單獨(dú)的油栗，因此，手動變 速箱中的油不能通過熱交換器抽出，并且手動變速箱也不含有效的潤滑回路。為提供潤滑 油回路特別是從熱源為傳動裝置潤滑提供熱輸入可增加額外的電子油栗，但是這需要額外 的安裝空間，額外的支出，并消耗更多的電能，從而抵銷通過改善潤滑所節(jié)省的部分燃料。 為此，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，提出手動變速箱的潤滑回路，其中，將熱交換器與冷卻系 統(tǒng)相連從而使手動變速箱的貯油槽中油加熱更快。為了取得油栗的效果，可在靠近齒輪嚙 合處布置吸油管以將油傳輸?shù)酵饷娴臐櫥蜔峤粨Q器，兩齒輪嚙合產(chǎn)生的壓力可起到類似 于油栗的效果。從潤滑油熱交換器出來的回油管可布置在傳動裝置主減速器的另一端，兩 個齒輪在此處相互遠(yuǎn)離，因此產(chǎn)生負(fù)壓可起到吸油的效果。如此，在不增加額外開支的情況 下可提供用于操作潤滑回路的油栗效果，通過外部熱源和改善潤滑系統(tǒng)的隔熱效果實現(xiàn)降 低油耗。
[0057] 漏氣是指氣體從氣缸燃燒室經(jīng)活塞進(jìn)入曲軸箱，為了滿足適當(dāng)?shù)呐欧艠?biāo)準(zhǔn)，該氣 體不能直接排放到外部環(huán)境中。這些氣體通?；貍鞯桨l(fā)動機(jī)進(jìn)氣中，在被催化轉(zhuǎn)換器清潔 之前不能排放到外部。已知的最好的用途是作為曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng)，即PCV。此處開放的曲軸 廢氣與發(fā)動機(jī)進(jìn)氣耦合，并且設(shè)有漏氣閥將曲軸箱與新鮮空氣入口相連，特別是與空氣濾 清器相連。此種設(shè)計的不足之處在于新鮮空氣滲透入曲軸箱，通常新鮮空氣比曲軸的溫度 低，特別是在冷啟動階段，結(jié)果是曲軸因此而冷卻，導(dǎo)致潤滑油的粘度上升，最終使摩擦和 耗油量升高。
[0058] 作為本發(fā)明的改進(jìn)，熱源可包含將內(nèi)燃機(jī)排氣管與與曲軸箱或發(fā)動機(jī)缸體連接的 連接管，曲軸箱不與環(huán)境空氣連接，因此曲軸箱不會被環(huán)境空氣冷卻。內(nèi)燃機(jī)中更多的尾氣 流入曲軸箱。因此阻止會降低潤滑油溫度的新鮮空氣進(jìn)入曲軸箱殼。
[0059] 在很多現(xiàn)代的內(nèi)燃機(jī)中，特別是具有渦輪增壓的內(nèi)燃機(jī)中，設(shè)有活塞式噴霧冷卻 裝置，當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度高或者負(fù)載高時，油冷卻噴嘴在高壓下從曲軸箱或通過連桿中油管開口 噴射噴油到汽缸活塞的下面，以防止位于活塞環(huán)后面的發(fā)動機(jī)潤滑油焦化。在很多實例中， 活塞式噴霧冷卻依靠發(fā)動機(jī)潤滑油的壓力來控制，因此，當(dāng)潤滑油壓力低時，比如低于2巴 時，潤滑油不從噴嘴中噴出，并且油栗所消耗的機(jī)械功率因此減少。其不足之處在于在預(yù)熱 階段，活塞式噴射噴嘴中的油壓相當(dāng)?shù)停⑶矣捎诎l(fā)動機(jī)速度低活塞式噴霧冷卻不能發(fā)揮 作用。然而，在改善隔熱后的內(nèi)燃機(jī)中，即油道和曲軸箱或曲軸是隔熱的，如果潤滑油通過 活塞式噴嘴噴出，會使油溫升高更快，導(dǎo)致顯著提高油加熱。由于冷卻噴嘴的開口很小，當(dāng) 活塞式噴霧冷卻工作時，只有很少一部分的潤滑油，一般少于總油量的30%，可通過活塞式 噴嘴。
[0060] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，熱源可包含內(nèi)燃機(jī)的活塞式噴霧冷卻，通過活塞式噴 嘴噴射到內(nèi)燃機(jī)活塞下面的潤滑油的體積流量表示在發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)油流量最大體積比， 然而至少30%的油體積流量流經(jīng)油栗。在這種情況下，假定設(shè)有催化轉(zhuǎn)換器，當(dāng)催化轉(zhuǎn)換器 的溫度低于點(diǎn)火溫度極限值時，流經(jīng)活塞式噴嘴的潤滑油的流量的體積比可減少，所述點(diǎn) 火溫度極限值即催化轉(zhuǎn)化器的活化極限溫度，和活塞式噴嘴的流量的體積比可減少，特別 是當(dāng)油溫降至低于預(yù)設(shè)的極限溫度時可減少至0。通過增大噴嘴出口的橫截面，經(jīng)過活塞式 噴嘴出口的油量可超過流經(jīng)油栗的總油量的30%，通過控制流經(jīng)獨(dú)立于發(fā)動機(jī)旋轉(zhuǎn)速度的 活塞式噴嘴的油量，可將熱量高效地輸入發(fā)動機(jī)潤滑油。若噴嘴在冷啟動階段就打開，如果 將潤滑油噴到活塞的下面，此處是發(fā)動機(jī)中溫度最高的部分，潤滑油可升溫更快，由此在冷 啟動階段顯著改善潤滑。
[0061] 在內(nèi)燃機(jī)中，通常熱量通過冷卻劑回路的水冷卻器傳遞，余熱通過缸壁傳遞到水 套水冷卻系統(tǒng)。作為本發(fā)明的改進(jìn)，熱源可包含至少油管的一部分，特別是包含內(nèi)燃機(jī)的燃 燒室和冷卻劑管道之間的非隔熱油管。特別是，油管可設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)缸膛和缸膛上方的冷 卻劑管道之間，油管底端和被汽缸蓋墊片密封的內(nèi)燃機(jī)缸膛頂端之間的距離至多為活塞沖 程的一半。
[0062] 根據(jù)以上改進(jìn)，設(shè)置在燃燒室和冷卻劑管道之間的至少部分油管在從內(nèi)側(cè)通向冷 卻劑管道的一側(cè)隔熱。單側(cè)隔熱層的熱導(dǎo)率可顯著低于結(jié)構(gòu)環(huán)境的熱導(dǎo)率，優(yōu)選方案是至 少低于lWAm?K)。特別是油管可與汽缸中心軸平行。
[0063] 如果油路設(shè)置在汽缸內(nèi)壁和水套水冷卻系統(tǒng)之間，可有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0064] -若油溫高于冷卻劑的溫度，汽缸壁溫度上升，可顯著改善燃燒過程并降低經(jīng)過汽 缸壁損失的熱量。
[0065] -潤滑油作為隔熱層可額外增加汽缸壁的溫度。
[0066] -經(jīng)過的潤滑油加熱更明顯更強(qiáng)烈，可降低摩擦和耗油量。
[0067] 結(jié)合活塞式噴霧冷卻系統(tǒng)、油道隔熱和曲軸，特別是通過設(shè)置儲熱器，可以免除昂 貴的尾氣油熱交換器。
[0068] 如果將油管設(shè)置為與汽缸的中心軸平行，它們很容易即可生產(chǎn)，例如鉆孔，而且沒 有必要為與氣缸罩中心軸水平的全部管道設(shè)計復(fù)雜的鑄模，這樣會增加閥門傳動機(jī)構(gòu)精細(xì) 部件的風(fēng)險，比如凸輪軸計時器中的軸承或者電磁閥可被殘留的型砂損壞。此外，如果油 管是平行的，油從溫度低的底端流向溫度高的上端，即通過一溫度梯度，則可實現(xiàn)有效的加 熱，相應(yīng)地油可被強(qiáng)烈加熱。通過關(guān)于水套水冷卻系統(tǒng)的油管的半邊隔熱，以上提出的措施 的效率可顯著提高。
[0069] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，可包含用于傳動潤滑油的儲熱器，優(yōu)選方案是采用含 有相變材料的腔室，并且在結(jié)構(gòu)上將冷卻劑熱交換器整合為一個單元用冷卻劑將傳動潤滑 油加熱。
[0070] 熱交換器需要較大的安裝空間，在冷啟動階段，腔室中的熱流體與回流的液體混 合，因為熱油被冷潤滑油取代，所以儲熱器中的總體溫度下降。為此，在很多儲熱器中設(shè)有 復(fù)雜的油管以控制發(fā)動機(jī)潤滑油的運(yùn)動，例如在DE87108302A的描述。
[0071] 將具有大體積和適當(dāng)?shù)牧己酶魺岬膬崞髦兄辽賰煞N液體集成到一個熱交換器 中是有利的。特別是尾氣和/或冷卻劑可考慮用作載熱劑，而發(fā)動機(jī)潤滑油和/或傳動潤 滑油可考慮作為吸熱劑。優(yōu)選方案是考慮尾氣/發(fā)動機(jī)潤滑油熱交換器和冷卻劑/傳動潤 滑油熱交換器，以及二者的組合，如冷卻劑/傳動潤滑油/發(fā)動機(jī)潤滑油熱交換器或尾氣/ 發(fā)動機(jī)潤滑油/傳動潤滑油熱交換器。上述至少兩種液體可方便地經(jīng)含相變材料的腔室耦 合在一起。相變材料有助于設(shè)置優(yōu)選的耦合溫度，并且有助于保溫或保冷。通過從載熱劑 中吸熱，相變材料融化，吸熱劑冷卻。當(dāng)溫度降低時，相變材料因釋放熱量至吸熱劑而冷卻， 因此吸熱劑升溫。其結(jié)果是儲存熱能、延遲熱傳遞、優(yōu)化傳熱溫度。
[0072] 基于具有儲熱器的傳動潤滑系統(tǒng)，在本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)中，將冷卻劑熱交換器 在結(jié)構(gòu)上與需要設(shè)計的儲熱器集成為板式熱交換器與，兩個外部第一面板中的每一個攜帶 冷卻劑，傳動潤滑油在向內(nèi)的各相鄰的第二面板之間通過，并且相變材料設(shè)置在向內(nèi)的各 相鄰的第三面板之間，發(fā)動機(jī)潤滑油在向內(nèi)的各相鄰的第四面板之間通過，而且優(yōu)選在向 內(nèi)的各相鄰的第五面板之間設(shè)置有相變材料，另外，傳動潤滑油在向內(nèi)的各相鄰的第六面 板之間通過，而且，冷卻劑在向內(nèi)的各相鄰的第七面板之間通過，根據(jù)要求上述面板可進(jìn)一 步按順序提供。或者，可以將冷卻劑熱交換器設(shè)計為管式熱交換器，例如冷卻劑在內(nèi)管中， 傳動潤滑油在與其同軸的空心圓柱體中，相變材料在另一同軸空心圓柱體中，發(fā)動機(jī)潤滑 油在另一同軸空心圓柱體中。根據(jù)需要，同軸的管式熱交換器可以重復(fù)，而且管式熱交換器 可彎曲。
[0073] 通過使用簡單的板式熱交換器工藝，發(fā)動機(jī)潤滑油、傳動潤滑油、冷卻劑、相變材 料等各種液體可儲存在不同的層中，其中最熱的液體的側(cè)面都是相變材料，而相變材料側(cè) 面是傳動潤滑油，傳動潤滑油側(cè)面是冷卻劑，上述所有液體的流動的控制方式為：當(dāng)發(fā)動機(jī) 潤滑油溫度降至低于預(yù)設(shè)的發(fā)動機(jī)潤滑油極限值時傳動潤滑油停止流動，而且當(dāng)冷卻劑溫 度降至低于預(yù)設(shè)極限值時冷卻劑停止流動，改善各種潤滑油的加熱并降低尾氣排放和耗油 量。
[0074] 基于具有儲熱器的傳動潤滑系統(tǒng)，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，可包含一個或多個 閥門，特別是設(shè)有冷卻劑閥門和/或傳動潤滑油閥門以控制液體在熱交換器各種管道中的 流動，結(jié)果是當(dāng)冷卻劑溫度低于第一冷卻劑極限溫度特別是90°C且傳動潤滑油溫度高于冷 卻劑溫度時停止供應(yīng)冷卻劑，當(dāng)發(fā)動機(jī)潤滑油溫度低于第一發(fā)動機(jī)潤滑油極限溫度特別是 低于120°C時停止供應(yīng)傳動潤滑油。
[0075] 基于具有儲熱器的傳動潤滑系統(tǒng)，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)發(fā)動機(jī)潤滑油溫 度達(dá)到第二熱交換器/發(fā)動機(jī)潤滑油極限溫度特別是高于120°C時，開始向儲熱器供應(yīng)傳 動潤滑油。而且，當(dāng)發(fā)動機(jī)潤滑油溫度達(dá)到溫度更低的第三熱交換器/發(fā)動機(jī)潤滑油極限 溫度特別是低于90°C時停止向儲熱器供應(yīng)傳動潤滑油。另外，優(yōu)選方案是當(dāng)傳動潤滑油溫 度低于冷卻劑溫度時，開始向集成的儲熱器供應(yīng)冷卻水，當(dāng)傳動潤滑油溫度高于冷卻劑溫 度時，停止向集成的儲熱器供應(yīng)冷卻水。
[0076] 由于尾氣/潤滑油熱交換器必須應(yīng)付高溫和高壓，并且有泄露和著火的風(fēng)險，因 此它們相當(dāng)昂貴且復(fù)雜。為防止尾氣造成的腐蝕和污染，必須采用昂貴的處理方法，并且必 須阻止可能會結(jié)冰的水的集聚。通過尾氣/潤滑油熱交換器一體式設(shè)計，將發(fā)動機(jī)潤滑油 和傳動潤滑油集中到一個單一的結(jié)構(gòu)單元中，其中尾氣旁通管設(shè)有尾氣旁通閥，因此當(dāng)發(fā) 動機(jī)潤滑油溫度或傳動潤滑油溫度達(dá)到最大值時通過尾氣/潤滑油熱交換器的尾氣通道 可關(guān)閉，實現(xiàn)對加熱的最優(yōu)控制，特別是在高壓下和冷啟動階段。采用這種方式可再次改善 潤滑。
[0077] 作為本發(fā)明的改進(jìn)，用于發(fā)動機(jī)潤滑油和傳動潤滑油的尾氣/潤滑油熱交換器可 設(shè)計為一個部分。進(jìn)一步，熱交換器可以以逆流原理進(jìn)行操作，特別是發(fā)動機(jī)潤滑油和傳動 潤滑油以逆流方式經(jīng)過熱交換器，優(yōu)選方案是在將尾氣一側(cè)的傳動潤滑油/尾氣熱交換器 的位置設(shè)在發(fā)動機(jī)潤滑油/尾氣熱交換器的下游的區(qū)域。在尾氣一側(cè)的尾氣/潤滑油熱交 換器可設(shè)有尾氣旁通管以及至少一個尾氣旁通閥，因此，當(dāng)高于預(yù)設(shè)的第一熱交換器/發(fā) 動機(jī)潤滑油極限溫度特別是120°C時，可停止經(jīng)過發(fā)動機(jī)潤滑油/尾氣熱交換器區(qū)域的尾 氣的流動。當(dāng)高于第一熱交換器傳動潤滑油極限溫度特別是90°C時，經(jīng)過傳動潤滑油/尾 氣熱交換器區(qū)域的尾氣的流動可停止。
[0078] 通過將傳動和發(fā)動機(jī)潤滑油熱交換器整合到一個單元，所述單元包括一個具有可 開關(guān)的尾氣旁通的外殼，通過影響尾氣的流動可控制潤滑油的加熱/冷卻。因此，當(dāng)發(fā)動機(jī) 潤滑油或傳動潤滑油到達(dá)極限溫度后尾氣可流經(jīng)旁通管。
[0079] 常規(guī)的冷卻劑具有的不足是燃燒室中冷卻劑在最高溫度時開始沸騰，因此燃燒室 壁的溫度必須受到限制以避免獨(dú)立組件溫度過高，并防止發(fā)動機(jī)局部過熱或損害。
[0080] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，冷卻劑回路中的冷卻劑可包含熔點(diǎn)在0°C以上、沸點(diǎn)在 至少120°C以上的相變材料，其密度隨溫度的上升而增大，特別是狀態(tài)從固體變?yōu)橐后w的相 變階段。含有所述相變材料的冷卻劑回路可以以不包含通向其它組件的連接線路的方式整 合到需要冷卻的內(nèi)燃機(jī)中。包含所述相變材料的第一冷卻劑回路可被第二冷卻劑回路環(huán)繞 并由其冷卻，此處的第二冷卻劑回路中填充熔點(diǎn)至少在_30°C以下的冷卻劑，并且所述第二 冷卻劑回路可包含設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)外部的組件，特別是冷卻器。
[0081] 相變材料可具有比水高的沸點(diǎn)，因此在冷卻系統(tǒng)中使用所述材料可獲得更高的燃 燒室內(nèi)峰值溫度。然而，相變材料具有低的比熱容或差的熱導(dǎo)率，或者二者都低，因此冷卻 劑回路中需要大冷卻器、栗和連接管。另外，由于處于高壓下的固體狀態(tài)中沒有余熱可傳遞 到冷卻器，因此不能使用在-40°C至0°C之間的環(huán)境溫度下為固態(tài)的相變材料。為此，首先 需要將相變材料融化，這難以實現(xiàn)，特別是在冷卻器等位于內(nèi)燃機(jī)外部的冷卻系統(tǒng)的部件 中。為此，根據(jù)上文所述實施例，可使用熔點(diǎn)在40°C至120°C之間的相變材料，并且只使用 在內(nèi)部冷卻回路中，結(jié)果是，在冷啟動階段相變材料非常迅速地到達(dá)熔點(diǎn)并變?yōu)橐后w，而且 在冷啟