用于确定油润滑的机器的油耗的装置和方法

摘要

在一种用于确定油润滑的机器、例如内燃机、压缩机、涡轮增压器(33)、泵或类似者的油耗的装置中，该装置包括：油回路(11)，该油回路(11)自油容器(3)起通过启动管路(13)引到工作机器并通过返回管路(37)引回到油容器中；和用于确定油容器(3)中的油(5)的重量的天平(7)，设置成，启动管路如此地与用于加热油(5)的器械(25)相关联，即，使得油(5)在到达工作机器之前可加热到用于工作机器的可预定的操作温度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定油润滑的、尤其是压力油润滑的机器(例如内燃机、压缩机、涡轮增压器、泵等)的油耗的装置(Anordnung)。

背景技术

例如从文件DE 202005008511U1中已知这类装置，在该装置中设置有油回路，该油回路自内燃机的油盘起通过外部油箱引回到油盘中。由于油回路的这种强制引导，因此可通过位于油箱内的油量的重量测定的(gravimetrisch)检测(Erfassung)来推断油耗。

然而，在已知的油耗确定中已经证实不利的是，首先在测量过程开始时(即，在内燃机起动阶段期间)出现大的测量波动，尤其对于内燃机起动过程来说测量波动允许仅仅有条件地推断油耗。这种测量波动可从在上文所提及的文件DE 202005008511U1的图2中给出的测量结果中得出。

此外，必需明确的是，借助于已知的测量设备装置所得到的油耗值大多数情况下低于实际上在内燃机日常操作中根据经验所确定的油耗。

发明内容

本发明的目的是，以如下的方式改进用于确定油润滑的机器的油耗的装置，即，使得即使在内燃机的起动阶段中也可更加精确地进行油耗测量。

该目的通过权利要求1的特征得以实现。据此，启动管路(Anlaufleitung)如此地与用于加热油的器械相关联，即，使得油在到达机器之前可被加热到优选对应于机器的优化的操作条件的可预定的操作温度。利用预热油实现用于油耗测量的接近实际的条件，由此，可明确地补偿如在现有技术中出现的无法事先预料的测量值波动。

例如，可通过启动管路处的相应的加热套实现用于加热的器械，该器械如此长时间地加热包含在启动管路中流动或静止的油量，直到达到所期望的油操作温度。

但是，为了提供在预热阶段期间同样接近操作的油回路模拟，例如装置的油回路可具有旁路管路，以用于使启动管路或始流管路(Vorlaufleitung)和返回管路短路(Kurzschlieβen)，即，使工作机器与油回路分开。利用旁路管路可使油回路内的油在保持油流时被加热，直到达到所有在油回路中的油所期望的操作温度。优选使旁路管路在内燃机上游通过三通阀(3-Wegeventil)与启动管路或始流管路连接。可如此地操控三通阀，即，使得启动管路被完全阻挡通向油润滑的机器并且使整个油流通过旁路管路到达返回管路。通过这种方式使启动管路和返回管路中以及油容器中的所有油量通过加热器近似均匀地被加热到优选预设的操作温度。

在本发明的优选实施方案中，尤其直接在加热器下游布置有用于确定油温的温度传感器，以用于给调温器提供相应的用于调节地操控加热器的信息。

此外，在加热器上游可布置有用于确定油压的压力传感器。在此，使压力传感器与调压器连接，该调压器操控安装在启动管路中的油泵。为了避免已抽吸的油在管道系统中出现压力波动的情况下流回到油容器中，优选可在抽吸管路中安装止回阀。通过这种方式可避免精密天平处的重量波动。借助于该装置也可借助于变频器(Frequenzumrichter)调整所需的油压，该变频器可调节油泵的转速。

优选可在工作机器的上游和在加热器的下游布置有另一用于确定油压的压力传感器，以用于可检测并可能调节达到机器前的有效油压。

在本发明的备选或附加的解决方案中，为了提高确定油耗的精度，使这类的装置设有窜气排出通道(Blow-By-Gas-Ableitung)，该窜气排出通道联接到油回路处。该窜气排出通道应将由机器产生的窜气从油回路中放出。在窜气中含有的油微粒通过过滤系统被分离，以用于可确定其重量。在正常操作中，窜气又被输送给机器。在本发明中计算从窜气中得到的重量，由此，可得出有效的油耗。

优选使窜气排出通道通到旁路管道和返回管路的结合部的(Zusammenführung)上游，即在旁路管路与返回管路相交之前，以用于尽可能小地损害油回路。

为了实现充分地放出窜气，在窜气排出通道中优选布置窜气泵。

在本发明的优选实施方案中，在窜气泵前联接有至少一个带有尤其相关联的电磁阀的过滤器。备选地，可在窜气泵前联接两个相互并联的、分别带有尤其相关联的电磁阀的过滤器。

此外，本发明涉及一种用于确定油润滑的机器的油耗的方法，在该方法中，油从油容器中被抽吸并且被泵送到工作机器以及从该工作机器处引回到油容器，其中，以重量测定的方式尤其连续地测量位于油容器中的油量的重量。根据本发明油在流过机器之前被加热到用于工作机器的可预定的操作温度。

优选地，在开始油耗确定方法之前，相应于机器的操作条件调整油压和油温。

优选地，带有在其中包含油微粒的窜气从油回路中排出，该油回路自油容器起引到机器并引回到油容器中。

附图说明

通过下面借助于附图对本发明的优选实施方案的描述，本发明的其它优点、特性以及特征是明显的，其中：

图1显示了根据本发明的用于确定涡轮增压器的油耗的装置的原理图；

图2显示了用于安装到根据图1的装置中的加热系统的示例的透视原理图；以及

图3显示了可插入到根据本发明的装置中的带有短路选择(Kurzschlussoption)的管道系统的透视原理图。

具体实施方式

在图1中根据本发明的用于确定涡轮增压器的油耗的装置总体上设有参考符号1。该装置1包括油盘3，在该油盘3中安置有足够量的油5。油盘3置于精密天平7上，该精密天平7在精度为至少1/10g的情况下带有例如36千克的最大承载能力。精密天平7以电学的方式联接到数据检测系统9处以用于重量数据处理，在该数据检测系统9中连续地检测、处理并存储重量测量数据。

油耗确定装置1同样具有油回路11，借助于箭头O来表示该油回路11的油流。油回路11自油盘3的内部起通过启动管路13引到由电机M操作的泵15，该泵15提供用于产生油流的抽吸压力。在启动管路13的油盘侧的入口处设置有抽吸过滤器17，该抽吸过滤器17净化在进入到启动管路之前的待抽吸的油。直接在抽吸过滤器17下游，将止回阀19结合到启动管路13中，该止回阀19应防止已抽吸的油在油回路11的管道系统中出现压力波动的情况下回流。在泵15的下游装配有压力传感器21，该压力传感器21检测油压。压力传感器21所检测的油压数据传输给调压器23，该调压器23根据废气涡轮增压器所需的操作条件来调节油压并通过控制元件(Stellglied)M操控泵15。

在压力传感器21的下压设置有加热器25，该加热器25局部地包围启动管路13并且加热包含在其中的油(在油到达布置在加热器下游的三通阀27之前)。在流动方向上观察，三通阀27使启动管路分支(aufgabeln)到涡轮增压器管路31和旁路管路29中。涡轮增压器管路31通到涡轮增压器33中。自涡轮增压器33起排出管路35通过三通阀36引回到返回管路37中，该返回管路37通回到油盘3中。旁路管路29通到三通阀36中，以使得利用旁路管路29使启动管路13和返回管路37在绕开(Umgehung)涡轮增压器33和排出管路35时“短路”。

窜气管路41自旁路管路29和三通阀36起延伸。

窜气管路41在下游分成待有两个平行管路段的并联线路(Parallelschaltung)，在该并联线路中分别布置有过滤器45和电磁阀47。紧接着并联线路安装有窜气泵49，该窜气泵49对应于流动方向S操作窜气的放出。

下面描述根据图1的根据本发明的油耗确定装置1的工作原理。

在起动阶段(在起动阶段中，油耗确定装置中的油还是冷的)时，如此地接通三通阀27，即，使得启动管路13和返回管路37短路，并且使涡轮增压器排出在油回路11之外。在激活加热器25以后如此长时间地加热经过加热器25的油，直到油被加热到所期望的用于涡轮增压器33的操作温度。接着关闭(schlieβen)三通阀27，以使得内燃机可与废气涡轮增压器一起投入运行并且保证足够的油润滑。

在涡轮增压器33的起动阶段和正常操作期间，位于油盘3内的油量以重量测定的方式连续地被检测并且被输送给数据检测系统9。

为了使油具有所期望的操作温度，在加热器25下游且在三通阀27上游相应地设置有温度和压力传感器53，该温度和压力传感器53与调温器51连接，该调温器51相应地操控加热器25。

已明确的是，利用根据本发明的预热油回路11的油的措施可防止在涡轮增压器的起动阶段期间的测量波动，并且在涡轮增压器的临界操作状态下同样能够实现关于油耗的准确信息。

通过窜气管路41在泵49的作用下含有油微粒的窜气被泵出并且在过滤器45中被过滤。通过这种方式使否则在窜气中失去的油微粒不会错误地结合到油耗结算中。

在图2中详细示出了根据本发明的加热器25。加热器25主要由优质钢螺旋管53组成，该优质钢螺旋管53利用加热套管(Heizschlauch)被包裹(ummanteln)。借助于温度传感器53所得到的温度测量值通过带有显示器和调整按钮/按键的调温器51将加热套管调节到所期望的用于内燃机的操作温度。油流动通过(如箭头所指出的那样)的管道的内壁设有如此光滑的表面，即，使得流动损失最小化并且避免在管内形成气泡。

在加热器25的区域内管道持续地升高，以用于通过这种方式避免尤其在加热器的区域内的气塞(Lufteinschluss)。通过这种方式可沿着加热器实现更快地将热输入到待加热的油中。同时，装置1的结构类型保持紧凑。

在图3中示意性地示出了根据本发明的带有加热器25的油回路11的区段。直接在加热器25后面将形成旁路管路的横向管路61联接在启动管路13处，该横向管路61在中间具有用于打开和闭合旁路管路的闭合阀(Verschluβventil)63。横向管路61通到返回管路37中。尤其在加热器的区域内和同样在油回路11的其它区段中应注意的是，尽可能少地形成台阶状区域(Stufenbereich)或侧凹的(hinterschneidend)的过渡部，以使得避免对于油的流体学上的堵塞空间或死区。尤其应注意的是，使油管路在其整个行进过程中隔热。

在上文的描述、附图以及权利要求中所公开的特征可以不仅单独而且以任意的组合的方式而对于在不同的设计方案中实现本发明而言是有重要的。

参考标号列表

1油耗确定装置

3油盘

5油

7精密天平

9数据检测系统

11油回路

13启动管路

15泵

17抽吸过滤器

19止回阀

21压力传感器

23调压器

25加热器

27，36三通阀

29旁路管路

31涡轮增压器管路

33涡轮增压器

35排出管路

37返回管路

41窜气管路

43三通阀

45过滤器

47电磁阀

49窜气泵

51调温器

53T传感器

61横向管路

63闭合阀

M控制元件

O油流

S窜气流