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Title:
METHOD AND DEVICE FOR OBTAINING OPTIMUM LUBRICANT PROPERTIES WHILE COMPLETELY DISPENSING WITH OIL CHANGES IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/028821
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a device for obtaining optimum lubricant properties while completely dispensing with oil changes in internal combustion engines, using a main flow oil filter, a secondary flow fine oil filter and other measures which enable optimum lubricant properties of the lubricating oil and the oil level to be achieved. The invention is characterised in that a small dosed quantity of a special lubricating oil is supplied to the oil circuit of the internal combustion engine once the lubricating oil has been consumed or once a selected small quantity of lubricating oil has been removed, according to the distance travelled or the lubricating state of the lubricating oil.

Inventors:
BURMESTER HANS JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/002092
Publication Date:
March 31, 2005
Filing Date:
September 15, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BURMESTER HANS JOACHIM (DE)
International Classes:
F01M1/10; F01M9/02; F01M11/04; F01M11/06; F01M11/12; (IPC1-7): F01M9/02; F01M1/10; F01M11/06
Domestic Patent References:
WO2003023199A12003-03-20
Foreign References:
US20020000453A12002-01-03
US5676106A1997-10-14
FR2729714A11996-07-26
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 041 (M - 1206) 31 January 1992 (1992-01-31)
Attorney, Agent or Firm:
Reimann, Wolfgang (Berlin, DE)
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Claims:
Schutzansprüche
1. Verfahren zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Öl wechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Ne benstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmierei genschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Ölkreislauf der Verbrennungskraftmaschine durch eine nach Verbrauch des Schmieröles oder nach Entnahme einer gewählten kleinen Menge von Schmieröl abhängig von der Laufleistung oder dem Schmierzustand des Schmieröles, kleine dosierte Mengen eines Spezialschmieröles zugeführt werden.
2. Verfahren zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Öl wechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Ne benstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmierei genschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden, nach An spruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die entnommenen kleinen Mengen des Schmieröls dem Kraftstoff zugesetzt und damit mit verbrannt werden.
3. Verfahren zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Öl wechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Ne benstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmierei genschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden, nach An spruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die entnommenen kleinen Mengen des Schmieröls in einem gesonderten Behälter gesammelt und in Intervallen ent sorgt werden.
4. Verfahren zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Öl wechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Ne benstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmierei genschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden, nach An spruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mit der dosierten Zuführung des Spezi alschmieröles ein optimaler Ölstand des Schmieröles in der Verbrennungs kraftmaschine gewährleistet wird.
5. Verfahren zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Öl wechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Ne benstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmierei genschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden, nach An spruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Spezialölzuführung bei Ölverbrauch der Verbrennungskraftmaschine dosiert nach dem Ölstand erfolgt.
6. Verfahren zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Öl wechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Ne benstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmierei genschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden, nach An spruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Spezialölzuführung bei keinem oder nur sehr geringem Schmierölverbrauch nach der Laufleistung der Verbren nungskraftmaschine mit Hilfe spezieller Dosiervorrichtungen erfolgt, die die Entnahme des Schmieröles und die Zuführung des Spezialschmieröles in den Ölkreislauf aufeinander abstimmen.
7. Verfahren zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Öl wechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Ne benstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmierei genschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden, nach An spruch 5. und 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung des Spezial schmieröles im Stillstand der Verbrennungskraftmaschine oder während des Betriebes erfolgt.
8. Vorrichtung zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Ölwechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Nebenstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmiereigenschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden da durch gekennzeichnet, daß der Ölstand und die Schmiereigenschaften des Schmieröles über geeignete Sensoren gemessen werden und diese Messwerte in Verbindung mit weiteren motortypischen Messwerten, wie Betriebszeiten, kmLaufleistungen, Motorbelastungen u. a. für die Bestimmung der auszutau schenden Schmierölmenge und der Menge des Spezialschmieröles genutzt werden.
9. Vorrichtung zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Ölwechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Nebenstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmiereigenschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme des Schmieröles über Ventile aus dem druckbeaufschlagten Teil des Ölkreislaufs oder durch kleine Pumpvorrich tungen aus dem Ölsumpf der Ölwanne erfolgt und das Schmieröl in dem Auf nahmebehälter des entnommenen Schmieröles gespeichert wird.
10. Vorrichtung zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Ölwechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Nebenstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen optimale Schmiereigenschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht werden, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Dosiervorrichtung das entnommene Schmieröl dem Kraftstoff zugesetzt und damit im Motor verbrannt wird.
11. Verfahren und Vorrichtung zur Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf Ölwechsel bei Verbrennungskraftmaschinen mit Hauptstromölfilter und einem Nebenstromfeinstölfilter und weiterer Maßnahmen, mit denen opti male Schmiereigenschaften des Schmieröles und des Ölstandes erreicht wer den, sind auch für Kraftund Arbeitsmaschinen mit bewegten besonders rotie renden Teilen geeignet, bei denen Schmieröl zur Schmierung von bewegten besonders rotierenden Teilen verwendet wird und dazu ein periodischer Schmierölwechsel erfolgen muß.
Description:
Erfindungsbeschreibung Verfahren und Vorrichtung zur Erhaltung optimaler Schmieröleigen- schaften bei vollständigem Verzicht auf Ölwechsel bei Verbrennungs- kraftmaschinen Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhaltung optimaler Schmier- öleigenschaften bei vollständigem Verzicht auf Ölwechsel bei Verbrennungskraftma- schinen mit Hauptstromölfilter und einem Nebenstromfeinstölfilter zum Inhalt.

Die Erhaltung optimaler Schmieröleigenschaften des Motorenöls von Verbrennungs- kraftmaschinen ist bis heute eine ständige Aufgabenstellung für die Entwicklung und den Betrieb von Verbrennungskraftmaschinen, besonders von Fahrzeugmotoren.

Zur möglichst langen Erhaltung der Schmieröleigenschaften wurde bisher eine Vielzahl von technischen Lösungen vorgeschlagen und in die Praxis überführt.

Als wesentliche technische Lösungen wurden bisher neue Schmieröle, bekannt als Vollsynthetiköle, Ölfilter mit erhöhter Reinigungsleistung, Nebenstromfeinstölfilter und Sensoren zur Bestimmung der Schmieröleigenschaften eingesetzt. Mit all diesen neuen technischen Möglichkeiten wurden Ölwechseizeiten für das Motorenöl von 15 000 km Laufleistung bis 50 000 km Laufleistung max. erzielt.

So wird in der DE 100 25 690 eine Vorrichtung zur Sensierung des Ölzustandes, wie beispielsweise Ölverschmutzung, Öltemperatur beschrieben, wobei die Mittel zur Sen- sierung des Ölzustandes in dem Ölfilter eingebaut sind. In der DE 30 19 141 ist ein Ölfilter beschrieben"bei dem zusätzlich im Ölfilter ein Behälter mit einem Zusatzstoff und dessen dosiertem Einströmen in den Ölkreislauf zur Verbesserung der Eigen- schaften des gefilterten Öls beschrieben werden. In der DE 33 37 983 wird ein ähnli- ches Verfahren beschrieben, in dem das Additiv über ein Rückschlagventil kontinuier- lich dosiert in die Betriebsmittelrückflußleitung eingepreßt wird. In der DE 32 25 366 wird ein Verfahren zur Verringerung der Alterung des Schmieröls von Brennkraftma- schinen beschrieben, bei dem das Schmieröl des Motors in einem gesonderten Schmierölbehälter mit Hilfe von verschiedenen Gasen, wie freier Sauerstoff, Kohlen- monoxid, u. a. schädliche Substanzen gebunden, ausgefiltert und entsorgt werden. In der DE 33 34 527 werden eine Schmierölzubereitung und ein Verfahren zu seiner An- wendung beschrieben, bei dem die Schmierölqualität durch chemische Zusätze verbessert wird.

In der Patentanmeldung PCT/DE 01/04841 wird eine technische Lösung beschrieben, die unter Verwendung eines auswechselbaren, mit Spezialöl gefüllten Nebenstromfein- stölfilter einen vollständigen Verzicht auf einen kompletten Motorölwechsel bei Einhal- tung der notwendigen Schmieröleigenschaften ermöglicht. Für diese technische Lö- sung sind nur nach festgelegten Laufzeitintervallen die Nebenstromfeinstfilter mit dem darin enthaltenen Motorenöl gegen neue Nebenstromfeinstfilter mit neuem Spezialöl einfach auszutauschen. Bei dieser technischen Lösung müssen unter Beachtung der Laufzeitintervalle Nebenstromfeinstfilter gefüllt mit Spezialöl zum Wechseln zur Verfü- gung stehen. Ist ein Motorölverlust durch den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine vorhanden, so muß dieser Ölverlust wie bisher durch Nachfüllen von Motorenöl ausge- glichen werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Weiterentwicklung der erfinderischen Lösung in der PCT/DE 01/04841 zu einem Verfahren und der dazu notwendigen Vorrichtungen zur Gewährleistung optimaler Schmieröleigenschaften bei Verzicht auf einem periodi- schen Motorölwechsel. Für die technische Lösung sollten bisherige, bewährte und be- kannte Teillösungen zur Gewährleistung der Schmieröleigenschaften unter Beachtung des Kombinationseffektes berücksichtigt werden.

Die verfahrenstechnische Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung wurde in der Verwendung des Nebenstromfeinstfilterprinzips zur vollständigen Reinigung des Motoröls und dem periodischen Auswechseln einer kleinen Menge des im Motor be- findlichen Motoröls gegen Spezialöl, wie in der PCT/DE 01/04841beschrieben, gefun- den. Das periodische Auswechseln einer kleinen Menge des Motorenöls und das Nachfüllen von Spezialöl, ohne Wechseln des Nebenstromfeinstfilters, läßt sich leicht automatisieren, ist aber auch mit einfachen manuellen Mitteln möglich.

Notwendig ist ein zusätzlicher Behälter mit Spezialöl im Fahrzeug bzw. in der Nähe der Verbrennungskraftrraschine und eine Verbindung des Spezialölbehälters über eine Dosiereinrichtung mit dem Ölkreislauf der Verbrennungskraftmaschine sowie eine Dosiereinrichtung zur Entnahme einer kleinen Menge des in der Verbrennungskraftma- schine befindlichen Motorenöls. Dieses Motorenöl kann in einem zusätzlichen Behälter gesammelt und nach längerer Zeit entsorgt werden. Eine weitere vorteilhafte Möglich- keit besteht in der Einleitung der kleinen Menge Motorenöl in den Kraftstoff zur Ver- brennung in den Zylindern des Motors.

Mit der Messung des Ölstandes des Motors und den Schmiereigenschaften des Motor- öls über entsprechende Sensoren und dem Einbeziehen der Messwerte in die Bewer- tung der Entnahme der kleinen Menge Motorenöls für den Austausch gegen Spezialöl unter Beachtung des Ölverbrauches der Verbrennungskraftmaschine ist automatisch

eine Herstellung optimaler Schmieröleigenschaften des Motorenöls in Verbindung mit einem Nebenstromfeinstölfilter über einen sehr langen Betrieb der Verbrennungskraft- maschine gegeben.

Die konstruktiven Maßnahmen an der Verbrennungskraftmaschine zur Verwirklichung des Verfahrens zur Herstellung optimaler Schmieröleigenschaften im Betrieb der Ver- brennungskraftmaschine beziehen sich - auf den Einbau eines bekannten und in der PCT/DE 01/04841 beschriebenen Nebenstromfeinstölfilters mit festen Anschlüssen ; - auf den Einbau eines Ölvorratsbehälters für das Spezialschmieröl ; - auf eine Verbindungsleitung vom Ölvorratsbehälter zu einer Dosiereinrichtung ; - auf eine Dosiereinrichtung zur Dosierung der Spezialschmierölmenge ; - auf eine Verbindungsleitung von der Dosiereinrichtung zum Verbrennungsmotor zum Einbringen der dosierten Spezialschmierölmenge in das Schmierölsystem des Verbrennungsmotors ; - auf einen Aufnahmebehälter für das aus dem Schmierölkreislauf der Verbrennungs- kraftmaschine dosiert entfernte Schmieröl ; - auf die Entnahme des Schmieröles über Ventile aus dem druckbeaufschlagten Teil des Ölkreislaufs oder durch kleine Pumpvorrichtungen aus dem Ölsumpf der Öl- wanne ; - auf eine zweiten Variante, in der das entfernte Schmieröl über die Dosiereinrichtung dem Kraftstoffbehälter zugeführt wird. Zur Verbesserung der Verbrennung des ent- nommenen Schmieröles kann durch die Dosiereinrichtung die entnommene Schmierölmenge in Teilmengen dem Kraftstoff zugeführt werden. Der Aufnahmebe- hälter für das entnommene Schmieröl kann bei dieser Variante entfallen.

Zur Herstellung optimaler Schmieröleigenschaften des Motorenöles ist die Erfassung der Schmieröleigens, chaften durch entsprechende sensorische Messverfahren notwen- dig. Dies geschieht mit bereits bekannten Messverfahren, die z. B. auf elektrischer Messung des Leitwertes des Schmieröles beruhen. In Verbindung mit der Bestimmung der Schmieröleigenschaften wird der aktuelle Ölstand messtechnisch erfaßt und beide Werte werden für die Bestimmung der Menge des zu entfernenden Schmieröles und der Menge des zuzuführenden Spezialschmieröles mittels eines gesonderten Rechen- programmes des Motorcomputer ermittelt und damit die Dosiereinrichtungen gesteuert.

Die erfindungsgemäße Lösung ist aber auch bereits für Verbrennungskraftmaschinen nutzbar, bei denen eine Erfassung der Messwerte-Schmieröleigenschaften und aktu- eller Ölstand-nicht automatisch erfolgen kann.

In diesen Fällen erfolgt die manuelle Dosierung der Entnahme des Schmieröles des Motors und der Zugabe des Spezialschmieröles nach vorgegebenen Richtwerten und dem manuell gemessenen Ölstand.

Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Lösung berücksichtigt besonders Verbren- nungskraftmaschinen für Fahrzeuge, sie ist aber auch für stationäre Verbrennungs- kraftmaschinen und andere Kraft-und Arbeitsmaschinen geeignet, bei denen Schmier- öl zur Schmierung von bewegten besonders rotierenden Teilen verwendet wird und dazu ein periodischer Schmierölwechsel erfolgen muß.

Die Vorteile der verfahrensmäßigen und konstruktiven Lösung, die Herstellung opti- mierter Schmieröleigenschaften des Motorenöls von Verbrennungskraftmaschinen über eine sehr lange Betriebszeit z. B. eines Kraftfahrzeuges, machen einen bisher periodischen Ölwechsel des Motorenöls nicht mehr notwendig.

Die Laufleistung des Kraftfahrzeugmotors wird bedeutend gesteigert. Ausfälle des Kraftfahrzeuges auf Grund schlechter Schmiereigenschaften des Motorenöls werden vermieden.

Der volkswirtschaftliche Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung besteht in der Ver- meidung der Entsorgung von bisher großen Mengen Altöls.

Der praktische Vorteil im Betrieb von Fahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinen mit der in der Erfindung beschriebenen verfahrensmäßigen Lösung besteht besonders darin, daß für die km-Fahrleistungen keine Ölwechsel des Motorenöls zu berücksichti- gen sind, immer eine optimale Schmierung der Verbrennungskraftmaschine gewährlei- stet ist sowie eine höhere km-Laufleistung der Verbrennungskraftmaschine erreicht wird.