WO2019219330A1 - Mit einem wasserhaltigen schmierstoff geschmierte kraftfahrzeugvorrichtung - Google Patents
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- F16H57/027—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for venting gearboxes, e.g. air breathers
Definitions
- the invention relates to a liquid-lubricated motor vehicle device with a venting device.
- a motor vehicle device according to the preamble of the first claim is known from DE 102010025980 A1.
- Hydrous lubricants offer advantages with respect to conventional lubricants, in particular with regard to the efficiency and in particular also the temperature behavior.
- the lubrication properties of such an aqueous lubricant depend inter alia on the water content in this lubricant.
- the object of the invention is to provide a motor vehicle device with a hydrous lubricant, wherein the variability of the water content in this hydrous lubricant over a conventional motor vehicle device is improved, that is kept almost constant during operation of the motor vehicle device.
- This object is achieved by a motor vehicle device according to the first Claim solved, preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
- a motor vehicle device is to be understood as meaning a device in a motor vehicle and preferably a transmission device, and particularly preferably a transmission device in the drive train for transmitting the driving forces for overcoming driving resistances.
- This motor vehicle device has a device interior, in which at least one and preferably a plurality of components are arranged, which are lubricated by a lubricant during operation of the motor vehicle device at least temporarily.
- a component as a gear, a bearing to understand a switching element or a shaft, in particular a gear shaft.
- This lubricant is further incorporated in this device interior or is introduced into the device for lubricating the at least one component.
- this lubricant is formed as a water-containing lubricant and in the context of the invention, a water-containing lubricant is to be understood as a lubricant which has at least 5% Vol. Water or more and the remaining components may be solids, preferably so-called nanoparticles, or water-soluble substances. Hydrous lubricants as such are known in the art, these are sometimes referred to as water-based lubricants. In particular, by the use of aqueous lubricants, the operating characteristics of the motor vehicle device can be improved.
- the motor vehicle device has a venting device for pressure equalization with the environment surrounding the motor vehicle device during operation of the motor vehicle device, in particular the interior of the device is turned in a different manner Venting device fluidly connected to this environment. Furthermore, this venting device on a semi-permeable membrane.
- a semipermeable membrane is to be understood as meaning a membrane which is water and / or water vapor impermeable in a first direction from a first surface to a second surface, and more preferably, this membrane is in a second direction from the second surface to the first surface water and / or water vapor permeable.
- Such membranes are also known in a similar form from the use in breathable sportswear under different trade names.
- the semipermeable membrane faces the interior of the device with its first surface, so that an imaginary flow of fluid from the device interior into the environment surrounding the motor vehicle device would have to flow through this membrane from the first to its second surface, but this flow direction is precisely due to the mounting position of the semipermeable membrane blocked and so escape, in particular of water vapor, from the interior of the device can be prevented in the environment.
- a membrane arranged in this way the interior of the device is sealed off from the environment surrounding the motor vehicle device in such a manner that it is impermeable to water and water vapor, so that no or only small amounts of moisture can escape from the interior of the device.
- a semipermeable membrane it is possible to at least reduce the leakage of water or water vapor, and thus the water content in the hydrous lubricant can be kept constant or nearly constant.
- a further membrane is provided in the venting device.
- this further membrane is arranged with respect to a flow direction from the interior of the device into the environment surrounding the motor vehicle device downstream of the semipermeable membrane.
- this further membrane is designed as a semipermeable membrane and is thus to be understood as a further semipermeable membrane.
- this further semipermeable membrane is arranged such that it closes this device interior water and water vapor impermeable in an imaginary flow direction from the environment surrounding the Kraftfahrzugvorraum environment in the device interior.
- the further semipermeable membrane is arranged in such a case opposite to the semipermeable membrane. In particular, by such an arrangement, it is possible to prevent or at least reduce the uncontrolled access of water and / or water vapor in the device interior.
- the motor vehicle device is configured as a motor vehicle transmission, in particular as a motor vehicle transmission in the drive train of a motor vehicle, which is provided for providing driving forces for overcoming driving resistances (air resistance, frictional resistance, gradient resistance, etc.).
- the at least one component arranged in the device interior is designed as a gearwheel or as a multiplicity of gearwheels.
- Fig. 1 motor vehicle transmission with hydrous lubricant
- Fig. 1 is a schematic longitudinal section through a motor vehicle transmission 1 is shown.
- This motor vehicle transmission 1 is to be understood as a motor vehicle device.
- the gears 4 are arranged as components to be lubricated.
- the water-containing lubricant 3 is added in the transmission interior 2.
- the motor vehicle transmission 1 has a gear ventilator 5 (venting device) with a semipermeable membrane 8.
- this semi-permeable membrane 8 is arranged such that it is water-impermeable or impermeable to water in a flow direction 6 from the transmission interior 2 into the environment surrounding the motor vehicle transmission 1. Furthermore, this semipermeable membrane 8 is water-permeable or steam-permeable in relation to a flow direction 7 from the environment 9 surrounding the motor vehicle transmission 1 into the interior of the transmission.
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Abstract
Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem Vorrichtungsinnenraum, in dem, zur Schmierung wenigstens einer in diesem Vorrichtungsinnenraum angeordneten Komponente, ein wasserhaltiger Schmierstoff aufgenommen ist und dieser Vorrichtungsinnenraum ist mit einer Entlüftungseinrichtung zum Druckausgleich mit der die Kraftfahrzeugvorrichtung umgebenden Umwelt fluidleitend verbunden, wobei die Entlüftungseinrichtung eine semipermeable Membrane aufweist, welche in einer ersten Richtung, also von einer ersten Oberfläche der Membran hin zu einer zweiten Oberfläche, wasserundurchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberfläche der semipermeablen Membran dem Vorrichtungsinnenraum zugewandt ist, so dass die semipermeable Membran den Vorrichtungsinnenraum wasser- und wasserdampfundurchlässig gegen die die Kraftfahrzeugvorrichtung umgebende Umwelt abschließt.
Description
Mit einem wasserhaltigen Schmierstoff geschmierte Kraftfahrzeug - Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine flüssigkeitsgeschmierte Kraftfahrzeugvorrichtung mit einer Entlüftungseinrichtung. Eine Kraftfahrzeugvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs ist aus der DE 102010025980 A1 bekannt.
Nachfolgend ist die Erfindung im Zusammenhang mit einem wasserhaltigen Schmierstoff beschrieben, diese Beschreibung ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Wasserhaltige Schmierstoffe bieten bezüglich herkömmlicher Schmierstoffe Vorteile insbesondere hinsichtlich des Wirkungsgradsund insbesondere auch des Temperaturverhaltens. Die Schmierungseigenschaften eines solchen wasserhaltigen Schmierstoffs hängen unter anderem vom Wassergehalt in diesem Schmierstoff ab. Im Betrieb einer Kraftfahrzeug Vorrichtung können Temperaturen im Schmierstoff erreicht werden, so dass Wasser in Wasserdampf übergeht und aus der Kraftfahrzeugvorrichtung entweicht.
Das Ziel der Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeugvorrichtung mit einem wasserhaltigen Schmierstoff anzugeben, wobei die Veränderlichkeit des Wassergehalts in diesem wasserhaltigen Schmierstoff gegenüber einer herkömmlichen Kraftfahrzeugvorrichtung verbessert ist, d.h. während des Betriebs der Kraftfahrzeugvorrichtung nahezu konstant gehalten wird. Diese Aufgabe wird durch eine Kraftfahrzeugvorrichtung gemäß dem ersten
Patentanspruch gelöst, zu bevorzugende Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Im Sinne der Erfindung ist unter einer Kraftfahrzeugvorrichtung eine Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug und vorzugsweise eine Getriebeeinrichtung und besonders bevorzugt eine Getriebeeinrichtung im Antriebsstrang zum Übertragen der Antriebskräfte zum Überwinden von Fahrwiderständen zu verstehen. Diese Kraftfahrzeugvorrichtung weist einen Vorrichtungsinnenraum auf, in welchem wenigstens eine und vorzugsweise eine Vielzahl von Komponenten angeordnet sind, welche durch einen Schmierstoff beim Betrieb der Kraftfahrzeugvorrichtung wenigstens zeitweise geschmiert werden.
Vorzugsweise ist eine solche Komponente als ein Zahnrad, ein Lager ein Schaltelement oder eine Welle, insbesondere eine Getriebewelle zu verstehen. Dieser Schmierstoff ist weiter in diesem Vorrichtungsinnenraum aufgenommen oder wird zum Schmieren der wenigstens einen Komponente in diesen eingebracht. Weiter ist dieser Schmierstoff als ein wasserhaltiger Schmierstoff ausgebildet und im Sinne der Erfindung ist ein wasserhaltiger Schmierstoff als ein Schmierstoff zu verstehen, welcher wenigstens 5 % Vol. Wasser oder mehr aufweist und dessen übrige Komponenten Festkörper, vorzugsweise sogenannte Nanopartikel, oder wasserlösliche Stoffe sein können. Wasserhaltige Schmierstoffe als solche sind aus dem Stand der Technik bekannt, diese werden zum Teil auch als wasserbasierte Schmierstoffe bezeichnet. Insbesondere durch den Einsatz von wasserhaltigen Schmierstoffen können die Betriebseigenschaften der Kraftfahrzeugvorrichtung verbessert werden.
Vorzugsweise weist die Kraftfahrzeug Vorrichtung eine Entlüftungseinrichtung zum Druckausgleich mit der die Kraftfahrzeugvorrichtung umgebenden Umwelt während des Betriebs der Kraftfahrzeugvorrichtung auf, anders gewendet ist insbesondere der Vorrichtungsinnenraum mittels der
Entlüftungseinrichtung mit dieser Umwelt fluidleitend verbunden. Weiter weist diese Entlüftungseinrichtung eine semipermeable Membrane auf.
Im Sinne der Erfindung ist unter einer semipermeablen Membrane eine Membrane zu verstehen, welche in einer ersten Richtung von einer ersten Oberfläche hin zu einer zweiten Oberfläche wasser- und/oder wasserdampfundurchlässig ist und weiter vorzugsweise ist diese Membrane in einer zweiten Richtung von der zweiten Oberfläche hin zur ersten Oberfläche wasser- und/oder wasserdampfdurchlässig. Derartige Membranen sind in ähnlicher Form auch aus dem Einsatz in atmungsaktiver Sportbekleidung unter unterschiedlichen Handelsnamen bekannt.
Die semipermeable Membrane ist mit ihrer ersten Oberfläche dem Vorrichtungsinnenraum zugewandt, so dass ein gedachter Fluidstrom von dem Vorrichtungsinnenraum in die die Kraftfahrzeugvorrichtung umgebende Umwelt diese Membrane von der ersten zu ihrer zweiten Oberfläche hin durchströmen müsste, diese Strömungsrichtung ist aber gerade durch die Einbaulage der semipermeablen Membrane blockiert und so ist ein Austritt, insbesondere von Wasserdampf, aus dem Vorrichtungsinnenraum in die Umwelt verhinderbar.
Insbesondere durch eine derart angeordnete Membrane ist der Vorrichtungsinnenraum gegenüber der die Kraftfahrzeugvorrichtung umgebenden Umwelt derart wasser- und wasserdampfundurchlässig abgeschlossen, so dass keine oder nur geringe Mengen von Feuchtigkeit aus dem Vorrichtungsinnenraum entweichen können. Weiter ist es mit einer solchen semipermeablen Membrane also ermöglicht den Austritt von Wasser oder von Wasserdampf wenigstens zu verringern und so kann der Wassergehalt in dem wasserhaltigen Schmierstoff konstant oder nahezu konstant gehalten werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine weitere Membrane in der Entlüftungseinrichtung vorgesehen. Vorzugsweise ist diese weitere Membrane bezogen auf eine Strömungsrichtung aus dem Vorrichtungsinnenraum in die die Kraftfahrzeugvorrichtung umgebende Umwelt stromabwärts zu der semipermeablen Membrane angeordnet. Vorzugsweise ist diese weitere Membrane als eine semipermeable Membrane ausgebildet und ist damit als weitere semipermeable Membrane zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist diese weitere semipermeable Membrane derart angeordnet, dass diese in einer gedachten Strömungsrichtung aus der die Kraftfahrzugvorrichtung umgebenden Umwelt in den Vorrichtungsinnenraum diesen Vorrichtungsinnenraum wasser- und wasserdampfundurchlässig abschließt. Bildlich gesprochen ist die weitere semipermeable Membrane in einem solchen Fall gegengleich zu der semipermeablen Membrane angeordnet. Insbesondere durch eine derartige Anordnung ist es ermöglicht den unkontrollierten Zutritt von Wasser und/oder Wasserdampf in den Vorrichtungsinnenraum zu verhindern oder zu mindestens zu verringern.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kraftfahrzeugvorrichtung als ein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere als ein Kraftfahrzeuggetriebe im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeug, welcher zum Bereitstellen von Antriebskräften für das Überwinden von Fahrwiderständen (Luftwiderstand, Reibungswiderstand, Steigungswiderstand, usw.) eingerichtet. Insbesondere ist die wenigstens eine in dem Vorrichtungsinnenraum angeordnete Komponente als Zahnrad beziehungsweise als eine Vielzahl von Zahnrädern ausgebildet.
Nachfolgend sind einzelne Merkmale der Erfindung anhand einer Figur näher erläutert.
Fig. 1 : Kraftfahrzeuggetriebe mit wasserhaltigem Schmierstoff und
Getriebeentlüfter.
In Fig. 1 ist ein schematisierter Längsschnitt durch ein Kraftfahrzeuggetriebe 1 dargestellt. Dieses Kraftfahrzeuggetriebe 1 ist als Kraftfahrzeugvorrichtung zu verstehen. In dem Kraftfahrzeuggetriebe 1 sind als zu schmierende Komponenten die Zahnräder 4 angeordnet. Zur Schmierung dieser Zahnräder 4 ist im Getriebeinnenraum 2 der wasserhaltige Schmierstoff 3 aufgenommen. Zur Entlüftung weist das Kraftfahrzeuggetriebe 1 einen Getriebeentlüfter 5 (Entlüftungseinrichtung) mit einer semipermeablen Membrane 8 auf.
Dabei ist diese semipermeable Membrane 8 derart angeordnet, dass diese in einer Strömungsrichtung 6 aus dem Getriebeinnenraum 2 in die das Kraftfahrzeuggetriebe 1 umgebende Umwelt 9 wasser- beziehungsweise wasserdampfundurchlässig ist. Weiter ist diese semipermeable Membrane 8 bezogen auf eine Strömungsrichtung 7 aus der das Kraftfahrzeuggetriebe 1 umgebenden Umwelt 9 in den Getriebeinnenraum wasser- beziehungsweise wasserdampfdurchlässig.
Mit einer solchen Ausgestaltung des Kraftfahrzeuggetriebes 1 ist es ermöglicht, dass keine oder nur geringe Mengen von Feuchtigkeit (Wasser / Wasserdampf) aus dem Kraftfahrzeuggetriebe 1 entweichen und der Wassergehalt in dem wasserhaltigen Schmierstoff 3 im Getriebeinnenraum 2 damit während des Betriebs wenigstens im Wesentlichen konstant gehalten wird.
Claims
1. Kraftfahrzeug Vorrichtung mit einem Vorrichtungsinnenraum, in dem, zur Schmierung wenigstens einer in diesem Vorrichtungsinnenraum angeordneten Komponente, ein wasserhaltiger Schmierstoff aufgenommen ist und dieser Vorrichtungsinnenraum ist mit einer Entlüftungseinrichtung zum Druckausgleich mit der die
Kraftfahrzeugvorrichtung umgebenden Umwelt fluidleitend verbunden, wobei die Entlüftungseinrichtung eine semipermeable Membrane aufweist, welche in einer ersten Richtung, also von einer ersten Oberfläche der Membran hin zu einer zweiten Oberfläche,
wasserundurchlässig ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Oberfläche der semipermeablen Membran dem
Vorrichtungsinnenraum zugewandt ist, so dass die semipermeable Membran den Vorrichtungsinnenraum wasser- und
wasserdampfundurchlässig gegen die die Kraftfahrzeugvorrichtung umgebende Umwelt abschließt.
2. Kraftfahrzeug Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
eine weitere Membran vorgesehen ist, dass diese weitere Membran, bezogen auf eine Strömungsrichtung aus dem Vorrichtungsinnenraum in die die Kraftfahrzeugvorrichtung umgebende Umwelt, stromabwärts zu der semipermeablen Membran angeordnet ist und dass die weitere Membran als eine semipermeable Membran ausgebildet und derart angeordnet ist, dass die weitere Membran die semipermeable
Membran wasser- und wasserdampfundurchlässig gegen die die Kraftfahrzeugvorrichtung umgebende Umwelt abschließt.
3. Kraftfahrzeug Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kraftfahrzeug Vorrichtung als ein Kraftfahrzeuggetriebe ausgebildet ist und dass die wenigstens eine im Vorrichtungsinnenraum
angeordnete Komponente ein Zahnrad oder eine Vielzahl von
Zahnrädern ist.
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| NENP | Non-entry into the national phase |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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