EP2409005B1

Method and apparatus for oiling rotating or oscillating components

Abstract

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EP2409005B1, drawing sheet 1
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Expires 19 March 2030.

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16 claims: 3 independent, 13 dependent

  1. 1
    Verfahren zur Aufheizung eines Schmiersystems (16) von rotierenden oder oszillierenden Bauteilen, für eine Verbrennungskraftmaschine (30) mit zumindest einem Ölsaugrohr (2), das in einem Ölsumpf (1) angeordnet ist und mit einer die Ölrückläufe (19) umführenden Ölbypassleitung (23), wobei ein Ventil (17) in der Ölbypassleitung (23) angeordnet ist, wobei die Bypassleitung (23) mit der Saugleitung einer Ölpumpe (3) verbunden ist und die Länge der Ölleitung des Schmiersystems (16) von dem Ausgang der Ölpumpe (3) zu dem Eintritt in die Ölbypassleitung (23) bevorzugt mindestens 80% von der maximalen Länge der Ölleitung des Schmiersystems (16) von dem Ausgang der Ölpumpe (3) bis zur weitest entfernten zu schmierenden Einrichtung (31) beträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (23) durch zumindest einen Zylinderkopf (12) verläuft und bei Unterschreitung einer bestimmten Grenztemperatur und bei Überschreitung eines bestimmten Mindestdruckes des Schmieröls in der Druckleitung des Schmiersystems (16) das Bypassventil (17) zumindest teilweise geöffnet wird, so dass zumindest ein Teilstrom des Schmieröls in einer Warmlaufphase des Schmiersystems (16) nicht durch den Ölsumpf (1) strömt, bis entweder der Mindestdruck oder die Grenztemperatur erreicht sind, und dass der Schmierölmassenstrom durch die Ölbypassleitung (23) zumindest zeitweise größer ist als der Schmierölmassenstrom durch das Ölsaugrohr (2).
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bypassleitung (23) durch einen Turbolader (24) verläuft.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bypassventil (17) geschlossen wird, sobald eine vorgegebenen Drehzahl oder eine Geschwindigkeit oder ein Drehmoment oder eine Kraft der zu schmierenden Bauteile einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet und/oder dass die Förderleistung der Ölpumpe (3) unterhalb einer vorgegebenen Drehzahl oder einer Geschwindigkeit oder einem Drehmoment oder einer Kraft insbesondere in der Warmlaufphase erhöht wird, um einen erhöhten Pumpvolumenstrom innerhalb der Ölleitung zu erzeugen.
  4. 4
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Ölbypassleitung (23) und/oder zumindest eine der Ölrückläufe (19) strömende Schmieröl durch einen Wärmetauscher (8) erwärmt wird.
  5. 5
    Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) zur Erwärmung des Schmieröles von dem Abgas einer Verbrennungskraftmaschine (30) durchströmt wird, und dass das durch den Wärmetauscher (8) strömende Abgas stromaufwärts durch ein Abgasventil/Abgasrückführungsventil (20, 21, 41) strömt, und dass das Abgasventil/Abgasrückführungsventil (20, 21, 41) geschlossen wird, sobald eine vorgegebene Grenztemperatur des Abgases oder des Schmieröles erreicht wird, und/oder dass zumindest ein Teil des Abgases über ein steuerbares Ventil direkt über oder benachbart zum Ölsumpf (1) in oder durch eine Ölwanne oder in die Bypassleitung (23) geleitet wird, um die Wärmeübertragung zu erhöhen.
  6. 6
    Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das durch den Wärmetauscher (8) strömende Abgas durch ein Abgasrückführungsventil (21) strömt und stromabwärts als Abgasrückführung (22) mit dem Ansaugkrümmer (9) einer Verbrennungskraftmaschine (30) verbunden ist, und dass das Abgasrückführungsventil (21) zumindest teilweise geschlossen wird, sobald eine vorgegebene Grenztemperatur des Abgases erreicht wird oder ein vorgegebener Volumenstrom der Abgasrückführung erreicht wird.
  7. 7
    Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das parallel zu dem Wärmetauscher (8) strömende Abgas der Verbrennungsmaschine (30) durch ein Abgasventil (13) strömt und dass das zweite Abgasventil (13) zeitweise zumindest teilweise geschlossen wird, um den Abgasstrom und somit auch den Wärmeübergang im Wärmetauscher (8) zu erhöhen.
  8. 8
    Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Ölpumpe (3) stromabwärts zur Abkühlung ein Wärmetauscher (26) und ein Ventil (29) angeordnet ist, und dass das Ventil (29) zumindest teilweise geöffnet wird, wenn ein vorgegebener Grenzwert für die Schmieröltemperatur überschritten oder unterschritten wird oder ein vorgegebener Grenzwert für die Kühlmitteleingangstemperatur (27) oder die Kühlmittelausgangstemperatur (28) unterschritten wird, wobei bevorzugt in der Schmierölleitung parallel zum Wärmetauscher (26) und Ventil (29) ein Ventil (25) angeordnet ist, und dass das Ventil (25) zumindest teilweise geschlossen wird, wenn ein vorgegebener Grenzwert für die Schmieröltemperatur überschritten oder unterschritten wird.
  9. 9
    Vorrichtung zur Aufheizung eines Schmiersystem (16) von rotierenden oder oszillierenden Bauteilen, für eine Verbrennungskraftmaschine (30) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit zumindest einem Ölsaugrohr (2), das in einem Ölsumpf (1) angeordnet ist und mit einer den Ölrücklauf (19) umführenden Ölbypassleitung (23), wobei ein Bypassventil (17) in der Ölbypassleitung (23) angeordnet ist, und die Ölbypassleitung (23) mit der Saugleitung einer Ölpumpe (3) und der Druckleitung eines Schmiersystems (16) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölbypassleitung (23) durch zumindest einen Zylinderkopf (12) verläuft;und zumindest ein Sensor zur Erfassung des Schmieröldruckes (32) und der Schmieröltemperatur (33) vorgesehen ist, so dass zumindest ein Teilstrom des Schmieröls zumindest in einer Warmlaufphase des Schmiersystems (16) nicht durch den Ölsumpf (1) strömt, bis entweder ein Grenzöldruck oder eine Grenzöltemperatur erreicht sind, und dass der Schmierölmassenstrom durch die Ölbypassleitung (23) zumindest zeitweise größer ist als der Schmierölmassenstrom durch das Ölsaugrohr (2).
  10. 10
    Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölbypassleitung durch einen Turbolader (24) verläuft.
  11. 11
    Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Ölleitung des Schmiersystems (16) von dem Ausgang der Ölpumpe (3) zu dem Eintritt in die Ölbypassleitung (23) mindestens 80% von der maximalen Länge der Ölleitung des Schmiersystems (16) von dem Ausgang der Ölpumpe (3) bis zur weitest entfernten zu schmierenden Einrichtung (31) beträgt.
  12. 12
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölbypassleitung (23) und/oder zumindest eine der Ölrückläufe (19) mit einem Wärmetauscher (8) verbunden ist und der Wärmetauscher (8) zur Erwärmung des Schmieröles stromabwärts nach dem Katalysator (10) in dem Abgassystem einer Verbrennungskraftmaschine (30) angeordnet ist und das stromaufwärts des Wärmetauschers (8) ein Abgas-/Abgasrückführungsventil (20, 41) angeordnet ist, welches den Durchfluss in Abhängigkeit von mindestens der Öltemperatur oder der Abgastemperatur verändert, wobei bevorzugt stromabwärts von dem Wärmetauscher (8) ein Abgasrückführungsventil (21) angeordnet ist und das erste Abgasrückführungsventil (21) stromabwärts mit dem Ansaugkrümmer (9) einer Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.
  13. 13
    Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das parallel zu dem Wärmetauscher (8) in einer den Wärmetauscher (8) umführenden Abgasbypassleitung (38) ein Abgasventil (13) angeordnet ist, um den Abgasstrom und somit auch den Wärmeübergang im Wärmetauscher (8) zumindest zeitweise zu erhöhen.
  14. 14
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (8) innerhalb einer Abgasleitung (14) angeordnet ist und von dieser Abgasleitung (14) durch ein Wärme isolierendes Material verbunden ist, welches eine Wärmeleitzahl kleiner als 1 W/(m*K) aufweist und dass der Wärmetauscher (8) zweiteilig ausgeführt ist und mit dem Schmiersystem einer Verbrennungskraftmaschine (30) und/oder dem Schmiersystems eines Getriebes verbunden ist, und dass sowohl die Verbrennungskraftmaschine (30) und das Getriebe Teil eines Kraftfahrzeuges sind.
  15. 15
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölbypassleitung (23) in demselben Gehäuse (15) angeordnet ist, in dem auch mindestens eine der zu schmierenden Einrichtung (31) angeordnet sind, wobei ein weitere Teil der Ölbypassleitung (23) einteilig in der Ölwanne (5) integriert ist, wobei bevorzugt das Ende der Ölbypassleitung (23) in unmittelbarer Nähe zur Öffnung der Ölsaugleitung (2) angeordnet und in Richtung der Öffnung der Ölsaugleitung (2) zeigt, wobei insbesondere die beiden Enden einen Winkel von 0° bis 45° zueinander einnehmen .
  16. 16
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Kühlmittelleitungen (27) und (28) mit einem Wärmetauscher (26) zur Kabinenaufheizung und/oder einem Wärmetauscher einer Batterieaufheizungs- und Kühlungsanlage verbunden ist.
Independent claims16