DE102010050444B4

DE102010050444B4 - Process for fine oil filtration

Info

Publication number: DE102010050444B4
Application number: DE102010050444.0A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-11-04
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2015-11-19
Anticipated expiration: 2030-11-05
Also published as: DE102010050444A1

Abstract

Verfahren zur Ölfeinstfilterung eines Fahrzeugs dadurch gekennzeichnet, daß die Ölfeinstfilterung nur dann aktiviert ist, wenn ein Fahrzeug eine Verzögerung erfährt, wobei nur während einer Verzögerung oder Abbremsung des Fahrzeugs ein notwendig hoher Öldruck für die Feinstfiltereinheit geliefert wird.A method of Ölfeinstfilterung a vehicle characterized in that the Ölfeinstfilterung is activated only when a vehicle undergoes a deceleration, wherein only during a deceleration or deceleration of the vehicle, a high enough oil pressure for the ultrafine filter unit is delivered.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ölfeinstfilterung eines Fahrzeugs gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es zur Vermeidung einer Belastung des Fahrzeug-Motorenöls mit Schwebeteilchen Verwendung findet.The invention relates to a method for Ölfeinstfilterung a vehicle according to the preamble of claim 1, as it is used to avoid loading of the vehicle engine oil with suspended particles.

Kraftfahrzeug-Motorenöl wird insbesondere durch häufige Kurzstreckenfahrten schnell mit Schwebeteilchen belastet, die bedingt durch ihre kleine Größe, vom normalen Ölfilter nicht zurückgehalten werden. Teures Öl muß dann oft erheblich früher gewechselt werden. Kostbare Ressourcen werden schneller reduziert.Motor vehicle engine oil is burdened in particular by frequent short journeys quickly with suspended particles, due to their small size, are not retained by the normal oil filter. Expensive oil often has to be changed much earlier. Precious resources are reduced faster.

Es gibt Feinstfilter, angeschlossen am Öldrucksystem des Motors, meist vor dem Öldruckmesser. Das unter hohem Druck stehende Öl wird über eine Ölleitung hin zum Feinstfilter geleitet. Ein hoher Öldruck ist zur Feinstfilterung nötig, da das Filtermaterial sehr dicht sein muß. Vom Feinstfilter weg wird das Öl zum Motor zurückgeführt, z. B. in die Ölwanne. Diese Feinstfilter können auch als Zentrifuge ausgebildet sein und werden meist vom Ölstrom angetrieben. Der Öldruck für die Motorschmierung sinkt durch diese Ableitung allerdings etwas. Bei einer vom Motor angetriebenen separaten Vorrichtung zur Öldruckerzeugung wird der Motor stärker belastet und der Kraftstoffverbrauch steigt zwangsläufig etwas. Kann das Motoröl durch die Feinstfilterung z. B. doppelt so lange im Motor verbleiben, hat man durch den aufsummierten höheren Kraftstoffverbrauch in der Regel nichts gewonnen.There are ultrafine filters, connected to the oil pressure system of the engine, usually in front of the oil pressure gauge. The high-pressure oil is passed through an oil line to the ultrafine filter. A high oil pressure is necessary for Feinstfilterung because the filter material must be very dense. From the ultrafine filter, the oil is returned to the engine, z. B. in the oil pan. These superfine filters can also be designed as centrifuge and are usually driven by the flow of oil. However, the oil pressure for the engine lubrication drops slightly due to this discharge. In a motor driven separate device for oil pressure generation of the engine is more heavily loaded and the fuel consumption inevitably increases slightly. Can the engine oil through the Feinstfilterung z. B. remain twice as long in the engine, you have gained nothing by the accumulated higher fuel consumption in the rule.

Eine Feinstfilterung ist ein zusätzlicher Prozeß und benötigt zusätzliche Energie, mit der erwähnten Folge, daß zusätzlicher Kraftstoff benötigt wird. Eine ständige Feinstfilterung ist aber nicht nötig. Das Öl muß nicht ständig den Feinstfilterungsprozeß durchlaufen, nur um wenige, neu hinzugekommene Partikel wieder zu entfernen.Fine filtration is an additional process and requires additional energy, with the consequence mentioned, that additional fuel is needed. A constant Feinstfilterung is not necessary. The oil does not have to go through the ultrafine filtering process all the time, just to remove a few newly added particles.

In der US 2004/0031463 A1 ist ein Motor-Schmiersystem mit elektrisch steuerbarer Ölpumpe beschrieben. Mittels variablem Ventilsystem kann ein Ölstrom ganz oder teilweise zu einem Kühl- und Ölbehandlungssystem umgeleitet werden, das außer einem Ölkühler noch einen weiteren Ölfilter beinhalten kann. Der erste Filter, der Hauptfilter, wird auch als gröberer Filter bezeichnet, der weitere Ölfilter als feinerer Filter. Der Ausgang von diesem weiteren Filter geht zurück zur Hauptstromölleitung. Bei einer Teilumleitung besteht somit kein großer Druckunterschied zwischen Filtereingang und Filterausgang. Nachdem der Ölkühler mit dem weiteren Filter in Reihe konstruiert ist, kann der weitere Filter auch nicht als Feinstfilter vorgesehen sein. Ein moderner Ölfeinstfilter hat einen hohen Duchflußwiderstand. Eine Ölfeinstfilterung könnte hier bewirkt werden, bei einer vollständigen Ölflußumleitung. Die Öldurchflußmenge wäre aber gering und möglicherweise lediglich für einen Leerlaufbetrieb vertretbar. Dann allerdings steht keine Bewegungsenergie zur Verfügung. Verzögerungen mittels Motorbremse sind verbunden mit hohen Drehzahlen und entsprechend hohem Öldurchflußbedarf. Dieses bekannte System vermittelt somit keine Lehre, Bewegungsenergie für eine Ölfeinstfilterung zu nutzen.In the US 2004/0031463 A1 is described an engine lubrication system with electrically controllable oil pump. By means of a variable valve system, an oil flow can be redirected in whole or in part to a cooling and oil treatment system, which may contain an additional oil filter in addition to an oil cooler. The first filter, the main filter, is also referred to as coarser filter, the other oil filter as a finer filter. The output from this additional filter goes back to the main power oil line. With a partial diversion, there is thus no great pressure difference between the filter input and the filter output. After the oil cooler is constructed with the other filter in series, the other filter can not be provided as a superfine filter. A modern oil fine filter has a high Duchflußwiderstand. Fine oil filtration could be effected here, with complete oil flow redirection. The Öldurchflußmenge but would be low and may be acceptable only for idling operation. But then there is no kinetic energy available. Engine braking delays are associated with high speeds and high oil flow requirements. This known system thus gives no teaching to use kinetic energy for a Ölfeinstfilterung.

Die EP 0 933 506 A1 zeigt ebenfalls eine steuerbare, elektrische Ölpumpe, um Öldruck und Öldurchflußmenge dann zu reduzieren, wenn geringere Motorbelastung vorliegt. Würde aber ein Ölfeinstfilter als Hauptfilter eingesetzt, wäre ein wirtschaftlicher Betrieb auch hier nicht erreichbar.The EP 0 933 506 A1 also shows a controllable electric oil pump to reduce oil pressure and oil flow rate when lower engine load is present. If, however, an oil fine filter were used as the main filter, economic operation would not be achievable here either.

Obwohl Ressourcenschonung schon seit Jahrzehnten, insbesondere Erdöl betreffend ein großes Thema ist, sind keine Verfahren und/oder Vorrichtungen bekannt, die in vorliegendem Zusammenhang eine wirtschaftliche Lehre beinhalten.Although conservation of resources has been a major concern for decades, especially petroleum, no methods and / or apparatus are known which include economic teaching in the present context.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ölfeinstfilterung von Fahrzeug-Motoröl obiger Gattung anzugeben, das die Nachteile einer Öldruckreduzierung und/oder eines höheren Kraftstoffverbrauchs beseitigt.The object of the invention is to provide a method for Ölfeinstfilterung of vehicle engine oil above type, which eliminates the disadvantages of oil pressure reduction and / or higher fuel consumption.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß die Feinstfilterung nur dann vorgenommen wird, wenn das Kraftfahrzeug abgebremst wird. Ein erhöhter Energiebedarf bedeutet erhöhte Motorbremswirkung und ist dann nur von Vorteil. Realisiert werden kann das neue Verfahren durch verschiedene Vorrichtungen. Einmal kann die normale Ölpumpe stärker oder als Twin-Version in zwei Ebenen ausgeführt werden. Sie liefert dann zum Motor hin den normalen Öldruck, versorgt die Feinstfiltereinheit aber ebenfalls mit dem notwendigen Öldruck. Dies gilt für die Zeit der Abbremsung. Im normalen Fahrbetrieb wird z. B. mittels Ventilsteuerung die Belastung der Ölpumpe reduziert und auf eine Feinstfilterung verzichtet. Durch Ventilsteuerung kann z. B. ein abgestimmter Bypass um die Turbine geschaltet werden, oder ein Teil der Ölpumpe läuft frei etc. Der Motor erhält somit zu jeder Zeit den normalen Öldruck. Nur während Verzögerungsvorgängen wird die Ölpumpe stärker belastet und eine Öl-Feinstfilterung bewirkt. Dadurch wird für die Öl-Feinstfilterung zu keiner Zeit ein erhöhter Kraftstoffverbrauch erzeugt.The inventive method provides that the finest filtering is only performed when the vehicle is braked. An increased energy requirement means increased engine braking effect and is then only an advantage. The new method can be implemented by various devices. Once the normal oil pump can be made stronger or as a twin version in two levels. It then supplies the normal oil pressure to the engine, but also supplies the ultrafine filter unit with the necessary oil pressure. This applies to the time of braking. In normal driving z. B. reduces the load on the oil pump by means of valve control and dispenses with a Feinstfilterung. By valve control z. B. a tuned bypass to the turbine are switched, or a part of the oil pump is running freely, etc. The engine thus receives at any time the normal oil pressure. Only during deceleration processes, the oil pump is more heavily loaded and causes fine oil filtration. As a result, an increased fuel consumption is never generated for the fine oil filtration.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann weiterhin mittels zweiter, kleinerer Ölpumpe realisiert werden, welche nur während der Abbremsung eingeschaltet ist. Ein Kraftfluß vom Motor zur Ölpumpe kann z. B. durch eine Schwungmasse, oder durch elektro-mechanische Aktivierung bewirkt werden.The method according to the invention can furthermore be realized by means of a second, smaller oil pump which is switched on only during deceleration. A power flow from the engine to the oil pump can, for. B. caused by a flywheel, or by electro-mechanical activation.

Diese zweite Ölpumpe kann auch als kleine Kolbenpumpe ausgeführt sein, wobei die Kraftübertragung stellenweise mithilfe von Öl erfolgt. In einem kleinen Zylinder sind zwei Kolben angeordnet, Kopf an Kopf, getrennt durch eine Ölmenge. Der antreibende Kolben schiebt die Ölmenge auf den Arbeitskolben, der den gewünschten Öldruck und Ölfluß erzeugt. Fehlt die Ölmenge zwischen den Kolben, wird kein Öldruck erzeugt und somit keine erhöhte Belastung. Der Zwischenraum zwischen den Kolben kann mit einer dünnen Ölleitung verbunden sein, versorgt durch die normale Ölpumpe. In dieser dünnen Ölleitung kann ein Ventil enthalten sein, wiederum aktiviert bei Verzögerungsvorgängen durch z. B. Schwungmasse, oder elektro-mechanisch. Der antreibende Kolben kann als Stößel ausgebildet sein, z. B. angetrieben von einem Kurbelwellenteil, wie der Ausgleichsmasse.This second oil pump can also be designed as a small piston pump, wherein the power transmission takes place in places using oil. In a small cylinder, two pistons are arranged, head to head, separated by an amount of oil. The driving piston pushes the amount of oil on the working piston, which produces the desired oil pressure and flow of oil. Missing the amount of oil between the piston, no oil pressure is generated and thus no increased load. The space between the pistons may be connected to a thin oil line supplied by the normal oil pump. In this thin oil line, a valve may be included, in turn activated during decelerations by z. As flywheel, or electro-mechanical. The driving piston may be designed as a plunger, z. B. driven by a crankshaft part, such as the balancing mass.

Realisiert werden kann das erfindungsgemäße Verfahren aber auch mittels Ölpumpe, angetrieben von einem Elektromotor. Soll die Ölfeinstfilterung mittels Zentrifuge erfolgen, kann die Turbine auch mittels Unterdruck angetrieben werden. Von der Motoreinlaßöffnung, z. B. Luftfiltergehäuse, führt ein Rohr zur Turbine und saugt bei drehendem Motor Außenluft durch die Turbine. Ein weiteres Rohr kann vom Ölvorrat ebenfalls zur Turbine führen. Dadurch wird Öl in die Turbine gesaugt. Die Konstruktion wird so abgestimmt, daß sowohl ein ausreichend großer Luftdurchfluß gegeben ist, als auch ein ausreichend starker Ölstrom fließt. Durch Abgrenzungen innerhalb der Zentrifuge ist konstruktionsbedingt sichergestellt, daß kein Öl und keine Öldämpfe über die Ansaugluft in den Motor gelangt. Das angesaugte Öl und Öldämpfe werden nach dem Reinigungsprozeß vollständig in den Motorraum zurückgeführt. Ein Schieberegler kann den Lufteinsaugstrom so steuern, daß bei Verzögerungsvorgängen die normale Lufteinsaugöffnung ganz oder teilweise verschlossen und die Öffnung zur Turbine geöffnet ist und diese Regelung bei Beschleunigung wieder umkehrt. Das Turbinengehäuse kann Teil eines Motorblocks sein.However, the method according to the invention can also be realized by means of an oil pump driven by an electric motor. If the oil is to be finely filtered by means of a centrifuge, the turbine can also be driven by means of negative pressure. From the engine intake port, z. B. air filter housing, a pipe leads to the turbine and sucks outside air through the turbine with the engine rotating. Another pipe can also lead from the oil supply to the turbine. This will suck oil into the turbine. The design is tuned so that both a sufficiently large air flow is given, as well as a sufficiently strong flow of oil flows. By delimitations within the centrifuge design is ensured that no oil and no oil vapor enters the engine via the intake air. The sucked oil and oil vapors are completely returned to the engine room after the cleaning process. A slider can control the air intake flow so that during deceleration operations the normal air intake port is completely or partially closed and the opening to the turbine is open and this control reverses again during acceleration. The turbine housing may be part of an engine block.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

1 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Aktivierung und Deaktivierung der Öl-Feinstfilterung 1 shows a flow chart for activating and deactivating the oil fine filtering

Claims

A method of Ölfeinstfilterung a vehicle characterized in that the Ölfeinstfilterung is activated only when a vehicle undergoes a deceleration, wherein only during a deceleration or deceleration of the vehicle, a high enough oil pressure for Feinstfiltereinheit is delivered.

A method according to claim 1, characterized in that for the necessary oil pressure an oil pump stronger than without Ölfeinstfilterung necessary dimensioned, the full power of this oil pump is reduced in normal operation and is only fully taken during a deceleration process.

A method according to claim 1, characterized in that for the necessary oil pressure, a vacuum turbine is used and this is activated by a controller during deceleration processes or works intensified.

A method according to claim 1, characterized in that a second oil pump is used for the necessary oil pressure, which is activated only during a deceleration process.

A method according to claim 4, characterized in that for the necessary oil pressure, the second oil pump is driven by an electric motor only during a deceleration process.