DE102008021255A1 - Lubricant storage container for internal combustion engine of motor vehicle, has storage volumes, of which one comprises valve-controlled supply and valve-controlled drain, where storage volumes include thermally insulated container wall - Google Patents
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- F01M13/021—Crankcase ventilating or breathing by means of additional source of positive or negative pressure of negative pressure
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- F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
- F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
- F01M2013/0422—Separating oil and gas with a centrifuge device
- F01M2013/0427—Separating oil and gas with a centrifuge device the centrifuge device having no rotating part, e.g. cyclone
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Schmierstoffspeicherbehälter sowie einen Schmierstoffkreislauf.The The invention relates to a lubricant storage tank as well a lubricant circuit.
Aus
der
Ein
weiterer Schmierstoffkreislauf mit einem Schmierstoffspeicherbehälter
ist aus der
Mit den bekannten Schmierstoffkreisläufen lässt sich eine Verbesserung des Betriebsverhaltens unmittelbar nach dem Start und während des Warmlaufs einer Brennkraftmaschine erreichen.With the known lubricant circuits can be an improvement of the operating behavior immediately after the start and reach during warm-up of an internal combustion engine.
Die Erfindung liegt jedoch die Aufgabe zugrunde, nicht nur während des Motorwarmlaufs sondern auch im betriebswarmen Zustand eine Reduzierung der Reibleistung und damit eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs einer Brennkraftmaschine zu erreichen.The However, the invention is based on the object, not only during Motor warm-up but also in the warm operating state, a reduction the friction and thus a reduction in fuel consumption to reach an internal combustion engine.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüchen 1, 5 bzw. 7.The Solution of this problem is inventively with the features of claims 1, 5 and 7, respectively.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist bei einem Schmierstoffspeicherbehälter mit einem ersten Speichervolumen, mindestens einem ersten Eingang sowie einem Ausgang ein zweites Speichervolumen vorgesehen. Mit einem zweiten Speichervolumen wird die Möglichkeit geschaffen, auf die Menge des in einem Schmierstoffkreislauf zirkulierenden Schmierstoffes, insbesondere auf ein durch eine Brennkraftmaschine zirkulierenden Ölvolumen sehr gezielt Einfluss zu nehmen, wodurch sich die Schmierstofftemperatur, insbesondere eine Öltemperatur in sehr engen Grenzen halten lässt, wodurch sich die Reibleistung und damit der Kraftstoffverbrauch nicht nur während der Motorwarmlaufphase sondern auch in betriebswarmen Zustand verringern lässt.According to one The first aspect of the invention is in a lubricant storage tank with a first storage volume, at least one first input and an output, a second storage volume provided. With a second storage volume creates the possibility to the amount of lubricant circulating in a lubricant circuit, in particular to a circulating through an internal combustion engine oil volume very specifically influence, whereby the lubricant temperature, In particular, keep an oil temperature within very narrow limits leaves, which reduces the friction and thus the fuel consumption not only during the engine warm-up phase but also in to reduce the operating temperature.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das zweite Speichervolumen einen ventilgesteuerten Zulauf und einen ventilgesteuerten Ablauf auf, wobei ein dazu vorgesehenes Zulaufventil und ein dazu vorgesehenes Ablaufventil miteinander gekoppelt sind.According to one Particularly preferred embodiment of the invention, the second Storage volume a valve-controlled inlet and a valve-controlled Drain on, with a dedicated inlet valve and a provided drain valve are coupled together.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Zentrifuge vorgesehen. Mit einer solchen Zentrifuge kann eine Ölverschäumung reduziert werden, wodurch die Effizienz eines Ölkreislaufes gesteigert werden kann.According to one Another preferred embodiment of the invention is a centrifuge intended. With such a centrifuge can be an oil foaming be reduced, reducing the efficiency of an oil circulation can be increased.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Schmierstoffspeicherbehälter ein zweiter Eingang zum Anschluss eines Blow-By-Systems vorgesehen. Dies erlaubt es, Öl aus einem Blow-By-System über die Zentrifuge in den Ölkreislauf zurückzuführen.According to one Another preferred embodiment of the invention is on the lubricant reservoir a second input for connection of a blow-by system provided. This allows oil from a blow-by system over return the centrifuge to the oil circuit.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, für den auch selbstständig Schutz beansprucht wird, ist vorgesehen, dass das erste Speichervolumen eine thermisch isolierende Behälterwandung aufweist. Durch ein thermisch isoliertes Speichervolumen können die Temperaturschwankungen in einem Schmierstoffkreislauf reduziert werden, was insbesondere bei einem Betrieb eines Kraftfahrzeuges, welches wiederholt still gesetzt wird, vorteilhaft ist. Ein wiederholtes Stillsetzen eines Kraftfahrzeuges erfolgt insbesondere im Startverkehr bei gewerblichen Personentransporten (Taxiunternehmen) und bei Zustelldiensten.According to one Another aspect of the invention, for the self-employed Protection is claimed, it is provided that the first storage volume having a thermally insulating container wall. By a thermally insulated storage volume can be the temperature fluctuations be reduced in a lubricant cycle, which in particular in an operation of a motor vehicle, which repeatedly quiet is set, is advantageous. A repeated shutdown of a Motor vehicle is particularly in the starting traffic in commercial Transport of persons (taxi companies) and delivery services.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die thermisch isolierende Behälterwandung nach Art einer Thermoskanne und insbesondere doppelwandig ausgeführt ist. Auf diese Weise lassen sich eine besonders effektive Wärmespeicherung und damit sehr kurze Wiederaufwärmphasen einer Brennkraftmaschine erreichen.According to one particularly preferred embodiment of the invention is provided that the thermally insulating container wall according to Art a thermos and in particular double-walled executed is. In this way, a particularly effective heat storage can be and thus very short reheat phases of an internal combustion engine to reach.
Die Vorteile der Erfindung zeigen sich insbesondere an Schmierstoffkreisläufen einer Brennkraftmaschine. Daher wird auch für einen Schmierstoffkreislauf einer Brennkraftmaschine, der dadurch gekennzeichnet ist, dass an ein Leitungssystem des Schmierstoffkreislaufs ein Schmierstoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6 angeschlossen ist, selbstständig Schutz beansprucht. Hinsichtlich der Wirkungsweise und Vorteile wird auf die entsprechende Beschreibung im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Schmierstoffspeicherbehälter ausdrücklich Bezug genommen und verwiesen.The Advantages of the invention are particularly evident in lubricant circuits an internal combustion engine. Therefore, also for a lubricant circuit an internal combustion engine, which is characterized in that a line system of the lubricant circuit a lubricant reservoir is connected according to one of claims 1 to 6, independently Protection claimed. Regarding the mode of action and benefits is to the corresponding description in connection with the invention Lubricant reservoir express reference taken and directed.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem Schmierstoffkreislauf zur Kühlung des Schmierstoffes an das Leitungssystem ein Wärmetauscher angeschlossen. Dadurch lässt sich eine Überhitzung des Schmierstoffs wirksam verhindern.According to one Particularly preferred embodiment of the invention is in a Lubricant circuit for cooling the lubricant the conduit system connected to a heat exchanger. Thereby it is possible to overheat the lubricant effectively prevent.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist an das Leitungssystem ein Öldruckschwankungskompensator angeschlossen.According to another preferred embodiment staltung of the invention is connected to the line system an oil pressure fluctuation compensator.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schmierstoffpumpe als druck- und volumenstromgeregelte Ölpumpe ausgebildet.According to one Another preferred embodiment of the invention is the lubricant pump designed as a pressure and volume flow controlled oil pump.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the subclaims as well as from the description in connection with the drawings.
Dabei zeigt:there shows:
Der
in
Der
Schmierstoffkreislauf
Die
Schmierstoffpumpe
Die
Regelventileinheit ist derart ausgebildet, dass bei einer Öltemperatur
kleiner gleich 75°C und bei einer Öltemperatur
größer 120°C eine Ventileinheit V1 der
Regelventileinheit
Die
erste bis siebte Leitung
An
das Leitungssystem ist über den Hauptölkanal
Im Ruhezustand vor dem Motorstart beträgt POEL2 ca.
0,5 bar (POELHK = 0 bar)To the piping system is via the main oil channel
At rest, before starting the engine, POEL2 is approx. 0.5 bar (POELHK = 0 bar)
Wenn
der Motor gestartet wird, öffnet eine Ventileinheit V4,
sobald die Druckdifferenz POELHK (Öldruck im Hauptölkanal
Sobald der Motor läuft besteht zwischen POELHK und POEL2 keine Druckdifferenz mehr. V3 und V4 sind somit beide geschlossen.As soon as the engine is running between POELHK and POEL2 no Pressure difference more. V3 and V4 are thus both closed.
Eine mit Stickstoff gefüllte Kammer ist bei POEL2 = 4,5 bar bis auf ein minimales Volumen komprimiert.A with nitrogen filled chamber is at POEL2 = 4.5 bar compressed to a minimum volume.
Fällt
der Druck POELHK ab, öffnet V3 ab einer Druckdifferenz
von 0,5 bar. Somit kann kurzzeitig Öl aus dem Druckspeicher
in den Hauptölkanal
Sobald der Druck POELHK wieder ansteigt, wiederholt sich der Vorgang 2.As soon as the pressure POELHK rises again, the process repeats 2.
Umgekehrt können durch das Ölvolumen im Druckspeicher auch kurzzeitige Druckspitzen der Pumpe abgefangen werden.Vice versa can by the oil volume in the accumulator too short-term pressure peaks of the pump are intercepted.
V3 öffnet bei einem Druckdelta von 0,5 bar. Somit wird ein minimales Restölvolumen im Druckspeicher, sowie eine gewisse Trägheit gegenüber Druckpulsation gewährleistet. Zudem dient das Ventil als Rückschlagventil.V3 opens at a pressure delta of 0.5 bar. Thus, a minimum residual oil volume in the pressure accumulator, as well as a certain inertia against pressure pulsation guaranteed. In addition, the valve serves as a check valve.
V4 öffnet bei einem Druckdelta von 2,0 bar. Somit ist ein schneller Öldruckaufbau bei Motorstart gegeben.V4 opens at a pressure delta of 2.0 bar. Thus, a fast oil pressure build-up given at engine start.
Der
Schmierstoffspeicherbehälter
Während
das erste Speichervolumen
Neben
dem bereits zuvor genannten ersten Eingang
Das
Gehäuse
In der Motorwarmlaufphase wird das Öl (teilweise Ölnebel)
von der Schmierstoffpumpe
In the engine warm-up phase, the oil (partially oil mist) from the lubricant pump
Die
Entlüftungssteigleitungen
Zu
der besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
ist noch folgendes anzumerken:
Durch die variable Ölpumpe
kann in jedem Motorbetriebspunkt der minimal erforderliche Volumenstrom und
Druck eingestellt werden. Somit verringert sich die benötigte
Antriebsleistung der Ölpumpe und zugleich die Panschverluste
im KGH, was eine zusätzliche Reibleistungsminderung zur
Folge hat. Die Einsparung der Ölpumpenantriebsleistung
durch Volumenstromreglung macht sich eher im Kundenverbrauch als
im NEFZ bemerkbar. Jedoch macht sich die Zusatzeinsparung durch
Druckabsenkung auch im NEFZ bemerkbar.For the particularly preferred embodiment of the invention, the following should be noted:
Due to the variable oil pump, the minimum required volume flow and pressure can be set at each engine operating point. Thus, the required drive power of the oil pump and at the same time the slump losses in the KGH, resulting in an additional friction loss result. The savings in oil pump drive performance through volume flow control are more noticeable in customer consumption than in the NEDC. However, the additional savings due to pressure reduction are also noticeable in the NEDC.
Die Ölabsaugpumpe benötigt zwar einen Zusatz an Antriebsleistung, welcher sich aber durch den Reibleistungsvorteil durch vermiedene Panschverluste wieder kompensiert. Als Erfahrungswerte sollte die Saugpumpe im Verhältnis zur Druckpumpe ca. 2:1 bis 2,5:1 betragen. Somit wird ein möglicher Ölstau im KGH verhindert und es herrscht stets ein Unterdruck im KGH, was eine Ursache für die oben genannte Minderung der Reibleistung ist.The oil suction pump Although requires an addition of drive power, which But by the frictional advantage by avoided splinter losses compensated again. As empirical values, the suction pump in Ratio to the pressure pump approx. 2: 1 to 2.5: 1. Consequently a possible oil accumulation in the KGH is prevented and There is always a negative pressure in KGH, which is a cause for the above-mentioned reduction of the frictional loss.
Die Regelventileinheit steuert den Ölvolumenstrom über den Wärmetauscher. Bei kaltem Motor fließt der Ölvolumenstrom über den Wärmetauscher, um Wärmeenergie dem schneller aufheizendem Wasser zu entziehen. Ab ca. 75°C wird das Ventil zum Wärmetauscher geschlossen und das Bypass-Ventil geöffnet, da ab dieser Temperatur der Wärmetauscher die Erwärmung des Öls eher hemmt. Erst wenn das Öl Temperaturen über 115°C erreicht, öffnet sich das Ventil zum Wärmetauscher und der Bypass wird verschlossen. Jetzt kann das Öl über den Wärmetauscher gekühlt werden, bis es wieder eine Temperatur von ca. 110°C erreicht hat. Dann öffnet wieder der Bypass und das Ventil zum Wärmetauscher wird geschlossen. Es ist unbedingt sicherzustellen, dass niemals der Zustand eintreffen kann, dass beide Ventile geschlossen sind (z. B. über Stufenschaltung).The control valve unit controls the oil volume flow through the heat exchanger. When the engine is cold, the oil flow flows through the heat exchanger to extract heat energy from the faster heating water. From approx. 75 ° C, the valve to the heat exchanger is closed and the bypass valve is opened, since from this temperature the heat exchanger inhibits the heating of the oil. Only when the oil reaches temperatures above 115 ° C, the valve opens to the heat exchanger and the bypass is closed. Now the oil can be cooled by the heat exchanger until it reaches a temperature of approx. 110 ° C. Then again opens the bypass and the valve to heat exchanger is closed. It is absolutely necessary to ensure that the condition never occurs that both valves are closed (eg via tap-change).
Das System ist gut mit weiteren Wärmemanagementsystemen wie Wasserkreislauf oder Abgaswärmenutzung kombinierbar da es einerseits unabhängig, aber auch integrierbar zu betreiben ist.The System is fine with other thermal management systems like Water cycle or exhaust heat utilization can be combined there to operate it on the one hand independently but also integratably is.
Das System ist auch mit einem Latentwärmespeicher kombinierbar.The System can also be combined with a latent heat storage.
Insbesondere mit der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden folgende Vorteile erzielt:
- – Schnellere Aufwärmung des Öls durch die im Warmlauf verringerte Ölmenge und den isolierten Öltank;
- – Reduzierung der Reibleistung durch schnellere Aufwärmehase des Öls;
- – Reduzierung der Antriebsleistung der Öldruckpumpe durch Regelung von Druck und Volumenstrom auf das erforderliche Minimum;
- – Reduzierung der Reibleistung durch Reduktion der Panschverluste im KGH;
- – Durch die Reduzierung der Reibleistung folglich Kraftstoffverbrauchseinsparungen im NEFZ und Kundenverbrauch (weniger CO2 Ausstoß);
- – Isolierter Öltank speichert Wärmeenergie des Öls länger als Nasssumpf-Ölwannen (Start nach kurzen Pausen);
- – Durch die Steuerung der Ventile im Öltank und der Regelventileinheit sind konstante Öltemperaturen über verschiedene Lastkollektive gut regelbar;
- – Durch den Trockensumpf ist die Konstruktion eine KGH mit Bedplate und integrierter Ölwanne realisierbar (Leichtbau), dadurch Gewichtseinsparung und Absenkung des Motorschwerpunktes im Fahrzeug (Fahrdynamik);
- – Das System ist auch bei Extrembedingungen wie hohen Neigungswinkel (Geländewagen) oder hohen Querbeschleunigung (Sportwagen) stabil; und
- – Mit vertretbaren Aufwand realisierbar, da keine komplizierten Technologien oder exotische Materialien eingesetzt werden.
- - Quicker heating of the oil by the reduced oil quantity and the isolated oil tank during warm-up;
- - Reduction of the frictional loss due to faster warming up of the oil;
- - Reduction of the drive power of the oil pressure pump by controlling pressure and flow rate to the required minimum;
- - Reduction of the frictional loss by reducing the losses in the KGH;
- - Reducing friction thus reduces fuel consumption in the NEDC and customer consumption (less CO 2 emissions);
- - Insulated oil tank stores heat energy of oil longer than wet sump oil pans (start after short pauses);
- - By controlling the valves in the oil tank and the control valve unit constant oil temperatures are well regulated over different load groups;
- - Due to the dry sump, the construction is a KGH with bedplate and integrated sump feasible (lightweight), thereby saving weight and lowering the engine center of gravity in the vehicle (driving dynamics);
- - The system is stable even in extreme conditions such as high inclination angle (SUV) or high lateral acceleration (sports car); and
- - Realizable with reasonable effort, as no complicated technologies or exotic materials are used.
- 100100
- SchmierstoffkreislaufLubricating circuit
- 102102
- BrennkraftmaschineInternal combustion engine
- 104104
- Schmierstoffpumpelubricant pump
- 106106
- ÖlsiebOil strainer
- 108108
- erste Leitungfirst management
- 110110
- zweite Leitungsecond management
- 112112
- SchmierstoffspeicherbehälterLubricant reservoir
- 114114
- erster Eingangfirst entrance
- 116116
- Ausgangoutput
- 118118
- dritte Leitungthird management
- 120120
- vierte Leitungfourth management
- 122122
- RegelventileinheitControl valve unit
- 124124
- fünfte Leitungfifth management
- 126126
- Ölfilteroil filter
- 128128
- HauptölkanalMain oil
- 130130
- sechste Leitungsixth management
- 132132
- Wärmetauscherheat exchangers
- 134134
- siebte Leitungseventh management
- 136136
- achte Leitungeighth management
- 138138
- ÖldruckschwankungskompensatorÖldruckschwankungskompensator
- 140140
- Gehäusecasing
- 142142
- erstes Speichervolumenfirst storage volume
- 144144
- zweites Speichervolumensecond storage volume
- 146146
- Zentrifugenkammercentrifuge chamber
- 148148
- Zentrifugecentrifuge
- 150150
- Trichterwandhopper wall
- 152152
- Zufuhrstutzensupply nozzle
- 154154
- Trennwandpartition wall
- 156156
- ZulaufIntake
- 158158
- Ablaufprocedure
- 160160
- zweiter Eingangsecond entrance
- 162162
- Blow-By-SystemBlow-by system
- 164164
- Behälterwandungcontainer
- 166166
- EntlüftungssteigleitungVent riser
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 4202572 C2 [0002] - DE 4202572 C2 [0002]
- - EP 1598532 B1 [0003] - EP 1598532 B1 [0003]
Claims (10)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810021255 DE102008021255A1 (en) | 2008-04-29 | 2008-04-29 | Lubricant storage container for internal combustion engine of motor vehicle, has storage volumes, of which one comprises valve-controlled supply and valve-controlled drain, where storage volumes include thermally insulated container wall |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200810021255 DE102008021255A1 (en) | 2008-04-29 | 2008-04-29 | Lubricant storage container for internal combustion engine of motor vehicle, has storage volumes, of which one comprises valve-controlled supply and valve-controlled drain, where storage volumes include thermally insulated container wall |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102008021255A1 true DE102008021255A1 (en) | 2009-01-22 |
Family
ID=40149200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200810021255 Withdrawn DE102008021255A1 (en) | 2008-04-29 | 2008-04-29 | Lubricant storage container for internal combustion engine of motor vehicle, has storage volumes, of which one comprises valve-controlled supply and valve-controlled drain, where storage volumes include thermally insulated container wall |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |