本實(shí)用新型涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，特別涉及到一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油濾清、冷卻與預(yù)熱集成系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)情況下，特別是寒冷季節(jié)，由于機(jī)油粘度大以及水溫較低，導(dǎo)致啟動(dòng)階段較高的排放和油耗。通常車輛從發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱到其最佳工作溫度，約耗時(shí)10分鐘，而這一階段因發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油粘度大以及工作溫度不佳導(dǎo)致的油耗升高甚至高達(dá)約9％。當(dāng)機(jī)油粘稠時(shí)容易導(dǎo)致軸瓦磨損，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命。目前汽車對(duì)燃料的有效利用率僅能達(dá)到三分之一，其余的能量通過(guò)冷卻介質(zhì)散熱、廢氣排放等不同的形式被排放到大氣在中，對(duì)環(huán)境造成一定的影響，也造成了能源的浪費(fèi)。

為減少環(huán)境溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的影響，傳統(tǒng)的方式是將加熱裝置單獨(dú)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，這樣會(huì)使設(shè)備的結(jié)構(gòu)、體積、工藝條件等受到限制，不僅不利于整機(jī)的布置，同時(shí)會(huì)使成本相應(yīng)增高，裝配效率降低。目前發(fā)動(dòng)機(jī)與加熱裝置之間通過(guò)管路連通，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，容易出現(xiàn)漏油、漏水等現(xiàn)象，故障點(diǎn)多，影響發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。于此同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)油的冷卻、濾清和預(yù)熱缺乏關(guān)聯(lián)性和連續(xù)性，機(jī)油的加熱效率低且加熱效果不明顯，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種機(jī)油濾清、冷卻與預(yù)熱集成系統(tǒng)，以解決上述問(wèn)題。

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題可以采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種機(jī)油濾清、冷卻與預(yù)熱集成系統(tǒng)，包括過(guò)濾子模塊和冷卻子模塊，過(guò)濾子模塊包括濾清器，冷卻子模塊包括中冷器，還包括與過(guò)濾子模塊、冷卻子模塊集成化一體設(shè)置的預(yù)熱子模塊和油路切換開關(guān)子模塊，預(yù)熱子模塊包括主體模塊、廢氣進(jìn)/出口管和廢氣流通管，廢氣進(jìn)/出口管設(shè)于主體模塊的外側(cè)，廢氣流通管設(shè)于主體模塊的內(nèi)部且分別與廢氣進(jìn)/出口管相連通，主體模塊的底部設(shè)有機(jī)油進(jìn)/出口；過(guò)濾子模塊通過(guò)機(jī)油泵與油底殼相連，油路切換開關(guān)子模塊的輸入端與過(guò)濾子模塊相連，油路切換開關(guān)子模塊至少設(shè)有三個(gè)輸出端，包括第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端，第一輸出端通過(guò)預(yù)熱子模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系與油底殼相連通，第二輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系相連通，第三輸出端通過(guò)冷卻子模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系相連通，第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端與機(jī)油泵之間設(shè)有回流閥。

進(jìn)一步的，所述過(guò)濾子模塊和冷卻子模塊分別設(shè)于主體模塊的一側(cè)，且與主體模塊的內(nèi)部相連通。

進(jìn)一步的，所述還包括與油底殼相連通的需要冷卻或潤(rùn)滑的其他部件，油路切換開關(guān)子模塊還包括第四輸出端，第四輸出端通過(guò)冷卻子模塊與其他部件相連通。

進(jìn)一步的，所述中冷器為水冷式結(jié)構(gòu)，包括與其相連的循環(huán)冷卻水管，循環(huán)冷卻水管設(shè)于主體模塊中且兩端分別露出主體模塊形成冷卻水進(jìn)/出口。

進(jìn)一步的，所述第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端上分別設(shè)有控制閥，油路切換開關(guān)子模塊中設(shè)有調(diào)節(jié)各個(gè)控制閥開度的凸輪件，凸輪件通過(guò)電動(dòng)執(zhí)行器或真空?qǐng)?zhí)行器進(jìn)行控制。

進(jìn)一步的，所述主體模塊為塑料材質(zhì)。

進(jìn)一步的，所述還包括溫度傳感器，以及分別與溫度傳感器和油路切換開關(guān)子模塊相連的ECU。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果如下：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，體積小，便于在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)布置，同時(shí)減少了加工工序，降低了生產(chǎn)成本，便于安裝、維護(hù)和更換，集機(jī)油的過(guò)濾、冷卻和預(yù)熱功能于一體，通過(guò)功能集成可提高發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)空間使用率，為應(yīng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)及其零部件小型化提供了可行性。油路切換開關(guān)子模塊可實(shí)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)多種工況下，根據(jù)機(jī)油溫度的高低智能化的控制選擇加熱機(jī)油或冷卻機(jī)油，包括發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)階段尤其是低溫冷啟動(dòng)階段縮短熱機(jī)時(shí)間功能、常溫啟動(dòng)快速熱機(jī)功能、以及常規(guī)運(yùn)行階段調(diào)控機(jī)油溫度功能，根據(jù)工況條件要求對(duì)機(jī)油溫度進(jìn)行管理以確保發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度始終保持最佳狀態(tài)。機(jī)油預(yù)熱子模塊通過(guò)廢氣的熱量實(shí)現(xiàn)冷啟動(dòng)情況下對(duì)機(jī)油快速加熱，縮短了熱機(jī)時(shí)間，在不消耗額外能源的前提下，可提升發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)性能，降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放，提高了資源的利用率，達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)，同時(shí)改善了摩擦副表面的潤(rùn)滑狀態(tài)，減少摩擦損失以及發(fā)動(dòng)零部件的磨損。通過(guò)機(jī)油過(guò)濾子模塊對(duì)機(jī)油清潔度進(jìn)行管理。通過(guò)機(jī)油冷卻子模塊對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)在高速高負(fù)荷運(yùn)行情況下以及大多數(shù)常用工況進(jìn)行冷卻，很好地確保了發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作。同時(shí)可根據(jù)需要對(duì)增壓器或其他需要冷卻或潤(rùn)滑的部件進(jìn)行冷卻，使用十分方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述的機(jī)油濾清、冷卻與預(yù)熱集成系統(tǒng)的原理圖。

圖2為本實(shí)用新型所述的機(jī)油濾清、冷卻與預(yù)熱集成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型所述的凸輪件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

參見圖1～圖3，本實(shí)用新型所述的一種機(jī)油濾清、冷卻與預(yù)熱集成系統(tǒng)，包括過(guò)濾子模塊22和冷卻子模塊11，過(guò)濾子模塊22包括濾清器2，冷卻子模塊11包括中冷器1。還包括與過(guò)濾子模塊22、冷卻子模塊11集成化一體設(shè)置的預(yù)熱子模塊66和油路切換開關(guān)子模塊4。還包括溫度傳感器(圖中未畫)，以及分別與溫度傳感器、油路切換開關(guān)子模塊4相連的ECU(圖中未畫)。預(yù)熱子模塊66包括主體模塊3、廢氣進(jìn)/出口管6和廢氣流通管。在實(shí)際使用中，可將主體模塊3置于發(fā)動(dòng)機(jī)油箱的外部，使安裝、維護(hù)和更換十分方便。主體模塊3的底部設(shè)有機(jī)油進(jìn)/出口5。廢氣進(jìn)/出口管6設(shè)于主體模塊3的外側(cè)，廢氣流通管設(shè)于主體模塊3的內(nèi)部且分別與廢氣進(jìn)/出口管6相連通。過(guò)濾子模塊22通過(guò)機(jī)油泵8與油底殼9相連。油路切換開關(guān)子模塊4的輸入端與過(guò)濾子模塊22相連。油路切換開關(guān)子模塊4至少設(shè)有三個(gè)輸出端，包括第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端。第一輸出端通過(guò)預(yù)熱子模塊66與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系52相連通，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系52與油底殼9相連通，第二輸出端與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系52相連通，第三輸出端通過(guò)冷卻子模塊11與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系52相連通。在機(jī)油從冷卻子模塊11、預(yù)熱子模塊66流入發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系52的機(jī)油流通管路上以及機(jī)油從發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系52回入油底殼9的機(jī)油流通管路上分別設(shè)有單向閥。第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端與機(jī)油泵8之間設(shè)有回流閥10。當(dāng)主體模塊3內(nèi)的機(jī)油量超過(guò)正常工作量時(shí)，通過(guò)回流閥10使機(jī)油回到油底殼9中。

過(guò)濾子模塊22和冷卻子模塊11分別設(shè)于主體模塊3的一側(cè)，且與主體模塊3的內(nèi)部相連通。

還包括與油底殼9相連通的需要冷卻或潤(rùn)滑的其他部件51，如增壓器等。油路切換開關(guān)子模塊4還包括第四輸出端，第四輸出端通過(guò)冷卻子模塊11與其他部件51相連通。在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，通過(guò)冷卻子模塊11不僅能對(duì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系52的機(jī)油進(jìn)行有效冷卻，同時(shí)可根據(jù)需要對(duì)增壓器或其他需要冷卻或潤(rùn)滑的部件進(jìn)行冷卻。

中冷器1為水冷式結(jié)構(gòu)，包括與其相連的循環(huán)冷卻水管。循環(huán)冷卻水管設(shè)于主體模塊3中且兩端分別露出主體模塊形成冷卻水進(jìn)/出口7。當(dāng)然，也可以根據(jù)需要選擇風(fēng)冷式結(jié)構(gòu)，此時(shí)冷卻水進(jìn)/出口7中需通入外界空氣。

油路切換開關(guān)子模塊4中設(shè)有調(diào)節(jié)回流閥開度的凸輪件，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際的工況，使凸輪件通過(guò)電動(dòng)執(zhí)行器或真空?qǐng)?zhí)行器進(jìn)行控制機(jī)油的流量。凸輪件包括驅(qū)動(dòng)軸1a，驅(qū)動(dòng)軸1a上設(shè)有轉(zhuǎn)向不一的凸輪2a。凸輪2a上通過(guò)活塞桿3a連接有活塞4a，活塞4a上設(shè)有密封圈5a，活塞4a的底部設(shè)有彈簧6a。通過(guò)ECU控制電動(dòng)執(zhí)行器或真空?qǐng)?zhí)行器使驅(qū)動(dòng)軸1a帶動(dòng)凸輪2a的轉(zhuǎn)動(dòng)，使活塞4a運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)回流閥的開度對(duì)第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端機(jī)油的流量進(jìn)行有效控制。

主體模塊3為塑料材質(zhì)。過(guò)濾子模塊22、冷卻子模塊11、預(yù)熱子模塊66和油路切換開關(guān)子模塊4的大多部件為塑料材質(zhì)。

機(jī)油進(jìn)/出口5與機(jī)油泵8的管路相連，廢氣進(jìn)/出口管6與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管支管相連，冷卻水進(jìn)/出口7與冷卻水管路相連。根據(jù)工況條件通過(guò)油路切換開關(guān)子模塊4實(shí)現(xiàn)各工作狀態(tài)的控制，從而縮短低溫冷啟動(dòng)及常溫啟動(dòng)熱機(jī)時(shí)間。設(shè)置第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端的開啟溫度分別為T1、T2和T3，T1、T2和T3的溫度值依次增大，最佳工作溫度為T3。第一輸出端、第二輸出端和第三輸出端的流量分別為Q1、Q2和Q3，額定流量為Q0。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于低溫冷啟動(dòng)，即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)不久后機(jī)油溫度較低，當(dāng)溫度傳感器采集到的溫度大于T1且小于T2時(shí)，油路切換開關(guān)子模塊4切換至第一輸出端并保持全開狀態(tài)，流量Q1為最大值，通過(guò)預(yù)熱子模塊66對(duì)機(jī)油進(jìn)行快速加熱，使溫度迅速上升以接近T3，使機(jī)油潤(rùn)滑。當(dāng)溫度傳感器采集到的溫度大于T2且小于T3，即當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于常溫啟動(dòng)時(shí)，油路切換開關(guān)子模塊4開啟第二輸出端，使Q2增大，同時(shí)減小第一輸出端的開度，使Q1減小，從而使溫度平穩(wěn)過(guò)渡到T3，第一輸出端的開度越小，相應(yīng)的第二輸出端的開度越大。當(dāng)溫度傳感器采集到的溫度達(dá)到T3時(shí)，第一輸出端關(guān)閉，第二輸出端全開，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作漸漸進(jìn)入穩(wěn)定階段。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的繼續(xù)工作使機(jī)油溫度繼續(xù)上升，發(fā)動(dòng)機(jī)處于常規(guī)運(yùn)行階段，當(dāng)溫度傳感器采集到的溫度大于T3時(shí)，油路切換開關(guān)子模塊打開第三輸出端，使Q3增大，并關(guān)小第二輸出端，使Q2減小，通過(guò)冷卻子模塊對(duì)機(jī)油進(jìn)行逐步冷卻從而使機(jī)油溫度保持在T3，在工作過(guò)程中，始終保持Q1+Q2+Q3＝Q0，從而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行工作。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。