用於注油轉動或擺動部件的方法和設備的製作方法

2023-10-17 06:20:09 4

專利名稱：用於注油轉動或擺動部件的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種加熱尤其用於內燃機或變速器的轉動或擺動部件的潤滑系統的方法，該潤滑系統包括設置在油槽內的至少一個吸油管以及繞過回油管線的旁通管線，其中在旁通管線內設有閥。
背景技術：
DE 27 53 716涉及一種排放熱空氣的加熱裝置，該加熱裝置設計成用於由內燃機提供動力的機動車輛，包括熱交換器，該熱交換器被供以環境空氣以將熱傳遞到在管迴路內流動的熱傳遞介質，所述管迴路還具有連接在其中的熱交換器，該熱交換器從內燃機吸收排氣熱並將該排氣熱傳遞到熱傳遞介質。用於加熱裝置的熱交換器的管迴路至少與內燃機的潤滑油迴路熱傳遞連接。在該情況下，由於流動管線內流動的熱傳遞介質的熱傳遞到乾式油槽容器內的潤滑油，實現了至乾式油槽容器內的潤滑油的熱傳遞。GB 2 381 576 A揭示了一種排氣熱回收裝置，其包括熱交換器管線和旁通管線。 熱交換器設置在熱交換器管線附近。在熱交換器管線和/或旁通管線內設置至少一個閥組件以影響熱交換器管線內的排氣流量。安裝時，至少熱交換器管線具有沿排氣流動方向的下降。EP 0 885 758 Bl涉及一種用於操作在用於機動車輛的內燃機的排氣流中的熱交換器的方法，其中排氣流可分成主管線和旁通管線。熱交換器設置在旁通管線內。在預熱階段，在主管線內能夠形成背壓，該背壓在內燃機的排氣排出口處產生反向壓力。預熱階段分成兩個階段，其中在第一階段中比在第二階段中產生更高的反向壓力。第一閥設置在旁通管線連接處之間的主管線內，其中第二閥設置在熱交換器下遊的旁通管線內。在第一階段兩個閥都關閉，而在第二階段，第一閥關閉而第二閥打開。EP 0 202 344描述了用於運輸液體貨物的鉸接式罐車，其中沿罐外部流動的介質將熱傳遞到罐的內容物。該介質是在穿過至少一個熱交換器的迴路內流動的傳熱油，該熱交換器被鉸接式罐車的內燃機的熱排氣加熱。為了減少排氣的有毒物質含量，在熱交換器上遊設置催化轉化器，燃燒氣體流過該催化轉化器。DE 199 08 088 Al涉及一種用於機動車輛的內燃機，具體是柴油內燃機，包括乘客室加熱裝置、排氣管線、冷卻劑管線以及排氣熱交換器，該冷卻劑管線與第一泵一起形成冷卻迴路，內燃機連接到該第一泵，該排氣熱交換器用於將排氣熱傳遞到加熱熱交換器。排氣熱交換器在排氣管線與用於循環介質的管線之間運行，該用於循環介質的管線形成循環迴路，加熱熱交換器直接或間接連接到該循環迴路。但是，DE 199 08 088 Al還涉及一種內燃機，尤其是柴油內燃機，其中內燃機連接到從冷卻劑管線分支的第一旁路，其中第一自動調溫閥設置在所述第一旁路中，其大程度地關閉所述旁路，直到達到中等冷卻劑溫度為止，且其在所述冷卻劑溫度以上打開。在與第一旁路並聯地延伸的第二旁路中，設有第二自動調溫閥，其在中等冷卻[sic]溫度以上大程度關閉所述第二旁路。
DE 100 47 810 Al涉及一種用於具有內燃機的機動車輛的、具有輔助加熱裝置的加熱迴路，該加熱迴路是分開的旁通迴路的一部分，該部分可經由轉換裝置切換到加熱迴路。車輛發動機的排氣系統用作輔助加熱裝置，排氣熱從該輔助加熱裝置傳遞到加熱迴路。 如果乘客室加熱裝置的熱要求不能滿足排氣熱供應，則排氣熱供應可通過發動機來增加。 但是，DE 100 47 810 Al還涉及一種用於操作用於具有內燃機的機動車輛的帶有輔助加熱裝置的加熱迴路的方法，該加熱迴路設計成排氣熱交換器，發動機排氣和冷卻劑流過該排氣熱交換器。能夠調節發動機運行參數以增加輔助加熱裝置的加熱性能。EP 1 094 214 A2涉及一種熱回收裝置，該熱回收裝置包括熱傳遞介質在其中循環通過發動機冷卻單元循環管線，以及利用發動機的排氣的排氣熱交換器，以及將循環管線的排出側與熱交換器的排出口連接的管線。排氣熱交換器在發動機冷卻單元上遊側設置成橫向穿過循環管線。將引入排氣熱交換器的熱傳遞介質調節到足以降低排氣流內包含的水蒸汽的溫度的低溫，熱從該排氣流傳遞到熱傳遞介質以降低其露點。對內燃機以其冷態(約的起動溫度)進行NEDC測試(新歐洲驅動循環)時， 燃油消耗比起動時機油溫度為約90°C的相同測試，即所謂的NEDC熱測試高約10%至15%。 其中造成該結果的原因是潤滑油在較低溫度下具有較高粘度，且燃油冷凝在氣缸壁上並進入機油中。此外，引進措施以更快地加熱催化轉化器，例如通過延遲點火、提高怠速以及通過二次空氣注入的濃化。此外，當催化轉化器尚未達到所要求的運行溫度時，在內燃機的冷起動階段期間發生大量的排氣排放。同時，所供給的主要能量被排出而未用作排氣焓。這總共組成所供給燃油的能量的約30至40%。已知通過採用使用加熱機油的複雜方法的排氣熱交換器並降低油壓來改進發動機的預熱階段。另一方面，這產生了怎樣保護髮動機，且尤其是機油在該加熱過程中避免過熱的問題。這就是使用另外的高容量油冷卻器的原因。已知的技術方案非常複雜，且僅產生燃油消耗的少量下降，因此出於經濟原因幾乎不會付諸實踐。

發明內容
本發明的目的是使用簡單裝置改進開頭所述類型的內燃機或變速器，尤其是汽車變速器，使得在冷起動階段或熱起動階段機油分別更快速地被加熱以達到運行溫度，從而不僅實現減少的燃油消耗，而且實現減少的汙染物排放，其中假定防止機油過熱。根據本發明，該目的通過以下方式實現，繞過回油管線的油旁通管線連接到油泵的抽吸管線和潤滑系統的壓力管線，其中在內燃機的情況下，油旁通管線優選地延伸穿過至少一個氣缸蓋和/或一個氣缸體和/或至少一個渦輪增壓器，且在變速器的情況下，其優選地延伸穿過內燃機的至少一個熱交換器和/或穿過至少一個加熱棒。此外，當下降到一定溫度限值以下且當超過潤滑油的一定最小壓力時，在潤滑系統的壓力管線內，油旁通管線內的旁通閥至少部分打開，從而在潤滑系統的預熱階段期間的部分潤滑油流不流過油槽，直到達到最小壓力或溫度限值為止。在將潤滑油直接饋送返回油泵之前，潤滑系統內的油更快地變熱。此外，因為通過旁通管線流回的油不流過油槽，所以待克服的潤滑系統的壓力損失減小。因為優選地將旁通管線內的油引導通過氣缸體和/或氣缸蓋，所以可通過至少部分打開旁通閥來在低溫下實現增加的油容積流量，該旁通閥可設置在氣缸蓋或氣缸體上。因此，油能夠吸收更多的熱。因為潤滑油被更快速地加熱到運行溫度，所以通過該措施在預熱階段實現減小的摩擦，並降低壓力損失。根據本發明用於加熱潤滑系統的方法不僅可有利地用在具有自動變速器的機動車輛中，而且還可用在具有手動變速器的機動車輛中，且可用於內燃機以及變速器的潤滑。 在包括內燃機以及電驅動器的混合動力車輛中，該加熱方法可用於更快速地加熱電動機/ 發電機單元，該電動機/發電機單元僅在較高溫度下才達到其最佳效率，且其還可潤滑由電動機驅動的部件。在這些情況下，有利的是利用電能存儲單元(電池)和/或逆變器的廢熱來加熱旁通管線內的油，然後該旁通管線內的油加熱電動機/發電機單元，並可為所述電動機/發電機單元以及下遊變速器提供更好的潤滑。與內燃機情況一樣，油旁通管線也可設置在自動變速器內，包括熱交換器，附加的熱通過該熱交換器在預熱階段引入變速器油內以減小摩擦。本發明可應用於由內燃機提供動力的所有類型的設備和車輛，諸如客車、卡車、巴士、摩託車、施工設備、輪船、船艇、飛機以及移動和固定裝備和設備、能量產生設備、諸如應急發電機和類似裝置。尤其在短期使用且在改變的工作負荷下，本發明實現最優潤滑以減小運動部件之間的摩擦，從而可增加機器的壽命、可降低噪聲水平、可實現較高的效率、可獲得更大的功率輸出、排放減少的排氣量，並可降低成本。在本發明的框架內，有利的是，如果潤滑系統的從油泵的排出端到油旁通管線的接點的油管線的長度構成潤滑系統的從油泵的排出口到待潤滑的最遠裝置的油管線的最大長度的至少80%。這允許流過油旁通管線的潤滑油更快速地加熱。在本文中，如果通過油旁通管線的潤滑油質量流量量至少有時大於通過吸油管和油槽的潤滑油質量流量量，則是尤其有利的。在該情況下，與沒有油旁通管線的情況相比，通過潤滑系統的總質量流量被更快速地加熱。此外，如果油旁通管線設置在其中還設置有待潤滑的裝置中的至少一個裝置的同一殼體內，從而返回的潤滑油可被更均勻地加熱，則也是方便的。如果一個或多個回油管線直接連接到油泵的抽吸管，則是尤其有利的。如果油旁通管線由導熱係數小於lW/(m*K)的隔熱材料組成以降低回流期間到周圍的熱傳遞，則在本發明的意義內也是有利的。這尤其適用於油旁通管線未布置成穿過待潤滑的裝置的場合。為了進一步加速油的加熱且為了進一步降低潤滑系統的壓力損失，如果設置在待潤滑裝置下遊的潤滑回油管線中的至少一個連接到油旁通管線，則是有利的，其中連接到油旁通管線的潤滑回油管線中的一個是排氣渦輪增壓器的一部分。對於不同的負荷和轉數要求不同的潤滑油壓力，以提供充分的潤滑並防止對待潤滑部件的損壞。根據本發明，如果只要待潤滑部件的預定轉數或速度或扭矩或力超過預設閾值，油旁通管線內的旁通閥就關閉，則是有利的。在本發明的有利實施例中，流過油旁通管線的潤滑油通過熱交換器加熱。為了甚至進一步加速潤滑油的加熱，如果用於加熱潤滑油的熱交換器經受內燃機的催化轉化器下遊的排氣，則是有利的。這裡，流過熱交換器的排氣在上遊流過閥。只要達到排氣的預設溫度限值該閥就關閉，以防止熱交換器內潤滑油的焦化。
為了降低燃燒溫度且因此還降低內燃機的氧化氮排放，在本發明的意義內流過熱交換器的排氣有利地作為回氣在下遊流過閥進入到內燃機的進氣歧管，其中只要達到預設排氣溫度限值或只要達到回氣的預設容積流量，則閥至少部分關閉。在該過程中，排氣通過熱交換器冷卻，該熱交換器導致燃燒溫度的進一步下降。因此，不需要用於回氣的附加冷卻器根據本發明，如果與熱交換器並行地流動的內燃機的排氣流過另一閥且該閥有時至少部分關閉以增加排氣流量且因此增加熱交換器內的熱交換，則是有利的。在本發明的另一有利實施例中，另外的熱交換器和另外的閥設置在油泵下遊用於冷卻，其中如果超過或低於潤滑油溫度的預設閾值，則所述閥至少部分打開。為了實現這一點，一個實施例使用流過熱交換器的諸如環境空氣或冷卻劑的冷卻介質以冷卻潤滑油。在另一個實施例中，來自內燃機的排氣流過熱交換器以加熱潤滑油並減小摩擦。如果另一閥與熱交換器和該閥並聯地設置在潤滑油管線內，則是有利的。如果超過或低於潤滑油溫度的預設閾值，則該閥至少部分關閉。如果該熱交換器設置在乘客室加熱迴路或用於加熱或冷卻電池的迴路中，則也是有利的。根據本發明，如果控制單元調節各閥的開口橫截面，且如果用於探測潤滑油壓力、 潤滑油溫度、排氣溫度、轉數、負荷和/或冷卻劑溫度的傳感器連接到控制單元，則對於控制油壓和油溫是有利的。在本發明的有利實施例中，潤滑系統、排氣管線和進氣歧管是內燃機的部分。根據本發明，如果潤滑系統的至少一部分設置在連接到內燃機的變速器中，且如果內燃機和變速器是機動車輛的部分，則也是有利的。這裡，如果排氣熱交換器是雙管單元，使得變速器油和機油可同時被加熱，且排氣熱交換器通過導熱係數小於lW(m*K)的隔熱材料連接到排氣管線，則是尤其有利的。排氣管線內各閥的密封是尤其重要的，這是因為緊密密封不僅增加加熱效率而且在關閉位置防止油被意外加熱，例如在高發動機負荷和高轉數(rpm)下被意外加熱。這使得附加油冷卻器的應用變得多餘。根據本發明，因此如果排氣管線內的閥設計成單件三通閥且所述閥呈雙側作用提升閥形式，則是有利的，其中提升閥具有兩個密封表面。密封表面中的一個密封表面設置在閥的外端，像設置在內燃機氣缸蓋的排氣閥上。第二密封表面設置在提升閥的相反側上，閥杆從該相反側延伸到致動裝置。在其致動狀態，閥的外端關閉排氣旁路，且在非致動狀態，提升閥的內部密封表面關閉到熱交換器的管線。


其它有利實施例在從屬權利要求和以下

中揭示。其中圖1示出內燃機中本發明的第一實施例的示意圖；圖2示出內燃機中本發明的第二實施例的示意圖；圖3示出冷態下本發明的另一實施例的示意圖；圖4示出熱態下圖3的實施例的示意圖；圖5示出自動變速器中本發明的實施例的示意具體實施例方式在不同附圖中，相同的部件總是用相同的附圖標記表示。因此，它們通常僅描述一次。

圖1以示意圖示出內燃機30。內燃機30包括排氣管線14，在該排氣管線14中設有催化轉化器10。在所示示例性實施例中，內燃機30示出為四缸發動機，其四缸歧管併入公共排氣管線14。沿排氣的排氣流動方向看，在催化轉化器10下遊排氣管線14內設有熱交換器8， 且在催化轉化器上遊設有渦輪增壓器24。內燃機30包括潤滑油系統16。潤滑油系統包括油槽1、吸油管2、油泵3、潤滑氣缸蓋12和氣缸體15以及渦輪增壓器24的待被潤滑的裝置 31、油盤5以及油壓安全閥4。此外，旁通閥17分配給潤滑油系統16。旁通閥17調節機油通過潤滑油旁路23 的流動，從而可將機油的溫度和壓力調節到最佳值。因此潤滑油系統16具有多個回油管線 19。排氣閥或排氣再循環閥20、21、41，優選地是EGR控制閥至少在排氣流上遊設置在熱交換器8的前方，其中所述EGR控制閥控制流過熱交換器8的排氣流並因此間接控制油溫。熱交換器8整合到潤滑油系統16內，從而在內燃機30的預熱階段期間，油通過排氣熱被加熱。作為熱交換器8的替代方式，能夠使用一個或多個電加熱元件，尤其是加熱棒，該電加熱元件也用於加熱旁通管線內的油的目的。尤其在自動變速器的情況下，使用排氣/ 油熱交換器來加熱旁通管線內的油是顯然的選擇。在所示示例性實施例中，附加排氣閥13與熱交換器8並聯地設置排氣管線14內， 該附加排氣閥13調節通過繞過熱交換器8的排氣旁路38的排氣流。閥29和具有供給管線27和排出管線28的熱交換器26在油泵3的下遊設置在潤滑油系統16內，用於控制油溫和油壓。此外，在繞過熱交換器26的另一油旁通管線內，設有閥25，該閥25用於調節油壓和油溫。熱交換器26可用作油冷卻器以加熱車輛的乘客室。為了調節油壓和油溫，控制單元18連接到閥13、17、20、21、25、29和41以及用於確定潤滑油壓力32、潤滑油溫33、排氣溫度34、轉數35、負荷36和冷卻劑溫度37的傳感器。在內燃機30的進氣系統6內設有連接到渦輪增壓器24的節流閥7，該渦輪增壓器 24在下遊饋送到進氣歧管9。為了降低燃燒溫度，進氣歧管連接到排氣管線14以通過排氣再循環閥21 (其可能是EGR控制閥)連接到回氣管線，其中該連接設置在熱交換器8下遊。 在該情況下，熱交換器8可能是EGR熱交換器。這減少有毒氮氧化物的排放量。通過圖1中所示的有利實施例，在內燃機30的預熱階段，機油被更快地加熱。通過第二排氣閥13控制的排氣旁路38並聯於熱交換器8延伸，從而避免熱交換器內的機油過熱。熱交換器8優選地是逆流流動型的，其尺寸設置成使得機油儘可能快地被加熱，而排氣儘可能被冷卻。圖2示出本發明的有利實施例。與圖1相反，熱交換器的排氣排出口僅連接到進氣歧管9，從而排氣閥13和排氣再循環閥20就變得多餘。本發明該有利實施例中的熱交換器具有兩個功能。一方面，熱交換器8在預熱階段通過排氣溫度加熱機油以避免高燃燒溫度。另一方面，由於返回到進氣歧管19的排氣被潤滑油冷卻，熱交換器8用作排氣再循環管線22的冷卻器。這使得用於排氣再循環管線的另外的冷卻器和用於控制排氣容積流量的任何另外的閥變得冗餘。圖3示出處於冷態、例如在起動機動車輛之後不久油潤滑裝置的示例性實施例。 以粗線示出通過旁通閥17的主要油流。油從氣缸蓋12流到渦輪增壓器24內。旁通管線從渦輪增壓器24引導到開口的旁通閥17，油穿過該旁通閥17繼續流動並與來自渦輪增壓器的回油管線19相交。從該位置，油穿過熱交換器8繼續流動，在熱交換器8處油被熱排氣加熱。然後油經由油盤返回，在油盤處返回管線23連接到吸油管2，從而熱油可直接被油泵3吸取。還以粗線示出穿過熱交 換器8的排氣流。熱排氣從催化轉化器10流到排氣管線 14內，並從該處穿過開口排氣再循環閥21進入熱交換器28，在熱交換器28處冷油被加熱， 且排氣由此被冷卻。冷的排氣從該位置流動通過排氣再循環管線22返回到進氣歧管9。一旦低於油壓的一定閾值，則油旁通閥17完全或至少部分關閉，從而內燃機30內的油壓可再升高。當超過最大油溫時，油旁通閥17完全或至少部分關閉；排氣再循環閥21然後也關閉，或者替代地，圖4所示的EGR旁通節流閥打開。圖4示出處於熱態的簡化實施例中的系統。旁通閥17完全或至少部分關閉，從而僅非常小的油容積流量穿過熱交換器8。(這裡以粗線示出的)潤滑油的主要部分然後流過例如主曲軸軸承、連桿頭軸承、凸輪軸軸承的軸承點31，活塞潤滑孔、凸輪軸調節器、從動凸輪等，也穿過返回管線19或直接回到油盤1。排氣再循環閥21可以是關閉或打開的。在排氣再循環閥21打開的情況下，如果排氣經由另一 EGR旁通節流閥39返回到排氣再循環管線22和進氣歧管9，則是有利的。圖5示出與自動變速器40組合的系統。排氣從內燃機(未示出)流過催化轉化器10進入三通閥41。在冷態下，排氣流過熱交換器8並加熱變速器油，該變速器油通過旁通閥17釋放。在熱態下，排氣不流過熱交換器8，而是流過旁通管線38，且旁通閥17完全或至少部分關閉。當油壓增加時，油泵3的容積流量或多或少線性下降，這尤其發生在低油溫時。但是，當容積流量下降時，油與氣缸蓋12或氣缸體15之間的熱傳遞係數分別下降，從而油能夠分別從氣缸蓋12或氣缸體15吸收僅少量的熱。安全閥4在非常高的壓力下打開。這使得通過氣缸蓋12和氣缸體15的油容積流量下降，從而降低了油泵3的機械泵送效率。因此，油與氣缸體15或氣缸蓋12的金屬之間的熱傳遞係數分別下降。由於在低溫下通過氣缸體15且尤其是通過氣缸蓋12的容積流量增加，通過本發明的實施例可實現低溫下熱傳遞係數的增加。這通過根據溫度、壓力、發動機轉數和/或負荷至少部分打開(旁通)閥17來實現。可通過電氣裝置或通過機械裝置藉助於傳動裝置或者藉助於葉輪的變速增加油泵3的輸出量來支持該目的。作為另一支持，可考慮使油流過氣缸蓋12內串聯而非並聯的回油孔，即遵守逆流流動原理。為此目的，有利的是使油首先流過氣缸蓋12的主回油孔，然後使其在排出側端處藉助於閥沿相反方向流回通過氣缸蓋12的另一主回油孔，從而增加油通過氣缸蓋12的流動路徑。所述閥可設置在油盤內旁通管線23的另一端處。存在於內燃機30的油通道內的油僅是總油量的一部分，通常僅10%。在本領域已知的方法中，在預熱階段，所有油量被均勻加熱。本發明的中心思想是存在於油通道內的潤滑油的有目的的快速加熱。這通過將一個或多個氣缸蓋12的油通道通過旁通管線23連接到油泵的抽吸側來實現，其中在旁通管線23的端部處形成真空以防止油流回油盤1而不是流回油通道。這意味著，在發動機的預熱階段，僅總油量中的可快速加熱的少量用於潤滑。旁通管線23端部處的真空可通過直接將旁通管線23連接到油泵3的抽吸側或通過直接連接到吸油管2而產生。為此目的，該旁通管線23可用一體的吸油管線2至少部分整合到合成油盤內，這導致改進的隔離和減少的熱損失。此外，旁通管線23的在油槽1內的端部可緊鄰吸油管2的開口設置，使得旁通管線端部的開口朝向吸油管2的開口方向，與其形成0°至45°之間的角。該布置提供方便的安裝以及改型的選項。為了改進氣缸蓋內油的熱傳遞，還可想到採用回油孔內的帶翼本體，例如通過在氣缸體15或氣缸蓋12內提供油通道的粗糙表面，尤其是通過包含螺紋，由此實現可流過的油量的減少。
此外，能夠在旁通管線23內包含其它有源熱源，例如電加熱棒或加熱元件，優選地是一個或多個PTC加熱棒、EGR油冷卻器(排氣再循環冷卻器)、全流動冷卻器或類似裝置，從而在預熱階段期間快速加熱油通道內的油。此外，還會考慮到至少在預熱階段使排氣管線14經由另一閥直接穿過油槽1或與油槽1相鄰或進入旁通管線23。這會成倍增加熱傳遞，且熱交換器8在適當的情況下可能是多餘的。此外，通過預熱階段的發動機控制，至少小部分的排氣流可能首先以目標方式被調節穿過熱交換器8，以加熱旁通管線23內的油，且在一定時間之後，可關閉通過旁通管線 23的油流以防止排氣熱交換器8內的焦化。較高優先級的控制參考變量可能是作為轉數和負荷的函數的所要求的油壓，且較低優先級可能是所要求的油溫。還可考慮到利用氣缸蓋12與吸油管線2之間的高度勢差來改進旁通管線23內的流動性能，或相應地儘可能大得設計該高度勢差。此外，還可能有利的是通過使用陶瓷管在閥17上遊的排氣側使用用於旁通管線 23和/或用於EGR旁通管線(排氣再循環管線)的熱隔離，使得當排氣再循環閥21關閉時，限制排氣熱交換器8和排氣再循環閥21的溫度。具有管的集油盤可優選地在吸油管2的前方整合到油槽1的油盤(未示出)內， 用於收集從氣缸蓋內的軸承和曲軸返回並由此還被加熱的油，並將其直接饋送回到油泵而不需加熱油槽。在該情況下，閥17還可在將旁通管線23與集油盤的管組合之後整合到油盤內，其中非返回閥必須放置在集油盤的管內，從而來自旁通管線23的油不能流回到集油盤內。集油盤與潤滑噴嘴的組合可能是有利的，該集油盤與潤滑噴嘴設置在連杆內以冷卻活塞，從而油容積流量增加，其中潤滑噴嘴仍切換到冷起動階段。可按要求從排氣流轉換用於加熱旁通管線23內油的排氣流。在離渦輪增壓器較大距離處在渦輪增壓器前方通過通常可利用的EGR閥(排氣再循環閥)轉換排氣將是尤其有利的，其中能夠以小尺寸並獨立於EGR校準實現高質量流量的排氣。因此，可將油加熱而不影響燃燒溫度和排氣的形成。關於排氣再循環的應用，可能是有利的是，如果EGR散熱器布置將氣體以相對於豎直方向傾斜高達40度的角豎直地引導，則將冷凝水引入排氣中。如果內燃機30既沒有渦輪增壓器又沒有排氣再循環，則在主排氣流中的附加節流閥可產生壓差並因此可使增加的容積流量通過熱交換器8 本發明並不限於所示示例性實施例。可以想到將熱交換器26連接到排氣管線14 以引起潤滑油更快速的加熱。閥的布置也可以變化，其中閥可設置在各種熱交換器下遊而不是上遊，且反之亦然。本發明可用於發動機部件、變速器部件以及車輛的其它運動部件的潤滑。
權利要求
1.一種方法，所述方法用於加熱尤其用於內燃機(30)或變速器、優選的是自動變速器的轉動或擺動部件的潤滑系統(16)，所述潤滑系統(16)包括設置在油槽(1)中的至少一個吸油管O)以及繞過回油管線(19)的油旁通管線(23)，其中閥(17)設置在所述油旁通管線(23)中，其特徵在於，所述旁通管線03)和/或所述回油管線(19)中的至少一根回油管線連接到油泵(3)的抽吸管線和潤滑系統(16)的壓力管線，其中所述潤滑系統(16)的從所述油泵(3)的排出口直到所述油旁通管線03)的接點的油管線的長度優選地是潤滑系統 (16)的從所述油泵(3)的所述排出口到待潤滑的最遠的裝置(31)的油管線的全長的至少 80%，並且，在內燃機(30)的情況下，所述旁通管線優選地布置成穿過至少一個氣缸蓋(12)和/或一個氣缸體(15)和/或至少一個渦輪增壓器04)，並且，在變速器的情況下，所述旁通管線優選地布置成穿過內燃機(30)的至少一個熱交換器(8)和/或至少一個電加熱元件，並且，如果溫度下降到一定溫度限值以下且如果在所述潤滑系統(16) 的壓力管線中超過潤滑油的一定最小壓力，則旁通閥(17)至少部分打開，從而在所述潤滑系統(16)的預熱階段中的至少一部分潤滑油流不流過所述油槽(1)，直到至少達到所述最小壓力或所述溫度限值為止，並且，通過所述油旁通管線的潤滑油質量流量至少有時大於通過吸油管O)的潤滑油質量流量。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，只要待潤滑部件的預設轉數或速度或扭矩或力超過預設閾值，所述旁通閥(17)就關閉，並且/或者所述油泵(3)的輸出功率尤其在預熱階段相對於預設轉數、速度、扭矩或力增加，以在所述油管線內產生增大的泵容積流量。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，流過所述油旁通管線03)和/或所述回油管線(19)中的至少一根回油管線的潤滑油由熱交換器(8)加熱。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，內燃機(30)的排氣流過所述熱交換器(8) 以加熱潤滑油，並且流過所述熱交換器(8)的排氣在上遊流過排氣閥/排氣再循環閥00、 21、41)，並且只要達到排氣或潤滑油的預設溫度限值，所述排氣閥/排氣再循環閥(20、21、 41)就關閉，並且/或者至少一部分排氣流過在所述油槽(1)正上方或鄰近所述油槽(1)的可控閥而進入或流過油盤或進入所述旁通管線，以增加熱傳遞。
5.如權利要求3或4所述的方法，其特徵在於，流過所述熱交換器(8)的排氣流過排氣再循環閥(21)，並在下遊作為排氣再循環02)連接到內燃機(30)的進氣歧管(9)，並且， 只要達到排氣的預設溫度限值或達到排氣再循環的預設容積流量，所述排氣再循環閥就至少部分關閉。
6.如權利要求3至5中的一項所述的方法，其特徵在於，與所述熱交換器(8)並行流動的所述內燃機(30)的排氣流過排氣閥(13)，並且，所述第二排氣閥(1 有時至少部分關閉，以增加排氣流量並由此增加所述熱交換器⑶中的熱傳遞。
7.如權利要求1至6中的一項所述的方法，其特徵在於，熱交換器06)和閥09)在下遊設置在所述油泵C3)後面以用於冷卻目的，並且，如果超過或低於預設潤滑油溫度限值， 或如果低於冷卻劑進入溫度(XT)或冷卻劑排出溫度08)的預設閾值，則所述閥09)至少部分打開。
8.如權利要求7所述的方法，其特徵在於，閥09)和閥05)與所述熱交換器06)並聯地設置在所述潤滑油管線中，並且，如果超過或低於預設潤滑油溫度限值，則所述閥05) 至少部分關閉。
9.如權利要求1至8中的一項所述的方法，其特徵在於，電子控制單元(18)控制所述閥(13、17、20、21、25、29、41)中的至少一個閥。
10.一種設備，所述設備用於加熱尤其用於內燃機(30)或變速器、優選的是自動變速器的轉動或擺動部件的潤滑系統(16)，且優選地用於實施如權利要求1至9所述的方法，所述潤滑系統(16)包括設置在油槽(1)中的至少一個吸油管(2)和繞過回油管線(19)的油旁通管線(23)，其中旁通閥(17)設置在所述油旁通管線03)中，其特徵在於，所述油旁通管線03)和/或所述回油管線(19)中的至少一根回油管線連接到油泵⑶的抽吸管線和潤滑系統(16)的壓力管線，其中，在內燃機(30)的情況下， 所述油旁通管線優選地布置成穿過至少一個氣缸蓋(1 和/或一個氣缸體(15)和 /或至少一個渦輪增壓器(M)，並且，在變速器的情況下，所述油旁通管線優選地布置成穿過所述內燃機(30)的至少一個熱交換器(8)和/或至少一個加熱元件，並且，在所述潤滑系統(16)的預熱階段中的至少一部分潤滑油不流過所述油槽(1)，直到至少達到油壓限值或油溫限值為止，並且，通過所述油旁通管線03)的潤滑油質量流量至少有時大於通過所述吸油管O)的潤滑油質量流量。
11.如權利要求10所述的設備，其特徵在於，所述潤滑系統(16)的從所述油泵(3)的排出口直到所述油旁通管線03)的接點的油管線的長度是所述潤滑系統(16)的從所述油泵(3)的所述排出口到待潤滑的最遠的裝置(31)的油管線的全長的至少80%。
12.如權利要求10或11所述的設備，其特徵在於，所述油旁通管線03)和/或所述回油管線(19)中的至少一根回油管線連接到所述熱交換器(8)，並且，用於加熱所述潤滑油的所述熱交換器⑶設置在內燃機(30)的排氣系統中催化轉化器(10)後面的下遊，並且， 在熱交換器(8)的上遊設有排氣閥或排氣再循環閥(20、21、41)，所述排氣閥或排氣再循環閥O0、21、41)根據至少油溫或排氣溫度改變流量。
13.如權利要求12所述的設備，其特徵在於，排氣再循環閥設置在所述熱交換器 (8)的下遊，並且，所述第一排氣再循環閥在下遊連接到內燃機的進氣歧管(9)。
14.如權利要求12或13所述的設備，其特徵在於，排氣閥(13)設置在與所述熱交換器 (8)並聯地延伸並繞過所述熱交換器(8)的排氣旁通管線(38)中，以便至少有時增加排氣流量並因此還增加所述熱交換器(8)中的熱傳遞。
15.如權利要求10至14中的一項所述的設備，其特徵在於，為了冷卻目的，熱交換器 (26)和閥09)設置在與所述主油管線並聯的所述油泵(3)後面下遊的潤滑油管線中，並且，閥05)設置在所述主油管線中。
16.如權利要求12至15中的一項所述的設備，其特徵在於，熱交換器(8)設置在排氣管線(14)內，並通過導熱係數小於IW/(m*K)的隔熱材料連接到所述排氣管線(14)，並且， 所述熱交換器(8)是雙管型，並且連接到內燃機(30)的潤滑系統和/或變速器的潤滑系統，並且，所述內燃機(30)和所述變速器是機動車輛的部件。
17.如權利要求10至16中的一項所述的設備，其特徵在於，電子控制單元(18)連接到所述閥(13、17、20、21、25、29、41)中的至少一個閥以及用於確定潤滑油壓力(32)、潤滑油溫度(33)、負荷(36)和/或冷卻劑溫度(27、37)和/或08)的至少一個傳感器。
18.如權利要求10至17中的一項所述的設備，其特徵在於，所述油旁通管線03)至少部分由導熱係數小於IW/(m*K)的隔熱材料構成。
19.如權利要求10至18中的一項所述的設備，其特徵在於，所述油旁通管線03)設置在設置有待潤滑的裝置(31)中的至少一個裝置的同一殼體(1 中，其中，在內燃機(30) 的情況下，所述油旁通管線優選地布置成穿過所述氣缸體(1 和/或至少一個氣缸蓋(12)和/或至少一個渦輪增壓器(M)，並且，所述油旁通管線03)的另一部分整合在所述油盤(5)中並與所述油盤(5)形成為單個構件，其中所述油旁通管線03)的端部優選地設置成緊鄰所述吸油管⑵的開口，並指向所述吸油管⑵的開口的方向，其中尤其是兩端彼此形成0°和45°之間的角度。
20.如權利要求10至19中的一項所述的設備，其特徵在於，設置在待潤滑的裝置(31) 下遊的所述潤滑油返回管線(19)中的至少一根潤滑油返回管線連接到所述油旁通管線 (23)，並且，連接到所述油旁通管線03)的所述潤滑油返回管線(19)中的至少一根潤滑油返回管線是排氣渦輪增壓器的部件。
21.如權利要求10至20中的一項所述的設備，其特徵在於，所述冷卻劑管線(XT)和 (28)中的至少一根冷卻劑管線連接到用於乘客室加熱的熱交換器06)和/或電池加熱和冷卻裝置的熱交換器。
22.如權利要求10至21中的一項所述的設備，其特徵在於，至少一個排氣閥或排氣再循環閥(13、20、21、41)形成為單一部件式三通閥，其中這些部件設置為雙側作用提升閥， 其中所述提升閥包括兩個密封表面，其中一個密封表面位於所述閥的外端處，而第二密封表面位於所述閥的相對側處，所述相對側是閥杆從其延伸到操作裝置的一側，其中所述閥的外端在其致動狀態關閉排氣旁路(38)，且所述提升閥的內部密封表面在其非致動狀態關閉到所述熱交換器(8)的管線。
全文摘要
一種用於加熱潤滑系統的方法。在低溫下，潤滑油具有高粘度，這比在高溫下需要克服更多能量。該新型方法加速加熱行為，且由此降低潤滑系統的能量要求。本發明涉及一種用於加熱尤其是用於內燃機(30)或變速器，優選地是自動變速器的潤滑系統(16)的方法，該潤滑系統(16)包括設置在油槽(1)內的至少一個吸油管(2)和繞過回油管線(19)的油旁通管線(23)。旁通閥(17)設置在油旁通管線(23)內。油旁通管線(23)和/或回油管線(19)中的至少一個連接到油泵(3)的抽吸管線和潤滑系統(16)的壓力管線，並且在使用期間，在內燃機(30)內延伸，優選穿過至少一個氣缸蓋(12)、氣缸體(15)或渦輪增壓器(24)，且在使用期間，在變速器中，其優選地延伸穿過內燃機(30)的至少一個熱交換器(8)和/或穿過至少一個電加熱元件。當不再滿足定義的溫度限值且超過潤滑系統(16)的壓力管線內潤滑油的定義的最小壓力時，旁通閥(17)至少部分打開，從而在潤滑系統(16)的預熱階段期間，部分潤滑油流不流過油槽(1)。流過油旁通管線(23)和/或回油管線(19)中的至少一個回油管線的潤滑油通過熱交換器(8)被加熱。該方法尤其適於快速加熱機動車輛中的內燃機和變速器。
文檔編號F01M5/02GK102356217SQ201080012734
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月19日 優先權日2009年3月19日
發明者弗蘭克·威爾 申請人:Ino8私人有限公司