"Oil Condition Monitoring" von Motorölen mittels Sensorarray zum Anzeigen des Ölzustands

Abstract

Aus ökologischen und ökonomischen Gründen sollten Motorenöle, ohne dass sie zu Motorschäden bzw. Effizienzverminderung führen, bis an ihre Grenzen verwendet werden. Mit Bezug auf unterschiedliche Betriebsbedingungen können Ölsensoren, die online arbeiten und direkt in den Ölkreislauf integriert sind, den aktuellen Ölzustand ermitteln und ermöglichen somit die Wahl des richtigen Zeitpunkts für den Ölwechsel. Üblicherweise ist ein einziger Ölparameter nicht ausreichend, um zuverlässige Informationen über den aktuellen Ölzustand zu erhalten. Aus diesem Grund kommen Sensorsysteme zum Einsatz. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein Konzept eines Sensorarrays (Sensorsystem) für das „Online Oil Condition Monitoring“ (online OCM) für Motoröle erarbeitet. Das Sensorarray ermöglicht die Messung der elektrischen Leitfähigkeit, der relativen Permittivität, der kinematischen Viskosität und der Temperatur, sowie der Ölkorrosivität als Folge der Ölversäuerung. Durch Kurzzeit-Simulation der Ölwechselintervalle mittels künstlicher Ölalterung wird die Funktionalität des Sensorarrays sowie dessen Kompatibilität mit dem Motoröl untersucht.

For ecological and economical reasons, engine oils should be used to their limits but without the risk of engine breakdown or decrease of efficiency. With respect to varying operation conditions, only online sensors directly installed in the engine can detect the current oil condition hence enabling to indicate the right time for the oil change. Usually, only one parameter is not sufficient to obtain reliable information about the current oil condition. For this reason, sensor systems are proposed. In this master thesis, a concept of a sensor array (sensor system) is developed for the "Online Oil Condition Monitoring” (online OCM) for engine oils. The sensor array comprises the measurement of electrical conductivity, relative permittivity, kinematic viscosity and temperature as well as oil corrosiveness as a consequence of acidification of the lubricant. As a key method, rapid evaluation of the sensors was done by short term simulation of entire oil change intervals based on artificial oil alteration.