DE102020112911A1 - Method for commissioning a unit and device - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Inbetriebnahme eines Aggregats, insbesondere eines Motoraggregats, wobei das Aggregat zumindest einen Fluidkreislauf aufweist,umfassend die Schritte:- Bereitstellen eines Aggregats;- Öffnen eines Fluidkreislaufs des Aggregats und Schließen des Fluidkreislaufs über einen externen Fluidkreislauf, wobei der externe Fluidkreislauf eine Filtereinheit umfasst;- Antreiben oder Betreiben des Aggregats;- Entfernen des externen Fluidkreislaufs und Schließen des Fluidkreislaufs des Aggregats.A method for starting up a unit, in particular a motor unit, the unit having at least one fluid circuit, comprising the steps of: - providing a unit; - opening a fluid circuit of the unit and closing the fluid circuit via an external fluid circuit, the external fluid circuit comprising a filter unit; - driving or operating the unit; - removing the external fluid circuit and closing the fluid circuit of the unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Aggregats, insbesondere eines Motoraggregats, wie einer Verbrennungskraftmaschine sowie eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme eines Aggregats.The present invention relates to a method for starting up a unit, in particular a motor unit, such as an internal combustion engine, and a device for starting up a unit.

Aggregate, insbesondere Motoraggregate wie Verbrennungskraftmaschinen, bestehen aus einer Vielzahl von Bauteilen und Komponenten. Trotz höchsten Anforderungen an die technische Sauberkeit bei deren Fertigung, Herstellung und Montage ist es nicht immer vermeidbar, dass kleine und kleinste Verunreinigungen, wie beispielweise Späne aus der mechanischen Fertigung, zurückbleiben. Im Betrieb können sich diese lösen und im Aggregat, beispielsweise über die Fluidkreisläufe, wie beispielsweise den Ölkreislauf bei Verbrennungskraftmaschinen, verteilt werden. Späne sowie Partikel, welche auf diese Weise an funktionskritische Bereiche, wie Lager, transportiert werden, können schwere Schäden nach sich ziehen. Die in Rede stehenden Aggregate, insbesondere die Verbrennungskraftmaschinen, sind mit Filtereinheiten ausgestattet, allerdings können diese in bestimmten Betriebsmodi, wie beispielsweise beim Kaltstart durch das Öffnen von Druckbegrenzungsventilen umgangen werden. Gerade bei der Inbetriebnahme besteht hierdurch die Gefahr, dass etwaige Partikel funktionskritische Bereiche im Motor erreichen und im ungünstigsten Fall zu einem Totalausfall führen.Units, in particular motor units such as internal combustion engines, consist of a large number of parts and components. Despite the highest demands on technical cleanliness in their manufacture, manufacture and assembly, it cannot always be avoided that small and very small impurities, such as chips from mechanical production, are left behind. During operation, these can loosen and be distributed in the unit, for example via the fluid circuits, such as, for example, the oil circuit in internal combustion engines. Chips and particles that are transported in this way to functionally critical areas, such as bearings, can cause severe damage. The units in question, in particular the internal combustion engines, are equipped with filter units, but these can be bypassed in certain operating modes, such as during a cold start, by opening pressure relief valves. During commissioning in particular, there is a risk that any particles will reach function-critical areas in the motor and, in the worst case, lead to a total failure.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Aggregats sowie eine Vorrichtung anzugeben, welche es ermöglichen, Schäden durch partikuläre Kontaminationen aus der Produktion zu minimieren oder zu vermeiden.It is therefore an object of the present invention to specify a method for starting up an assembly and a device which make it possible to minimize or avoid damage caused by particulate contamination from production.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und der beigefügten Figur.This object is achieved by a method according to claim 1 and by a device according to claim 10. Further advantages and features emerge from the subclaims as well as the description and the attached figure.

Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines Aggregats, insbesondere eines Motoraggregats, wobei das Aggregat zumindest einen Fluidkreislauf aufweist, die Schritte:

  • - Bereitstellen eines Aggregats;
  • - Öffnen eines Fluidkreislaufs des Aggregats und Schließen des Fluidkreislaufs über einen externen Fluidkreislauf, wobei der externe Fluidkreislauf eine Filtereinheit umfasst;
  • - Antreiben oder Betreiben des Aggregats;
  • - Entfernen des externen Fluidkreislaufs und Schließen des Fluidkreislaufs des Aggregats.
Der Fluidkreislauf ist insbesondere ein interner Fluidkreislauf des Aggregats. Gemäß einer Ausführungsform ist der Fluidkreislauf insbesondere ein Wasser- oder Ölkreislauf des Aggregats bzw. ein wasser- oder ölbasierter Kreislauf. Das Öffnen und Schließen bzw. der Anschluss des externen Fluidkreislaufs erfolgt zweckmäßigerweise derart, dass ein Bereich oder Abschnitt des (internen) Fluidkreislaufs mittels des externen Fluidkreislaufs umgangen wird. Das dadurch ausgeleitete oder ausleitbare Fluid, wie beispielsweise das Öl oder das Wasser bzw. das öl- oder wasserbasierte Medium, wird entsprechend über die Filtereinheit des externen Fluidkreislaufs geleitet und so gereinigt. Eine etwaige partikuläre Kontamination kann, bevorzugt bei der ersten Inbetriebnahme des Aggregats, aus dem oder den Fluidkreisläufen entnommen werden. Mit Vorteil können alle Fluidkreisläufe des Aggregats in gleicher Weise über einen entsprechend angeordneten externen Fluidkreislauf gereinigt werden.According to the invention, a method for starting up a unit, in particular a motor unit, wherein the unit has at least one fluid circuit, comprises the steps:
  • - Provision of an aggregate;
  • Opening a fluid circuit of the unit and closing the fluid circuit via an external fluid circuit, the external fluid circuit comprising a filter unit;
  • - driving or operating the unit;
  • - Removal of the external fluid circuit and closing of the fluid circuit of the unit.
The fluid circuit is in particular an internal fluid circuit of the unit. According to one embodiment, the fluid circuit is in particular a water or oil circuit of the unit or a water or oil-based circuit. The opening and closing or the connection of the external fluid circuit is expediently carried out in such a way that an area or section of the (internal) fluid circuit is bypassed by means of the external fluid circuit. The fluid diverted or diverted as a result, such as, for example, the oil or the water or the oil- or water-based medium, is accordingly passed over the filter unit of the external fluid circuit and is thus cleaned. Any particulate contamination can be removed from the fluid circuit (s), preferably when the unit is started up for the first time. All fluid circuits of the unit can advantageously be cleaned in the same way via a correspondingly arranged external fluid circuit.

Bevorzugt weist der zumindest eine (interne) Fluidkreislauf zumindest einen Filter auf, und wobei das Verfahren den Schritt umfasst:

  • - Öffnen des Fluidkreislaufs derart, dass der zumindest eine Filter über den externen Fluidkreislauf umgangen wird.
Zweckmäßigerweise wird also der interne Filter des Fluidkreislaufs nicht verunreinigt. Sämtliche etwaige zu entfernende Stoffe, wie Partikel, werden über die externe Filtereinheit ab- und aufgefangen. Mit Vorteil sind die (internen) Filter eines derart in Betrieb genommenen Motors nahezu partikelfrei.The at least one (internal) fluid circuit preferably has at least one filter, and the method comprises the step:
  • - Opening the fluid circuit in such a way that the at least one filter is bypassed via the external fluid circuit.
The internal filter of the fluid circuit is therefore expediently not contaminated. Any substances that need to be removed, such as particles, are caught and caught by the external filter unit. The (internal) filters of an engine started up in this way are advantageously almost free of particles.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Überwachen einer Beladung der Filtereinheit im externen Fluidkreislauf.
Mit Vorteil kann die partikuläre Grundkontamination durch die Filtereinheit, insbesondere einen zugeschalteten oder zuschaltbaren Analysefilter, im externen Fluidkreislauf überwacht werden. Gemäß einer Ausführungsform können die in der Filtereinheit zurückgehaltenen Stoffe analysiert werden, um beispielsweise Rückschlüsse auf die partikuläre Gesamtsituation zu ziehen um etwaigen Schäden oder Problemen des Aggregats vorzubeugen.According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Monitoring a loading of the filter unit in the external fluid circuit.
The basic particulate contamination can advantageously be monitored by the filter unit, in particular an analysis filter that is switched on or can be switched on, in the external fluid circuit. According to one embodiment, the substances retained in the filter unit can be analyzed in order, for example, to draw conclusions about the overall particulate situation in order to prevent any damage or problems of the unit.

Eine Beladung kann ggf. auch dahingehend herangezogen werden, um eine Zeitdauer der Inbetriebnahme des Aggregats festzulegen.A loading can, if necessary, also be used to determine a period of time for commissioning the unit.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Antreiben oder Betreiben des Aggregats in Abhängigkeit einer Beladung der Filtereinheit.
Beispielsweise kann die Filterbeladung pro Zeiteinheit als Maß dafür herangezogen werden, ob der interne Fluidkreislauf bzw. ob die internen Fluidkreisläufe bereits ausreichend gereinigt sind. Zweckmäßigerweise wird die Beladung der Filtereinheit mit Partikeln etc. nach einem bestimmten Zeitabschnitt nicht weiter zunehmen.According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Driving or operating the unit depending on a load in the filter unit.
For example, the filter loading per unit of time can be used as a measure of whether the internal fluid circuit or whether the internal fluid circuits have already been sufficiently cleaned. The loading of the filter unit with particles etc. will expediently not increase further after a certain period of time.

Zweckmäßigerweise umfasst die Filtereinheit zumindest einen Reinigungs- oder Analysefilter. Als Reinigungsfilter wird gemäß einer Ausführungsform ein kostengünstiger Sackfilter oder Kerzenfilter eingesetzt. Diese sind hochpermeabel und können große Mengen an Partikeln aufnehmen, bevor sie gewechselt werden müssen. Gemäß einer Ausführungsform wird als Analysefilter ein rückspülbarer Metallgewebefilter verwendet. Darüber kann mit Vorteil ein Monitoring der produktionsbedingten Kontaminationen erfolgen, beispielsweise hinsichtlich Gravimetrie, Morphologie, Partikelgrößenverteilung, Materialzusammensetzung etc.The filter unit expediently comprises at least one cleaning or analysis filter. According to one embodiment, an inexpensive bag filter or candle filter is used as the cleaning filter. These are highly permeable and can absorb large quantities of particles before they have to be changed. According to one embodiment, a backwashable metal mesh filter is used as the analysis filter. In addition, the production-related contamination can advantageously be monitored, for example with regard to gravimetry, morphology, particle size distribution, material composition, etc.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Filtereinheit eine Vielzahl von Filterelementen. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Parallelschalten der Filterelemente.
Zweckmäßigerweise sind diese über geeignete Ventile, umfassend auch Absperrventile, verschaltet, wodurch die Entnahme eines beispielsweise belegten Filters während der Inbetriebnahme möglich ist.According to one embodiment, the filter unit comprises a multiplicity of filter elements. According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Parallel connection of the filter elements.
These are expediently interconnected via suitable valves, including shut-off valves, so that an occupied filter, for example, can be removed during commissioning.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Aggregat ein Motoraggregat, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine, wie beispielsweise ein Motor eines Personenkraftwagens oder eines Kraftrads. Bei dem Fluidkreislauf handelt es sich entsprechend beispielsweise um einen Ölkreislauf oder um einen Wasserkreislauf. Alternativ ist das Motoraggregat eine elektrische Maschine oder umfasst eine solche. Derartige elektrische Maschinen sind beispielsweise zur Verwendung als Traktionsmotoren in voll- oder teilweise elektrifizierten Kraftfahrzeugen vorgesehen.According to a preferred embodiment, the unit is a motor unit, in particular an internal combustion engine, such as, for example, an engine of a passenger car or a motorcycle. The fluid circuit is accordingly, for example, an oil circuit or a water circuit. Alternatively, the motor unit is or comprises an electrical machine. Such electrical machines are provided, for example, for use as traction motors in fully or partially electrified motor vehicles.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt:

  • - Betreiben der Verbrennungskraftmaschine im Kaltlauf.
Bevorzugterweise wird der Motor, beispielsweise mittels einer geeigneten elektrischen Maschine, geschleppt. Eine Inbetriebnahme kann aber auch im gefeuerten Betrieb durchgeführt werden.According to one embodiment, the method comprises the step:
  • - Operating the internal combustion engine when cold.
The motor is preferably towed, for example by means of a suitable electrical machine. Commissioning can also be carried out in fired mode.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Aggregats, insbesondere eines Motoraggregats, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend die Schritte:

  • - Fertigen und Montieren eines Aggregats;
  • - Inbetriebnahme des Aggregats nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Inbetriebnahme.
The invention also relates to a method for producing a unit, in particular a motor unit, in particular an internal combustion engine, comprising the steps:
  • - Manufacturing and assembling a unit;
  • - Commissioning of the unit according to the inventive method for commissioning.

Beim Erstbetrieb, bevorzugt also beim Kalttestlauf des Verbrennungsmotors, werden ein oder mehrere Filter des Motors zweckmäßigerweise über einen oder mehrere externe Fluidkreislauf umgangen. Typischerweise dauert ein derartiger Kalttestlauf etwa zwei Minuten. In dieser ersten Lauf- und Prüfphase ist es nun möglich, die Betriebsmittel des Motors, wie beispielsweise Wasser oder Öl, über den externen Fluidkreislauf zu reinigen.During the initial operation, that is to say preferably during the cold test run of the internal combustion engine, one or more filters of the engine are expediently bypassed via one or more external fluid circuits. Such a cold test run typically takes about two minutes. In this first running and testing phase, it is now possible to clean the engine's operating media, such as water or oil, via the external fluid circuit.

Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme eines Aggregats, insbesondere eines Motoraggregats, umfassend eine Aufnahme für ein Aggregat sowie einen Antrieb, welcher zum Antrieb des Aggregats ausgelegt ist, und wobei die Vorrichtung ein Leitungssystem umfasst, welches zumindest eine Filtereinheit aufweist, und wobei das Leitungssystem derart Mittel zum Verbinden mit einem Fluidkreislauf des Aggregats aufweist, dass der Fluidkreislauf des Aggregats zumindest abschnittsweise umgangen werden kann. Damit ist es mit Vorteil möglich, die produktionsbedingte Kontamination drastisch zu reduzieren. Als Antrieb für das Aggregat kommt zweckmäßigerweise eine geeignete elektrische Maschine zum Einsatz.The invention further relates to a device for starting up a unit, in particular a motor unit, comprising a receptacle for a unit and a drive which is designed to drive the unit, and wherein the device comprises a line system which has at least one filter unit, and wherein the Line system has such means for connecting to a fluid circuit of the unit that the fluid circuit of the unit can be bypassed at least in sections. This advantageously makes it possible to drastically reduce production-related contamination. A suitable electrical machine is expediently used as the drive for the unit.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden schematischen Ausführungsform eines Verfahrens mit Bezug auf die beigefügte Figur.Further advantages and features emerge from the following schematic embodiment of a method with reference to the attached figure.

Es zeigt:

  • 1: ein Schema zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des Verfahrens zur Inbetriebnahme eines Aggregats.
It shows:
  • 1 : a scheme to illustrate an embodiment of the method for commissioning a unit.

1 zeigt schematisch ein Motoraggregat 10, wobei es sich hierbei beispielsweise um einen Verbrennungsmotor handelt. Dieser umfasst einen Fluidkreislauf 20, beispielsweise einen Ölkreislauf. Dieser wiederum weist einen Filter 22 auf, wie einen Ölfilter. Mit Vorteil wird der Filter 22 bzw. der entsprechende Abschnitt des Fluidkreislaufs 20 durch den externen Fluidkreislauf 30 umgangen, wobei hierbei lediglich beispielhaft auf die Anordnung bzw. Verwendung verschiedener (Absperr-)Ventile 40 verwiesen wird. Der externe Fluidkreislauf 30 umfasst eine Filtereinheit 32, welche in der hier skizzierten Ausführungsform eine Vielzahl von parallel angeordneten Filterelementen 34 umfasst. Hierbei kann es sich unter anderem um Reinigungs- und/oder Analysefilter handeln. Das im Fluidkreislauf 20 befindliche Fluid, welches über den Fluidkreislauf 30 ausgeleitet wurde oder wird, kann gereinigt in den ursprünglichen Fluidkreislauf 20 zurückfließen. Partikelinduzierte Schäden in derart in Betrieb genommenen Aggregaten können deutlich verringert werden. 1 shows schematically a motor unit 10 , this being for example an internal combustion engine. This includes a fluid circuit 20th , for example an oil circuit. This in turn has a filter 22nd on, like an oil filter. The filter is advantageous 22nd or the corresponding section of the fluid circuit 20th through the external fluid circuit 30th circumvented, in which case the arrangement or use of various (shut-off) valves is merely an example 40 is referred. The external fluid circuit 30th includes a filter unit 32 , which in the embodiment outlined here has a large number of filter elements arranged in parallel 34 includes. This can include cleaning and / or analysis filters. That in the fluid cycle 20th located fluid, which via the fluid circuit 30th has been or is being discharged, can be purified into the original fluid circuit 20th flow back. Particle-induced damage in units commissioned in this way can be significantly reduced.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
(Motor-)Aggregat(Motor) unit
2020th
FluidkreislaufFluid circuit
2222nd
(interner) Filter(internal) filter
3030th
externer Fluidkreislaufexternal fluid circuit
3232
FiltereinheitFilter unit
3434
FilterelementFilter element
4040
(Absperr-)Ventil(Shut-off) valve

Claims (10)

Verfahren zur Inbetriebnahme eines Aggregats, insbesondere eines Motoraggregats (10), wobei das Aggregat zumindest einen Fluidkreislauf (20) aufweist, umfassend die Schritte: - Bereitstellen eines Aggregats (10); - Öffnen eines Fluidkreislaufs (20) des Aggregats (10) und Schließen des Fluidkreislaufs (10) über einen externen Fluidkreislauf (30), wobei der externe Fluidkreislauf (30) eine Filtereinheit (32) umfasst; - Antreiben oder Betreiben des Aggregats (10); - Entfernen des externen Fluidkreislaufs (30) und Schließen des Fluidkreislaufs (20) des Aggregats.A method for starting up a unit, in particular a motor unit (10), the unit having at least one fluid circuit (20), comprising the steps: - Provision of a unit (10); - Opening a fluid circuit (20) of the unit (10) and closing the fluid circuit (10) via an external fluid circuit (30), the external fluid circuit (30) comprising a filter unit (32); - Driving or operating the unit (10); - Removal of the external fluid circuit (30) and closing of the fluid circuit (20) of the unit. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der zumindest eine Fluidkreislauf (20) zumindest einen Filter (22) aufweist, umfassend den Schritt: - Öffnen des Fluidkreislaufs (20) derart, dass der zumindest eine Filter (22) über den externen Fluidkreislauf (30) umgangen wird.Procedure according to Claim 1 , wherein the at least one fluid circuit (20) has at least one filter (22), comprising the step of: - opening the fluid circuit (20) in such a way that the at least one filter (22) is bypassed via the external fluid circuit (30). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend den Schritt: - Überwachen einer Beladung der Filtereinheit (32).Procedure according to Claim 1 or 2 comprising the step of: - monitoring a loading of the filter unit (32). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend den Schritt: - Antreiben oder Betreiben des Aggregats (10) in Abhängigkeit einer Beladung der Filtereinheit (32).Method according to one of the preceding claims, comprehensive the step: - Driving or operating the unit (10) as a function of a loading of the filter unit (32). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtereinheit (32) zumindest einen Reinigungs- und/oder Analysefilter umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the filter unit (32) comprises at least one cleaning and / or analysis filter. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Filtereinheit (32) eine Vielzahl von Filterelementen (34), aufweist, umfassend den Schritt: - Parallelschalten der Filterelemente (34).Method according to one of the preceding claims, wherein the filter unit (32) has a plurality of filter elements (34), comprising the step of: - Parallel connection of the filter elements (34). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Aggregat (10) ein Motoraggregat, ist, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine, ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the unit (10) is a motor unit, in particular an internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 7, umfassend den Schritt: - Betreiben der Verbrennungskraftmaschine im Kaltlauf.Procedure according to Claim 7 , comprising the step: - Operating the internal combustion engine in cold running. Verfahren zum Herstellen eines Aggregats (10), insbesondere eines Motoraggregats, umfassend die Schritte: - Fertigen und Montieren eines Aggregats (10); - Inbetriebnahme des Aggregats (10) nach einem Verfahren gemäß einer der vorhergehenden Ansprüche.Method for producing an assembly (10), in particular an engine assembly, comprehensive the steps: - Manufacture and assemble a unit (10); - Commissioning of the unit (10) according to a method according to one of the preceding claims. Vorrichtung zur Inbetriebnahme eines Aggregats, insbesondere eines Motoraggregats, umfassend eine Aufnahme für ein Aggregat (10) sowie einen Antrieb, welcher zum Antrieb des Aggregats (10) ausgelegt ist, und wobei die Vorrichtung ein Leitungssystem umfasst, welches zumindest eine Filtereinheit (32) aufweist, und wobei das Leitungssystem derart Mittel um Verbinden mit einem Fluidkreislauf (20) des Aggregats (10) aufweist, dass der Fluidkreislauf des Aggregats (10) zumindest abschnittsweise umgangen werden kann.Device for starting up a unit, in particular a motor unit, comprising a receptacle for a unit (10) and a drive which is designed to drive the unit (10), and wherein the device comprises a line system which has at least one filter unit (32), and wherein the line system has means for connecting to a fluid circuit (20) of the unit (10) in such a way that the fluid circuit of the unit (10) can be bypassed at least in sections.
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