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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entfernung
von Bestandteilen eines Betriebsfluides für Kraftfahrzeuge,
ein System diese enthaltend, sowie auf ein Verfahren zur Entfernung
von Bestandteilen eines Betriebsfluides für Kraftfahrzeuge
nach dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.
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Stand der Technik
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Da
fossile Energieträger für eine Nutzung nur in
begrenztem Umfang zur Verfügung stehen, enthalten heute
handelsübliche Kraftstoffe Beimischungen von Kraftstoffkomponenten
biologischen Ursprungs. Deren Bedeutung wächst auch im
Hinblick auf die in der Diskussion immer wichtiger werdende Einsparung
von Kohlendioxidemissionen. Hier kommen sogenannte biogene Kraftstoffe
vermehrt zur Anwendung, insbesondere wenn deren Einsatz bzw. Verbrennung
als aufkommensneutral bezüglich des entstehenden Kohlendioxids
zu bewerten ist.
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So
werden beispielsweise dem Dieselkraftstoff als biogene Beimischung
Ester langkettiger, oftmals ungesättigter Fettsäuren
zugesetzt. Weiterhin sind auch rein biogene Kraftstoffe wie beispielsweise der
sogenannte Biodiesel bekannt. Bekannte Vertreter dieser biogenen
Kraftstoffe stellen beispielsweise Rapsölmethylester (RME)
oder Sojabohnenmethylester (SME) dar. Im Bereich der benzinbasierten Kraftstoffe
sind gegenwärtig Beimischungen biogenen Ursprungs in Form
von Ethanol oder anderen Alkoholen vorgesehen.
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Biogene
Kraftstoffe unterliegen jedoch verglichen mit rein mineralischen
Kraftstoffen einer verstärkten Alterung durch oxidativen
Abbau und – im Falle von Estern als biogenen Zusätzen – zusätzlich einer
hydrolytischen Spaltung. Als Endprodukte entstehen dabei überwiegend
freie Carbonsäuren, die gegenüber metallischen
Werkstoffen korrosionsfördernd wirken und die Bildung von
Ablagerungen begünstigen.
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Ein
weiteres Problem ergibt sich aus der Verwendung biogener, langkettiger
Ester, da diese sich in Schmierölen und insbesondere im
Motoröl von Kraftfahrzeugen anreichern. Eine Ursache für
diesen Vorgang ist der relativ hohe, einheitliche Siedepunkt langkettiger
Ester und der Ölkomponenten des Motoröls, so dass
nur eine geringe Austragsrate der langkettigen Ester aus dem Motoröl
selbst bei hohen Temperaturen zu beobachten ist.
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Zwar
werden auch mineralische Kraftstoffbestandteile in das Motoröl
eingetragen; diese zeigen jedoch aufgrund ihrer niedrigeren Siedepunkte
eine vergleichsweise geringe Verweilzeit im Motoröl. Es verbleiben
die biogenen Bestandteile.
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Zur
Entfernung unerwünschter saurer bzw. basischer Bestandteile
eines Motoröls ist es beispielsweise aus der
DE 101 07 034 bekannt, Substanzen,
wie beispielsweise Zeolithe, die über saure oder basische
funktionelle Gruppen verfügen, in Motoröl führenden
Systemen einzusetzen und so unerwünschte Stoffe zu binden
und zu zersetzen. Diese werden in das Material eines entsprechenden Ölfilters
integriert.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren
zur Verfügung zu stellen, mit dem unerwünschte
Bestandteile eines Betriebsfluides für Kraftfahrzeuge aus
dem Betriebsfluid auf einfachem Wege und möglichst vollständig entfernt
werden können.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung
bzw. eines Systems zur Bereitstellung eines entsprechenden Betriebsfluides
die Vorrichtung enthaltend, sowie durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche in
vorteilhafter Weise gelöst.
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Dazu
umfasst eine entsprechende Vorrichtung zur Entfernung von unerwünschten
Bestandteilen eines Betriebsfluides eine Vorrichtung, die über eine
Eintritts- bzw. eine Austrittsöffnung mit dem entsprechendem
Betriebsfluid in fluidleitendem Kontakt steht und die ein Behältnis
aufweist für ein Agens, das eine Crackreaktion oder eine
Oxidation des in dem Betriebsfluid enthaltenen unerwünschten
Bestandteils bewirkt.
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Werden
unerwünschte Bestandteile, insbesondere biogene Zumischungen
eines Motor- oder Hydrauliköls einer Crackreaktion unterzogen,
so entstehen dabei chemische Verbindungen geringer Kettenlänge,
die einfach abgetrennt werden können. Von besonderem Vorteil
ist, wenn als Crackmaterialien Zeolithe eingesetzt werden, die zwar
Crackreaktionen der unerwünschten Bestandteile bewirken,
andererseits jedoch die langkettigen chemischen Verbindungen eines
Motor- bzw. Hydrauliköls nicht angreifen.
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Alternativ
kann die Vorrichtung als Agens auch oxidierend wirkende Substanzen
enthalten. Hier eignet sich insbesondere Kaliumpermanganat, das
beispielsweise auf einem festen Träger, wie einem Zeolithen,
einem Silikagel oder einem Clay geträgert ist. Wird das
Kaliumpermanganat in das Innere der Gerüststruktur eingebracht,
so lässt sich auch hier wirkungsvoll gewährleisten,
dass lediglich kürzerkettige, unerwünschte Bestandteile
des Betriebsfluids einer chemischen Oxidation unterzogen werden,
jedoch nicht die relativ langkettigen Bestandteile des Betriebsfluids
bzw. Motoröls.
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Bei
der durch das Agens bewirkten chemischen Oxidation entstehen letztendlich
Ketone bzw. Carbonsäuren. Da die bei der oxidativen Spaltung der
unerwünschten Bestandteile auftretenden kurzkettigen Ketone
einen relativ niedrigen Siedepunkt aufweisen, können diese
leicht aus dem Betriebsfluid bzw. Motoröl entweichen. Die
bei der Spaltung ebenfalls entstehenden Carbonsäuren weisen
partiell ebenfalls niedrige Siedetemperaturen auf und können
ebenfalls das Motoröl auf diesem Wege verlassen.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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So
ist es von Vorteil, wenn ein entsprechendes System zur Bereitstellung
eines entsprechenden Betriebsfluides für ein Kraftfahrzeug
neben der bereits erwähnten Vorrichtung weiterhin ein Mittel
zur Adsorption von basischen oder sauren Bestandteilen des Betriebsfluides
aufweist. Auf diese Weise können zusätzlich die
insbesondere bei der oxidativen Spaltung von unerwünschten
Bestandteilen eines Betriebsfluides entstehenden Carbonsäuren
höheren Siedepunkts adsorbiert und somit dem Motoröl
bzw. Hydrauliköl entzogen werden.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist das System zur Bereitstellung eines entsprechenden
Betriebsfluids zusätzlich einen Sensor auf, der der Bestimmung
von unerwünschten Bestandteilen des betreffenden Betriebsfluides
dient. Dieser bestimmt beispielsweise die Konzentration des entsprechenden Bestandteils
auf optischem oder elektrochemischem Wege. Auf diese Weise kann
im laufenden Betrieb überprüft werden, ob eine
entsprechende Vorrichtung zur Entfernung unerwünschter
Bestandteile aus dem Betriebsfluid noch in ausreichendem Maße
wirksam ist oder ob sie ausgetauscht bzw. regeneriert werden muss.
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Zeichnung
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt
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1 die
schematische Darstellung eines Systems zur Bereitstellung eines
Betriebsfluides für Kraftfahrzeuge, insbesondere ein Motoröl
führendes System, enthaltend eine beispielhafte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 die
schematische Darstellung eines Sensors zur Erfassung der Konzentration
eines Bestandteils des Betriebsfluides gemäß einer
ersten Ausführungsform und
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3 die
schematische Darstellung eines Sensors zur Erfassung der Konzentration
eines Bestandteils des Betriebsfluids gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Vorrichtung zur Entfernung von Bestandteilen
eines Betriebsfluides für Kraftfahrzeuge wird nachfolgend
exemplarisch an einem Betriebsöl führenden System eines
Kraftfahrzeuges erläutert. So zeigt 1 ein Betriebs-
oder Motoröl führendes System 10, das
beispielsweise eine Ölwanne 12 umfasst. In dieser
ist beispielsweise ein Motoröl bevorratet, das über
eine Zufuhrleitung 14 einem Verbrennungsmotor 16 zugeführt
wird. Dazu wird das Motoröl mittels einer Ölpumpe 18 zunächst
zu einem Ölfilter 20 gepumpt, wobei dieser insbesondere
der Entfernung von Feststoffpartikeln, wie sie beispielsweise als
mechanischer Abrieb des Verbrennungsmotors 16 resultieren,
dient. Weiterhin umfasst das Motoröl führende System 10 eine
Rückführleitung 22, mit der Motoröl vom
Verbrennungsmotor 16 zur Ölwanne 12 zurückgeführt
werden kann.
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Während
des Betriebs des Verbrennungsmotors 16 gelangen Anteile
des dem Verbrennungsmotor 16 zugeführten Kraftstoffs
in das Motoröl und somit in das Motoröl führende
System 10. Handelt es sich hierbei um Substanzen, die beispielsweise
einen niedrigen Siedepunkt aufweisen, so entweichen diese bei höheren
Betriebstemperaturen selbstständig.
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Handelt
es sich jedoch bei den in das Motoröl diffundierenden bzw.
gelangenden Kraftstoffbeimengungen um hochsiedende Komponenten insbesondere
biogenen Ursprungs, so verbleiben diese während des Betriebs
im Motoröl. Dies stellt insofern ein Problem dar, als insbesondere
Kraftstoffkomponenten biogenen Ursprungs in Kontakt mit Luftsauerstoff und
unter Einwirkung höherer Betriebstemperaturen sich unter
Bildung von Carbonsäuren und Ketonen zersetzen. Die entstehenden
Carbonsäuren führen nach Aufzehrung von basischen,
als Alterungsreserve fungierenden Bestanteilen des Motoröls
nachfolgend zu Korrosionserscheinungen an metallischen Teilen des
Motoröl führenden Systems 10 oder begünstigen
die Bildung von Ablagerungen. Ferner ändert sich durch
den Kraftstoffeintrag auch das Schmierverhalten des Betriebsfluids
und dessen volumetrischer Füllstand.
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Erfindungsgemäß ist
daher vorgesehen, in das Motoröl führende System 10 eine
Vorrichtung 24 zur Entfernung unerwünschter Komponenten
des Betriebsfluids bzw. Motoröls zu integrieren. Die Vorrichtung 24 umfasst
eine Eintrittsöffnung 25a für ein zu
reinigendes Motoröl, sowie eine Austrittsöffnung 25b für
gereinigtes Motoröl. Die Vorrichtung 24 umfasst
weiterhin in ihrem Inneren ein nicht dargestelltes Behältnis,
in dem sich ein Agens befindet, mittels dem unerwünschte
Komponenten des Motoröls auf chemischem Wege umgesetzt
werden können. Dabei bewirkt das in der Vorrichtung 24 bevorratete Agens
insbesondere eine sogenannte Crackreaktion der unerwünschten
Komponenten und/oder eine chemische Oxidation derselben.
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Unter
einer Crackreaktion wird dabei die Spaltung von Kohlenstoff-Kohlenstoffbindungen
organischer Moleküle verstanden, wobei es jedoch nicht
zu einer Oxidation der organischen Moleküle kommt. Für
diesen Zweck ist das Agens beispielsweise als Crackkatalysator ausgeführt,
wobei insbesondere Zeolithe zum Einsatz kommen. Speziell eignen sich
hier Zeolithe der Gattung H-Erionit, H-ZSM-5 und Y-Zeolithe. Diese
sind von ihrer Porengröße so eingestellt, dass
insbesondere biogene Verunreinigungen des Motoröls, die üblicherweise
eine Kettenlänge der zugrunde liegenden Kohlenwasserstoffkette
von < 20, insbesondere < 18 Einheiten aufweisen, in
das Innere des zeolithischen Materials gelangen können
und dort umgesetzt werden. Demgegenüber werden die Hauptbestandteile
des Motoröls, die ebenfalls organischer Natur sind und
eine Kettenlänge von üblicherweise > 22, insbesondere > 26 Einheiten aufweisen,
nicht angegriffen.
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Eine
weitere Ausführungsform besteht darin, als Agens zur Entfernung
unerwünschter Bestandteile eines Betriebsfluids ein Oxidationsmittel einzusetzen,
das möglichst selektiv die organischen Verunreinigungen
biogenen Ursprungs des Motoröls oxidativ umsetzt, jedoch
möglichst nicht zu einer Zersetzung der erwünschten
Hauptbestandteile des Motoröls führt. Hier ist
insbesondere Kaliumpermanganat geeignet, das insbesondere zur Spaltung
von C-C-Doppelbindungen geeignet ist, und das auf einem festen Träger
geträgert innerhalb der Vorrichtung 24 vorgesehen
ist. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform
ist das Kaliumpermanganat in den Poren einer Gerüststruktur,
wie sie beispielsweise bei Zeolithen, Silikagel oder Clays vorhanden
ist, aufgebracht. Bei dieser Ausführungsform wird eine
besonders hohe Selektivität bezüglich der oxidativen
Spaltung lediglich unerwünschter Bestandteile des Betriebsfluids
erreicht.
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Mit
entsprechend angepasster Porengröße kann weitgehend
verhindert werden, dass die verhältnismäßig
langkettigen Hauptbestandteile des Motoröls in Kontakt
mit dem Oxidationsmittel Kaliumpermanganat kommen; oxidiert werden
insbesondere kleinere Moleküle biogenen Ursprungs, die
in die Poren eindringen und dort abgebaut werden. Bei der durch
das Kaliumpermanganat bewirkten oxidativen Spaltung entstehen Carbonsäuren
und gegebenenfalls Ketone sowie Aldehyde. Während Ketone
und Aldehyde üblicherweise ausreichend niedrige Siedepunkte
aufweisen, um bei höheren Betriebstemperaturen selbständig
aus dem Motoröl zu entweichen, verbleiben langkettige Carbonsäuren
im Betriebsfluid des Motoröl führenden Systems 10.
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Die
Herstellung von auf Zeolithen geträgertem Kaliumpermanganat
ist beispielsweise dem Artikel S. L. Regen, C. Kotel, J.
Am. Chem. Soc. 1977, 99, 3837–3838 zu entnehmen.
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Um
die bei der Umsetzung innerhalb der Vorrichtung 24 erzeugten
sauren Komponenten, wie beispielsweise Carbonsäuren, oder
bereits im Motoröl existierende weitere saure Komponenten
wirkungsvoll abfangen zu können, ist beispielsweise der
Vorrichtung 24 in Strömungsrichtung des Motoröls
nachgeordnet eine Adsorbereinheit 26 positioniert. Diese ist
beispielsweise in Kontakt mit dem Betriebsfluid bzw. Motoröl
zwischen der Vorrichtung 24 und dem Ölfilter 20 angeordnet.
Die Adsorbereinheit 26 umfasst insbesondere ein basisches
Adsorbermedium, mittels dem saure Komponenten des Betriebsfluids abgefangen
werden können.
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Als
Adsorber eignen sich zum Beispiel schwachbasische, neutrale Absorber,
starkbasische, polykationische und polyanionische Absorber sowie oberflächen-basifizierte
Metalloxide.
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Im
Falle schwach basischer, neutraler Absorber reagieren diese mit
sauren Verunreinigungen schematisch gemäß der
allgemeinen Gleichung I: [(R1R2R3)N]
+ HR5 <-> [(R1R2R3)NH+ +
R5 –] (I)
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In
Gleichung I stehen R1 bis R3 für
insbesondere organische, langkettige Molekülreste bzw.
für eine polymere Trägerstruktur des schwach basischen,
neutralen Adsorbers. Weiterhin steht R5 für den
Molekülrest einer aciden Komponente. Beispielsweise handelt
es sich hierbei um einen organischen Molekülrest wie bspw.
OOCR7 –.
In diesem Falle ist die acide Komponente eine Carbonsäure
und R7 steht für einen organischen
Molekülrest, wie er bspw. in biogenen Kraftstoffen enthalten
ist. Der organische Molekülrest R7 kann
dabei sowohl langkettig als auch kurzkettig sein.
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Stark
basische, polykationische bzw. polyanionische Absorber reagieren
mit sauren Verunreinigungen schematisch gemäß der
allgemeinen Gleichung II: [(R1R2R3R4)N+ + OR6 –] + HR5 -> [(R1R2R3R4)N+ + R5 – + HOR6] (II)
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In
Gleichung II stehen R1 bis R4 für
insbesondere organische, langkettige Molekülreste bzw.
für eine polymere Trägerstruktur des Absorbers.
Weiterhin steht R5 für den Molekülrest
einer aciden Komponente. R6 steht für
einen organischen oder anorganischen, polymeren und damit in dem
Betriebsfluid unlöslichen, stark basischen Rest. Bevorzugt
ist OR6 – zum
Beispiel ein sterisch voluminöses Polyalkoholat.
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Oberflächen-basifizierte
Metalloxide, wie zum Beispiel Aluminiumoxid, reagieren mit sauren Verunreinigungen
schematisch gemäß der allgemeinen Gleichung III: [OAlO– + Na+] + HR5 -> [OAl(OH) + Na+ + R5 –] (III)
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In
Gleichung (III) steht R5, wie bereit erwähnt für
einen organischen Rest einer aciden Komponente.
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Weiterhin
kann das Adsorbermedium auch als ein anorganisches bzw. metalloxidisches
Trägermaterial vorliegen, das mit einer bevorzugt sterisch gehinderten
Base oberflächenmodifiziert ist. Die sterisch gehinderte
Base kann dabei bspw. anorganisch, insbesondere jedoch organischer
Natur sein.
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Die
Menge an Adsorbermedium, die zur Entfernung von aciden Komponenten
und/oder Wasser benötigt wird, lässt sich durch
eine einfache Auslegungsrechnung abschätzen. Dabei ist
die Menge davon abhängig, nach welchem Zeitraum der Adsorber gewechselt
werden soll.
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Alternative
Positionierungsmöglichkeiten für die Adsorbereinheit 26 innerhalb
des motorölführenden Systems ist bspw. deren Integration
in die Ölwanne 12, deren Platzierung in Kontakt
mit der Zufuhrleitung 14 für das Motoröl
zwischen Ölwanne 12 und Ölpumpe 18,
als Teil des Ölfilters 20 oder stromauf- oder
stromabwärts desselben in Kontakt mit der Zufuhrleitung 14.
Eine weitere Positionierungsmöglichkeit der Adsorbereinheit 26 ist
unmittelbar der Ölpumpe 15 nachgeordnet in Kontakt
mit der Zufuhrleitung 14.
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Dabei
kann das Adsorbermedium gemäß einer ersten Ausführungsform
beispielsweise als Schüttung in das Innere der Adsorbereinheit 26 eingebracht
werden. Dort wird das als Schüttung vorliegende Adsorbermaterial
vom Betriebsfluid bzw. Motoröl durchströmt.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform befindet sich das Adsorbermedium
beispielsweise in Form einer Schicht auf einer in geometrischer
Hinsicht relativ frei gestaltbaren Stütz- bzw. Trägerstruktur,
die z. B. als Metallgeflecht, Vlies oder als Wabenkörper
ausgeführt sein kann. Die mit dem Adsorbermaterial beschichtete
Stütz- bzw. Trägerstruktur wird im Betrieb von
dem Betriebsfluid um- oder durchspült. Ist das Adsorbermedium
insbesondere in Form einer Schüttung ausgeführt,
so umfasst die Adsorbereinheit 26 zusätzlich vorzugsweise
ein Mittel, das einen Austrag des Adsorbermediums in Folge von mechanischem
Abrieb durch das umlaufende Betriebsfluid unterbindet. Dieses Mittel
kann beispielsweise in Form einer Drahtbarriere oder öldurchlässiger
Textilmaterialien wie Vliesen ausgeführt sein.
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Da
das Agens zur Entfernung unerwünschter Bestandteile im
Motoröl im Fall einer Ausführung als Crackkatalysator
einer über die Betriebsdauer hinweg erfolgenden Alterung
unterliegt bzw. bei Ausführung als Oxidationsmittel während
des Oxidationsprozesses verbraucht wird, weist das Motoröl
führende System 10 gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform zusätzlich
einen Sensor 30 auf, mit dessen Hilfe die Konzentration
unerwünschter Bestandteile innerhalb des Motoröls
kontrolliert werden kann.
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Zwei
Ausführungsformen des Sensors 30 sind in den 2 bzw. 3 dargestellt.
Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteilkomponenten
wie in 1.
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Vorzugsweise
ist der Sensor 30 in Form eines Zweizellensensors ausgeführt,
wobei eine erste Zelle 32a als Messzelle dient und eine
zweite Zelle 32b als Referenzzelle. Beide Messzellen 32a, 32b sind
parallel geschaltet, wobei sich durch Differenzbildung der einzelnen
Messsignale der Messzellen 32a, 32b das eigentliche
Sensorsignal ergibt.
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Dabei
ist der in 2 dargestellte Sensor beispielsweise
als optischer Sensor ausgeführt. Dazu ist in der Messzelle 32a und
vorzugsweise auch in der Referenzzelle 32b eine Beschichtung
aus demjenigen Material aufgebracht, das Bestandteil der Vorrichtung 24 zur
Beseitigung unerwünschter Bestandteile des Motoröls
ist und dort als Agens der Zersetzung unerwünschter Bestandteile
des Betriebsfluids dient. Im Falle des in 2 dargestellten Sensors
ist somit die Beschichtung 34a, 34b beispielsweise
aus einem mit Kaliumpermanganat imprägnierten Zeolithmaterial
ausgeführt. Weiterhin steht die Messzelle 32a mit
dem Motoröl führenden System 10 in fluidleitendem
Kontakt, so dass das im Motoröl führenden System 10 geführte
Betriebsfluid zumindest zeitweise die Messzelle 32a passiert.
Die Referenzzelle 32b umfasst neben der Beschichtung 32b beispielsweise
eine Probe des innerhalb des Motoröl führenden
Systems 10 geführten Betriebsfluids als Referenzprobe.
Die Messzelle 32a bzw. die Referenzzelle 32b sind
zumindest an einer Seite optisch transparent ausgeführt
und werden von derselben Lichtquelle oder von zwei Lichtquellen
derselben Stärke durchleuchtet. Das innerhalb der Mess-
bzw.
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Referenzzelle 32a, 32b reflektierte
Licht wird auf einen ersten bzw. zweiten Detektor 36a, 36b reflektiert
und dort detektiert.
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Da
die Umsetzung insbesondere biogener unerwünschter Bestandteile
des Motoröls unter Verbrauch des in der Beschichtung 34a gespeicherten Kaliumpermanganats
abläuft, lässt sich makroskopisch eine Farbveränderung
dieser Beschichtung von der Farbe des Kaliumpermanganats (violett) über
die Farbe des entstehenden Braunsteins (braun) ggf. bis hin zur
Farbe des sich möglicherweise bildenden Mangan (II) (schwach
rosa) beobachten. Diese Farbänderung kann detektiert werden
und der Konzentration an nicht erwünschten Bestandteilen
im Motoröl zugeordnet werden.
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Um
eine ausreichende Abreaktion der unerwünschten Bestandteile
des Motoröls innerhalb der Messzelle 32a zu gewährleisten,
wird diese vorzugsweise nur zeitweilig mit neuem Motoröl
beschickt. So verbleibt im stationären Zustand ausreichend
Zeit für eine Farbänderung aufgrund des Verbrauchs
an Kaliumpermanganat. Steigt die Konzentration an nicht erwünschten
Bestandteilen im Motoröl über einen bestimmten
Wert an, so kann der Sensor 30 beispielsweise mit einer
Steuereinheit verbunden sein, die ihrerseits ein Fehlersignal generiert,
das zur Regenerierung oder zum Austausch des in der Vorrichtung 26 gespeicherten
Agens auffordert.
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In 3 ist
eine zweite Ausführungsform des Sensors 30 abgebildet.
Dieser ist in Form eines elektrochemischen Sensors aufgebaut und
umfasst ebenfalls eine Mess- und eine Referenzzelle 32a, 32b.
Der Sensor 30 gemäß zweiter Ausführungsform umfasst
zusätzlich eine erste Messelektrode 38a, die innerhalb
der Messzelle 32a platziert ist in physischem Kontakt mit
der Beschichtung 34a steht. Weiterhin umfasst der Sensor 30 eine
Referenzelektrode 38b, die mit dem Inneren der Referenzzelle 32b in Kontakt
steht. Bei dieser Ausführungsform umfasst die Referenzzelle 32b keine
Referenzprobe an Motoröl, sondern ein zur Referenzelektrode
gehöriges Redoxsystem. In diesem Fall liefert die Referenzzelle ein
konstantes Referenzpotential und ermöglicht eine voltammetrische
Bestimmung des an der Beschichtung 34a anliegenden Potentials.
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Reagiert
nun beispielsweise in der Beschichtung 34a gespeichertes
Kaliumpermanganat mit unerwünschten Komponenten des in
der Messzelle 32a eingeführten Motoröls,
so verändert sich das Potential der Beschichtung 34a.
Diese Potentialveränderung kann mittels eines Spannungsmessers 40 detektiert
werden.
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Auch
in diesem Fall kann bei Überschreiten einer Mindestkonzentration
an unerwünschten Bestandteilen des Betriebsfluids bzw.
Motoröls ein entsprechendes Fehlersignal generiert werden.
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Der
Sensor 30 fungiert somit als Ölverdünnungssensor.
Die Anwendung dieses Sensors ist jedoch nicht auf ölführende
Systeme beschränkt. Er kann, wie auch die beschriebene
Vorrichtung zur Eliminierung unerwünschter Bestandteile
eines Betriebsfluids für andere Betriebsfluide wie beispielsweise
Hydrauliköle oder Kraftstoffe herangezogen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - S. L. Regen,
C. Kotel, J. Am. Chem. Soc. 1977, 99, 3837–3838 [0028]