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Kraftstoffdurchflussanzeige eines Bootes
#1
Hallo,

mein Problem hat nichts mit Radios zu tun, trotzdem stelle ich mal die Frage und hoffe auf Euere Unterstützung.

Ein Bekannter hat sich ein älteres Boot zugelegt. Im Armaturenbrett befindet sich auch eine Anzeige für den stündlichen Kraftstoffverbrauch. Leider funktionierte diese nicht und er bat mich, mal nachzusehen, ob ich den Fehler beseitigen könne.
Diese Anzeige besteht einmal aus einem Durchflussgeber und dem Anzeigeinstrument mit der zugehörigen Elektronik. Im Geber ist auf der einen Seite eine 12V Lampe und auf der Gegenseite eine Fotodiode o.ä. eingebaut.


.jpg   k-100_5759.JPG (Größe: 52,36 KB / Downloads: 438)     Anzeigeinstrument

.jpg   k-100_5761.JPG (Größe: 40,49 KB / Downloads: 437)     Ansicht Meßwerk

.jpg   k-100_5762.JPG (Größe: 49,25 KB / Downloads: 437)     Durchflussgeber

.jpg   k-100_5765.JPG (Größe: 33,03 KB / Downloads: 437)     links Fotodiode, rechts Lampe

Bei der ersten Inaugenscheinnahme habe ich zwei Tantal-Elkos entdeckt, die ihre aktive Zeit sicher überstanden haben. Deren Überprüfung mit dem China-Tester bestätigte dies. Als Ersatz wurden normale Elkos eingebaut. Da sich kein 68 µF Elko finden lies, habe ich einen 100 µF eingebaut.


.jpg   k-100_5768.JPG (Größe: 63,41 KB / Downloads: 436)    Leiterplatte, Bestückungsseite

Der anschliessende Test mit dem Geber war allerdings ernüchternd - es tat sich nichts. Mit dem Oszi das Signal aus dem Geber geprüft, Impuls werden abgegeben, allerdings nur etwa 0,3 Vss. Dann habe ich mal einen Sinusgenerator an den Gebereingang angeschlossen und die Anzeige war vorhanden. Den Generator mußte ich aber auf < 1,5 Vss einstellen, dann schlug das Instrument aus.

Es war festzustellen, dass die Anzeige mit relativ niedrigen Frequenzen arbeitet. 10 Hz entsprechen etwa 10l/h. Für den Betrieb des Bootes ist das mMn unbedeutend, man erkennt die Tendenz.

Der Besitzer des Bootes erwähnte nebenbei, dass ihm beim Ausbau der Teile aus dem Boot die Fotodiode o.ä. abhanden gekommen sei. Deshalb habe ihm ein Kollege eine neue Diode eingebaut.

Da ich keine Schaltungsunterlagen besitze und auch im Netz nichts diesbezügliches zu finden ist, kenne ich die Originaltype der Fotodiode nicht. U.U. ist das Signal mit der originalen Fotodiode/-transistor für die Anzeige ausreichend. Es kann aber auch ein anderer Fehler in der Elektronik vorliegen. Ohne Schaltungsunterlagen ist die Fehlersuche schwierig.

Die Idee, dass man die Schaltung aufnehmen könnte, habe ich versucht und wieder verworfen. Der Aufbau ist sehr gedrängt und die Leiterzüge durch das Lötverfahren sehr unübersichtlich.


.jpg   k-100_5770.JPG (Größe: 47,96 KB / Downloads: 436)     Leiterplatte, Leiterseite

Deshalb meine Fragen:  - kennt jemand das Gerät und kann Hinweise zur Fehlersuche geben?
                                     - besitzt jemand Schaltungsunterlagen und könnte sie bereitstellen?
                                     - wo könnte man Unterlagen finden?
                                     - welche Fotodiode /-transistor ist original verbaut?

Für jegliche Hilfe bin ich sehr dankbar und bedanke mich schon jetzt dafür.

Beste Grüße
Jürgen
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#2
Moin Jürgen,

Unterlagen dazu zu finden, wird wohl schwer werden. Die Schaltung dürfte mit einer Fotodiode eher nicht funktionieren, da die "Ansteuerung" durch ein Glühlämpchen
dafür kaum ausreicht. Hier wäre ein Fototransistor die bessere Wahl, der Typ dürfte nicht so sehr die Rolle spielen, er muß natürlich für das Licht geeignet sein. Ein Fototransistor für z.B. UV Licht geht logischerweise nicht. Durchmesser 5mm? Falls Ja, ein sehr gängiger Typ für solche Anwendungen war der BP103b oder auch BP103. Da habe ich noch einige NOS aus der Zeit liegen, bei Bedarf einfach melden.

Was man auch noch probieren könnte, das Glühlämpchen mal probehalber durch eine LED mit passendem Vorwiderstand ersetzen. Evtl. reicht die Lichtleistung dann aus, die Fotodiode sauber "durchzusteuern".

Beste Grüße

Peter
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#3
Hallo Jürgen, kurze Frage: Stecken Geber und Empfänger direkt im Kraftstoff?
Oder ist da jeweils noch ein (eventuell verschmutztes ) Sichtfenster drin?
Hier sollte ein Flügelrad enthalten sein. Und bei 10 Liter / Stunde läuft das recht langsam.
Und wenn dann noch mechanisch verkeimt, dann noch langsamer.
Ich würde dem Eingang mal eine vorsichtige Dose Druckluft gönnen und dem Gerät so Beine machen.
Mal sehen was dann passiert.
Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
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#4
Hallo Peter und Manfred,

danke für Euere Antwort.

@ Peter:
Der Tipp mit dem Fototransistor könnte das Problem lösen. Leider habe ich keinen zum Testen. Und da hier in Leipzig auch das "blaue C" seine Filiale geschlossen hat, ist es schwierig kurzfristig an Bauteile zu kommen. Deshalb würde ich gern und dankend Dein Angebot annehmen. Adresse sende ich per PN.

Es passen übrigens die 5mm Typen.
Die Leuchtkraft der 12V KFZ-Lampe ist nicht übermässig toll. Zumal diese Lampe sicher seit Anfang an im Geber betrieben wird. Ich werde mal einen Versuch mit einer hellen, weissen LED starten. Vielleicht bringt das schon eine Verbesserung.

@ Manfred: 
Sowohl Lampe als auch Fotodiode sind vom Kraftstoff geschützt angeordnet.


.jpg   k-100_5766.JPG (Größe: 39,6 KB / Downloads: 269)    Blick in die Öffnung für die Lampe

Am Geber habe ich schon überprüft, ob die Sicht durch das Flügelrad sauber ist. Das ist i.O. Die eingesetzten Schutzgläser scheinen nicht verschmutzt zu sein, werde es aber nochmals reinigen.

Werde über die weiteren Schritte (Miss- oder Erfolge) berichten.

Beste Grüße
Jürgen
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#5
Moin Jürgen,

genau, die kleinen 12 Volt Lämpchen sind eher Funzeln, dann leuchten die noch durch das kleine Loch und den Kraftstoff. Eine weiße LED könnte da Wunder bewirken, außerdem hält die, entsprechenden Vorwiderstand vorausgesetzt, fast ewig. Ich würde bei einer normalen standard LED nicht über 10mA Betriebsstrom gehen, darüber wird die eh nur noch geringfügig heller, und 10mA sind der Lebensdauer auch recht zuträglich.

Wie schon geschrieben, Fototransistor schicke ich Dir gerne.

Beste Grüße

Peter
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#6
....das ganze und so denke ich, wird nur funktionieren, wenn es einen gedrosselten Rücklauf am Vergaser oder Vapor, bei Einspritzern, gibt
M.f.G.
harry


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Es ist keine Schande, nichts zu wissen, wohl aber, nichts lernen zu wollen.
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#7
Moin Harry,

das ist richtig, hat aber im Moment mit der kompletten Nichtfunktion der Anzeige eigentlich nichts zu tun. Wenn da auf dem Boot an der Kraftstoffversorgung nichts geändert wurde, sollte die Anzeige dann eigentlich ihren Dienst verrichten, war ja schließlich vorher auch schon da verbaut. Es sei denn, die wurde später zusätzlich verbaut, und darauf keine Rücksicht genommen.

Beste Grüße

Peter
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#8
Harri,

Meinst du einen Rücklauf vom Vergaser/Einspritzung in den Tank?

Dann würde das Gerät aber falsche Werte anzeigen, da es die Rücklaufmenge auch mitzählt.
Bei Anlagen mit Rücklauf braucht es einen zweiten Durchflussmengensensor.
Die Elektronik muss dann die Rücklaufmenge von der Zulaufmenge subtrahieren um den Verbrauch zu ermitteln.


Viele Grüße,
Axel Smile
Womit fährt der Norweger zur Mittagspause...?
...Na mit einem Fjord Siesta! Wink
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#9
Hallo Harry,

ich muss Peter hier zustimmen, denn es geht um die Funktion der Schaltung an sich. Wie der Aufbau im Boot ist, kann ich nicht beurteilen, denn mir liegen nur der Geber und das Anzeigeinstrument vor. Und diese beiden Komponenten muss ich zum Zusammenspiel "überreden".

Zum Test wird der Geber über einen Schlauch angeblasen, die Rotation des Flügelrades ist hörbar und konnte auch mit dem Oszi dargestellt werden. Nur sind die Impulse der gegenwärtig verbauten Fotodiode zu klein, um das Anzeigeinstrument anzusteuern.

Dank Peters Hilfe werde ich die Fotodiode, die wegen des Verlustes des Originalbauteiles eingebaut worden ist, durch einen Fototransistor ersetzen und wahrscheinlich auch die vorhandene KFZ-Kleinlampe durch eine hellere weisse LED austauschen.

Über die weiteren Ergebnisse werde ich berichten.

Beste Grüße
Jürgen

PS: Meiner Ansicht nach ist diese Verbrauchsanzeige im Boot nur ein zusätzliches, nicht zwingend erforderliches Ausstattungsmerkmal, zumal es keine allzu präzise Information liefert. Der Bootsführer sieht, dass Kraftstoff zum Motor fliesst und wie hoch der Verbrauch sein könnte. Letztlich merkt er an der Tankstelle, wieviel er bei seiner Fahrweise durch den Auspuff gejagt hat.
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#10
Hallo Axel,
du schriebst:...Dann würde das Gerät aber falsche Werte anzeigen, da es die Rücklaufmenge auch mitzählt.

Der Rücklauf ist durch eine kalibrierte Bohrung im Rücklauf gedrosselt. Die sich dann, vom Verbrauch abhängige, einstellende Durchlaufmenge ist dann die Größe, die als Verbrauch gemessen wird.
M.f.G.
harry


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Es ist keine Schande, nichts zu wissen, wohl aber, nichts lernen zu wollen.
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#11
Echt?

Sowas gab / gibt es?

Ich kann mir nicht vorstellen das das genau ist. In der Rücklaufleiung nach der kalibrierten Bohrung gibt es doch noch verschiedene Unwägbarkeiten. Z.B. Länge und Durchmesser der Rücklaufleitung, Höhe des Tanks, usw.
Auch ist doch der Kraftstoffdruck der Förderpumpe nie gleich, bei mechanischer Pumpe Drehzahlabhängig, bei elektrischer Pumpe Spannungsabhängig. Auch durch Verschleiß der Pumpe ändert sich der Druck.
Bei angenommenen 3 Bar geht doch mehr Kraftstoff durch die kalibrierte Bohrung als bei 2,5 Bar?
Dazu kommt die unterschiedliche Viskosität des Kraftstoffs bei unterschiedlichen Temperaturen.


Viele Grüße,
Axel Wink
Womit fährt der Norweger zur Mittagspause...?
...Na mit einem Fjord Siesta! Wink
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#12
Hallo,

mal unabhängig von der Diskussion, wie die Kraftstoffleitungen zum Durchflussgeber laufen sollen oder auch nicht, möchte ich mich nochmals dem eigentlichen Problem widmen. Ich habe die letzten Tage genutzt, um von der Leiterplatte die Schaltung aufzunehmen. War nicht einfach, da die Leiterzüge durch das Lötzinn völlig überdeckt sind. Das verhindert aber sicher kalte Lötstellen durch Vibrationen im Motorbootsbetrieb.

Ich hoffe, dass ich die Schaltung richtig aufgenommen habe.

   

Inzwischen sind die Fototransistoren von Peter eingetroffen, wofür ich mich nochmals bedanken möchte. Habe heute den Austausch Diode gegen Transistor vorgenommen - und große Freude - die Anzeige funktioniert. Auch die Lampe brauchte nicht gewechselt zu werden. Anfangs habe ich eine wesentlich hellere Lampe versuchsweise verwendet. Dann habe ich die originale Lampe wieder eingesetzt und die Anzeige funktioniert ebenso. Deshalb braucht keine Lösung mit einer LED gebastelt werden und eine Lampe mit dem Ba 9-Sockel muss nicht "enthauptet" zu werden.

Durch den Austausch zweier Tantal-Elkos und den Einbau des Fototransistors konnte die "Verbrauchsanzeige" wieder zum Leben erweckt werden. Der Besitzer wird sich freuen.

Nochmals dank an alle Unterstützer.
Beste Grüße
Jürgen
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#13
Moin Jürgen,

sehr schön, wieder ein altes Schätzchen gerettet. Das mit der LED als Lampenersatz war hauptsächlich für die Fotodiode gedacht, um diese etwas zu puschen.
Der Fototransistor ist da deutlich empfindlicher, dem reicht auch die Glühlampe. Sollte die Anzeige im Boot nicht richtig funktionieren, melde Dich ggf. noch mal,
auch das ist kein Hexenwerk, wenn da jemand die "Drossel" entfernt hat etc.

Beste Grüße

Peter
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