt
werden. Ein Beispiel wäre ein sog. Quecksilberschalter,
der bei zu großem Schrägstand mittels einer Kugel
einen Schaltkontakt schließt.
Da ein Abweichen von der Horizontalen in zwei Richtungen
erfolgen kann (zum einen in Fahrzeuglängs-, zum anderen
in Fahrzeugquerrichtung), wäre ein Vorsehen von zwei
derartigen Elementen ausreichend.
Eine andere Alternative könnte in einer Messung in
einer Elektrolytflüssigkeit bestehen. Ein entsprechen
des Ausführungsbeispiel ist weiter unten beschrieben.
Eine sinnvolle Aussage über den Ölstand kann natürlich
nur bei Stillstand des Motors abgegeben werden, nicht
etwa während der Fahrt oder auch nur im Leerlauf.
Andererseits ist es auch nicht erforderlich und zur
Schonung der Batterie auch nicht sinnvoll, bei abge
stelltem Fahrzeug ständig die Meßeinrichtung sowie
die zugeordnete Anzeigeeinrichtung zu betreiben.
Es wird daher bevorzugt, wenn die Meßeinrichtung mit
einem elektrischen Schalter verbunden ist, der in
Abhängigkeit von der Stellung des Zündschlosses ein
und ausschaltet.
Mit einer derartigen einfachen Maßnahme lassen sich
sämtliche vorgenannten Ziele gleichzeitig verwirklichen:
Bei laufendem Motor und bei ausgeschalteter Zündung
wird jeweils nichts angezeigt. Lediglich dann, wenn
bei eingeschalteter Zündung der Anlasser noch nicht
betätigt ist, findet eine Messung bzw. eine Anzeige
statt. Dies entspricht den praktischen Bedürfnissen.
Der Ölstand kann zu Beginn einer jeden Fahrt kontrol
liert werden, ähnlich wie dies auch durch das Aufleuchten
der Batterieladekontrolleuchte vor dem Anlassen er
folgt. Bei einem Stopp etwa an einer Tankstelle oder
auch bei beliebigen Unterbrechungen bei längeren Fahr
ten kann jederzeit zwischendurch ohne größeren Aufwand
der Ölstand überprüft werden.
Es ist auch denkbar, die Anzeigeeinrichtung mit einer
Warnleuchte oder einem anderen Signalelement zu koppeln,
um bei Unterschreiten bestimmter Werte ein optisches
oder akustisches Signal abzugeben. Möglich sind auch
andere elektronische Schaltungen, etwa eine Kopplung
mit der Innenbeleuchtung des Fahrzeuges, die bei vielen
Modellen beim Öffnen der Tür einschaltet und nach
dem Schließen noch eine Nachlaufzeit eingeschaltet
bleibt.
In einer Alternative der erfindungsgemäßen Meßein
richtung wird bevorzugt, daß bei Anordnung einer elek
trischen oder elektronischen Meßzelle im Boden der
Wanne die Meßzelle im Zentrum des Bodens der Wanne
angeordnet ist.
Der hierbei entstehende Vorteil liegt in einer besonde
ren Unempfindlichkeit gegenüber einem Schiefstand
des Fahrzeuges. Das bedeutet, daß noch zu einem höheren
Grad der Abweichung von der Horizontalen ein brauch
barer Wert für den Ölstand ermittelt wird.
In vielen Fällen befindet sich in diesem Bereich auch
die Ölablaßschraube. Konstruktiv besonders sinnvoll
ist es, wenn die elektrische oder elektronische Meßzelle
mit der Ölablaßschraube verbunden oder in die Ölablaß
schraube integriert ist. Dies erleichtert ihre Auswech
selbarkeit im Falle von Defekten und vereinfacht auch
beispielsweise eine Nachrüstung bereits im Verkehr
befindlicher Fahrzeuge mit einer erfindungsgemäßen
Meßeinrichtung. Die Ölablaßschraube wird gegen eine
mit integrierter Meßzelle ausgetauscht bzw. ggf. zu
sätzlich mit einer solchen versehen und im Rahmen
eines Ölwechsels auf diese Weise die Meßzelle in die
Ölwanne des Verbrennungsmotors eingebracht.
Bevorzugt wird bei Anordnung einer elektrischen oder
elektronischen Sonde diese als kapazitive oder induktive
Sonde ausgebildet. Diese Sonden ermöglichen eine beson
ders einfache elektrische Auswertung des Meßergebnisses.
Dabei kann z. B. bei kapazitiven Sonden zum einen der
dielektrische Unterschied zwischen Luft und Öl genutzt
werden, zum anderen auch beispielsweise durch Schwimmer
der bei einer Ölstandsänderung variierende Abstand
zwischen zwei eine Kapazität bildenden Elementen.
In einem Fall wird es bevorzugt, wenn die elektrische
bzw. elektronische Sonde aus einer ortsfest oberhalb
des Flüssigkeitsspiegels und einer unterhalb des Flüs
sigkeistsspiegels angeordneten Elektrode besteht.
Alternativ kann die elektrische bzw. elektronische
Sonde eine ortsfeste Elektrode oberhalb des Flüssig
keitsspiegels und eine mit dem Flüssigkeitsspiegel
bewegbare Elektrode aufweisen.
Eine besonders leicht nachträglich einbaubare Alter
native liegt dann vor, wenn der Ölmeßstab in seinem
unteren Bereich als Sonde ausgebildet ist. In diesem
Falle kann durch einen Austausch des Ölmeßstabes nach
träglich eine erfindungsgemäße Meßeinrichtung in das
Fahrzeug eingebaut werden.
Im folgenden werden anhand der Zeichnung Ausführungs
beispiele der Erfindung im einzelnen dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform,
Fig. 4 eine vierte Ausführungsform,
Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Horizontal
einstellung und
Fig. 6 eine schematische Darstellung zur Dämpfung
der Flüssigkeitsbewegung.
Den Darstellungen in den Fig. 1 bis 4 ist gemeinsam,
daß ein Schnitt durch einen Verbrennungsmotor 10 mit
einer Ölwanne 11 und verschiedenen hier nicht näher
interessierenden Motorelementen 12 abgebildet ist.
In der Ölwanne 11 steht Motoröl. Am Boden der Ölwanne
11 befindet sich eine Ölablaßschraube 20. Außerdem
ist jeweils ein Ölmeßstab 30 vorgesehen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen dabei eine im Zusammenhang
mit dem Ölmeßstab 30 in den Motor 10 einführbare Sonde
31. Diese ragt bis in die Ölwanne 11.
Im Falle der Fig. 1 wird im Bereich des unteren Endes
des Ölmeßstabes 30 eine Messung vorgenommen, etwa
durch eine dort angeordnete Kapazität, die mit stei
gendem bzw. fallendem Ölstandsspiegel variiert. Dieses
Meßergebnis wird elektrisch bzw. elektronisch über
ein Verbindungselement 32 an eine Steuerungseinrich
tung 40 weitergegeben. Die Steuerungseinrichtung 40
ist außerdem mit einem elektrischen Schalter 41 verbun
den, der in Abhängigkeit von der Stellung des Zünd
schlosses ein- und ausschaltet.
Nicht dargestellt ist außerdem ein weiterer elektri
scher Schalter, der in Abhängigkeit von einer ein
stellbaren Lage des Bodens der Ölwanne 11 von der
Horizontalebene ein- und ausschaltet.
Die Steuerungseinrichtung 40 sorgt darüber hinaus
für die Stromversorgung der Sonde 31. Die Einzelhei
ten sind in dieser schematischen Darstellung nicht
enthalten.
Schließlich wird von der Steuerungseinrichtung 40
eine Anzeigeeinrichtung 50 am Armaturenbrett des Fahr
zeuges mit den von der Sonde 31 ermittelten Daten
versorgt, wobei in der Steuerungseinrichtung 40 auch
eine ölwannenformabhängige geeignete Umrechnung der
Daten der Sonde 31 erfolgen kann. Die Anzeigeeinrich
tung 50 kann daher den Ölstand etwa in Litern angeben.
Fig. 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform
in Fig. 1 dadurch, daß die Sonde 31 einen Schwimmer
aufweist, der durch den Ölstandsspiegel in der Ölwanne
11 auf- bzw. abwärts bewegt wird. Mit dem Schwimmer,
der in diesem Falle Teil der Sonde 31 ist, wird eine
Induktivität 33 verändert, so daß von der Sonde öl
standsabhängige Daten an die Steuerungseinrichtung
40 abgegeben werden. Die weiteren Einzelheiten ent
sprechen den in Fig. 1.
Die Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 zeigen her
kömmliche Ölmeßstäbe 30. Diese können vorsorglich
wie im Stand der Technik vorgesehen werden, beispiels
weise zu Kontrollmessungen.
In diesen beiden Ausführungsformen ist die Ölablaß
schraube 20 erfindungsgemäß ausgerüstet worden. In
der Ausführungsform der Fig. 3 ist dabei eine kapazitive
den Ölstandsspiegel überragende Vorrichtung mit der
Ölablaßschraube verbunden worden. Mit steigendem bzw.
fallendem Ölstand wird durch Anderung der Kapazität
eine entsprechende Änderung eines über die Ölablaß
schraube 20 an die Steuerungseinrichtung 40 abgegebenen
Signals bewirkt.
In der Fig. 4 ist eine druckabhängige elektrische
oder elektronische Meßzelle 21 vorgesehen, die aus
dem auf ihr lastenden statischen Druck die Höhe des
Ölstandes ermittelt und an die Steuerungsvorrichtung
40 weitergibt.
Die weiteren Elemente der Fig. 3 und 4 entsprechen
denen der Ausführungsform in Fig. 1.
Fig. 5 zeigt eine Möglichkeit zur Feststellung, ob
das Fahrzeug sich in der Horizontalen befindet bzw.
zu einem noch tolerierbaren Grade daraus abweicht.
Eine Wanne 60 ist mit einer Elektrolytflüssigkeit
61 gefüllt. Diese sollte frostsicher und eine möglichst
träge Flüssigkeit sein.
Von oben tauchen vier Leiter 62 gleich weit in den
Behälter 60 ein. Befindet sich das Fahrzeug in der
Horizontalen bzw. in Waage, so tauchen alle vier Leiter
62 unter den Flüssigkeitsspiegel.
Erst bei Überschreiten einer gewissen Abweichung aus
der Horizontalstellung wird einer der Leiter 62 vollstän
dig aus der Flüssigkeit 61 entfernt.
Solange die vier Leiter 62 den Elektrolytflüssigkeits
spiegel berühren, fließt aufgrund der Spannungsquelle
auch jeweils ein Strom I1, I2, I3 bzw. I4. Diese vier
Ströme sind durch ein Und-Gatter gekoppelt. Ein Relais
K1 zieht an, falls durch alle vier Leiter 62 Strom
fließt.
Der Behälter 60 besteht aus einem nichtleitenden Material
und ist geschlossen, damit die Flüssigkeit auch bei
bewegtem Fahrzeug nicht entweichen kann.
Mit Hilfe einer Libelle, welche sich am Behälter befin
det, kann eine waagerechte Montage im Fahrzeug vor
genommen werden.
Fig. 6 zeigt darüber hinaus eine Möglichkeit zur Dämp
fung der Flüssigkeitsbewegung in diesem Behälter.
Es werden zu diesem Zweck Stege angebracht, die ein
Hin- und Herschwappen verhindern bzw. zum Stillstand
bringen. Dies ermöglicht eine schnellere Messung nach
dem Abstellen des Fahrzeuges.
Eine Messung läuft wie folgt ab:
Nach Öffnen des Türschlosses werden die Komponenten
für die Messung eingeschaltet, und eine erste Messung
wird vorgenommen. Dieser Meßwert wird gespeichert.
Eine erneute Messung kann entweder zeitverzögert oder
auch kontinuierlich vorgenommen werden. Sobald die
Zündung eingeschaltet ist, wird der Ölstand auf einem
Display bzw. einem Sichttableau angezeigt. Nach dem
Starten des Motors erlischt die Anzeige.
Bei anderen Versionen kann die Messung selbst ebenfalls
erst nach dem Einschalten der Zündung vorgenommen
werden.
Steht das Fahrzeug nicht in Waage bzw. weicht es zu
stark aus der Horizontalen ab, wird kein Meßergebnis
angezeigt, sondern es wird ein Fehlersignal oder ein
geeigneter Text, etwa "Fahrzeug steht nicht in Waage",
im Display angegeben.
Mit der Erfindung werden einige weitere Möglichkeiten
eröffnet, ohne daß dies in den Zeichnungen angegeben
ist. So kann beispielsweise abhängig vom Meßergebnis
automatisch aus einem Reservebehälter Öl in die Ölwanne
11 abgegeben werden. Beispielsweise ein Magnetventil
kann bei einem Ölstand unterhalb eines vorgegebenen
Minimalwertes den Ölzufluß freigeben. Bei Erreichen
eines anderen vorgegebenen Wertes schließt dann das
Magnetventil wieder. Diese Regelung findet nur bei
eingeschalteter Zündung statt, wobei sie nach dem
Starten des Motors automatisch abgeschaltet wird.
Alternativ kann auch ein mit mechanischen, insbesondere
hochfrequenten Schwingungen arbeitendes System (nicht
dargestellt) eingesetzt werden, dessen Schwingungs
verhalten sich abhängig vom Bedeckungsgrad mit Flüssig
keit, hier also dem Ölstand, ändert. Diese Änderung
wird elektronisch ausgewertet und wie bei den anderen
Ausführungsformen der Anzeigeeinrichtung zugeführt.
Claims (11)
1. Meßeinrichtung zur Feststellung des Ölstandes in
der Ölwanne eines Verbrennungsmotors, insbesondere
bei Personenkraftwagen, dadurch gekennzeichnet,
daß eine druckabhängige elektrische oder elektro
nische Meßzelle (21) im bzw. am Boden der Wanne
(11) oder eine oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
und/oder in die Flüssigkeit eintauchende elektrische
oder elektronische Sonde (31) in der Ölwanne (11)
angeordnet und mit einer elektrischen Anzeigeein
richtung (50) verbunden ist.
2. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei Anordnung einer elektrischen
oder elektronischen Meßzelle (21) im Boden der
Wanne (11) die Meßzelle (21) im Zentrum des Bodens
der Wanne (11) angeordnet ist.
3. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische oder elektro
nische Meßzelle (21) mit der Ölablaßschraube (20)
verbunden oder in die Ölablaßschraube (20) integriert
ist.
4. Meßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß bei Anordnung einer elektrischen
oder elektronischen Sonde diese als kapazitive
oder induktive Sonde (31, 33) ausgebildet ist.
5. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische bzw. elektro
nische Sonde aus einer ortsfest oberhalb des Flüs
sigkeitsspiegels und einer unterhalb des Flüssig
keitsspiegels angeordneten Elektrode besteht.
6. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische bzw. elektro
nische Sonde eine ortsfeste Elektrode oberhalb
des Flüssigkeitsspiegels und eine mit dem Flüssig
keitsspiegel bewegbare Elektrode aufweist.
7. Meßeinrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Ölmeßstab (30) in seinem
unteren Bereich als kapazitive Sonde (31) ausgebildet
ist.
8. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit
einem elektrischen Schalter verbunden ist, welcher
in Abhängigkeit von einer einstellbaren Abweichung
der Lage des Bodens der Ölwanne (11) von der Hori
zontalebene ein- und ausschaltet.
9. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diese mit
einem elektrischen Schalter (41) verbunden ist,
der in Abhängigkeit von der Stellung des Zündschlos
ses ein- und ausschaltet.
10. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige
einrichtung (50) einen elektronischen, programmier
baren Speicher für die Registrierung der Meßdaten
und ein Sichttableau für die Anzeige der Meßwerte
aufweist.
11. Meßeinrichtung nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit
dem Speicher verbundene Schaltung vorgesehen ist,
die eine relative Ölstandsveränderung mittels Daten
vergleich feststellt.
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DE19904011112 DE4011112A1 (de) | 1990-02-26 | 1990-04-06 | Messeinrichtung zur feststellung des oelstandes in der oelwanne eines verbrennungsmotors |
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Family
ID=25890706
Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0891896A1 (de) * | 1997-07-14 | 1999-01-20 | FIAT AUTO S.p.A. | System zum Anzeigen des Schmierölzustandes in einem Kraftfahrzeugverbrennungsmotor |
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
DE202007001612U1 (de) * | 2007-01-30 | 2008-06-19 | Mann+Hummel Gmbh | Ölwanne, insbesondere für eine Brennkraftmaschine |
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DE3520126A1 (de) * | 1985-06-05 | 1986-12-11 | Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt | Einrichtung zur elektrischen oelfuellstandsueberwachung insbesondere in kraftfahrzeug-verbrennungsmotoren |
DE3639455A1 (de) * | 1986-11-18 | 1988-05-26 | Heinrich Prof Dr Ing Reents | Verfahren mit den dazu gehoerigen vorrichtungen zur vollelektronischen fuellstandsmessung von fluessigkeiten und gasen mit hilfe flexibler und flaechiger, druckaufnehmender sensoren mit peripherie im tank |
-
1990
- 1990-04-06 DE DE19904011112 patent/DE4011112A1/de active Granted
Patent Citations (6)
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DE4011112C2 (de) | 1993-09-23 |
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