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WO2019219323A1 - Verfahren zum analysieren der in einem betriebsfluid einer vorrichtung enthaltenen partikel sowie vorrichtung zum durchführen des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum analysieren der in einem betriebsfluid einer vorrichtung enthaltenen partikel sowie vorrichtung zum durchführen des verfahrens Download PDF

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WO2019219323A1
WO2019219323A1 PCT/EP2019/059982 EP2019059982W WO2019219323A1 WO 2019219323 A1 WO2019219323 A1 WO 2019219323A1 EP 2019059982 W EP2019059982 W EP 2019059982W WO 2019219323 A1 WO2019219323 A1 WO 2019219323A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
operating fluid
fluid flow
particles contained
particles
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/059982
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Niklas Berberich
Dominik Huber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to CN201980019286.9A priority Critical patent/CN111868522A/zh
Priority to US17/041,376 priority patent/US11719614B2/en
Publication of WO2019219323A1 publication Critical patent/WO2019219323A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N1/2035—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state for flowing or falling materials by deviating part of a fluid stream, e.g. by drawing-off or tapping
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    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
    • G01N2001/227—Sampling from a flowing stream of gas separating gas from solid, e.g. filter

Definitions

  • the present invention relates to a method for analyzing the particles contained in an operating fluid of a device and to an apparatus for carrying out this method.
  • solid particles In the engine oil of internal combustion engines can get solid particles, which, if they get to "running surfaces" of moving engine parts, can lead to mechanical damage to the engine.
  • Such solid particles may originate, for example, from the manufacturing process of the engine or result from wear and tear processes.
  • the object of the invention is to specify a method for analyzing the particles contained in an operating fluid of a device, in particular an internal combustion engine, and to provide a device for carrying out such a method.
  • This object is solved by the features of claim 1 and 16, respectively.
  • Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.
  • a basic idea of the invention is to carry out the analysis method according to the invention during the operation of the device (eg internal combustion engine), i. H. while an operating fluid (eg, engine oil) is passing through an operating fluid circuit (e.g., engine oil circuit) of the device (eg, internal combustion engine).
  • an operating fluid stream is branched off for analysis purposes at a first branch point of the operating fluid circuit of the device.
  • the branched operating fluid stream is then examined for (noxious) particles, namely "in-line", d. H. during operation of the device.
  • an essential idea of the invention is the use of a "separating device", which allows an application of the above-mentioned method.
  • the operating fluid stream branched from the operating fluid circuit is supplied to the separation device and branched by means of the separation device into a first operating fluid flow and into a second operating fluid flow, wherein the majority of the particles contained in the branched operating fluid flow are supplied to the first operating fluid flow by means of the separation device.
  • At least one parameter of the particles contained in the first operating fluid flow is evaluated by means of an electronic evaluation device.
  • an electronic evaluation device In this way, it is possible to deduce the particles contained in the entire operating fluid of the device, for. B. on their size or size distribution, number or concentration, origin, etc.
  • a separation device based on the principle of centrifugal separation can be used.
  • a commercially available hydrocyclone can be used.
  • a hydrocyclone is a purely mechanical or fluid mechanical device with a fluid inlet and two fluid outlets. Via the fluid inlet, the diverted operating fluid flow flows into the hydrocyclone and is forced to a circular path. In a conical section of the hydrocyclone occurs due to centrifugal force and vortex effects to a splitting of the branched operating fluid flow in the first particle-rich operating fluid flow and the second, low-particle operating fluid flow.
  • the first operating fluid stream flows out of the hydrocyclone via a first outlet of the hydrocyclone.
  • the second operating fluid stream flows out of the hydrocyclone via a second outlet of the hydrocyclone.
  • the hydrocyclone is dimensioned so that the first Operating fluid flow is always less than the second operating fluid flow.
  • the volume flow ratio of the first operating fluid flow with respect to the second operating fluid flow is less than 1:10 or less than 1:15 or less than 1:20.
  • the first operating fluid flow may be 5% of the second operating fluid flow.
  • the first operating fluid flow flowing out via the first outlet of the hydrocyclone or the separating device can be analyzed in more detail with regard to the solid particles contained in it by means of an electronic evaluation device.
  • An advantage of the invention is to be seen in particular in that specific evaluation methods which require a minimum concentration of solid particles can be used by increasing the concentration of solid particles in the first operating fluid stream.
  • the concentration or the number of particles contained in the first operating fluid flow can be determined by means of an electronic evaluation device and / or the distribution of the particle sizes of the particles contained in the first operating fluid flow, and / or the concentration or the number of particles of certain predetermined particle sizes or predetermined particle size ranges, etc.
  • optical evaluation methods eg laser shading method, laser diffraction method, camera analysis method etc.
  • methods based on differential pressure measurements eg screen block method
  • At least the liquid portion of the first operating fluid flow can be returned to or returned to the operating fluid circuit of the device.
  • Particles contained in the first operating fluid flow can be withdrawn downstream of the evaluation device from the first operating fluid flow by means of a filter device.
  • a metal mesh filter can be used.
  • a "washable filter” (such as a metal mesh filter) is used herein, i. H. a filter from which the solid particles withdrawn from the first operating fluid stream can be washed out again.
  • a filter from which the solid particles withdrawn from the first operating fluid stream can be washed out again i. H. a filter from which the solid particles withdrawn from the first operating fluid stream can be washed out again.
  • the second operating fluid flow coming from the separating device can likewise be returned to the operating fluid circuit.
  • the operating fluid flow may range between 51 / min and 501 / min or between 101 / min or 401 / min.
  • the sole FIGURE 1 shows the basic principle of the invention with reference to a schematic circuit diagram.
  • An here only very schematically illustrated internal combustion engine 1 has in its interior an operating fluid circuit (engine oil circuit) on. At a first branch point 2 operating fluid (engine oil) from the
  • Operating fluid circuit (engine oil circuit) of the internal combustion engine branched off and are sucked in via valves 3, 4 by a pump 5 of the analysis device according to the invention.
  • the operating fluid flow branched off from the operating fluid circuit of the engine can be tempered (eg, heated or cooled) via a heat exchanger 6. Thereafter, the diverted operating fluid stream flows to an inlet 7 of a separator 8, which may be a centrifugal separator (e.g., a flydrocyclone).
  • a separator 8 which may be a centrifugal separator (e.g., a flydrocyclone).
  • Separator 8 has a first output 9 and a second output 10.
  • the branched-off operating fluid flow flowing into the separation device 8 via the inlet 7 is branched off to a first operating fluid flow flowing out via the first outlet 9 and a second operating fluid flow flowing away via the second outlet 10.
  • the first operating fluid flow 9 is significantly smaller than the second operating fluid flow.
  • the volumetric flow ratio of the two operating fluid streams may be, for example, less than 1:10 or less than 1:15 or less than 1:20.
  • the first operating fluid stream flowing out via the first outlet 9 has a substantially greater particle concentration than the second operating fluid stream flowing out via the second outlet 10.
  • the separating device 8 thus "directs" most of the particles to be passed via the inlet 7 into the first operating fluid stream. For example, more than 80% or more than 90% or more than 95% may be directed into the first operating fluid stream.
  • the second operating fluid stream flows via the second outlet 10, a valve 11 directly or indirectly via a filter 12, which may be, for example, a cellulose filter, and another Abzweigêt 13 back into the operating fluid circuit of the engine first
  • the first operating fluid flow flows via the first output 9 to an electronic or optoelectronic evaluation device 14.
  • the evaluation device 14 is therefore flowed through by the first operating fluid flow.
  • at least one parameter of the particles contained in the first operating fluid flow is measured or evaluated.
  • the concentration or the number of particles contained in the first operating fluid flow can be determined.
  • the distribution of the particle sizes of the particles contained in the first operating fluid flow can be determined.
  • the concentration or the number of particles of certain predetermined particle sizes or particle size ranges can be determined.
  • the first operating fluid stream may be directed via a valve 15 back to a "washable filter” (eg, a metal mesh filter) and further through a valve 17 back into the operating fluid circuit of the engine 1.
  • Particles filtered out via the filter 16 can be removed from the filter 16 (eg washed out of the filter 16) and analyzed more closely with regard to their chemical composition or material composition. By way of example, it can be determined from which component of the engine 1 individual particles originate or could originate.
  • the first operating fluid flow can also be directly, d. H. bypassing the filter 16 are passed via the valve 17 back into the operating fluid circuit of the engine.

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Abstract

Verfahren zum Analysieren der in einem Betriebsfluid einer Vorrichtung (1) enthaltenen Partikel, wobei das Analysieren während des Betriebs der Vorrichtung (1) erfolgt, wobei Betriebsfluid während des Analysierens einen Betriebsfluidkreislauf der Vorrichtung (1) durchströmt, wobei an einer ersten Abzweigstelle (2) des Betriebsfluidkreislaufs ein Betriebsfluidstrom abgezweigt wird, der abgezweigte Betriebsfluidstrom einer Abscheideeinrichtung (8) zugeführt wird, die den abgezweigten Betriebsfluidstrom aufzweigt in einen ersten Betriebsfluidstrom und einen zweiten Betriebsfluidstrom, wobei mittels der Abscheideeinrichtung (8) ein Großteil der in dem abgezweigten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel dem ersten Betriebsfluidstrom zugeführt werden, und mittels einer Auswerteeinrichtung (14) mindestens ein Parameter der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel ermittelt wird.

Description

Verfahren zum Analysieren der in einem Betriebsfluid einer Vorrichtung enthaltenen Partikel sowie Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Analysieren der in einem Betriebsfluid einer Vorrichtung enthaltenen Partikel sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.
In das Motoröl von Verbrennungsmotoren können Feststoffpartikel gelangen, die, wenn sie an„Laufflächen“ bewegter Motorteile gelangen, zu mechanischen Schäden am Verbrennungsmotor führen können. Solche Feststoffpartikel können z.B aus dem Fertigungsprozess des Motors stammen oder aus Abnutzungs- bzw. Verschleißprozessen resultieren.
Bei der Herstellung von Verbrennungsmotoren ist es daher wichtig, dass im Rahmen der Qualitätskontrolle festgestellt wird, ob im Motoröl Feststoffpartikel in einer kritischen Menge und/oder einer kritischen Größe enthalten sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Analysieren der in einem Betriebsfluid einer Vorrichtung, insbesondere einem Verbrennungsmotor, enthaltenen Partikeln anzugeben sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, das erfindungsgemäße Analyseverfahren während des Betriebs der Vorrichtung (z. B. Verbrennungsmotor) durchzuführen, d. h. während ein Betriebsfluid (z. B. Motoröl) einen Betriebsfluidkreislauf (z.B. Motoröl kreislauf) der Vorrichtung (z. B. Verbrennungsmotor) durchströmt. Hierfür wird an einer ersten Abzweigstelle des Betriebsfluidkreislaufs der Vorrichtung ein Betriebsfluidstrom zu Analysezwecken abgezweigt. Der abgezweigte Betriebsfluidstrom wird anschließend auf (Schad-)Partikel untersucht und zwar„in-line“, d. h. während des Betriebs der Vorrichtung.
Für die Analyse der in dem abgezweigten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel kommen verschiedene bekannte Verfahren, wie z. B. Laserabschattungsverfahren, Laserbeugungsverfahren, auf einer kamerabasierte Auflichtverfahren oder Siebblockadeverfahren etc. in Betracht. Viele dieser Verfahren können jedoch nur ab einer gewissen Mindestkonzentration von Feststoffpartikeln sinnvoll angewendet werden. Üblicherweise ist die Konzentration der im Motoröl von Verbrennungsmotoren enthaltenen Feststoffpartikel so gering, dass derartige Verfahren zumindest ohne weiteres nicht angewendet werden können.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht im Einsatz einer „Abscheideeinrichtung“, welche eine Anwendung der o. g. Verfahren ermöglicht. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der aus dem Betriebsfluidkreislauf abgezweigte Betriebsfluidstrom der Abscheideeinrichtung zugeführt und mittels der Abscheideeinrichtung in einen ersten Betriebsfluidstrom und in einen zweiten Betriebsfluidstrom aufgezweigt, wobei mittels der Abscheideeinrichtung ein Großteil der in dem abgezweigten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel dem ersten Betriebsfluidstrom zugeführt werden. Dadurch kommt es zu einer Erhöhung der Konzentration von Feststoffpartikeln in dem ersten Betriebsfluidstrom, was eine Anwendung der o. g. Analyseverfahren ermöglicht.
Dementsprechend wird gemäß der Erfindung mittels einer elektronischen Auswerteeinrichtung mindestens ein Parameter der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel ausgewertet. Auf diese Weise kann auf die im gesamten Betriebsfluid der Vorrichtung enthaltenen Partikel rückgeschlossen werden, z. B. auf deren Größe bzw. Größenverteilung, Anzahl bzw. Konzentration, Herkunft etc.
Es kann vorgesehen sein, dass mittels der Abscheideeinrichtung mehr als 80% oder mehr als 90% oder mehr als 95% der in dem abgezweigten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel dem ersten Betriebsfluidstrom zugeführt werden. Dadurch wird eine starke Erhöhung der Partikelkonzentration im ersten Betriebsfluidstrom in Bezug auf den zweiten Betriebsfluidstrom erreicht, was für die Anwendung der o. g. Analyseverfahren oder andere Analyseverfahren von Vorteil bzw. Voraussetzung ist.
Gemäß der Erfindung kann eine Abscheideeinrichtung verwendet werden, die auf dem Prinzip der Fliehkraftabscheidung basiert. Beispielsweise kann ein auf dem Markt erhältliches Hydrozyklon verwendet werden. Ein Hydrozyklon ist eine rein mechanische bzw. strömungsmechanische Vorrichtung mit einem Fluideingang und zwei Fluidausgängen. Über den Fluideingang strömt der abgezweigte Betriebsfluidstrom in das Hydrozyklon ein und wird auf eine Kreisbahn gezwungen. In einem konischen Abschnitt des Hydrozyklons kommt es aufgrund von Fliehkraft- und Wirbeleffekten zu einer Aufspaltung des abgezweigten Betriebsfluidstroms in den ersten partikelreichen Betriebsfluidstrom und den zweiten, partikelarmen Betriebsfluidstrom. Der erste Betriebsfluidstrom strömt über einen ersten Ausgang des Hydrozyklons aus dem Hydrozyklon heraus. Der zweite Betriebsfluidstrom strömt über einen zweiten Ausgang des Hydrozyklons aus dem Hydrozyklon heraus. Vorzugsweise ist das Hydrozyklon so dimensioniert, dass der erste Betriebsfluidstrom stets kleiner als der zweite Betriebsfluidstrom ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das das Volumenstromverhältnis des ersten Betriebsfluidstroms in Bezug auf den zweiten Betriebsfluidstrom kleiner als 1 :10 oder kleiner als 1 :15 oder kleiner als 1 :20 ist. Beispielsweise kann der erste Betriebsfluidstrom 5% des zweiten Betriebsfluidstroms sein.
Wie oben bereits erwähnt, kann der über den ersten Ausgang des Hydrozyklons bzw. der Abscheideeinrichtung abströmende erste Betriebsfluidstrom mittels einer elektronischen Auswerteeinrichtung hinsichtlich der in ihm enthaltenen Feststoffpartikeln näher analysiert werden. Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch die Erhöhung der Konzentration von Feststoffpartikeln in dem ersten Betriebsfluidstrom bestimmte Auswerteverfahren, die eine Mindestkonzentration von Feststoffpartikeln erfordern, anwendbar sind.
Beispielsweise kann mittels einer elektronischen Auswerteeinrichtung die Konzentration oder die Anzahl der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel ermittelt werden und/oder die Verteilung der Partikelgrößen der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel, und/oder die Konzentration oder die Anzahl von Partikeln bestimmter, vorgegebener Partikelgrößen bzw. vorgegebener Partikelgrößenbereiche, etc.
Hierbei können z. B. die oben bereits erwähnten optischen Auswerteverfahren (z. B. Laserabschattungsverfahren, Laserbeugungsverfahren, Kameraanalyseverfahren etc.) oder auf Differenzdruckmessungen basierende Verfahren (z. B. Siebblockademessverfahren) eingesetzt werden.
Nach der Auswertung durch die Auswerteeinrichtung kann zumindest der flüssige Anteil des ersten Betriebsfluidstroms wieder in den Betriebsfluidkreislauf der Vorrichtung ein- bzw. zurückgeleitet werden. In dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltene Partikel können stromabwärts der Auswerteeinrichtung dem ersten Betriebsfluidstrom mittels einer Filtereinrichtung entzogen werden. Hierfür kann beispielsweise ein Metallgewebefilter eingesetzt werden.
Vorzugsweise wird hierbei ein „waschbarer Filter“ (wie z. B. ein Metallgewebefilter) verwendet, d. h. ein Filter, aus dem die dem ersten Betriebsfluidstrom entzogenen Feststoffpartikel wieder herausgewaschen werden können. Gemäß der Erfindung kann nämlich vorgesehen sein, dass die in dem ersten Betriebsfluidstrom mittels der Filtereinrichtung entzogenen Partikel der Filtereinrichtung entnommen und anschließend hinsichtlich ihrer chemischen Beschaffenheit oder ihres Materials untersucht werden.
Durch einen Vergleich der chemischen Beschaffenheit bzw. des Materials einzelner über die die Filtereinrichtung herausgefilterter Partikel mit dem in einer vorgegebenen Materialdatenbank enthaltenen chemischen Zusammensetzungen bzw. Materialien kann dann festgestellt werden, von welcher Komponente oder von welchen Komponenten der Vorrichtung einzelne Partikel stammen oder stammen könnten. Im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren kann also beispielsweise festgestellt werden, ob es sich bei einzelnen Partikeln um Partikel des Kurbelgehäuses oder der Herstellung des Kurbelgehäuses (z. B. Sandpartikel oder Schleifspäne) handelt oder beispielsweise um Partikel, die von verschleißbedingtem Abrieb herrühren.
Der von der Abscheideeinrichtung kommende zweite Betriebsfluidstrom kann ebenfalls wieder dem Betriebsfluidkreislauf zugeführt werden.
Wenn das erfindungsgemäße Verfahren im Zusammenhang mit Verbrennungsmotoren angewendet wird, kann der Betriebsfluidstrom beispielsweise im Bereich zwischen 51/min und 501/min oder im Bereich zwischen 101/min oder 401/min liegen. Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur 1 zeigt das Grundprinzip der Erfindung anhand eines schematischen Schaltplans.
Ein hier nur sehr schematisch dargestellter Verbrennungsmotor 1 weist in ein seinem Inneren einen Betriebsfluidkreislauf (Motoröl kreislauf) auf. An einer ersten Abzweigstelle 2 kann Betriebsfluid (Motoröl) aus dem
Betriebsfluidkreislauf (Motoröl kreislauf) des Verbrennungsmotors abgezweigt und über Ventile 3, 4 von einer Pumpe 5 der erfindungsgemäßen Analysevorrichtung angesaugt werden.
Über einen Wärmetauscher 6 kann der von dem Betriebsfluidkreislauf des Motors abgezweigte Betriebsfluidstrom temperiert (z. B. beheizt oder gekühlt) werden. Anschließend strömt der abgezweigte Betriebsfluidstrom zu einem Eingang 7 einer Abscheideeinrichtung 8, bei der es sich um einen Fliehkraftabscheider (z.B. ein Flydrozyklon) handeln kann. Die
Abscheideeinrichtung 8 weist einen ersten Ausgang 9 und einen zweiten Ausgang 10 auf. Der über den Eingang 7 in die Abscheideeinrichtung 8 einströmende abgezweigte Betriebsfluidstrom wird auf einen über den ersten Ausgang 9 abströmenden ersten Betriebsfluidstrom und einen über den zweiten Ausgang 10 abströmenden zweiten Betriebsfluidstrom aufgezweigt. Der erste Betriebsfluidstrom 9 ist deutlich kleiner als der zweite Betriebsfluidstrom. Das Volumenstromverhältnis der beiden Betriebsfluidströme kann beispielsweise kleiner als 1 :10 oder kleiner als 1 :15 oder kleiner als 1 :20 sein.
Der über den ersten Ausgang 9 abströmende erste Betriebsfluidstrom weist aber eine wesentlich größere Partikelkonzentration auf als der über den zweiten Ausgang 10 abströmende zweite Betriebsfluidstrom. Die Abscheideeinrichtung 8„lenkt“ somit die meisten über den Eingang 7 zu strömenden Partikel in den ersten Betriebsfluidstrom. Beispielsweise können mehr als 80% oder mehr als 90% oder mehr als 95% in den ersten Betriebsfluidstrom geleitet werden. Der zweite Betriebsfluidstrom strömt über den zweiten Ausgang 10 , ein Ventil 11 direkt oder indirekt über einen Filter 12, bei dem es sich beispielsweise um einen Zellulosefilter handeln kann, und eine weitere Abzweigstellte 13 zurück in den Betriebsfluidkreislauf des Motors 1.
Der erste Betriebsfluidstrom strömt über den ersten Ausgang 9 zu einer elektronischen bzw. optoelektronischen Auswerteeinrichtung 14. Die Auswerteinrichtung 14 wird also von dem ersten Betriebsfluidstrom durchströmt. Während des Durchströmens wird dabei mindestens ein Parameter der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel gemessen bzw. ausgewertet. Beispielsweise kann die Konzentration oder die Anzahl der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend dazu kann die Verteilung der Partikelgrößen der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Konzentration oder die Anzahl von Partikeln bestimmter vorgegebener Partikelgrößen bzw. Partikelgrößenbereiche ermittelt werden.
Sofern in dem ersten Betriebsfluidstrom„kritische Partikel“ enthalten sind, kann der erste Betriebsfluidstrom über ein Ventil 15 einem„waschbaren Filter“ (z. B. eine Metallgewebefilter) und weiter über ein Ventil 17 zurück in den Betriebsfluidkreislauf des Motors 1 geleitet werden. Über den Filter 16 herausgefilterte Partikel können dem Filter 16 entnommen werden, (z. B. aus dem Filter 16 ausgewaschen werden) und hinsichtlich ihrer chemischen Beschaffenheit bzw. Materialzusammensetzung näher analysiert werden. Durch diese Weise kann beispielsweise festgestellt werden, von welcher Komponente des Motors 1 einzelne Partikel stammen bzw. stammen könnten.
Durch Umschalten des Ventils 15 kann der ersten Betriebsfluidstrom auch direkt, d. h. unter Umgehung des Filters 16 über das Ventil 17 zurück in den Betriebsfluidkreislauf des Motors geleitet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Analysieren der in einem Betriebsfluid einer Vorrichtung (1 ) enthaltenen Partikel,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Analysieren während des Betriebs der Vorrichtung (1 ) erfolgt, wobei Betriebsfluid während des Analysierens einen Betriebsfluidkreislauf der Vorrichtung (1 ) durchströmt, wobei
- an einer ersten Abzweigstelle (2) des Betriebsfluid kreislaufs ein Betriebsfluidstrom abgezweigt wird,
- der abgezweigte Betriebsfluidstrom einer Abscheideeinrichtung (8) zugeführt wird, die den abgezweigten Betriebsfluidstrom aufzweigt in o einen ersten Betriebsfluidstrom und einen zweiten Betriebsfluidstrom, wobei
o mittels der Abscheideeinrichtung (8) ein Großteil der in dem abgezweigten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel dem ersten Betriebsfluidstrom zugeführt werden, und
- mittels einer Auswerteeinrichtung (14) mindestens ein Parameter der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Abscheideeinrichtung (8) mehr als 80% oder mehr als 90% oder mehr als 95% der in dem abgezweigten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel dem ersten Betriebsfluidstrom zugeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine auf dem Prinzip der Fliehkraftabscheidung basierende Abscheideeinrichtung (8) verwendet wird.
4 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Abscheideeinrichtung ein Hydrozyklon verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebsfluidstrom stets kleiner als der zweite Betriebsfluidstrom ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenstromverhältnis des ersten Betriebsfluidstroms in Bezug auf den zweiten Betriebsfluidstrom kleiner als 1 :10 oder kleiner als 1 :15 oder kleiner als 1 :20 ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinrichtung (14) ermittelt wird,
a. die Konzentration oder die Anzahl der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel, und/oder
b. die Verteilung der Partikelgrößen der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel, und/oder
c. die Konzentration oder die Anzahl von Partikeln bestimmter vorgegebener Partikelgrößen bzw. Partikelgrößenbereiche.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der flüssige Anteil des ersten Betriebsfluidstroms nach der Auswertung durch die Auswerteeinrichtung (14) wieder dem Betriebsfluid kreislauf zugeführt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Auswerteeinrichtung (14) dem ersten
Betriebsfluidstrom mittels einer Filtereinrichtung (16) Partikel entzogen werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dem ersten Betriebsfluidstrom mittels der Filtereinrichtung (16) entzogenen Partikel der Filtereinrichtung entnommen werden, wobei die entnommenen Partikel hinsichtlich ihrer chemischen Beschaffenheit oder ihres Materials untersucht werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Vergleich der chemischen Beschaffenheit oder des Materials mindestens eines entnommenen Partikels mit den in einer Materialdatenbank enthaltenen chemischen Zusammensetzungen bzw. Materialien ermittelt wird, von welcher Komponente oder von welchen Komponenten der Vorrichtung der mindestens eine entnommene Partikel stammt oder stammen könnte.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Betriebsfluidstrom dem Betriebsfluidkreislauf zugeführt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Motor (1 ), insbesondere ein Verbrennungsmotor ist.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsfluid ein Öl ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsfluidstrom im Bereich zwischen 5 l/min und 50 l/min liegt
16. Vorrichtung zum Durchführens des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung
- eine Abscheideeinrichtung (8) aufweist, die
o einen Eingang (7) aufweist, der mit einer ersten Abzweigstelle (2) eines Betriebsfluidkreislaufs einer Vorrichtung (1 ) in Strömungsverbindung steht, wobei über die erste Abzweigstelle (2) ein Betriebsfluidstrom aus dem Betriebsfluidkreislauf abgezweigt wird und die
o einen ersten Ausgang (9) und einen zweiten Ausgang (10) aufweist, wobei die Abscheideeinrichtung so dimensioniert ist, dass der über den ersten Ausgang (9) abströmende erste Betriebsfluidstrom stets kleiner als der über den zweiten Ausgang (10) abströmende zweite Betriebsfluidstrom ist und einen Großteil der Partikel enthält, die in dem über den Eingang (7) zuströmende Betriebsfluidstrom enthalten sind, und
- eine Auswerteeinrichtung (14), mittels der mindestens ein Parameter der in dem ersten Betriebsfluidstrom enthaltenen Partikel ermittelt wird.
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