-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Offenbarung betrifft das Bereitstellen von Additiv-Komponenten an ein Schmiermittel-Kreislaufsystem für eine Maschine.
-
EINLEITUNG
-
Schmiermittel-Zirkulationssysteme, wie für einen Verbrennungsmotor oder eine andere Maschine, können angeordnet werden, um den Zusatz von Reibungsmodifikatoren oder anderen Additiven aufzunehmen und die Leistung der Schmiermittel über die Lebensdauer der Maschine zu erhöhen. Mit der Zeit können die dem Schmiermittel hinzugefügten Reibungsmodifikatoren abgebaut werden, was zu höherer Reibung führt und bei einem Fahrzeugmotor zu verringerter Kraftstoffeffizienz führen kann.
-
KURZDARSTELLUNG
-
Ein Schmiersystem in einer Maschine beinhaltet eine Ölwanne, um einen Großteil des Schmiermittels aufzufangen, und eine Pumpe, die angepasst ist, das Schmiermittel aus der Ölwanne durch eine Schmiermittelleitung in einen Bereich der Maschine zur Schmierung zu leiten. Das Schmiersystem beinhaltet auch einen Ölfilter, der entlang der Schmierleitung angebracht ist, um das Schmiermittel, das durch die Schmiermittelleitung fließt, zu filtern. Die Schmierung beinhaltet ferner eine Additiv-Aufnahmevorrichtung in Fluidverbindung mit dem Ölfilter, angepasst, um mindestens einen Additivmaterial-Abschnitt aufzunehmen und das Additivmaterial in einer Schmiermittelzirkulation zu verteilen.
-
Ein Verfahren zum Abgeben von Additivmaterial an ein Schmiermittel beinhaltet die Zirkulation eines Schmiermittels durch eine Maschine und das Bereitstellen eines Schmiermittelfilters in einem Schmiermittelkreislauf zur Filterung einer Verunreinigung des Schmiermittels. Das Verfahren beinhaltet auch das Bereitstellen einer Additiv-Aufnahmevorrichtung entlang des Schmiermittelkreislaufes zur Verteilung eines Additivmaterials zur Änderung einer chemischen Eigenschaft des Schmiermittels. Das Verfahren beinhaltet ferner die Überwachung mindestens einer Schmiermitteleigenschaft. Das Verfahren beinhaltet ferner das Erzeugen eines Signals, das eine Notwendigkeit zur Auffüllung des Additivmaterials anzeigt, in Reaktion darauf, dass die Schmiermitteleigenschaft einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
-
Ein Motor für ein Motorfahrzeug beinhaltet mindestens einen Verbrennungszylinder innerhalb eines Zylinderblocks und einen Expanderkolben, angeordnet, um innerhalb jedes der Verbrennungszylinder ein Motordrehmoment zu generieren. Der Motor beinhaltet auch ein Schmiersystem, das angeordnet ist, um ein Schmiermittel um Komponenten des Zylinderblocks und einen Ölfilter in Fluidverbindung mit dem Schmiersystem zirkulieren zu lassen. Der Motor beinhaltet ferner eine Additiv-Aufnahmevorrichtung, die zwischen dem Ölfilter und dem Schmiersystem angeordnet ist, wobei die Additiv-Aufnahmevorrichtung mindestens ein Additivmaterial-Segment aufnimmt, das in Kontakt mit dem Schmiermittelstrom steht.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine schematische, partielle Querschnittsdarstellung eines Motors für ein Motorfahrzeug mit einem Schmiersystem.
- 2 ist eine Explosionsdarstellung eines Schmiermittel-Additivmaterial-Verteilungssystems nach einem Beispiel.
- 3 ist eine Explosionsdarstellung eines Schmiermittel-Additivmaterial-Verteilungssystems nach einem zweiten Beispiel.
- 4 ist eine Explosionsdarstellung eines Schmiermittel-Additivmaterial-Verteilungssystems nach einem dritten Beispiel.
- 5 ist eine Explosionsdarstellung eines Schmiermittel-Additivmaterial-Verteilungssystems nach einem vierten Beispiel.
- 6 ist eine Explosionsdarstellung eines Schmiermittel-Additivmaterial-Verteilungssystems nach einem fünften Beispiel.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind hierin beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können größer oder kleiner dargestellt sein, um die Einzelheiten bestimmter Komponenten zu veranschaulichen. Folglich sind die hierin offenbarten aufbau- und funktionsspezifischen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachleuten die verschiedenen Arten und Weisen der Nutzung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Wie der Fachleute verstehen, können verschiedene Merkmale, die mit Bezug auf beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben werden, mit Merkmalen kombiniert werden, die in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellt sind, um Ausführungsformen zu erzeugen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die dargestellten Kombinationen von Merkmalen stellen repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren dieser Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen und Implementierungen erwünscht sein.
-
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet ein Fahrzeug-Verbrennungsmotor 10 ein Zylindergehäuse 12, das eine Vielzahl von Zylindern 14 definiert, die jeweils angeordnet sind, um einen Kolben 16 für eine reziproke Bewegung darin aufzunehmen. Jeder Kolben 16 übermittelt ein Drehmoment an eine Kurbelwelle 18 über eine Pleuelstange 20 als Resultat einer Kraft, die durch Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs innerhalb jedes der entsprechenden Zylinder 14 erzeugt wird. Jede Pleuelstange 20 ist auf der Kurbelwelle 18 über eine Pleuellagerschale 22 drehbar angebracht. Die Kurbelwelle 18 ist im Zylindergehäuse 12 über Hauptlager 24 drehbar angebracht.
-
Der Motor 10 verwendet ein Schmiersystem 26 mit Durchgängen oder Fluidgängen 27 zur Ölversorgung der Pleuellagerschalen 22, der Hauptlager 24 und anderer beweglicher Teile (nicht dargestellt). Die Fluidkanäle des Schmiersystems 26 werden mit Öl 36 über eine Ölpumpe 28 versorgt, welche zunächst das Öl durch einen Ölfilter 34 pumpt. Der Ölfilter 34 beinhaltet Filtermedien, die Partikel und sonstige Verunreinigungen aus dem durch den Filter zirkulierenden Schmiermittel filtern. Die Ölpumpe 28 verwendet eine Aufnahmestruktur 30, die aus der Pumpe 28 herausragt und mit einem Stahlmaschensieb 38 abgeschlossen sein kann, um Fremdkörper herauszufiltern, und Öl von einer Ölauffangwanne 32 zu empfangen. Die Ölwanne 32 kann auch eine Molekularsiebstruktur 40 beinhalten, die an einer Ölwanne 32 angebracht ist, um den Betrieb des Motors nicht zu beeinträchtigen. Im Beispiel der 1 ist die Molekularsiebstruktur 40 in der Form eines rechteckigen Ziegelsteins ausgebildet und an einem Bodenabschnitt der Ölwanne 32 angebracht. In anderen Beispielen (nicht dargestellt) kann die Siebstruktur 40 andere Formen aufweisen oder kann im Verhältnis zur Ölwanne 32 unterschiedlich groß sein. In einigen Beispielen kann die Siebstruktur die Ölwanne im Wesentlichen ausfüllen. Die Siebstruktur kann auch als multiple Knötchen in einem anderen Material eingebunden sein, wie einem Schaumstoff oder einem porösen Gehäuse.
-
Schmiermitteladditiv-Mechanismen können entlang verschiedener Teile des Motorschmiersystems 26 angeordnet sein, anstelle oder zusätzlich zu der Position in der Ölwanne 32. Beispielsweise kann die Siebstruktur konfiguriert sein, kontinuierlich und/oder regelmäßig Additivmaterial zur Verteilung im Schmiermittel, das durch Fluidkanäle 27 des Schmierkreislaufs 26 fließt, freizugeben. Das Additivmaterial ist zusammengesetzt, um mindestens eine physikalische Eigenschaft eines innerhalb des Motors 10 fließenden Schmiermittels chemisch zu verändern. Ein typischer Additivmaterial-Typ ist ein Reibungsmodifikator zur Verbesserung der Schmierfähigkeit des Motoröls. Der Reibungsmodifikator reduziert die Motorreibung insgesamt und verbessert die Kraftstoffeffizienz. Mit der Zeit können die dem Motorenöl hinzugefügten Reibungsmodifikatoren abgebaut werden, was zu höherer Reibung und zu verringerter Kraftstoffeinsparung führt. In alternativen Beispielen können andere Arten von Additiven eingesetzt werden, um die Motoröl-Durchlüftung, Entschäumer, Antioxidationsmittel und/oder Verschleißeigenschaften zu modifizieren.
-
Additivmaterialien können auf das Motoröl an verschiedenen Stellen entlang des Schmiermittel-Zirkulationssystems angewendet werden. In einigen Beispielen können ein oder mehrere Additivmechanismen in einem separaten Fluidkreislauf dem Schmiersystem positioniert sein, um das Additivmaterial einzudämmen und freizugeben. Genauer gesagt können Additive in den Ölwannenbereich eingebracht werden, beispielsweise aus der Siebstruktur 40. In derartigen Fällen stellt dies zusätzliche, gesonderte Wartungspositionen dar, da die Benutzer sonst keine regelmäßige Notwendigkeit hätten, auf die Komponenten im Ölwannenbereich für Wartungszwecke zuzugreifen. Vergleichsweise erfordert der Ölfilter regelmäßigen Service und muss als Teil eines normalen Fahrzeugwartungsplans ausgetauscht werden. So kann es Vorteile haben, die Schmiermitteladditiv-Verteilung in eine regelmäßig gewartete Komponente, wie beispielsweise den Ölfilter, zu integrieren.
-
Ein Mechanismus, um ein oder mehrere Motoröl-Additivmaterialien ohne wesentliche Motor-Hardwareänderungen einzuführen, kann dazu dienen, das Schmiersystem einfacher zu machen und Kosten zu sparen. In einigen Beispielen sind die hier vorgestellten Verfahren rückwärts kompatibel mit Standardschnittstellen von Ölfilterungssystemen.
-
Ein Verteilungsmechanismus kann strategisch mit einem Adapterabschnitt verbunden sein, der am Ölfilter 34 angebracht ist, um das Additivmaterial im Motoröl, das durch den Ölfilter 34 zirkuliert, zu halten und darin zu verteilen.
-
Unter Bezugnahme auf 2 wird eine Vorrichtung 42 bereitgestellt, die ein Additiv 44 in einem Flüssigkeitskreislauf des Motoröls hält und freigibt. Eine strategische Anordnung der Aufnahmevorrichtung 42, die in den Ölfilter-Blockadapter 46 als Additivmaterial-Gehäuse aufgeschraubt ist, ermöglicht es einem Reibungsmodifikator (oder einem anderen Typ von Motorölzusatz) in Öl verteilt zu werden, das durch den Ölfilter 34 fließt. Wie oben erörtert kann das Additivmaterial 44 als feste Pellets, Fluid oder Gelvolumen direkt in der Aufnahmevorrichtung, eine Gelpackung, eine Kapsel, ein Pulver oder ein anderes Medium bereitgestellt werden, das geeignet ist, die gewünschten Chemikalien in dem im Schmiersystem zirkulierenden Öl aufzulösen und freizugeben.
-
Der Ölfilter 34 beinhaltet eine Standardschnittstelle 48, die so bemessen ist, dass sie die Aufnahmevorrichtung 42 in einem inneren Abschnitt des Ölfilters 34 aufnimmt und wie gewöhnlich in den Motorölfilter-Blockadapter 46 schraubt. Nach einigen Beispielen ist die Standardschnittstelle 48 mit einem Gewinde versehen, um mit einem Gewindeabschnitt des Filterblockadapters 46 zusammenzupassen. Die Aufnahmevorrichtung 42 kann eine Siebkorbkonfiguration aus Edelstahl oder einem anderen Material sein, die in der Lage ist, mit Öltemperaturen und Materialkompatibilitäten umzugehen. Öffnungen 50 sind am Korb angebracht und erlauben den Durchfluss durch den Korb, wenn das Schmiermittel um den Ölfilter 34 zirkuliert. Eine oder mehrere Schichten des Additivmaterials 44 können in die Aufnahmevorrichtung 42 vor dem Einbauen des Ölfilters 34 eingebracht werden. Somit kann bei einem Ölwechsel eine neuer Ölfilter in der Aufnahmevorrichtung befestigt und Additivmaterial eingebracht werden, um eine Eigenschaft des darin zirkulierenden Schmiermittels zu ändern. Der anschließende Öldurchfluss durch den Ölfilter löst dann das Additivmaterial allmählich auf und verteilt es im größten Teil des Öls.
-
Unterschiedliche Typen von Additivmaterialien können eingeführt werden, entsprechend der jeweils gewünschten Schmiermittelverstärkung. Wie oben angesprochen kann ein Reibungsmodifikator eingesetzt werden, um den Verschleiß der Komponente des Verbrennungsmotors zu reduzieren und die Kraftstoffeinsparung zu verbessern. In anderen Beispielen kann das Additivmaterial Antioxidationsmittel enthalten, um den Schmiermittelausfall zu reduzieren und die Lebensdauer zu verlängern. Die oxidationshemmenden Additive verzögern den Abbau des Ölvorrats durch Oxidation. In weiteren Ausführungsbeispielen kann das Additivmaterial Entschäumungseigenschaften aufweisen, um das Aufschäumen und die Öldurchlüftung zu reduzieren. Somit kann ein besonderer Typ von Additivmaterial 44 ausgewählt werden, um Probleme eines bestimmten Motors zu lösen.
-
Nach einigen Beispielen kann die Aufnahmevorrichtung 42 mit einem Segment des Additivmaterials 44 ausgestattet und am Motorblockadapter 46 vor der Montage des Ölfilters 34 befestigt werden. In derartigen Fällen kann die Aufnahmevorrichtung 42 aus einem flexiblen Material geformt sein, um den Ölfilter 34 von einem Winkel, der die Montage erleichtert, einbauen zu können. Es können auch zusätzliche Filtermedien innerhalb des Gehäuses 42 vorgesehen sein, um weiter zu verhindern, dass Fremdkörper in den Motor eintreten können. In derartigen Fällen kann ein Teil der Filtermedien, die sich sonst in dem Ölfilter befinden würden, aus dem Filter herausgenommen werden, um ein ähnliches Niveau beim Schmiermittelgegendruck aufrechtzuerhalten.
-
Unter Bezugnahme auf 3 wird eine alternative beispielhafte Anordnung für eine Aufnahmevorrichtung 142 bereitgestellt, um das Additivmaterial 44 aufzunehmen und zu verteilen. Die Aufnahmevorrichtung 142 ist angepasst, um sie auf den Ölfilter-Motorblockadapter 46 aufzuschrauben, und sie enthält den Reibungsmodifikator oder einen anderen Typ von Motoröl-Additiv. Ein erster Zirkulationsanschluss 144 kann einen Gewindeabschnitt zur Befestigung auf einem entsprechenden Abschnitt des Ölfilter-Motorblockadapters 46 umfassen. Der erste Zirkulationsanschluss 144 ermöglicht es der Aufnahmevorrichtung 142, in Fluidverbindung mit einem Schmiermittelkanal des Zylinderblocks zu treten. Ein Innenhohlraum der Aufnahmevorrichtung 142 ist bemessen, um einen oder mehrere Abschnitte des Additivmaterials 44 aufzunehmen. Der innere Abschnitt kann einen oder mehrere Gänge oder andere Fluidleitungs-Feature beinhalten, um ein vorbestimmtes Strömungsmuster des Schmiermittels, das durch die Aufnahmevorrichtung fließt, zu veranlassen. In einem Beispiel leitet der interne Teil ein Spiralströmungsmuster ein, das an einem zweiten Zirkulationsanschluss 150 in Fluidverbindung mit dem Ölfilter 34 endet. Das Fluidlenkungs-Feature kann konfiguriert sein, um einen gewünschten Volumenstrom des Schmiermittels zu veranlassen, in Kontakt mit den Abschnitten des Additivmaterials 44 zu kommen und die Additivchemikalie aufzulösen und dem Großteil des Ölvolumens im gewünschten Verhältnis zuzuführen. Nach einem spezifischen Beispiel umfasst der innere Hohlraum der Aufnahmevorrichtung 142 eine Drallkammer, um einen Schmiermittelstrom um einen oder mehrere Abschnitte des Additivmaterials zu leiten.
-
Ein Einführungsanschluss 146 ist vorgesehen, um Abschnitte von Additivmaterialien in den inneren Hohlraum der Aufnahmevorrichtung 142 einführen zu können. In einigen Beispielen können ein oder mehrere Austauschabschnitte zu einem Zeitpunkt nach einem Schmiersystem-Serviceplan eingeführt werden oder beispielsweise, wenn die zuvor eingeführten Abschnitte aufgelöst sind. Eine Kappe (nicht dargestellt) kann bereitgestellt werden, um eine Fluiddichtung zu schaffen, wenn die Aufnahmevorrichtung 142 installiert ist und die Additivmaterial-Abschnitte 44 in den inneren Hohlraum eingeführt sind.
-
Der Ölfilter 34 beinhaltet eine Standardschnittstelle 48, wie oben angesprochen, und ist angeordnet, um auf die Aufnahmevorrichtung 142 aufgeschraubt zu werden. Ein Vorsprungsteil 148 kann ein Außengewinde beinhalten, um die Standardschnittstelle 48 des Ölfilters 34 zu halten und eine Fluiddichtung zu schaffen. Die Anordnung der Aufnahmevorrichtung 142 ist so, dass sie nachträglich über eine Standardschnittstelle und Ölfilterkomponenten an einem vorhandenen Fahrzeug angebracht werden kann. Somit können bestimmte Additive in einem Schmiermittel eines Fahrzeugs, nach dem jeweiligen physischen Zustand und den Betriebsbedingungen des Motors, angewendet werden. In einigen alternativen Beispielen ist die Aufnahmevorrichtung 142 als Einwegvorrichtung konfiguriert und kann als Teil eines Wartungsplans ausgetauscht und durch eine neue mit Additivmaterialien gefüllte Aufnahmevorrichtung ersetzt werden.
-
Mit Bezug auf 4 ist eine weitere beispielhafte Aufnahmevorrichtung 242 vorgesehen, die im Verhältnis zur Öldurchflussleitung 244 in Reihe angeordnet ist. Die Aufnahmevorrichtung 242 selbst kann für einen regelmäßigen Austausch oder fest installiert sein, wobei Abschnitte des Additivmaterials 44 eingeführt werden können, ohne dabei die Öldurchflussleitung zu unterbrechen. Eine erste Öldurchflussleitung kann eine Zirkulationsleitung 248 sein, die Schmiermittel zum Ölfilter 34 zur Aufbereitung leitet. Eine zweite Öldurchflussleitung kann eine Motorversorgungsleitung 250 sein, die dem Motor nach der Filterung im Ölfilter 34 Schmiermittel bereitstellt. Nach einigen Beispielen ist die Aufnahmevorrichtung 242 entlang der Versorgungsleitung 250 dem Ölfilter 34 nachgeschaltet im Verhältnis zu einer Richtung 252 der Fluidströmung positioniert. Hierdurch kann das Additivmaterial dem Schmiermittel nach der Filterung im Ölfilter, wenn es zum Motor zurückgeführt wird, hinzugefügt werden. In bestimmten alternativen Beispielen kann das bestimmte Additivmaterial konfiguriert sein, die Filterung im Ölfilter zu verstärken. In derartigen Fällen kann die Aufnahmevorrichtung 242 dem Ölfilter vorgeschaltet entlang der Zirkulationsleitung 248 positioniert sein, sodass das Additivmaterial auf das Schmiermittel vor dem Eintreten in den Ölfilter 34 angewendet wird.
-
Die Aufnahmevorrichtung 242 beinhaltet einen Einführungsanschluss 246, um Additivmaterialien 44 ähnlich der vorherigen Beispiele einführen zu können. Während die dargestellten Beispiele Pellets oder Gelpackungen beinhalten, können auch alternative Formen von Additivmaterialien an der Aufnahmevorrichtung 242 angewendet werden. Genauer gesagt kann eine Versorgungsleitung (nicht dargestellt) an den Einführungsanschluss 246 angeschlossen werden, sodass ein flüssiges, festes oder halbfestes Additivmaterial der Aufnahmevorrichtung 242 zugeführt wird, um das Additivmaterial aufzufüllen. Das Additivmaterial kann in einem inneren Hohlraum der Aufnahmevorrichtung 242 enthalten sein und über die Zeit in den Großteil des Öl abgegeben werden. In anderen Beispielen kann das Material unmittelbar auf dem Großteil des Ölvolumens angewendet werden. Die Reihen-Aufnahmevorrichtung 242 kann alternativ an einer Position entlang des Schmiermittel-Zirkulationssystems angebracht sein, sodass das Additiv einem Schmiermittel-Gang 27 des Motorblocks direkt bereitgestellt wird.
-
Unter Bezugnahme auf 5 ist eine zusätzliche beispielhafte Aufnahmevorrichtung vorgesehen, um Öl-Additivmaterialien zu verteilen. Ein Messstab 300 wird eingesetzt, um eine Ölstandsmessung anzuzeigen und eine Vorrichtung zur Beurteilung der Ölalterung bereitzustellen. Wie von herkömmlichen Fahrzeugen bekannt, beinhaltet der Messstab 300 einen Griff-Abschnitt 302 an einem ersten Ende, der aus einem oberen Bereich des Motors herausragt. Der Messstab 300 beinhaltet auch einen unteren Abschnitt 304 an einem zweiten Ende, der sich zu einem Ölwannenteil des Motors erstreckt, in dem ein Großteil des Schmiermittels gesammelt wird. Der untere Teil 304 befindet sich unterhalb einer oberen Ebene 306 des gesammelten Fluids innerhalb der Ölwanne. Durch die Viskosität des Schmiermittels wird in einem Mittelabschnitt 308 zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des Messstabs etwas Öl zurückgehalten, mit dem es in Kontakt kommt, wenn der Messstab 300 aus dem Motor gezogen wird. Ein oder mehrere Schmiermittelstand-Anzeiger 310 sind entlang des Messstabs vorgesehen, um eine optische Anzeige des Füllstands und der Qualität des Schmiermittels bereitzustellen.
-
Eine Additiv-Aufnahmevorrichtung 342 wird mit dem zweiten Ende des Messstabs verbunden, wenn der Messstab 300 eingeführt wird, mindestens ein Teil der Aufnahmevorrichtung 342 wird unter den oberen Füllstand 306 des Öls eingetaucht. Die Aufnahmevorrichtung kann an dem Ende des Messstabs anhand eines Gewindes oder eines anderen mechanischen Befestigungsverfahrens angebracht werden. Die Additiv-Aufnahmevorrichtung 342 kann von einem Anschlussende des Messstabs getrennt und für einen regelmäßigen Austausch konfiguriert werden, beispielsweise dann, wenn das Öl gewartet und der Filter gewechselt wird. In einigen Beispielen ist die Additiv-Aufnahmevorrichtung 342 ein Einwegprodukt, sodass jedes Mal, wenn das Öl gewechselt wird, eine erste Additiv-Aufnahmevorrichtung entnommen und eine zweite Austausch-Additiv-Aufnahmevorrichtung eingesetzt wird, um das Additivmaterial nachzufüllen. Eine Austausch-Aufnahmevorrichtung kann als Teil eines Kundendienst-Komponentenpakets eingeschlossen werden. Die Messstab-Konfiguration kann es einem Benutzer erlauben, eine Sichtprüfung hinsichtlich der Menge des in der Additiv-Aufnahmevorrichtung 342 verbleibenden Additivs vorzunehmen. Somit kann ein Benutzer verschiedene Additivmaterialien hinzufügen, um das Schmiermittel im Mittelzyklus, gemäß der Absenkungsrate eines zuvor eingesetzten Additivmaterial-Abschnitts, aufzubereiten. Eine solche strategische Anordnung von Additivmaterialien, wie Motoröl-Reibungsmodifikatoren in einem kleinen Behälter am Ende des Messstabs schafft auch einen Vorteil für einen einfacheren Kundendienst. Die Additiv-Aufnahmevorrichtung ist somit bequem zugänglich, abnehmbar und austauschbar. Das heißt, das Additiv kann bequem hinzugefügt werden, ohne am Unterboden des Fahrzeugs arbeiten zu müssen.
-
Ähnlich vorheriger Beispiele sind Additivmaterialien in einem inneren Hohlraum der Additiv-Aufnahmevorrichtung 342 enthalten und werden an den Großteil des Öls verteilt, wenn das Schmiermittel durch die Aufnahmevorrichtung 342 zirkuliert. Die Additiv-Aufnahmevorrichtung 342 beinhaltet einen Außenkorb-Abschnitt 344, um ein Pellet oder eine Gelkapsel in dem inneren Hohlraum unterzubringen. Das Gehäuse der Additiv-Aufnahmevorrichtung 342 kann Maschenabschnitte, Perforierungen oder andere Eigenschaften beibehalten, die es dem Schmiermittel erlauben, bei laufendem Motor durch das Gehäuse zu fließen und in Kontakt mit dem Additivmaterial-Abschnitt zu kommen. Damit erlaubt der Außenkorb eine Fluidverbindung des Schmiermittels zwischen dem inneren Hohlraum und dem Großteil des Schmiermittels.
-
Mit Bezug auf 6 ist ein Abgabesystem 400 angeordnet, um eine oder mehrere Additivmaterialien im Laufe der Lebensdauer des Fahrzeugs bereitzustellen, ohne die Notwendigkeit eines Benutzer, das Material nachfüllen zu müssen. Ein Monitor für die Öllebensdauer 402 kann eine Dauer oder eine Betriebszeit seit dem letzten Ölwechsel oder der letzten Additivmaterial-Freigabe überwachen. Alternativ kann der Monitor der Öllebensdauer 402 einen oder mehrere physische Attribute des Schmiermittels erfassen, basierend auf dem Erfassen eines chemischen Zustands des Schmiermittels. Im Beispiel der 6 steht der Monitor der Öllebensdauer 402 in Verbindung mit einem Abschnitt des Schmiermittel-Zirkulationssystems, um Daten zum Zustand des Schmiermittels zu erfassen. Der Monitor der Öllebensdauer 402 empfängt ein Signal von einem Sensor 404, der entlang eines Teils der Schmiermittel-Zirkulationsschleife angeordnet ist. Im Beispiel der 6 kann der Sensor 404 an einem Ölwannen-Teil des Motors angebracht sein. Der Sensor 404 kann ein Signal ausgeben, das ein Verunreinigungsniveau im Schmiermittel innerhalb der Ölwanne anzeigt. Der Monitor der Öllebensdauer kann die Schwellenwerte speichern, die, wenn sie überschritten werden, eine Notwendigkeit für eine Freigabe von Additivmaterial zur Aufbereitung des Schmiermittels anzeigen. Der Monitor der Öllebensdauer 402 kann ferner konfiguriert sein, Befehlssignale auszugeben, um das Abgabesystem 400, basierend auf einer oder mehreren Schmiermittel-Attributen, zu betreiben. In weiteren Ausführungsbeispielen ist der Monitor der Öllebensdauer programmiert, um ein Volumen des Additivmaterials, das aus der Kartusche abgegeben wird, zu variieren. Insbesondere kann das Abgabesystem eine Menge der Additivmaterial-Abschnitte bestimmen, die aus der Kartusche 408, basierend auf den Betriebsbedingungen des Motors, ausgegeben werden.
-
Das Abgabesystem 400 beinhaltet einen Additivmaterial-Freigabemechanismus 406, der angeordnet ist, um selbsttätig den Reibungsmodifikator in das Ölzirkulationssystem abzugeben. Dieser Entriegelungsmechanismus 406 beinhaltet eine Kartusche 408, die aus einer Reihe von Additivmaterial-Abschnitten 410 geformt ist. In einem Beispiel umfassen die Additivmaterial-Abschnitte Freigabeverzögerungs-Pellets, die sich im Schmiermittel auflösen und chemische Additive über die Zeit freigeben. Der Additiv-Freigabemechanismus 406 beinhaltet auch ein Federelement 412, das angeordnet ist, um die Additivmaterial-Abschnitte 410 in Richtung einer Freigabeöffnung 414 auszurichten. Ein Freigabehebel 416 ist angeordnet, um selektiv die Additivmaterial-Abschnitte 410 in der Kartusche 408 zu halten bis ein bestimmter Zeitpunkt für die Bereitstellung und Freigabe in das Ölzirkulationssystem erreicht ist.
-
Ein Stellglied 418 ist angeordnet, um den Freigabehebel 416 zu betätigen und die Abgabe des nächsten Abschnitts einer Reihe von Additivmaterial-Abschnitten 410 zu erlauben. In einigen Beispielen ist das Stellglied 418 ein Magnetventil, das aktiviert wird in Reaktion auf ein Steuersignal des Monitors der Öllebensdauer 402. Die Betätigung des Freigabehebels 416 schiebt den nächsten der Vielzahl von Additivmaterial-Abschnitten aus der Kartusche 408. Jedes Mal wenn ein Additivmaterial-Abschnitt ausgegeben wird, indiziert die Kraft des Federelements 412 die Reihe der Additivmaterial-Abschnitte 410 weiter, um den nächsten Abschnitt für eine nachfolgende Additivmaterial-Freigabe in Position zu drücken. Die Freigabeöffnung 414 steht in Fluidverbindung mit der Ölwanne 404, sodass sie, wenn die nächsten Additivmaterial-Abschnitte 410 abgegeben werden, in Kontakt mit dem Großteil des durch den Motor zirkulierenden Öls kommt. Die Abgabeposition beinhaltet eine strategischen Anordnung, die es erlaubt, dass Additivmaterial in der Ölwanne abgelagert wird.
-
Eine ausreichende Menge von Additivmaterial-Abschnitten ist innerhalb der Kartusche 408 zur Versorgung mit Additivmaterial über die Motorlebensdauer vorgesehen. Beispielsweise können etwa 40 Additivabschnitte am Fahrzeug bereitgestellt sein, sodass, wenn ein neuer Abschnitt eines Additivmaterials alle 6.000 Meilen abgegeben wird, eine Lebensdauer von 240.000 Meilen durch die anfängliche Versorgung mit Abschnitten 410 abgedeckt werden kann. Gemäß einem Beispiel. In alternativen Beispiele, kann die Kartusche nach einer Zeitdauer und/oder sobald alle Additivabschnitte verbraucht sind, nachgefüllt werden. Ferner kann ein anderer Typ von Additivmaterial einen vorherigen Typ ersetzen, um die chemische Zusammensetzung des jeweiligen dem Schmiermittel-Zirkulationssystem zugeführten Additivs zu ändern.
-
Das Additiv-Freigabesystem ist automatisiert, sodass kein Techniker erforderlich ist, um die Schmiermittel-Additive nachzufüllen. Ferner ist das Abgabesystem 400 angeordnet, um Additive mit Standard-Ölfilterkonfigurationen abzugeben.
-
In einigen alternativen Ausführungsformen ist die Kartusche 408 mit einem Gel- oder Fluid-Additivmaterial in einem inneren Hohlraum gefüllt. Ein federbelasteter Kolben kann konfiguriert sein, sich periodisch durch die Kartusche als Resultat einer Kraft des Federelements 412 nach vorne zu bewegen. Basierend auf mindestens einer Auflösungsrate des Motoröl-Additivs, kann der Monitor der Öllebensdauer 402 periodisch ein Signal ausgeben, um den Hebel 416 zu betätigen und einen Haltedruck des Pumpenkolbens freizugeben, um ein vorbestimmtes Volumen des Additivmaterials vorwärts zu bewegen und abzugeben. Es kann eine Düse vorgesehen sein, mit einer Öffnung in Fluidverbindung mit dem Großteil des Öls, um das Additivmaterial zu verteilen. Anders als feste Additivmaterial-Abschnitte, die in Beispielen oben beschrieben sind, kann der Kolben konfiguriert sein, ein Fluidmaterial in einer kundenangepassten Menge herauszudrücken, um variable gewünschte Volumensegmente des Additivmaterials bereitzustellen. In einigen Beispielen ist der Monitor der Öllebensdauer 402 programmiert, um eine Fluidmenge des Additivmaterials abzugeben, basierend auf einer gemessenen Qualität des Motoröls (Viskosität, Schadstoff-Prozentsatz, usw.)
-
Die hierin offenbarten Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können von einer Verarbeitungsvorrichtung, einer Steuerung oder einem Computer, der jede vorhandene programmierbare elektronische Steuereinheit oder eine dedizierte elektronische Steuereinheit beinhalten kann, bereitgestellt und/oder implementiert werden. Desgleichen können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen als Daten oder ausführbare Anweisungen durch eine Steuerung oder einen Computer in vielfältiger Weise gespeichert werden, darunter ohne Einschränkung die dauerhafte Speicherung auf nicht beschreibbaren Speichermedien, wie einem ROM, und als änderbare Information auf beschreibbaren Speichermedien wie Disketten, Magnetbändern, CDs, RAM sowie anderen magnetischen und optischen Medien. Die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen können auch in einem softwareausführbaren Objekt implementiert werden. Alternativ können die Prozesse, Verfahren oder Algorithmen ganz oder teilweise mit geeigneten Hardwarekomponenten, wie beispielsweise anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs), feldprogrammierbaren Gate Arrays (FPGAs), Zustandsmotoren, Steuerungen oder anderen Hardwarekomponenten oder Vorrichtungen oder einer Kombination von Hardware, Software und Firmwarekomponenten verkörpert werden.
-
Während exemplarische Ausführungsformen vorstehend beschrieben sind, ist es nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen beschreiben, die von den Ansprüchen beinhaltet sind. Vielmehr dienen die in der Spezifikation verwendeten Worte der Beschreibung und nicht der Beschränkung und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden, die nicht explizit beschrieben oder veranschaulicht werden. Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden sein könnten, um Vorteile zu bieten oder gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen des Standes der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Merkmale bevorzugt zu sein, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass ein oder mehrere oder Eigenschaften beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Diese Attribute können Kosten, Festigkeit, Haltbarkeit, Lebenszykluskosten, Marktfähigkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Gebrauchstauglichkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. Daher sind Ausführungsformen, die nach dem Stand der Technik, in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen beschrieben sind, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
