專利名稱：用于內(nèi)燃機中發(fā)動機機油的存儲和過濾的系統(tǒng)以及內(nèi)燃機中的發(fā)動機機油循環(huán)和過濾的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機中的發(fā)動機機油存儲和過濾的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括至少一個作為發(fā)動機機油油路的一部分的機油存儲裝置，至少一個過濾裝置，和至少一個機油
輸送泵。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機的機油油路中公知最重要的是壓力式機油過濾器。所述壓力式機油過濾器連接在發(fā)動機機油泵的下游，并且通常連接到發(fā)動機殼體或氣缸蓋上以便于更換。常規(guī)的機油過濾器受如下缺陷的困擾占據(jù)的安裝空間相對較大，特別是由于必須得確保它們適于維修。壓力式機油過濾器通常連接到轉(zhuǎn)接器上，這造成需要更多的安裝空間和附加成本。一般情況下，長的機油管路通向適應點(adaptation point)，通常機油管路必須被鉆孔，這需要高的成本，同時會因發(fā)動機缸體和氣缸蓋中的鉆孔殘渣導致機油被污染的附加風險。事實上所有的壓力式機油過濾器都沿泵的分流布置，因此污染了的機油只能被逐漸凈化(分流原則)。為了防止過濾器元件處于高的機油壓力尤其在發(fā)動機或內(nèi)燃機處于低溫運行狀態(tài)下時，壓力式機油過濾器通常包括旁通閥，這樣未經(jīng)過濾的機油首先提供給處于低機油溫度的發(fā)動機潤滑點。這種配置復雜且需要額外的成本。DE 197 35 444 Al公開了一種用于發(fā)動機的油底盤和變速器的機油過濾器芯子， 其一體的進行吸入機油過濾和壓力機油過濾，其中用于發(fā)動機或變速器機油的吸入過濾的過濾單元和壓力過濾的過濾單元設置在密封支架上。在DE 197 35 444 Al中所述的機油過濾器芯子準確來說描述為適合發(fā)動機機油過濾，但其被設計為僅適用于自動變速器的變速器機油過濾，具體是因為在內(nèi)燃機的發(fā)動機機油油路中循環(huán)的發(fā)動機機油容積流量明顯大得多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于內(nèi)燃機中的發(fā)動機機油的存儲和過濾的系統(tǒng)，該系統(tǒng)與用于發(fā)動機機油過濾的已知系統(tǒng)相比在功能可靠性和成本以及所需的安裝空間方面有所改進。上述目的首先通過這樣一種用于內(nèi)燃機中的發(fā)動機機油的存儲和過濾的系統(tǒng)來實現(xiàn)，該系統(tǒng)包括至少一個作為發(fā)動機機油油路的一部分的機油存儲裝置，至少一個過濾裝置，和至少一個機油輸送泵，其中該系統(tǒng)的特征在于在相對于機油的輸送方向上過濾裝置連接到機油輸送泵的上游。這樣一種系統(tǒng)可以有利地整合到發(fā)動機油底盤中，從而利用曲軸箱或發(fā)動機殼體和油底盤中迄今未利用的安裝空間。
在本發(fā)明的上下文中，機油存儲裝置既可以理解為傳統(tǒng)意義上的油底盤也可以是干盤潤滑設備的機油存儲器。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)還具有如下優(yōu)點不必為聯(lián)接油底殼中的過濾裝置在發(fā)動機殼體之內(nèi)或之上設置任何附加的機油管線、螺紋孔和密封點。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個有益的變型例中，僅提供吸入過濾。與之前的觀點相反，將該過濾裝置設計為具有低的流動阻力以至于可以省去壓力機油過濾是完全可能的。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個有利變型例中，沿著機油輸送泵的主流動方向布置過濾裝置，或者機油輸送泵在其吸入側(cè)直接連接到過濾裝置上。過濾裝置方便地布置在機油存儲裝置內(nèi)。由于過濾裝置本身完全充滿機油，所以機油存儲裝置或油底盤內(nèi)的相關(guān)容積損失相對較小。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)一個特別方便的變型例中，過濾裝置被設計為油底盤的可更換過濾器芯子。除了過濾介質(zhì)外，所述過濾裝置也可以作為油底盤的整體組成部分。例如可以經(jīng)由油底盤中相應設計的檢視口接近該過濾裝置。在本發(fā)明的一個尤其有利的變型例中，機油排出裝置以設置在檢視蓋中的機油排放螺桿或類似物的形式設置在所述檢視口中。該過濾器芯子適宜包括至少一個過濾器殼體和設置在過濾器殼體中的至少一個過濾器元件。在該系統(tǒng)的特別有利的變型例中，沿著機油的流動方向，過濾器元件包括至少一個第一過濾層和至少一個第二過濾層，其中第一過濾層的過濾介質(zhì)比第二過濾層的過濾介質(zhì)更密集。例如，可以將第一過濾層的過濾介質(zhì)形成為相對密集的非織物過濾物或織物過濾物，而可以將第二過濾層的過濾介質(zhì)例如形成為稀疏的濾網(wǎng)。在某些區(qū)域?qū)⒌谝贿^濾層和第二過濾層彼此間隔開，并且在第一過濾層上與第二過濾層間隔開的區(qū)域內(nèi)設置流動旁路是非常方便的。通過這種方式，尤其可確保發(fā)動機機油冷時過濾裝置的流動阻力被保持在預定限值范圍內(nèi)。已經(jīng)證明將通道孔排列作為第一過濾層中的流動旁路是特別有利的。當發(fā)動機機油相對冷時，一部分機油首先流過第一過濾層中的通道孔排列，其中所述機油通過第二過濾層而經(jīng)受精細過濾。與之相對，第一過濾層對該機油進行超精細過濾?？偟膩碚f，由于溫度不斷升高的機油比以往更大程度地被引導通過第一過濾層的過濾介質(zhì)，所以獲得了所期望的機油純度，其中所述溫度不斷升高與連續(xù)下降的粘度有關(guān)。流過第一過濾介質(zhì)的開口的機油比例隨著溫度的不斷升高而連續(xù)下降。有關(guān)第一過濾層的通道孔排列的形式和尺寸根據(jù)相應應用或發(fā)動機類型的需求而設計。設計參數(shù)主要包括泵吸入功率，泵輸送功率，因所使用的機油的操作和粘度而導致具體吸入到機油中的污物。第一過濾層優(yōu)選是折疊的(褶皺的)。通道孔排列可以同時設置在折疊布置的折疊區(qū)域內(nèi)和折疊的側(cè)翼區(qū)域內(nèi)。通道孔排列可以具有任意尺寸、形式和構(gòu)造。這既適用于孔本身的設計也適用于過濾層中通道孔排列的結(jié)構(gòu)。所述排列可以以重復模式的形式設置在過濾層上。通道孔排列的結(jié)構(gòu)可以是對稱的也可以是非對稱的。第一過濾層例如可以表現(xiàn)為圓柱形的、褶皺的濾筒的形式，其被例如呈圓柱形金屬格柵的形式的第二過濾層包圍。有利地在第一過濾層和第二過濾層之間的每個殼體中設置腔，每個腔的界限壁部分地由第一過濾層的折疊處的側(cè)翼形成。所述腔由第一過濾層的皺褶的側(cè)翼和由第二過濾層的側(cè)面限定。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個優(yōu)選變形例中，過濾器殼體具有至少一個用于機油泵吸入側(cè)連接的吸入連接件。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一個優(yōu)選實施例中，在正常運行狀態(tài)下該過濾裝置中產(chǎn)生的壓力損失彡400mbar。過濾器殼體方便地布置在油底盤的最低點處。過濾器殼體優(yōu)選包括至少一個分流管道，其在安裝位置將吸入連接件直接連接到過濾器殼體的上部區(qū)域。該吸入連接件例如可以通到過濾器殼體的下部或較低區(qū)域中。某些情況下收集在過濾器殼體大約上部區(qū)域中的空氣/氣體，優(yōu)選利用文丘里效果，經(jīng)由分流管路吸入到機油泵的主吸入流路中，通過這種方式，可靠地防止在泵中發(fā)生氣穴現(xiàn)象。本發(fā)明還涉及一種具有前述權(quán)利要求之一的特征的過濾器芯子。通過內(nèi)燃機中的發(fā)動機機油的循環(huán)和過濾的方法最終實現(xiàn)本發(fā)明所基于的目的， 其中所述方法的特征在于發(fā)動機機油僅經(jīng)受吸入機油過濾。根據(jù)本發(fā)明，對機油進行多級過濾，其中用相對密集的過濾介質(zhì)進行第一級過濾， 用相對疏散的過濾介質(zhì)進行第二級過濾。


下面基于附圖所示的具體實施例對本發(fā)明進行詳述，其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明處于安裝狀態(tài)下的過濾裝置的截面圖
圖2示出了過濾器殼體的剖面圖；以及圖3示出了插入到過濾器殼體中的過濾器元件的分解圖。
附圖標記列表1過濾器芯子2過濾器殼體3過濾器元件4油底盤5檢視口6檢視蓋7排油口8排油螺桿90形密封件10輻板11下蓋，過濾器元件12進口13第一過濾介質(zhì)14第二過濾介質(zhì)
15側(cè)翼
16通道孔排列
17上蓋
180形密封件
19密封座
20銷子
21分流管道
22吸入連接件
23吸入口
24吸入口
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的過濾器芯子1包括由熱塑性塑料制成的過濾器殼體2和插入到過濾器殼體2中的過濾器元件3。過濾器芯子1設置在客車或多用途運載車的內(nèi)燃機的油底盤4內(nèi)，并位于油底盤 4的檢視口 5的區(qū)域內(nèi)。在安裝位置處，檢視口 5位于油底盤4的最低點，并且所述檢視口 5通過檢視蓋6封閉。過濾器殼體2限定了一個用于過濾器元件3的近似圓柱形的容納空間，如圖3所示，過濾器元件3也類似于圓柱形。檢視口 5和檢視蓋6的設計相對應，檢視蓋6上設有中心排油口 7，中心排油口 7依次通過排油螺桿8同時插入0形密封件9進行封閉。過濾器元件3通過連接在檢視蓋6上的輻板(web) 10相對于過濾器殼體2保持在適當位置。在安裝位置處，輻板10支撐過濾器元件3的下蓋11。輻板10同時起到限定過濾器元件3和檢視蓋6之間的間距的作用，通過這種方式留下了過濾器元件3的進口 12。在圖3示出了過濾器元件3的分解圖。所述過濾器元件3包括呈褶皺織物或非織物過濾物的形式的內(nèi)部的第一過濾介質(zhì)13，和包圍第一過濾介質(zhì)13的第二過濾介質(zhì)14， 該第二過濾介質(zhì)14呈線籠或線柵的形式。在該圖中以夸張地方式將第二過濾介質(zhì)的網(wǎng)狀間隔顯示的非常大。第一過濾介質(zhì)13設計為超細的過濾介質(zhì)，而第二過濾介質(zhì)14設計為細的過濾介質(zhì)。第一過濾介質(zhì)13設計為相對密集的過濾介質(zhì)，而第二過濾介質(zhì)14設計為相對疏散的過濾介質(zhì)。在所述示意性實施例中，要被過濾的發(fā)動機機油首先流過第一過濾介質(zhì)13，然后流過第二過濾介質(zhì)14。該機油從過濾器元件3的中心向外流入過濾器殼體2中，然后從那里流向機油泵(未示出)，正如下面將詳述的。但是在本發(fā)明的上下文中，機油從外部通過過濾介質(zhì)流到過濾器元件3的中心并且從那里流向機油泵也是可能的。這需要過濾介質(zhì)之間彼此相對應地布置。尤其如圖3和圖1并列所示，第一過濾介質(zhì)13是褶皺的(折疊的)，第一過濾介質(zhì) 13的側(cè)翼15設有通道孔排列16。在所述示意性實施例中，選擇通道孔排列以使得形成兩個環(huán)繞孔通道，其中通道孔排列的尺寸和構(gòu)造以及孔的數(shù)目根據(jù)設計確定。在每種情況下，第一過濾介質(zhì)的兩個相對側(cè)翼15和第二過濾介質(zhì)14的相關(guān)側(cè)表面限定了具有近似三角形橫截面的腔。在每個腔的區(qū)域中，第一過濾介質(zhì)13與第二過濾介質(zhì)14相間隔。第一過濾介質(zhì)13褶皺設計的結(jié)果是在第一過濾介質(zhì)13的整個周面上形成多個皺褶和腔室。如圖3所示第二過濾介質(zhì)14環(huán)繞第一過濾介質(zhì)13。這種布置通過上蓋17和下蓋 11固定在一起，并形成可拆卸地插入到過濾器殼體2中的過濾筒/過濾器元件3，所述過濾器殼體2以位置固定的方式設置在油底盤4中，并且所述過濾筒/過濾器元件3通過輻板 10固定到過濾器殼體2上。具體地，第一過濾介質(zhì)例如可以粘結(jié)到上蓋17和下蓋11上。第二過濾介質(zhì)14可以由鋼/高級鋼制成或例如作為聚酰胺格柵。過濾器元件3的下蓋11由靠著密封座19的0形密封件18密封，密封座形成為過濾器殼體2的肩部(collar)。過濾器元件3利用向內(nèi)突出到殼體中的銷子20定位在過濾器殼體2的中心。在油底盤4的檢視蓋6拆除之后，為了更換，過濾器元件3可以作為一個整體從過濾器殼體2中拆除或移開。過濾器殼體2 (圖2所示)包括從過濾器殼體2的最高界限延伸到吸入連接件22 中的分流管道21，所述吸入連接件22直接連接到發(fā)動機機油泵(未示出)的吸入側(cè)。此外， 吸入連接件22經(jīng)由吸入口 23直接朝向過濾器殼體2的下部開口。在過濾器殼體2的上部區(qū)域，分流管道21經(jīng)由吸入口 M連接到過濾器殼體2為過濾器元件3提供的容積。下部吸入口 23的尺寸比吸入口 M的大，從而通過吸入口 M吸入的主機油流在分流管道21中產(chǎn)生抽吸作用，結(jié)果例如在加注完機油之后或在發(fā)生機油起泡的情況下，收集在過濾器殼體2上部區(qū)域中的任何空氣隨之被吸入到吸入連接件22中，通過這種方式可靠地防止在發(fā)動機機油泵中發(fā)生氣穴現(xiàn)象。由于發(fā)動機機油泵產(chǎn)生的真空，發(fā)動機機油通過進口 12被吸入到第一過濾介質(zhì) 13的內(nèi)部，所述進口 12設計為開設在過濾器元件3的下蓋11中的橢圓形進口。從那里，發(fā)動機機油流過第一過濾介質(zhì)13，隨后穿透過覆蓋所述第一過濾介質(zhì)13的第二過濾介質(zhì)14， 其中在寒冷狀態(tài)下一部分發(fā)動機機油流過通道孔排列16，并通過由第一過濾介質(zhì)13的折疊產(chǎn)生的袋/腔，直接穿透過第二過濾介質(zhì)14。隨著發(fā)動機機油溫度進一步升高，機油穿透過在通道孔排列外部的第一過濾介質(zhì)13相對密集的過濾織物/過濾非織物，這樣可實現(xiàn)第一次超細過濾。由于過濾器元件3的多級設計，尤其由于與第二過濾介質(zhì)14相間隔的通道孔排列 16的設置，使得保持機油泵上游的流動阻力和整個過濾裝置的流動阻力相對較低成為可能，從而可靠地防止泵中氣穴現(xiàn)象的發(fā)生。由于過濾器芯子1位于發(fā)動機中最低點，同時機油排出裝置位于其正下方，所以在更換過濾器元件3時，所有松散吸附的污垢都隨著機油的排出被可靠地帶走并且沖出油底盤。因為在更換相關(guān)機油期間，無論何時排出機油該工作都必須得在這個位置進行， 因此能確保在更換過濾器期間該系統(tǒng)的可達性，并且不需要付出很大的花費。過濾器芯子 1本身可通過檢視蓋6以一種簡單的方式靠近，所述檢視蓋6從外部螺接到油底盤4上。由于減少了從發(fā)動機到外界環(huán)境泄漏點的數(shù)目，所以提高了操作的可靠性。此外，防止在機油未過濾的情況下可能發(fā)生的機油泵損壞這種情況。由于過濾器元件3產(chǎn)生的流動阻力小，所以該機油泵所需的驅(qū)動功率比常規(guī)壓力機油過濾所必需的小。通過這種方式，該泵的效率以及因此發(fā)動機的效率被提高，尤其在發(fā)動機處于寒冷狀態(tài)時。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機中的發(fā)動機機油的存儲和過濾的系統(tǒng)，其包括至少一個作為發(fā)動機機油油路的一部分的機油存儲裝置，至少一個過濾裝置，和至少一個機油輸送泵，其特征在于在相對于機油的輸送方向上所述過濾裝置連接到所述機油輸送泵的上游。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于僅提供吸入過濾。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾裝置沿機油泵的主輸送流布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾裝置布置在所述機油存儲裝置內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機油存儲裝置設計為油底盤⑷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾裝置設計為油底盤(4)的可替換的過濾器芯子(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器芯子(1)包括至少一個過濾器殼體( 和設置在所述過濾器殼體O)中的至少一個過濾器元件(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾器元件(3)沿機油的流動方向包括至少一個第一過濾層和至少一個第二過濾層，第一過濾層的過濾介質(zhì)(13)比第二過濾層的過濾介質(zhì)(14)更密集。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一過濾層和第二過濾層在一些區(qū)域彼此間隔開，并且第一過濾層在與第二過濾層間隔開的區(qū)域內(nèi)設有流動旁路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，在第一過濾層中設有通道孔排列(16)， 其作為流動旁路。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，第一過濾層包括折疊的過濾介質(zhì)(褶皺的)，并且在每種情況下在每個折疊的側(cè)翼(1 的區(qū)域內(nèi)設有所述通道孔排列(16)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，在第一過濾層和第二過濾層之間的每個殼體中設有腔，所述腔的界限壁部分地由第一過濾層的折疊的側(cè)翼(1 形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求5到10之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，過濾器殼體(2)具有用于連接發(fā)動機機油輸送泵的吸入側(cè)的至少一個吸入連接件02)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到11之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，在正常運行狀態(tài)下，在過濾裝置中產(chǎn)生的壓力損失彡400mbar。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，過濾器殼體(2)包括至少一個分流管道 (21)，在安裝位置處，該分流管道將吸入連接件0 直接連接到過濾器殼體( 的上部區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求5到15之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，過濾器殼體(2)設置在油底盤 ⑷的最低點處。
17.一種具有權(quán)利要求6到16之一所述特征的過濾器芯子。
18.—種對內(nèi)燃機中的發(fā)動機機油循環(huán)和過濾的方法，其特征在于所述發(fā)動機機油僅受到吸入過濾。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，以多級進行所述發(fā)動機機油的過濾。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，用相對密集的過濾介質(zhì)進行第一級過濾，然后用相對疏散的過濾介質(zhì)進行第二級過濾。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機中的發(fā)動機機油的存儲和過濾的系統(tǒng)以及內(nèi)燃機中的發(fā)動機機油循環(huán)和過濾的方法，該系統(tǒng)包括至少一個作為發(fā)動機機油油路的一部分的機油存儲裝置，至少一個過濾裝置，和至少一個機油輸送泵，其中該系統(tǒng)的特征在于在相對于機油的輸送方向上過濾裝置連接到機油輸送泵的上游，其僅提供吸入過濾。
文檔編號B01D29/07GK102191970SQ20111009930
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者布亨·馬克, 德德林·米夏埃多, 扎姆·迪特馬爾, 施陶斯貝格·沃爾夫?qū)? 貝爾納·茨丹尼爾, 雅斯佩斯·喬治 申請人:Ibs菲爾特蘭塑料金屬產(chǎn)品有限責任公司