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Meßeinrichtung zur Bestimmung des Ölverbrauches von Brennkraftmaschinen
Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Bestimmung des Brennölverbrauches
von Brennkraftmaschinen. Die Meßeinrichtung wird in die Leitung vom Vorratsbehälter
zur Verbrauchsstelle eingebaut und dient dazu, den Ölverbrauch während einer bestimmten
Zahl von Maschinenumdrehungen oder einer bestimmten Zeit zu ermitteln.
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Es sind Einrichtungen bekannt, bei denen an der vom Vorratsbehälter
zur Maschine führenden Leitung ein Meßgefäß mit Hilfe eines Dreiweghahnes angeschlossen
ist, so daß bei der einen Hahnstellung das Meßgefäß aus der Leitung aufgefüllt und
bei einer zweiten Halmstellung mit der zur Verbrauchsstelle an der Maschine führenden
Leitung verbunden wird, damit die Zeit bestimmt werden kann, in welcher der bekannte
Meßgefäßinhalt von der Maschine verbraucht wird. Solche Einrichtungen werden auf
Prüfständen vielfach verwendet, haben sich jedoch im praktischen. _Betriebe zur
Messung des Brennstoffverbrauchs als ungeeignet erwiesen, da ihre Bedienung zu umständlich
ist und Bedienungsfebler leicht zu Betriebsstörungen Anlaß geben können. Beispielsweise
kann es leicht vorkommen, daß der Meßbehälter vollkommen entleert wird, weil er
nicht genügend oder nicht rechtzeitig aufgefüllt wurde, so daß Luft in die Brennstoffleitung
eingesaugt wird und infolgedessen die Maschine stehenbleibt. Auch ist es möglich,
daß der Meßbehälter beim Auffüllen überläuft, da er sich in Höhe derMaschine befindet,
während der Vorratsbehälter zur Erzielung des nötigen Gefälles zu den Brennstoffpumpen
immer in gewisser Höhe oberhalb der Maschine angeordnet werden muß. Würde man aber
den Meßbehälter in Höhe des Ölstandes im Vorratsbehälter anordnen, so wäre eine
Bedienung und Beobachtung vom Maschinenstand nicht möglich. Dies ist aber ebenso
wie möglichst einfache Bedienung notwendige Bedingung für ein Meßinstrument, welches
im praktischen Betriebe verwendet wird.
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Die obenerwähnten Nachteile werden bei der vorliegenden Erfindung
vermieden, indem ein durch die Maschine angetriebenes oder durch ein Uhrwerk betätigtes
Steuerorgan in der Brennstoffleitung vor dem Meßgefäß angeordnet und dieses mit
einer verhältnismäßig dünnen Steigleitung versehen ist, die bis zur Höhe des Ölstandes
im Vorratsbehälter geführt wird.
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Durch eine zwangsläufige Steuerung kann eine vollständige Entleerung
des Meßgefäßes und ein Ansaugen von Luft in die Leitungen verhindert werden. Durch
Verwendung einer Steigleitung wird auch ein Überlaufen des Meßgefäßes beim Auffüllen
unmöglich gemacht. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht
darin, daß sie selbsttätig arbeitet und auch als anzeigendes Instrument ausgebildet
werden kann.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Abb. x und z im Schnitt
dargestellt. Es ist in Abb. z der Zeichnung a der Vorratsbehälter, von dem die Leitung
g1 zu dem beispielsweise als Kolben ausgebildeten - Steuerorgan
b
führt. Der zylindrische Kolben b ist in dem Körper d verschiebbar, aber dichtend
eingepaßt und wird durch die exzentrische Scheibe e von der Welle f bewegt, die
von der Maschinenwelle oder von einem Uhrwerk angetrieben wird. Der Kolben b steuert
mit seiner Kante L den Zufluß zu dem Meßgefäß c, welches aus durchsichtigem Stoff
hergestellt ist und ein- Steigrohr n mit engem Querschnitt besitzt, welches bis
zur Höhe des Treibölspiegels im Behälter a geführt ist. Von dem Meßgefäß c führt
das Rohr g2 zur Verbrauchsstelle an der Maschine.
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Bewegt sich der Kolben unterhalb der in Abb. i gezeichneten Stellung,
kann sich das Meßgefäß auffüllen, während der Brennstoff gleichzeitig der Maschine
zufließt. Bewegt sich der Kolben nach oben, so sperrt er in der gezeichneten Stellung
die Zufuhr zum Meßgefäß ab, und der Brennstoff wird, solange der Kolben sich oberhalb
der gezeichneten Stellung bewegt, also während einer bestimmten Zeit bzw. während
einer durch die Antriebsverhältnisse des Kolbens bestimmten Zahl von Maschinenumdrehungen,demMeßgefäß
entnommen, so daß der Spiegel in diesem absinkt. Ist dieses mit einer Teilung versehen,
die den vom oberen Ölstand gemessenen Rauminhalt angibt, so kann durch Beobachtung
des tiefsten Ölstandes im Augenblicke der Wiederöffnung des Zuflusses zum Meßgefäß
der Ölverbrauch pro Zeiteinheit oder pro Maschinenumdrehung festgestellt werden.
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Gegenüber bekannten Einrichtungen wird folgender Fortschritt erzielt.
Durch Festlegung der Steuerungszeiten mit Hilfe eines zwangsläufig angetriebenen
Steuerorgans wird die sonst erforderliche Zeitbestimmung (Drehzahlermittlung) erspart.
Sowohl diese als auch die Abmessung eines immer gleichen Meßvolumens erfolgt ohne
Zutun des Messenden selbsttätig. Bedingung hierbei ist allerdings, daß nach Öffnen
des Steuerorgans genügend Zeit vorhanden ist, damit sich das Meßgefäß stets vollkommen
bis zum höchsten Stand des Treiböls im Vorratsbehälter auffüllen kann. Diese Bedingung
ist aber bei zwangsläufigem Antrieb des Steuerorgans leicht zu erfüllen, ebenso
die weitere Bedingung, daß die Meßmenge immer die gleiche ist. Das letztere wird
erfindungsgemäß auch bei verschieden hohem Stand des Treiböls im Vorratsbehälter
mit praktisch genügender Genauigkeit dadurch erreicht, daß das Steigrohr einen im
Verhältnis zum Querschnitt des Meßgefäßes sehr kleinen Querschnitt erhält, so daß-
der Unterschied der Meßmengen bei höchstem und bei tiefstem Stand des Treiböls im
Vorratsbehälter sehr klein ist im Verhältnis zur ganzen Meßmenge.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Abb. 2 dargestellt. Wie in
Abb. r bedeuten a der Vorratsbehälter, gx und g2 die Leitungen zur Verbrauchsstelle
o an der Maschine, e die exzentrische Scheibe auf der Welle f, b der Steuerkolben
mit der Steuerkante L und c das Meßgefäß mit dem Steigrohr n. Der Kolben b besitzt
eine Verlängerung 7z mit der steuernden Kante »t, die bei der gezeichneten Stellung
beim Aufwärtsgang des Kolbens eine Verbindung mit dem Kanal i und mit einem zweiten
Steigrohr k herstellt und dieses beim Abwärtsgang von dem Meßgefäß c wieder absperrt.
Dadurch wird also der Ölstand im Steigrohr lt., welches durchsichtig und mit einer
auf den Gesamtinhalt der beiden Steigrohre bezogenen Teilung t versehen ist, festgehalten
und bleibt stehen, bis die steuernde Kante in die Verbindung mit dem Meßgefäß c
wieder freigibt. Es kann also an der Skala t der Ölverbrauch während der Anzahl
der Maschinenumdrehungen festgestellt werden, welche die Maschine vom Zeitpunkt
des Schließens durch die Steuerkante l beim Aufwärtsgang des Kolbens bis zum Schließen
durch die Steuerkante m beim Abwärtsgang des Kolbens gemacht hat. Wird der Kolben
durch ein Uhrwerk angetrieben, so wird durch die Messung unmittelbar der Verbrauch
für eine bestimmte Zeit, also auch für die Zeiteinheit, festgestellt.
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Bei der Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel in Abb. 2 ergibt sich
also der technische Fortschritt gegenüber bekannten Anordnungen, daß der Ölstand,
der den Treibölverbrauch pro Zeiteinheit oder pro Maschinenumdrehung angibt, einige
Zeit stehenbleibt, so daß eine genaue Ablesung möglich ist. Die erfindungsgemäße
Anordnung nach Abb. 2 arbeitet also wie ein anzeigendes Instrument und kann als
Betriebskontrolleinrichtüng benutzt werden, indem es einen Betriebszustand, also
auch die Abweichungen vom normalen Betriebszustand, selbsttätig anzeigt.
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Um bei Brennstoffpumpen, bei denen infolge Anwendung höherer Drücke
Leckölverluste eintreten, diese bei der Messung berücksichtigen zu können, wird
erfindungsgemäß der obere Teil des Kolbens k als Pumpe benutzt. Von dem Leckölbehälter
s (vgl. Abb. 2) führt die Leitung p zum Raum i4, in welchem beim Abwärtsgang des
Kolbens ein Vakuum entsteht, durch welches das Lecköl angesaugt wird. Beim Aufwärtsgang
des Kolbens wird das Lecköl durch das Ventil q und den Kanal y in das Meßgefäß gedrückt
oder dort mitgemessen.
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Ein besonderer Vorteil ergibt sich bei der Anordnung gemäß der Erfindung,
wenn man bei Mehrzylindermaschinen mit je einer Brennstoffpumpe je Zylinder in der
Saugleitung jeder Pumpe die Einrichtung nach Abb. z oder 2 vorsieht und die Standrohre
c oder h unmittelbar nebeneinander und in gleicher Höhe anordnet. Dann kann man
die Standhöhen
und damit die Brennstoffüllungen, welche die einzelnen
Zylinder bekommen, unmittelbar mit= einander vergleichen, ohne Ablesungen an der
Skala machen zu müssen. Auf diese Weise kann die Einrichtung dazu benutzt werden,
die Brennstoffpumpen der einzelnen Zylinder auf gleiche Brennstoffüllungen einzuregulieren.
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Anstatt einen Kolben mit zwei steuernden Kanten zu verwenden, kann
man, ohne an dem Wesen der Erfindung etwas zu ändern, auch zwei Kolben mit je einer
steuernden Kante oder Ventile oder andere beliebig ausgebildete Steuerorgane verwenden,
von denen jedes von der Maschinenwelle oder von einem Uhrwerk angetrieben wird.