腔室與預(yù)加力止回閥22、23相連,一個(gè)腔室中超壓后可釋放到 另一個(gè)中。絕緣層17可設(shè)計(jì)的很精巧,例如真空絕緣,結(jié)果是當(dāng)外部溫度為25°C時(shí),內(nèi)部溫 度從100°C降到80°C需要超過6小時(shí)。這至少能保證當(dāng)機(jī)動(dòng)車作短時(shí)間的少于24小時(shí)的 停留,即使是在冷啟動(dòng)階段,也可以提供足夠數(shù)量的熱潤(rùn)滑油來保持最適宜的潤(rùn)滑狀態(tài)。
[0106] 圖4說明在原理上對(duì)應(yīng)于圖1所示潤(rùn)滑系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)100的 另一實(shí)施例。在圖1所示實(shí)施例基礎(chǔ)上,進(jìn)一步增加熱交換器24作為冷卻劑熱交換器,其與 冷卻劑回路61通過濾油器6和熱源7之間的二位二通閥25可切換地相連,熱源7設(shè)計(jì)為尾 氣熱交換器60。熱量可通過冷卻劑回路61或尾氣熱回路輸入到熱源7中。油氣混合物通 過吸管26進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)缸體36的汽缸蓋27,之后尾氣經(jīng)催化轉(zhuǎn)換器28進(jìn)入排氣管55。兩 位三通尾氣旁通閥29布置在排氣管55中,通過兩位三通閥29尾氣可通過尾氣/發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn) 滑油熱交換器7、60或經(jīng)由尾氣旁通管30直接進(jìn)入排氣管31,特別是達(dá)到最低油溫時(shí)。這 樣,通過所述兩個(gè)轉(zhuǎn)換閥,即布置在油路中的油箱1下游的所述冷卻劑閥25,和布置在油路 10、組件63以及待潤(rùn)滑的潤(rùn)滑點(diǎn)11上游的尾氣熱交換器7、60,熱量可供應(yīng)之發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑 油,結(jié)果是加熱后高度流動(dòng)的油在返回油箱1之前可經(jīng)高度隔熱的油路流至結(jié)構(gòu)環(huán)境11、 63中需要潤(rùn)滑的部位。
[0107] 圖5a所示,內(nèi)燃機(jī)41包含發(fā)動(dòng)機(jī)缸體36和汽缸等部件,汽缸包含曲軸67、連桿 64,活塞66,以及汽缸缸體和含進(jìn)料閥和排出閥的汽缸蓋27。所述汽缸缸體36包含汽缸中 心軸58,此處汽缸蓋27包含汽缸蓋法蘭35和燃燒室34,發(fā)動(dòng)機(jī)缸體包含缸膛38,在缸膛 38內(nèi)連桿64將曲軸67與活塞66連接。汽缸套包含水套水冷卻系統(tǒng)65,水套水冷卻系統(tǒng) 65包含導(dǎo)管37以輸送冷卻劑,如圖5b所示冷卻劑導(dǎo)管37。
[0108] 在圖5b和5c中,僅說明潤(rùn)滑系統(tǒng)32的油路線路的兩個(gè)實(shí)施例,在燃燒室34的頂 部以汽缸沖程33的一半的水平運(yùn)行,位于外部和內(nèi)部汽缸壁62和水套水冷卻系統(tǒng)65的冷 卻劑導(dǎo)管37之間。所述燃燒室34位于汽缸中汽缸半沖程的頂部,在內(nèi)燃機(jī)41的組件中升 溫最快,此處潤(rùn)滑油加熱非常有效,并且可作為熱源7以改進(jìn)潤(rùn)滑,特別是在冷啟動(dòng)階段。 圖5b展示了非隔熱油管32,可吸收汽缸壁的熱量并且在燃燒室34和冷卻劑導(dǎo)管37之間 隔熱。圖5c表示油管32、56的進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例,在一側(cè)隔熱,其中,油管在相對(duì)于冷卻 劑管道37的半側(cè)上隔熱,汽缸壁62內(nèi)部的熱量可以傳遞到油中,這樣加熱更快并在汽缸壁 62和冷卻劑管道37之間產(chǎn)生更好的隔熱效果。
[0109] 基于圖1所示實(shí)施例,圖6對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)100作出進(jìn)一步改進(jìn),除了圖1顯示的部件 以外,包括:位于熱源7后面的油潤(rùn)滑管道的加壓區(qū)域中的高度隔熱的儲(chǔ)熱器14,儲(chǔ)熱器14 設(shè)置在具有油道12的隔熱結(jié)構(gòu)環(huán)境11、63之前。熱油通過二位三通閥15可轉(zhuǎn)換地進(jìn)入儲(chǔ) 熱器14,當(dāng)需要時(shí)也可以重新排出,例如在冷啟動(dòng)階段。與圖2所示實(shí)施例形成對(duì)照,儲(chǔ)熱 器14設(shè)置在油潤(rùn)滑系統(tǒng)100的加壓區(qū)域,因此,當(dāng)特別是最多一或兩天的短時(shí)間停止后啟 動(dòng)時(shí),無需先行用熱源7加熱的流動(dòng)性高且熱的油可用于潤(rùn)滑。與圖2所示儲(chǔ)熱器14形成 對(duì)照,圖6所示儲(chǔ)熱器14為高壓設(shè)計(jì),可擁有不同的設(shè)計(jì)。
[0110] 圖7說明冷卻劑回路61,其中冷卻劑可沿兩個(gè)冷卻劑管道37經(jīng)過內(nèi)燃機(jī)41、汽缸 蓋27和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體/汽缸缸體36。冷卻劑回路的熱量可通過冷卻器45進(jìn)入第二冷卻劑回 路57或空氣流中。冷卻劑栗39為冷卻劑在冷卻劑回路57中的循環(huán)提供動(dòng)力,并且兩個(gè)轉(zhuǎn) 換閥,即二位二通冷卻劑流向恒溫器44和二位三通冷卻劑流向恒溫器40,決定冷卻劑經(jīng)汽 缸蓋27和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體36的流向和類型
[0111] 圖7a說明冷啟動(dòng)階段的實(shí)施例,冷卻劑經(jīng)過冷卻劑栗39首先通過汽缸蓋27,當(dāng)冷 卻劑流向恒溫器44關(guān)閉時(shí),然后返回到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體36,因此形成閉合回路而不發(fā)生外部冷 卻,并且冷卻劑在汽缸蓋27和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體36的冷卻劑管道37中的流向反向平行。
[0112] 圖7b說明部分負(fù)荷區(qū)域的第二種轉(zhuǎn)換可能,其中,冷卻劑首先流經(jīng)汽缸蓋27,然 后反向平行流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體36返回冷卻劑栗39,同時(shí)也有部分經(jīng)過水冷卻器45,因此汽缸 蓋27獲得的冷卻效果比發(fā)動(dòng)機(jī)缸體36強(qiáng)。
[0113] 圖7c說明滿載時(shí)的第三種操作變體,其中第一冷卻劑流向恒溫器44打開,第二冷 卻劑流量恒溫器40也打開,因此冷卻劑可平行流經(jīng)汽缸蓋27和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體36,因此可獲得 最大冷卻能力。圖7a、7b、7c所示三種開關(guān)狀態(tài)可在不同的負(fù)載階段或內(nèi)燃機(jī)的冷和熱啟 動(dòng)階段激活,圖7a可用于冷啟動(dòng)暖機(jī)階段的快速加熱。圖7b說明在中間操作階段冷卻效 果較低,然而圖7c說明最大冷卻效果的冷卻回路,因此潤(rùn)滑系統(tǒng)的油在所有負(fù)載條件下可 快速加熱,并獲得低粘度和最佳潤(rùn)滑效果。
[0114] 圖8是內(nèi)燃機(jī)41的活塞66的示意圖,包含位于活塞裙102內(nèi)部的環(huán)狀隔熱層13, 將活塞裙102與汽缸壁62的內(nèi)部隔熱。隔熱層13的熱導(dǎo)率為活塞裙102的熱導(dǎo)率5%或 更低。與活塞裙102相比,活塞頭103的內(nèi)部不隔熱。結(jié)果是,在冷啟動(dòng)階段活塞頭可迅速 加熱,例如當(dāng)使用活塞噴霧冷卻時(shí),噴到活塞下面的油可迅速加熱。
[0115]圖9是相對(duì)于圖1所示潤(rùn)滑系統(tǒng)100作出進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例的示意圖。內(nèi)燃機(jī) 結(jié)構(gòu)環(huán)境11的潤(rùn)滑點(diǎn)包括具有運(yùn)油內(nèi)部12的油道10,運(yùn)油內(nèi)部12通過油道10供應(yīng)潤(rùn)滑 油。供油管104從油道10分支,并為汽缸蓋27提供潤(rùn)滑。汽缸蓋27的供油管104將作為 熱源7的尾氣熱交換器60的下游與汽缸缸體油管10相連,也可為渦輪增壓器提供潤(rùn)滑。汽 缸蓋27的供油管104中設(shè)置有冷卻劑熱交換器24。所述冷卻劑熱交換器24與冷卻劑回路 61的進(jìn)料管和回流管61a、61b相連接,冷卻劑回路61可根據(jù)需要加熱或冷卻潤(rùn)滑油。為此 目的設(shè)置冷卻劑調(diào)節(jié)閥25以在冷卻劑熱交換器24中調(diào)節(jié)熱交換。
[0116] 需要注意的是,布置在供油區(qū)的隔熱油管位于油栗后面,例如布置在加壓油管區(qū)。 所述油管比油管內(nèi)徑大,特別是在特定區(qū)域,因此可以改進(jìn)表面積與體積比。所述隔熱層的 材料優(yōu)選為塑料或陶瓷,并且可設(shè)置在內(nèi)壁或者外壁。連接管的隔熱區(qū)域的熱導(dǎo)率為周圍 的金屬環(huán)境或油道的熱導(dǎo)率的5%或者更低,特別是采用鋼材或者鑄鐵時(shí),周圍環(huán)境或油道 的熱導(dǎo)率為50WAm?K)左右,因此隔熱層的熱導(dǎo)率可為2. 5WAm?K),優(yōu)選為lWAm?K)或 更低。
[0117] 除供油管和潤(rùn)滑點(diǎn)外,進(jìn)一步需要隔熱的區(qū)域包括尤其是變速箱殼,或內(nèi)燃機(jī)中 的曲軸箱、貯油槽和油道。特別是旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)部件的曲軸、曲軸軸承和曲軸箱、凸輪軸和軸 承和齒輪軸和齒輪應(yīng)當(dāng)考慮隔熱;優(yōu)選需要隔熱的區(qū)域是使用時(shí)經(jīng)常被油浸濕的區(qū)域。無 新鮮空氣進(jìn)入曲軸箱是有利的,此時(shí)曲軸箱關(guān)閉時(shí)不會(huì)有外界冷空氣進(jìn)入,最多會(huì)發(fā)生泄 氣,但是新鮮空氣不會(huì)進(jìn)入曲軸箱,從而使加熱增加或增速。
[0118] 通過適用于發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油和傳動(dòng)潤(rùn)滑油的兩個(gè)熱交換器的組合,以及/或適用于 發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油或傳動(dòng)潤(rùn)滑油的兩個(gè)儲(chǔ)熱器的組合,可以在一個(gè)單元內(nèi)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的隔熱, 以及實(shí)現(xiàn)關(guān)于泄露或腐蝕的更高的組件質(zhì)量,同時(shí)可以節(jié)省緊張的安裝空間。如果冷卻回 路中使用相變材料,可以適當(dāng)設(shè)置第二閉合冷卻回路,溫度高時(shí)可以操作第一冷卻回路,第 二冷卻回路的目的在于冷卻內(nèi)部冷卻回路,以阻止相變材料凝固或變?yōu)楣虘B(tài),因此即使外 部溫度很低時(shí)也能實(shí)現(xiàn)工作能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于旋轉(zhuǎn)部件或擺動(dòng)部件潤(rùn)滑的潤(rùn)滑系統(tǒng)(100),包含:至少一根布置在油箱 (1)中的吸油管(3),油栗(4),熱源(7),和集成到金屬外殼的進(jìn)一步連接管,特別是將潤(rùn)滑 油分配至所述部件的油道,所述連接管的外圓周長(zhǎng)至少是內(nèi)圓周長(zhǎng)的兩倍,其特征在于: 在所述油道內(nèi)位于所述熱源上游的至少一根連接管(10),在其內(nèi)壁上包含內(nèi)隔熱層 (13) ,其中,所述內(nèi)隔熱層(13)的熱導(dǎo)率為所述油道其它部分的連接管的熱導(dǎo)率的5%或 更低,優(yōu)選為至少低于IWAm ? K),并且當(dāng)達(dá)到第一上限油溫時(shí)所述熱源(7)關(guān)閉或至少減 少輸出的熱量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 所述潤(rùn)滑系統(tǒng)的外殼,特別是曲軸箱或傳動(dòng)裝置的外殼,通過內(nèi)隔熱層(13)隔熱, 所述內(nèi)隔熱層(13)的熱導(dǎo)率為結(jié)構(gòu)環(huán)境(11,63)的熱導(dǎo)率的5%或更低,所述結(jié)構(gòu)環(huán)境 (11,63)的熱導(dǎo)率特別是潤(rùn)滑點(diǎn)、待潤(rùn)滑的部件外殼、金屬環(huán)境的熱導(dǎo)率,優(yōu)選為至少低于 W(m ? K) 〇3. 根據(jù)任一在先權(quán)利要求所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 所述油箱(1)通過內(nèi)隔熱層(13)隔熱,其中,所述內(nèi)隔熱層(13)的熱導(dǎo)率為所述油箱 (1)的熱導(dǎo)率的5%或更低,優(yōu)選為至少低于lWAm*K),或者所述油箱(1)全部或至少部分 用熱導(dǎo)率最多為IWAm ? K)的隔熱材料制成。4. 根據(jù)任一在先權(quán)利要求所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 所述待潤(rùn)滑的旋轉(zhuǎn)部件或擺動(dòng)部件中的至少一個(gè)通過外隔熱層(13)隔熱,其中,所述 外隔熱層(13)的熱導(dǎo)率為所述待潤(rùn)滑的旋轉(zhuǎn)部件或擺動(dòng)部件的熱導(dǎo)率的5%或更低,優(yōu)選 為至少低于IW/ (m ? K)。5. 根據(jù)任一在先權(quán)利要求所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 高度隔熱的儲(chǔ)熱器(14)由至少5mm厚的儲(chǔ)熱器隔熱層(17)包圍,所述儲(chǔ)熱器隔熱層 (17)的熱導(dǎo)率低于0.0 lWAm ?!(),布置在所述吸油管(3)和所述油栗(4)之間,或者在所 述油栗(4)和所述熱源(7)之間,或者在所述熱源(7)和潤(rùn)滑點(diǎn)(11)之間,當(dāng)環(huán)境溫度為 25°C時(shí),油溫從100°C降到80°C需要至少6小時(shí)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 油連接管和/或儲(chǔ)熱器(14)的外套由熱導(dǎo)率低于20WAm*K)的隔熱材料制成,所述 儲(chǔ)熱器(14)的外套設(shè)計(jì)為雙壁結(jié)構(gòu),所述外套的內(nèi)壁和外壁之間的中間空間布置有熱導(dǎo) 率低于0. 04WAm ? K)的氣凝膠隔熱層,并且所述填充氣凝膠的空間的壓力還可比環(huán)境低。7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 所述潤(rùn)滑系統(tǒng)(100)包含旁通閥(15),從而當(dāng)所述儲(chǔ)熱器(14)的外部達(dá)到至少90°C 的第二上限油溫時(shí),向所述儲(chǔ)熱器(14)充油,并且在待潤(rùn)滑的所述部件的冷啟動(dòng)階段,當(dāng) 所述儲(chǔ)熱器(14)外部溫度低于預(yù)設(shè)的最高為50°C的第一下限油溫時(shí),儲(chǔ)存在所述儲(chǔ)熱器 (14) 中的油被輸送到所述潤(rùn)滑系統(tǒng)(100)。8. 根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項(xiàng)所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 所述儲(chǔ)熱器(14)設(shè)計(jì)為圓柱形且包含有隔熱材料制成的自由活塞(19),所述自由活 塞(19)將所述儲(chǔ)熱器(14)分為兩個(gè)腔室(16a,16b),當(dāng)用高于至少為90°C的第一上限 油溫的潤(rùn)滑油向所述儲(chǔ)熱器(14)的第一腔室(16a)充油時(shí),一定量的油從所述第二腔室 (16b)排回到所述潤(rùn)滑系統(tǒng)(100),并且在冷啟動(dòng)階段將低于最高為50°C的第一下限油溫 的潤(rùn)滑油從所述第一腔室(16a)排出到潤(rùn)滑系統(tǒng)(100)時(shí),所述第二腔室(16b)充油,從而 所述油箱(1)中的油的水平保持不變,并且當(dāng)需要時(shí)所述儲(chǔ)熱器(14)可作為熱源使用,特 別是作為加熱裝置使用,以及作為散熱器特別是冷卻裝置使用。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 所述儲(chǔ)熱器(14)設(shè)置為,當(dāng)油路中的油超過至少為IKTC的第二上限油溫時(shí),所述儲(chǔ) 熱器(14)將油從所述第一腔室(16a)排出以將油冷卻,并且所述第一腔室(16a)中的油溫 通常低于所述第二上限油溫,從而從所述儲(chǔ)熱器(14)流出的油比流入的油溫度低,所述儲(chǔ) 熱器(14)作為散熱器。10. 根據(jù)任一在先權(quán)利要求所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 所述潤(rùn)滑系統(tǒng)(100)、油箱(1)、結(jié)構(gòu)環(huán)境(11,63)和熱源(7)被封閉在內(nèi)燃機(jī)(41)中, 特別是機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)(41)。11. 根據(jù)任一在先權(quán)利要求所述的潤(rùn)滑系統(tǒng),其特征在于: 所述潤(rùn)滑系統(tǒng)(100)、油箱(1)和結(jié)構(gòu)環(huán)境(11,63)被封閉在傳動(dòng)裝置中,特別是汽車 傳動(dòng)裝