專利名稱:發(fā)動機冷卻和潤滑的組合系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機冷卻和潤滑的組合系統(tǒng)，具體地說，該系統(tǒng)能使機油起到潤滑和冷卻的雙重功能。
人們已經(jīng)知道，1937年4月27日和1983年11月8日公布的專利號為2078449和4413597的美國專利中提出了機油不僅可用于潤滑而且可用于冷卻。1984年5月22日公布的專利號為4449487的美國專利中，克魯杰(Kruger)等人又提出機油可用于車輛駕駛室的加熱。然而，克魯杰等人所述的系統(tǒng)中需要二個獨立的分別用于冷卻油和潤滑油的油泵。1964年12月29日公布的專利號為3102998的美國專利中，威廉斯(Williams)提出利用冷卻的潤滑油來冷卻送入發(fā)動機中的增壓空氣。然而在威廉斯所述的系統(tǒng)中，經(jīng)過中間冷卻器的油還須全部流過油冷卻器，這樣就要求油冷卻器具有足以使所有油都冷卻到中間冷卻器要求的溫度的能力，而這個溫度可能比潤滑要求的溫度還低。威廉斯尚未提及機油可對發(fā)動機進行冷卻和潤滑的雙重用途。因此，提供一種完全的兼有潤滑和冷卻功能的系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能使駕駛室加熱又能使增壓空氣冷卻，將是人們所希望的。
本發(fā)明的一個目的是提供一種能使機油對發(fā)動機起到冷卻和潤滑雙重功能的系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一目的是提供這樣一種系統(tǒng)，它還能給駕駛室加熱。
本發(fā)明更進一步的目的是提供這樣一種系統(tǒng)，它無須將所有的油都冷卻到增壓空氣冷卻器所要求的溫度就能對增壓空氣進行高效率的有效冷卻。
在實現(xiàn)上述的和其它目的的本發(fā)明技術(shù)解決方案中，機油是從發(fā)動機油槽中泵送到獨立的潤滑回路和發(fā)動機冷卻回路的。潤滑回路潤滑受磨損的主軸承、頂置凸輪和發(fā)動機的其它部件。冷卻回路包括發(fā)動機缸頭和缸體內(nèi)的冷卻管道，從發(fā)動機出來的熱油經(jīng)操作者控制的閥流到駕駛室加熱器后回到油槽，從發(fā)動機出來的熱油還經(jīng)溫度控制閥通過旁通管路流到油槽或者流到熱交換器，溫度控制閥是依據(jù)感受發(fā)動機缸體內(nèi)的油道中的潤滑油溫度而動作的。熱交換器有一個與油槽連通的較高溫度的油的出口和一個先通往增壓空氣冷卻器后與油槽連通的較低溫度的油的出口。
附圖是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的發(fā)動機冷卻和潤滑系統(tǒng)示意圖。
內(nèi)燃機10包括一個缸頭12、一個缸體14、一個油槽16和一個油泵18。缸體14有多個氣缸，附圖中示出了其中的一個?；钊?2在氣缸20內(nèi)往復(fù)運動，連桿24將活塞22與曲軸26相連接。缸頭12包括進氣口28、排氣口(圖中未示出)、閥30、閥座32和由頂置凸輪軸35驅(qū)動的搖桿34。
泵18將油從油槽16抽出并泵送到主油道36，油從主油道36最后經(jīng)彼此呈并聯(lián)關(guān)系連接的獨立的潤滑回路和冷卻回路流回到油槽16。
潤滑油從主油道36經(jīng)管路38流到過濾器40。當(dāng)旁通閥44依據(jù)過濾器40的阻塞程度而打開時，旁通管路42使油繞過濾器迂回流過。油從過濾器40經(jīng)壓力調(diào)節(jié)閥46和管路48流到油槽，油也可以從過濾器40經(jīng)管路50流到發(fā)動機缸體14內(nèi)的潤滑油道52。
潤滑油道52將潤滑油送到發(fā)動機常規(guī)的潤滑系統(tǒng)，如主軸承潤滑通道54和油噴霧器56。潤滑油還從潤滑油道52經(jīng)管路58流到缸頭潤滑油道60，該油道60將潤滑油送到搖桿34和頂置凸輪軸35的軸承。缸頭上的潤滑油先匯集在油道62而后由排油管路64流回油槽16。
發(fā)動機冷卻回路包括管路100，該管路100將油從主油道36引導(dǎo)到靠近缸體20上部區(qū)域的冷卻油道102，冷卻油從冷卻油道102流到環(huán)形的冷卻劑通道104使缸體20頂部冷卻，而后流到油道106。
管路108將冷卻油從冷卻油道102送到缸頭12內(nèi)的冷卻油道110，油從冷卻油道110流過排氣口閥座32周圍的環(huán)形冷卻通道112，而后流到缸頭油道114。從油道114流出的油取道管路116和管路118兩路。管路116將在發(fā)動機中受熱了的油經(jīng)控制閥120送到駕駛室的加熱器122，然后經(jīng)管路124流回油槽16。閥120的控制機構(gòu)121最好配置在車輛駕駛室123里，由駕駛員調(diào)節(jié)送到駕駛室加熱器的熱油量;管路118將從缸頭油道114流出的油送到缸體上的油道106，管路126將油從油道106引導(dǎo)到可控溫度的恒溫閥128，該閥128最好依據(jù)主油道52內(nèi)的潤滑油的溫度來控制，潤滑油的溫度是通過溫度傳感器130檢測的，溫度傳感器130設(shè)置在缸體14中以便感受到油道52中的潤滑油的溫度。閥128或是將從管路126來的熱油經(jīng)旁通管130送回油槽16或是經(jīng)管路132送到散熱器或熱交換器134。熱交換器包括串接的第一和第二部件134a和134b。該熱交換器有一個第一出口136，一個第二出口138和一個排放口139。出口136只引出從第一部件134a流出的油。出口138的油流過第一和第二部件134a和134b，這樣一來，在出口136處的油溫將高于出口138的油溫。例如若管路132中的油溫為140℃，則出口136處的油溫可能為110℃，而出口138處的油溫可能為60℃。這種熱交換器134的結(jié)構(gòu)形式最好使較熱出口136處的體積流量高于較冷出口138處的體積流量。這樣，要求將熱油冷卻到出口138處的較低溫度的輔助熱交換器就不必具有處理所有流過熱交換器134的熱油的能力，因為流出較冷出口的流量僅為流出較熱出口136流量的一半左右。管路140將熱交換器出口136出來的冷卻后的油送回油槽16，管路142將出口138出來的油送到增壓空氣冷卻器144，而后經(jīng)管路146回到油槽16。上述的說明是對帶中間冷卻的發(fā)動機而言的，對于不帶增壓空氣冷卻器的自然進氣發(fā)動機就不需要第二出口138和管路142及146了。
如果將本系統(tǒng)用于渦輪增壓發(fā)動機(圖中未示出)，可用輔助的潤滑供給管路(圖中未示出)先把潤滑油從過濾器40引導(dǎo)到渦輪(圖中未示出)，然后送回油槽16。
權(quán)利要求
1.一種具有內(nèi)燃機的機動車中的發(fā)動機冷卻和潤滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個發(fā)動機油槽；一個發(fā)動機油泵；一個流量配分器，它有一個與油泵出口連通的入口，一個第一出口和一個第二出口；一個發(fā)動機冷卻回路，該回路接在第一出口和油槽之間以冷卻發(fā)動機的受熱部件；一個發(fā)動機潤滑回路，該回路接在第二出口和油槽之間以潤滑受磨損的發(fā)動機部件，潤滑回路與冷卻回路并聯(lián)；一個駕駛室加熱器，它有一個流體--空氣熱交換器，接在發(fā)動機和油槽之間的發(fā)動機冷卻回路中。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的冷卻和潤滑系統(tǒng)，其中冷卻回路具有一個熱交換器，該熱交換器用于冷卻機油，它有一個接受在發(fā)動機中受了熱的油的入口，一個能將以第一溫度冷卻后的油送回油槽的第一出口和一個能將以第二溫度冷卻后的油從熱交換器中排出的第二出口，第二溫度低于第一溫度;一個增壓空氣冷卻器，它能將發(fā)動機進氣的熱量傳遞給機油，它有一個與熱交換器第二出口連通的油進口和一個與油槽連通的油出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的冷卻和潤滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)還有一個溫度控制閥，它有一個接受在發(fā)動機中受熱了的冷卻油的進口、一個與熱交換器進口連通的第一出口和一個第二出口;一個使控制閥第二出口與油槽連通的旁通管路;一個能檢測發(fā)動機潤滑回路中油溫的溫度傳感器，所述溫度控制閥按照溫度傳感器測得的溫度控制流過旁通管路和熱交換器的油量。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的冷卻和潤滑系統(tǒng)，其中流量配分器具有一個在發(fā)動機缸體中延伸的孔;一個與泵出口連通的進口通道;一個在缸體內(nèi)且使所述孔與冷卻回路連通的第一出口通道;和一個使所述孔與潤滑回路連通的第二出口通道。
5.一種發(fā)動機冷卻和潤滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個發(fā)動機油槽;一個發(fā)動機油泵;一個發(fā)動機潤滑回路，它接在泵和油槽之間將油送到受磨損的發(fā)動機部件;一個能檢測潤滑油回路油溫的溫度傳感器;一個發(fā)動機冷卻回路，它與潤滑回路呈并聯(lián)關(guān)系接在泵和油槽之間，并有一個能使在發(fā)動機中受熱了的油冷卻的熱交換器、一個與油槽連通的旁通管路和一個與溫度傳感器聯(lián)接的閥，該閥按照溫度傳感器測得的油溫控制從發(fā)動機流至熱交換器和旁通管路的油的流量。
專利摘要
本發(fā)明的內(nèi)燃機包括獨立的發(fā)動機冷卻和潤滑回路，二個回路均接受從油槽泵送的機油。冷卻回路中的油繞發(fā)動機受熱部件流過，然后流到駕駛室加熱器和熱交換器或旁通管路至油槽。閥按照發(fā)動機缸體內(nèi)的局部潤滑回路油溫控制到熱交換器和旁通管路的油量。熱交換器有一對使油以不同溫度和不同流量排出的出口，少量油從較低溫度出口流出，經(jīng)增壓空氣冷卻器流回油槽，較高溫度的出口使大部分油直接流回油槽。
文檔編號F01P3/02GK87104711SQ87104711
公開日1987年12月30日 申請日期1987年6月16日
發(fā)明者加里·M·盧特雷克 申請人:迪爾公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan