專利名稱：用于暖機(jī)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法以及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
用于暖機(jī)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法以及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2011年10月17日提交的德國申請序列號(hào)102011084632. 8的優(yōu)先權(quán)， 其全部內(nèi)容并入本文以供參考。技術(shù)領(lǐng)域
本說明書涉及通過使用現(xiàn)有油路來暖機(jī)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有汽缸蓋和汽缸體，其在其組裝面彼此連接以形成各汽缸，即燃燒 室。汽缸蓋通常容納閥齒輪。閥齒輪的作用是在正確時(shí)間打開和關(guān)閉燃燒室的進(jìn)氣口和出 氣口。
為了適應(yīng)活塞和汽缸套，汽缸體具有相應(yīng)數(shù)量的汽缸孔。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)汽缸 的活塞在汽缸套內(nèi)以允許軸向運(yùn)動(dòng)的方式被引導(dǎo)，并且活塞與汽缸套和汽缸蓋一起界定汽 缸的燃燒室。在這種設(shè)置中，活塞頂形成燃燒室的內(nèi)壁的一部分，并且與活塞環(huán)一起將燃燒 室密封隔離于汽缸體或曲軸箱，因此阻止任意燃燒氣體或任意燃燒空氣進(jìn)入曲軸箱內(nèi)并且 阻止任意機(jī)油進(jìn)入燃燒室。
活塞可以用于將燃燒產(chǎn)生的氣體力傳遞到曲軸箱。為此，活塞被活塞銷鉸接連接 到連接桿，該連接桿又可運(yùn)動(dòng)地安裝在曲軸箱上。安裝在曲軸箱內(nèi)的曲軸可以吸收連接桿 力，該連接桿力可以由如下力構(gòu)成由于燃燒室內(nèi)的燃料燃燒所導(dǎo)致的氣體力和由于動(dòng)力 設(shè)施部件的不均勻運(yùn)動(dòng)所導(dǎo)致的慣性力。活塞的振蕩沖程運(yùn)動(dòng)可以被轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)。在這種運(yùn)動(dòng)中，曲軸將扭矩傳遞到驅(qū)動(dòng)系。傳遞到曲軸的能量的一部分可以被用于驅(qū) 動(dòng)輔助單元，例如油泵以及發(fā)電機(jī)，或用于驅(qū)動(dòng)曲軸并因此致動(dòng)閥齒輪。
大體地并且在本公開的背景下，曲軸箱上半殼可以由汽缸體形成。曲軸箱由曲軸 箱下半殼完成，該曲軸箱下半殼能夠被裝配到曲軸箱上半殼上并且用作油底殼。曲軸箱上 半殼可以具有凸緣表面以接收油底殼(即曲軸箱下半殼)。大體而言，為了相對于環(huán)境密封 油底殼或曲軸箱，密封件可以被提供在凸緣表面內(nèi)或上。連接通?？梢越柚诼菁y接頭產(chǎn) 生。
為了接收和支撐曲軸箱，可以在曲軸箱內(nèi)提供至少兩個(gè)軸承，軸承通常被實(shí)現(xiàn)為 兩件式并且每件均包括軸承座和可連接到軸承座的軸承蓋。曲軸被支撐在曲軸軸頸的區(qū)域 內(nèi)，其可以設(shè)置成沿曲軸軸線間隔開并且可以大體被設(shè)計(jì)成加厚的軸偏移。軸承蓋和軸承 座可以被設(shè)計(jì)成單獨(dú)的部件或者與能夠與曲軸箱一體成形(即曲軸箱半殼)。在曲軸和軸承 之間，軸瓦可以被設(shè)置成中間元件。
在安裝狀態(tài)下，每個(gè)軸承座均可以被連接到對應(yīng)軸承蓋。在每種情況下，如果適當(dāng) 地與作為中間元件的軸瓦相結(jié)合，一個(gè)軸承座和一個(gè)軸承蓋可以形成接收曲軸軸頸的孔。 通?？梢韵蚩坠?yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油，即潤滑油，并且因此理想地在曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在每個(gè)孔的內(nèi)表 面和相關(guān)曲軸軸頸之間形成載重潤滑膜，類似于滑動(dòng)軸承。替代性地，軸承還能夠是單件設(shè)計(jì)，例如在構(gòu)造曲軸的情況下。
為了向軸承供應(yīng)機(jī)油，可以提供用于向所述至少兩個(gè)軸承輸送發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的泵， 并且該泵經(jīng)由油路向主要油道(由此通道通向所述至少兩個(gè)軸承)供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。為了形 成主要油道，主要供應(yīng)通道通道被設(shè)置在汽缸體內(nèi)并且沿曲軸的縱向軸線對齊。
根據(jù)先前的系統(tǒng)，經(jīng)由進(jìn)氣管線(其從油底殼導(dǎo)向泵)向泵供應(yīng)來自油底殼的發(fā)動(dòng) 機(jī)機(jī)油，并且泵可以確定足夠大的傳送流動(dòng)，即足夠大的傳送容積，并且可以確保在供應(yīng)系 統(tǒng)中(即油路中，具體地在主要油道中)具有足夠高的油壓。
上述中需要機(jī)油供應(yīng)的另一可能消耗單元例如是凸輪軸保持件。關(guān)于支撐凸輪軸 已經(jīng)給出的解釋是類似的。同樣向凸輪軸保持件供應(yīng)潤滑油，例如為了提供供應(yīng)通道。
另一可能消耗單元例如是連接桿或平衡軸(當(dāng)存在時(shí))的軸承。噴油冷卻系統(tǒng)類似 于上述消耗單元，其借助于噴嘴從下方使用發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油來潤濕活塞頂(即從曲軸箱側(cè))以便 冷卻并且因此需要機(jī)油，即需要供應(yīng)機(jī)油。液壓致動(dòng)的凸輪軸調(diào)節(jié)器或其他閥齒輪部件，例 如為了液壓閥沖擊補(bǔ)償，類似地需要發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油并且需要機(jī)油供應(yīng)。設(shè)置在供應(yīng)管線內(nèi)的 機(jī)油過濾器或者機(jī)油冷卻器不是上述的消耗單元。公知地，同樣向油路的這些部件供應(yīng)發(fā) 動(dòng)機(jī)機(jī)油。不過由于其特性，油路需要這些部件，其僅用作，即用于與機(jī)油有關(guān)。其僅是油 路必須的消耗單元。
供應(yīng)機(jī)油的消耗單元(例如曲軸的或活塞和汽缸套之間的軸承)內(nèi)的摩擦取決于 所提供的機(jī)油的粘稠度并且因此取決于所提供的機(jī)油的溫度，并且影響內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料 消耗?；旧希繕?biāo)是最小化燃料消耗。除了改進(jìn)燃燒之外，例如除了使得燃燒更有效率之 外，目標(biāo)還在于減少摩擦動(dòng)力。此外，減少燃料消耗還有助于減少污染排放。
關(guān)于減少摩擦動(dòng)力，快速加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油以及快速加熱內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是有用的，特 別是在冷起動(dòng)之后。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)階段發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的快速暖機(jī)確保了粘稠度存在相應(yīng)的 快速減小并且因此存在摩擦或摩擦動(dòng)力的相應(yīng)減少。先前的系統(tǒng)包括如下原理，即借助于 外部加熱裝置主動(dòng)加熱機(jī)油。不過，相對于燃料的使用，加熱裝置是附加消耗單元，并且其 與減少燃料消耗的目標(biāo)矛盾。
另一些原理想到在將運(yùn)轉(zhuǎn)期間暖機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油存儲(chǔ)在被隔離容器內(nèi)并且在需 要時(shí)使用，例如當(dāng)重起內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)使用。這個(gè)過程的缺點(diǎn)在于，運(yùn)轉(zhuǎn)期間暖機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī) 油不能長時(shí)間保持高溫，為此，通常有用的是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間再次加熱機(jī)油。
外部加熱裝置和被隔離容器二者均需要在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)具有額外的安裝控件并且 不利于驅(qū)動(dòng)單元的最大密度的封裝。
通過快速加熱發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油來減少摩擦動(dòng)力的困難還在于，汽缸體或汽缸蓋是高度 受熱應(yīng)力的部件，其需要有效冷卻并且因此通常裝備有冷卻套以便形成液體冷卻系統(tǒng)。主 要由這種冷卻系統(tǒng)來控制液冷內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效益。冷卻系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成被保護(hù)以免過熱而 不是被設(shè)計(jì)成在冷起動(dòng)后盡快暖機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油。
給內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)裝備液體冷卻系統(tǒng)需要設(shè)置冷卻劑通道，其承載冷卻劑通過汽缸蓋 和/或汽缸體，即至少一個(gè)冷卻套。冷卻劑(一般是包含添加劑的水)借助于設(shè)置在冷卻回 路內(nèi)的泵被輸送，因此，其在冷卻套內(nèi)循環(huán)。以此方式，被釋放到冷卻劑內(nèi)的熱從汽缸體或 汽缸蓋的內(nèi)部被耗散掉并且一般地在熱交換器內(nèi)再次從冷卻劑被移除。
與其他冷卻劑相比，水的優(yōu)點(diǎn)在于，其是無毒的、易獲得的并且廉價(jià)的，此外其具有非常高的熱容，為此，水適于移除并攜帶走大量熱，并且這被看作是優(yōu)點(diǎn)。另一方面，缺點(diǎn) 在于，供應(yīng)水時(shí)添加劑對部件的腐蝕，并且存在大約95° C相當(dāng)?shù)偷淖畲罂赡芾鋮s劑溫度 且因此存在相當(dāng)?shù)偷淖畲罂赡軣醾鬟f，這是由于冷卻劑和要被冷卻的部件之間的溫度差所 一同確定的。
如果試圖從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)(具體地汽缸體)去除更少的熱，則可以例如使用其他冷卻 流體，例如機(jī)油。機(jī)油具有比水更小的熱容并且能夠被更快速地加熱，即到達(dá)更高溫度，從 而使其能夠減少冷卻能力。免去了腐蝕問題。能夠允許機(jī)油與部件接觸，特別是與運(yùn)動(dòng)部 件接觸，而不會(huì)有影響內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)功能的風(fēng)險(xiǎn)。
例如德國公開申請DE 19940144A1描述了油冷內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。此外，使用機(jī)油作為 冷卻回路的冷卻劑具有進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，具體地優(yōu)點(diǎn)在于，油冷系統(tǒng)和相關(guān)冷卻套能夠與內(nèi) 燃發(fā)動(dòng)機(jī)的供油系統(tǒng)一起形成，即形成公共固有的油路。在冷起動(dòng)之后，機(jī)油更快速的暖 機(jī)，這是由于其流動(dòng)通過所述至少一個(gè)冷卻套，從而使其縮短暖機(jī)階段。發(fā)明內(nèi)容
不過，本發(fā)明人在這里意識(shí)到上述方法存在的問題。引導(dǎo)機(jī)油通過汽缸體冷卻套 會(huì)延遲發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)后汽缸體的暖機(jī)，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生排氣的溫度并且延遲下游后 處理裝置的關(guān)閉。
因此，提供用于暖機(jī)具有至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，通過安裝于曲軸箱 下半殼的曲軸箱上半殼來形成汽缸體，所述曲軸箱下半殼包含油底殼，其經(jīng)由供應(yīng)管線由 冷卻套供給機(jī)油，所述冷卻套的入口側(cè)由經(jīng)由油底殼由油泵供應(yīng)機(jī)油。在一種示例中，方法 包括從冷卻套通過重力釋放機(jī)油從而減少內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻能力。
以此方式，能夠快速加熱汽缸體。暖機(jī)汽缸體的這種方法不需要附加加熱單元或 被隔離機(jī)油存儲(chǔ)器，不過如果需要的話，可以使用這樣的附加加熱單元或存儲(chǔ)器。增加加熱 汽缸體的速度有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的工況并且有利于車輛內(nèi)的附件的使用，包括車艙加熱。
當(dāng)單獨(dú)地或結(jié)合附圖時(shí)從下述具體描述中將顯而易見到本說明的上述優(yōu)點(diǎn)和其 他優(yōu)點(diǎn)及特征。
應(yīng)理解提供上面的概述用于以簡化的形式引入將在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的選 擇的概念。不意味著確認(rèn)所保護(hù)的本發(fā)明主題的關(guān)鍵的或基本的特征，本發(fā)明的范圍將由 本申請的權(quán)利要求唯一地界定。此外，所保護(hù)的主題不限于克服上文或本公開的任何部分 中所述的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。此外，上述問題已經(jīng)被本發(fā)明人意識(shí)到但沒有被確認(rèn)是公 知的。
圖1是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的混合冷卻劑回路。
圖2不出了根據(jù)本公開的實(shí)施例的部分發(fā)動(dòng)機(jī)不圖。
圖3部分以示意形式并且部分以透視形式示出了本公開實(shí)施例的油路。
圖4示出了一種示例性方法，通過該方法，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元能夠控制發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)機(jī) 油的流動(dòng)以致產(chǎn)生快速暖機(jī)。
圖5示出了根據(jù)本公開的方法在油路中的機(jī)油流動(dòng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
在本公開上下文中，術(shù)語“內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)”不僅包括柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)， 還包括混合動(dòng)力內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，即通過混合動(dòng)力燃燒方法來運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
形成本公開主題的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)還具有機(jī)油冷卻系統(tǒng)，其與機(jī)油供應(yīng)系統(tǒng)形成公共 油路。為了形成機(jī)油冷卻系統(tǒng)，用作曲軸箱上半殼的汽缸體裝配有至少一個(gè)集成冷卻套。本 公開的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少一個(gè)汽缸；汽缸體，其用作曲軸箱上半殼并且為了形成機(jī)油 冷卻系統(tǒng)，具有至少一個(gè)集成冷卻套；以及油底殼，其用于收集機(jī)油，其能夠被安裝在曲軸 箱上半殼上并且用作曲軸箱下半殼。所述至少一個(gè)冷卻套在入口側(cè)上經(jīng)由供應(yīng)管線被連接 到泵以便從油底殼輸送機(jī)油并且在出口側(cè)上經(jīng)由返回管線被連接到油底殼以便形成油路。 至少一些機(jī)油從汽缸體的所述至少一個(gè)冷卻套經(jīng)由至少一個(gè)管線在重力作用下被釋放，以 便減少所述至少一個(gè)冷卻套內(nèi)的機(jī)油的量并且因此降低冷卻能力。
在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本公開的用于加熱內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法使用公共服務(wù)流體或 冷卻流體，例如機(jī)油，并且因此特征不在于具有改變的材料特性的特殊冷卻劑。此外，不需 要使用附加單元來加熱機(jī)油，這與現(xiàn)有系統(tǒng)不同，這些單元會(huì)需要能量并且占據(jù)安裝控件， 并且本發(fā)明也不需要在運(yùn)轉(zhuǎn)期間被加熱的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油被存儲(chǔ)在被隔離容器內(nèi)且當(dāng)需要時(shí) 被使用。相比之下，根據(jù)本公開的方法中，所述至少一個(gè)冷卻套內(nèi)的機(jī)油量是變化的以便影 響從汽缸體去除的熱量。這里，通過釋放至少一些機(jī)油來降低冷卻能力。由于冷卻能力降 低并且最終導(dǎo)致熱耗散減少，從而在暖機(jī)階段汽缸體更快速地暖機(jī)。因此，冷卻套和其他機(jī) 油消耗器中的殘余機(jī)油也會(huì)更容易地暖機(jī)。這是有利的，因?yàn)闄C(jī)油的粘稠度響應(yīng)溫度而改 變并且因此是活塞和汽缸套之間的摩擦的共同決定因素。
這里，根據(jù)本公開的方法使用如下事實(shí)，即內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)或相關(guān)汽缸套裝配有機(jī)油 冷卻系統(tǒng)，其與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油供應(yīng)系統(tǒng)形成公共的油路。因此，來自冷卻系統(tǒng)的機(jī)油能 夠從汽缸體被釋放到機(jī)油供應(yīng)系統(tǒng)的油底殼。
在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本公開的方法需要開放回路/開路，其在本情況下部分由 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油供應(yīng)系統(tǒng)形成，而不是例如由內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)通常所使用的水冷系統(tǒng)所形 成。如果需要將本公開的原理應(yīng)用于水冷內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，則必須提供用于釋放水的移除點(diǎn)、存 儲(chǔ)容器、輸送泵以及類似件。應(yīng)該注意到，原則上，汽缸蓋能夠被水冷或者能夠是油冷系統(tǒng) 的一部分。結(jié)合使用機(jī)油作為冷卻劑，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的上述基本實(shí)施例允許釋放冷卻流體。
由于所涉及原理的原因，釋放機(jī)油不僅影響或減少所述至少一個(gè)冷卻套內(nèi)的冷卻 劑的量，還影響或減少機(jī)油和汽缸體之間的熱傳遞。從汽缸體釋放液冷系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)油的可 能性允許根據(jù)需要冷卻汽缸體。
同樣在根據(jù)本公開的冷卻系統(tǒng)中，能夠調(diào)節(jié)泵送能力并且因此調(diào)節(jié)冷卻劑吞吐 量，即輸送量。這使得可以影響流動(dòng)速率，這對流熱傳遞的共同決定因素。以此方式，能夠 從汽缸體移除更大或更少量的熱。
根據(jù)本公開釋放機(jī)油應(yīng)該區(qū)別于經(jīng)由返回管線向油底殼內(nèi)排放機(jī)油，其中在所述 至少一個(gè)冷卻套內(nèi)的機(jī)油量并沒有改變或不應(yīng)該改變，因?yàn)榉祷氐臋C(jī)油的量連續(xù)地被經(jīng)由 供應(yīng)管線所供給的機(jī)油所替換。
在暖機(jī)階段，特別是冷起動(dòng)之后，根據(jù)本公開的方法是特別有利的。在車輛已經(jīng)處于靜止之后，即當(dāng)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被重啟后，汽缸體內(nèi)的冷卻劑水平或機(jī)油量優(yōu)選地處于最小。 由于發(fā)生燃燒過程，汽缸體相對快速地暖機(jī)，因此起動(dòng)后立即地相對大量的熱已經(jīng)被引入 到汽缸體內(nèi)的機(jī)油中。因而，可用于消耗單元的機(jī)油更快速地暖機(jī)并且更快速地具有用于 小摩擦動(dòng)力的小粘稠度。因此，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗具有顯著減少。
方法實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，至少部分通過機(jī)油的釋放來控制借助于機(jī)油從汽缸體移 除的熱量。這種改變考慮到如下事實(shí)，即不僅能夠通過釋放一些機(jī)油來減少從汽缸體移除 的熱量，還能夠通過改變汽缸體內(nèi)機(jī)油的量來基本控制從汽缸體移除的熱量。這允許根據(jù) 需要冷卻汽缸體。
方法實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，釋放的機(jī)油被引導(dǎo)到油底殼內(nèi)。機(jī)油供應(yīng)系統(tǒng)的油底殼 被用于收集和存儲(chǔ)機(jī)油并且具有能容納從汽缸體釋放的相對大量或全部機(jī)油的所需容積。 此外，油底殼用作熱交換器以便減少內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)時(shí)的機(jī)油溫度，并且還能夠冷卻已經(jīng) 被釋放到油底殼內(nèi)的機(jī)油。通過熱傳導(dǎo)以及借助于流過外側(cè)的空氣流動(dòng)的熱對流來冷卻油 底殼內(nèi)的機(jī)油。
方法實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，供應(yīng)管線被用作在重力下釋放機(jī)油的管線。這種變型的 區(qū)別特征在于，現(xiàn)有管線被用于釋放。其優(yōu)點(diǎn)在于所需成本和安裝空間方面。在安裝位置， 油路的泵應(yīng)該被設(shè)置在供應(yīng)管線通入冷卻套的入口。此外，機(jī)油經(jīng)由供應(yīng)管線的釋放需要 供應(yīng)管線必須具有允許或負(fù)載機(jī)油重力饋送的梯度。
不過，方法實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)還在于，至少一個(gè)附加管線被用于在重力下釋放機(jī)油，其 中這種附加管線被連接到至少一個(gè)集成冷卻套。附加管線能夠被具體設(shè)計(jì)成用于在重力下 釋放機(jī)油，例如其對齊于重力加速的的方向。與現(xiàn)有管線相比，這種管線允許更大的構(gòu)造設(shè) 計(jì)自由度，因?yàn)楝F(xiàn)有管線主要針對不同功能被設(shè)計(jì)。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的描述上下文中，解釋了 附加管線的各種實(shí)施例。
方法實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)被停機(jī)之后至少一些機(jī)油被釋放以便減少 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)重起時(shí)機(jī)油冷卻系統(tǒng)的冷卻能力并且因此縮短內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)階段。
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的快速加熱是有利的，特別是在冷起動(dòng)之后，并且確保了摩擦或摩擦 動(dòng)力的相應(yīng)快速減少。在本情況下，這種快速加熱是通過如下事實(shí)實(shí)現(xiàn)的，即在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 停機(jī)之后至少一些機(jī)油，優(yōu)選地最大可能的機(jī)油量，被釋放。這確保了在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)重起時(shí) 機(jī)油冷卻系統(tǒng)的冷卻能力較小或最小。
如果機(jī)油被釋放以便減少冷卻能力，即減少汽缸體的冷卻套內(nèi)的機(jī)油量，有用的 是阻止機(jī)油輸送通過冷卻套，即使這種輸送包括經(jīng)由供應(yīng)管線輸送機(jī)油以及經(jīng)由返回管線 排放機(jī)油。
方法實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，機(jī)油被連續(xù)釋放以便如果存在冷卻需求的話泵將機(jī)油輸 送到所述至少一個(gè)冷卻套內(nèi)，以便補(bǔ)償釋放的機(jī)油量。用于實(shí)現(xiàn)這種方法變型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)具有連續(xù)開放管線來釋放機(jī)油，并且因此省去了在管線內(nèi)用于控制排放的機(jī)油量的附加 關(guān)斷元件。如果需要必須冷卻汽缸體內(nèi)的較大量的機(jī)油，則機(jī)油可以借助于泵被輸送到所 述至少一個(gè)冷卻套內(nèi)，以便至少補(bǔ)償釋放的機(jī)油的量。
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，所述至少一個(gè)管線被連接到油底殼。內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)還在于，用于在重力下釋放機(jī)油的管線是供應(yīng)管線。原因已經(jīng)在上文結(jié)合方 法描述被闡述。
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，提供用于在重力下釋放機(jī)油的至少一個(gè)附加管 線，其中這個(gè)附加管線以如下方式被連接到所述至少一個(gè)集成冷卻套，即使得處于內(nèi)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)的安裝位置時(shí)冷卻套容積的至少一半能夠被排空。因此，附加管線能夠基本沿重力加 速度方向豎直地對齊，并且能夠針對要被釋放的機(jī)油的預(yù)定最大量來選擇管線與冷卻套的 連接。根據(jù)考慮的實(shí)施例，管線被構(gòu)造成使得至少一半冷卻套容積能被排空。
內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)還在于，當(dāng)處于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝位置時(shí)冷卻套容積的 至少四分之三能夠被排空。為了完全排放冷卻套，管線還可以在汽缸套基底處分支出或者 在最低點(diǎn)從冷卻套分支出。
在提供在重力下釋放機(jī)油的至少一個(gè)附加管線的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu) 點(diǎn)在于，關(guān)斷元件設(shè)置在所述至少一個(gè)附加管線內(nèi)。實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠電地、液壓地、 氣動(dòng)地、機(jī)械地或磁性地，優(yōu)選地借助于發(fā)動(dòng)機(jī)控制器，來控制關(guān)斷元件。具體地，被發(fā)動(dòng)機(jī) 控制器電子控制的止回閥或電磁閥能夠被用作關(guān)斷元件。
在提供在重力下釋放機(jī)油的至少一個(gè)附加管線的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中，實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)還 在于，所述至少一個(gè)附加管線是永久性的開放管線，其具有D〈3mm的直徑D。在本文中，在所 述至少一個(gè)附加管線是永久性的開放管線的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)附加管線 具有D〈2_的直徑D，優(yōu)選地具有D〈l. 5_的直徑D。
在本情況下，省去了關(guān)斷元件。而是，管線的直徑被成尺寸為使得管線是自控的。 經(jīng)由永久性開放管線釋放的機(jī)油的量不僅取決于幾何尺寸還取決于機(jī)油的粘稠度且因此 取決于其溫度。由于運(yùn)轉(zhuǎn)而暖機(jī)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)油由于具有小粘稠度而更快流動(dòng)。這 對于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后機(jī)油的快速釋放是有利的。另一方面，由于大粘稠度的原因，冷機(jī)油 流動(dòng)較慢，甚至根本不流動(dòng)。這對于如下情況下是有利的，即存在冷卻需求并且冷機(jī)油從油 底殼借助于泵被輸送到汽缸體的冷卻套內(nèi)。
能夠在包含混合冷卻系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中實(shí)現(xiàn)本公開的方法，如圖1所示。轉(zhuǎn)向圖1， 附圖示出了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的混合冷卻系統(tǒng)1，該混合冷卻系統(tǒng)具有至少兩個(gè)冷卻回路2、3，其 中發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油通過汽缸體冷卻回路2并且液體冷卻介質(zhì)通過汽缸蓋冷卻回路3，這兩個(gè)冷 卻回路2、3具有公共熱交換器4。
汽缸蓋冷卻回路3的冷卻介質(zhì)例如是水-乙二醇混合物。熱交換器4具有所謂的 水側(cè)6和所謂的油側(cè)7。汽缸蓋冷卻回路3被連接到熱交換器4的水側(cè)6，而汽缸體冷卻回 路2被連接到其油側(cè)7。在熱交換器中不發(fā)生冷卻介質(zhì)的交換。汽缸蓋冷卻回路3的冷卻 介質(zhì)在下文將被稱為冷卻劑。
汽缸蓋冷卻回路3還具有泵8、汽缸蓋冷卻套9、車艙熱交換器11、關(guān)斷閥12、恒溫 器13和主要冷卻器14，沒有示出進(jìn)一步的部件。
在一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)斷閥12用于阻止冷卻劑在汽缸蓋冷卻回路3中流動(dòng)。還可以 通過關(guān)閉泵8來獲得具有零幅度的冷卻劑流動(dòng)。還可以提供旁通管線，其使得在水側(cè)繞過 熱交換器以便阻止熱傳遞。
從泵8繼續(xù)，連接管線6通入汽缸蓋17的冷卻套9內(nèi)。冷卻器流動(dòng)通過汽缸蓋側(cè) 冷卻套9并且流入車艙熱交換器11內(nèi)，并且由此進(jìn)入熱交換器4 (也就是油-水熱交換器 4)的水側(cè)6。
返回管線18從熱交換器4的水側(cè)6返回到泵8。關(guān)斷閥12被設(shè)置在返回管線18內(nèi)，其中恒溫器13被設(shè)置在返回管線18內(nèi)在管道閥12的下游且在泵8的上游。主要冷卻 器14所處的冷卻器管線19在車艙熱交換器11的上游分支出。冷卻器管線19在主冷卻器 14的下游通入到恒溫器13內(nèi)。雖然在這里描述的實(shí)施例中恒溫器13被設(shè)置在返回管線 18內(nèi)，不過恒溫器不會(huì)阻擋從關(guān)斷閥12通過返回管線18的冷卻劑流動(dòng)，而是允許冷卻劑沿 此方向流動(dòng)。恒溫器13可以被構(gòu)造成基于冷卻器管線19內(nèi)的冷卻劑溫度阻擋來自冷卻器 14的冷卻劑流動(dòng)。
用于感測冷卻劑溫度的傳感器被設(shè)置在汽缸蓋冷卻回路3內(nèi)。傳感器被圖釋地示 為實(shí)心圓15。傳感器優(yōu)選地被設(shè)置在汽缸蓋冷卻套9內(nèi)以便測量實(shí)際冷卻劑溫度。還可以 提供進(jìn)一步的傳感器以用于測量入口側(cè)冷卻劑溫度。在此方面，進(jìn)一步的傳感器可以被直 接設(shè)置在泵8的出口處或者在連接管線16的適當(dāng)點(diǎn)處。
同樣在汽缸蓋17內(nèi)還是圖釋性地示出了軸承點(diǎn)20以及示意性的液壓控制元件或 液壓致動(dòng)元件21。
如圖1所示，優(yōu)選地設(shè)計(jì)成變?nèi)荼?3的輸送裝置22被設(shè)置在汽缸體冷卻回路2 中。這里，汽缸體冷卻回路2在輸送裝置22的下游經(jīng)由機(jī)油過濾器42通入熱交換器4的 油側(cè)7。在熱交換器4的下游，來自于熱交換器4或其油側(cè)7的連接管線24通入汽缸體27 的冷卻套26內(nèi)。從后者，冷卻劑或發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油穿行從而經(jīng)歷溫度變化(機(jī)油吸收熱且因此 冷卻汽缸體27)到達(dá)接頭28，由此連接管線29通向汽缸體27內(nèi)的軸承點(diǎn)31且同樣在汽缸 蓋17 (軸承點(diǎn)20)內(nèi)。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油還可以從接頭28被供應(yīng)到活塞冷卻裝置或活塞噴 嘴32。同樣，控制管線33從接頭28分支出，控制元件34設(shè)置在該控制管線33內(nèi)。在控制 元件34的下游，控制管線33通入輸送裝置22的對應(yīng)入口。
同樣通過示例方式示出，溫度傳感器36被設(shè)置在接頭28處以便測量汽缸體27的 出口側(cè)的機(jī)油溫度。溫度傳感器36再次被示為實(shí)心圓。
在汽缸體冷卻套26上游提供到液壓控制元件21的分支37。止回閥39也被設(shè)置 到通往活塞噴嘴32的活塞冷卻管線38。所示線還可以形成管道。
在各情況下圖1不僅示出了汽缸體27內(nèi)的還示出了汽缸蓋17內(nèi)的加壓管線，其 中沒有示出對應(yīng)返回管線。
傳感器測量的冷卻劑和機(jī)油的溫度值被發(fā)送給控制單元41。這可以采取無線或通 過電線發(fā)送。
在控制單元41內(nèi)存儲(chǔ)了與機(jī)油溫度和冷卻劑溫度的預(yù)定限制值或溫度閾值有關(guān) 的限制值?？刂茊卧?1被連接到控制元件34和關(guān)斷閥12以便向其發(fā)送控制信號(hào)，這可以 類似地被實(shí)現(xiàn)為無線地或有線的。
可以在控制單元41內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)際測量的溫度與預(yù)定溫度限制值(即溫度閾值)的比 較，以便相應(yīng)地轉(zhuǎn)換控制管線33內(nèi)的關(guān)斷閥12和/或控制元件34。
有利的是如果，在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)階段的第一階段，關(guān)斷閥12被關(guān)閉且控制元 件34打開。因此能夠阻止汽缸蓋冷卻回路3內(nèi)的體積流動(dòng)，且少量機(jī)油的體積流動(dòng)在汽缸 體冷卻回路2內(nèi)循環(huán)，特別是在壓力下通過汽缸體冷卻套26到達(dá)軸承點(diǎn)31和20并且再次 經(jīng)由未加壓返回管線(未示出)返回。
在本公開中包含這種混合冷卻系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)是合適的，原因在于用于汽缸蓋和汽 缸體(圖2所示)的不同冷卻系統(tǒng)允許更加復(fù)雜地控制不同系統(tǒng)的冷卻需求。在本公開中這種控制的增加以及允許汽缸體和汽缸蓋具有不同冷卻需求均是優(yōu)選的，因?yàn)樘峁┯糜诳焖?加熱汽缸體的方法不會(huì)影響汽缸蓋的冷卻系統(tǒng)。不過，不需要混合冷卻系統(tǒng)來執(zhí)行本公開。 同樣利用機(jī)油來冷卻汽缸蓋的單個(gè)冷卻劑系統(tǒng)兼容于本公開。
現(xiàn)在參考圖2，其示出了多缸發(fā)動(dòng)機(jī)的示例性系統(tǒng)構(gòu)造，其通常以200標(biāo)示，其可 以被包括在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中。發(fā)動(dòng)機(jī)200可以至少部分由包括控制器248的控制系統(tǒng)以 及經(jīng)由輸入裝置280來自車輛操作者282的輸入控制。在這種示例中，輸入裝置280包括 加速器踏板和用于生成等比踏板位置信號(hào)PP的踏板位置傳感器284。
發(fā)動(dòng)機(jī)200可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體的下部，其大致以226標(biāo)示，其可以包括封罩曲 軸230的曲軸箱上半殼228。曲軸箱上半殼228被連接到曲軸箱下半殼274，該曲軸箱下半 殼274包括也被稱為儲(chǔ)油槽的油底殼232以用與將潤滑油(例如機(jī)油)保持在曲軸下方。加 油口 228可以被置于曲軸箱上半殼228內(nèi)以致機(jī)油可以被供應(yīng)到油底殼232。加油口 229 可以包括油蓋233以便當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)密封油口 228。油尺管237也可以被置于曲軸箱上 半殼228內(nèi)并且可以包括油尺235以測量油底殼232內(nèi)的機(jī)油水平/液面。
發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體226的上部可以包括燃燒室(即汽缸)234。燃燒室234可以包括帶 有定位于其內(nèi)的活塞238的燃燒室壁236?；钊?38可連接至曲軸230以便使活塞的往復(fù) 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。燃燒室234可以從燃料噴射器(未示出)接收燃料并且從位 于節(jié)氣門244下游的進(jìn)氣歧管242接收進(jìn)入空氣。發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體226還可以包括向發(fā)動(dòng)機(jī) 控制器248內(nèi)輸入的冷卻劑溫度傳感器246 (下文將更具體描述)。燃燒排氣經(jīng)由排氣通路 260離開燃燒室234。
圖2中控制器248被示為微型計(jì)算機(jī)，其包括微處理器單元(CPU)208、輸入/輸出 端口(I/O) 210、用于可執(zhí)行的程序和校準(zhǔn)值的電子存儲(chǔ)介質(zhì)，在本具體例子中顯示為只讀 存儲(chǔ)器芯片(ROM) 212、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM) 214、保活存儲(chǔ)器(KAM) 216和數(shù)據(jù)總線?？?制器248可從連接至發(fā)動(dòng)機(jī)200的傳感器接收多種信號(hào)，包括來自溫度傳感器246的冷卻 劑溫度。依次，控制器248能夠經(jīng)由輸入/輸出端口 210向如圖3所示包含在包括油底殼 232的油路272內(nèi)的閥門發(fā)送信號(hào)。
圖3部分以示意形式且部分以透視形式示出了在圖2中被大體示為272的內(nèi)燃發(fā) 動(dòng)機(jī)的第一實(shí)施例的油路51，其不僅包括用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油供應(yīng)51a并且還包括汽缸 蓋的油冷系統(tǒng)51b。在本情況下，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)是四缸直列發(fā)動(dòng)機(jī)。
圖2中示出不過這里省略的汽缸體(包括曲軸箱上半殼)裝配有集成冷卻套52以 便形成油冷系統(tǒng)51b。在入口側(cè)63上，經(jīng)由供應(yīng)管線54借助于泵53向冷卻套52供應(yīng)來自 油底殼56的機(jī)油。油底殼56被用于收集并存儲(chǔ)機(jī)油并且是圖2所示油底殼232的非限制 性示例。在出口側(cè)64上，冷卻套52被類似地經(jīng)由返回管線55連接到油底殼56從而形成 油路51，在該油路51中設(shè)置有消耗單元60，也通過機(jī)油供應(yīng)系統(tǒng)51a向該消耗單元60供 應(yīng)機(jī)油。
能夠通過關(guān)閉設(shè)置在供應(yīng)管線54內(nèi)的冷卻劑控制閥57來阻止機(jī)油向汽缸體的冷 卻套52的輸送，并且泵53向機(jī)油消耗單元60供應(yīng)機(jī)油且同時(shí)經(jīng)由旁通管線58繞過汽缸 體。為此，設(shè)置在旁通管線58內(nèi)的汽缸體旁通閥59必須被打開并且油泵53向油路52內(nèi) 的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)油消耗單元60供應(yīng)機(jī)油且通過繞過汽缸體(圖2中示為226)以便避免 向所述至少一個(gè)冷卻套52輸送機(jī)油。
為了從冷卻套52排出機(jī)油，提供排放管線61。為控制釋放的機(jī)油量，在排放管線 61內(nèi)提供關(guān)斷元件62。至少一個(gè)附加重力饋送的排放管線61a能夠被用于在重力下釋放 機(jī)油，其中附加重力饋送的排放管線61a將汽缸套52連接到油底殼而不連接到任意其他機(jī) 油通路。在本圖中，排放管線61和附加重力饋送的排放管線61a基本是相同的。
存在油路51的其他變體。在一種示例中，汽缸體旁通閥59和汽缸體冷卻劑控制 閥57可以被恒溫器替換，其不需要來自發(fā)動(dòng)機(jī)控制器248的輸入。附加重力饋送的排放管 線61a可以是永久開放管線，其具有D〈2mm或D〈3mm的直徑D以便允許在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)后排 出具有特定粘稠度的機(jī)油。在這種變體中，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)之后，汽缸體冷卻劑控制閥57被 關(guān)閉，永久開放的附加重力饋送的排放管線61a將允許機(jī)油從冷卻套52排出從而減少冷卻 能力并且因此縮短發(fā)動(dòng)機(jī)重起時(shí)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)階段。在另一變體中，關(guān)斷元件62可以 是止回閥。
圖4示出了方法300，其根據(jù)冷卻劑機(jī)油通過油路的路線(如上文參考圖3所述)來 暖機(jī)汽缸體。方法300可以由控制器248根據(jù)其上存儲(chǔ)的指令來執(zhí)行。在302，確定發(fā)動(dòng)機(jī) 起動(dòng)是否為冷起動(dòng)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)為冷起動(dòng)(是)，則在304處打開汽缸體旁通閥59。隨 后立即或同步地在306處關(guān)閉汽缸體冷卻劑控制閥57。在關(guān)閉冷卻劑控制閥或如果在302 處發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)不是冷起動(dòng)(否)，則在308處估計(jì)和/或測量汽缸體冷卻劑溫度。估計(jì)汽缸 體冷卻劑溫度能夠取決于工況，例如負(fù)載、RPM、空氣-燃料比、質(zhì)量空氣流量和/或歧管絕 對壓力。此外，冷卻劑溫度傳感器246能夠直接測量發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度。如果在310處確 定冷卻劑溫度高于閾值(是)，則通過前進(jìn)到314，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑，即機(jī)油循環(huán)通過汽缸冷卻 套52，其中汽缸體冷卻劑控制閥57打開。之后立即地或同時(shí)地，在316處，汽缸體旁通閥59 關(guān)閉。在318處，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否已經(jīng)停機(jī)。如果在318處發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停機(jī)(是)，則在322 汽缸體控制閥57關(guān)閉并且在324處排放通路61保持打開從而允許機(jī)油從冷卻套52排出 并且進(jìn)入油底殼56內(nèi)。如果在318處發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停機(jī)(否)，則汽缸體冷卻劑控制閥57保 持打開直到發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)停機(jī)，在該點(diǎn)汽缸體冷卻劑控制閥57在318處關(guān)閉。根據(jù)本公開， 方法300之后結(jié)束。
上述方法的變體可以包括如這里討論的排放通路61的變化直徑，從而提供響應(yīng) 與其溫度有關(guān)的機(jī)油粘稠度而選擇性排放冷卻劑機(jī)油。在本公開的另一些示例中，對冷卻 劑油路閥的附加命令可以用作從而進(jìn)一步控制冷卻劑機(jī)油，并且伴隨地，汽缸套溫度超出 初始暖機(jī)階段?？商娲?，關(guān)斷元件62可以被發(fā)動(dòng)機(jī)控制器248控制。在有利的是保持汽 缸套內(nèi)的機(jī)油水平而不經(jīng)由油泵53來更換機(jī)油的實(shí)施例中，關(guān)斷閥62可以被發(fā)動(dòng)機(jī)控制 器248關(guān)閉。此外，汽缸體旁通閥59和汽缸體冷卻劑控制閥57可以是受控恒溫器而不是 響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制器248的點(diǎn)吃飯。同樣，旁通控制閥59和57能夠獨(dú)立于汽缸蓋冷卻劑回 路3的溫度而打開和關(guān)閉。
現(xiàn)在參考圖5,附圖示意性示出了方法400,通過該方法400,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)之后 機(jī)油流動(dòng)通過圖3所示的油路51。在402，確定汽缸體旁通閥59是否打開。如果在402， 汽缸體旁通閥59沒有打開(否)，則在404打開。如果在402汽缸體旁通閥59打開(是)，或 者在404其已經(jīng)打開，則方法400前進(jìn)到406，其中汽缸體冷卻劑控制閥57關(guān)閉。在關(guān)閉 汽缸體冷卻劑控制閥57之后，在408，機(jī)油循環(huán)通過機(jī)油消耗單元60不過繞過冷卻套52。 在410，確定汽缸體冷卻劑控制閥57是否打開。如果汽缸體冷卻劑控制閥57打開(是)，則方法400前進(jìn)到414，在此汽缸體冷卻劑旁通閥59關(guān)閉。如果在410，汽缸體冷卻劑控制閥 57沒有打開(否)，則在412處機(jī)油將繼續(xù)繞過冷卻套，直到到達(dá)閾值溫度并且冷卻劑控制 閥57打開。之后方法400前進(jìn)到414，在此汽缸體冷卻劑旁通閥59關(guān)閉。在416，油路51 開放到冷卻套52，并且機(jī)油流動(dòng)通過回路。在418，確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否已經(jīng)停機(jī)。如果發(fā)動(dòng)機(jī) 還沒有停機(jī)(否)，則在420處機(jī)油繼續(xù)流動(dòng)通過回路直到發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。如果在418處發(fā)動(dòng)機(jī) 已經(jīng)停機(jī)(是)或420之后，則方法400前進(jìn)到422，其中汽缸體冷卻劑控制閥57關(guān)閉。在 424處，排放通路61保持打開。在426處，機(jī)油通過排放通路61從冷卻套52排出到油底殼 56內(nèi)。根據(jù)本公開的方法400在此結(jié)束。
方法400描繪了在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)之后機(jī)油通過回路51的流動(dòng)，其加速了發(fā)動(dòng)機(jī)汽 缸體226的暖機(jī)。關(guān)于圖5的方法400的閥門能夠根據(jù)圖4所述方法被發(fā)動(dòng)機(jī)控制器248 控制。如果發(fā)動(dòng)機(jī)沒有冷起動(dòng)，則可以不應(yīng)用方法400。根據(jù)本公開，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)之后，一 些機(jī)油經(jīng)由排放通路61被釋放。這具有如下效果，即降低內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)重起時(shí)機(jī)油冷卻系統(tǒng) 的冷卻能力并且因此縮短內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)階段。
可以基于對如上所述控制冷卻劑機(jī)油和冷卻套溫度的附加需要來產(chǎn)生方法400 的變體。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)并且到達(dá)閾值溫度時(shí)，如果額外需要冷卻套52內(nèi)的降低 的冷卻能力超出初始暖機(jī)階段，則汽缸體冷卻劑控制閥57可以再次關(guān)閉。在另一示例中， 關(guān)斷元件62可以不連續(xù)打開并且可以需要基于發(fā)動(dòng)機(jī)工況來控制的附加輸入。此外，排放 通路61可以包含具有預(yù)定直徑的附加的重力饋送排放管線61a，其如前所述僅允許特定粘 稠度的機(jī)油被排放。
前面公開所描述的方法允許通過在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)期間使得冷卻劑圍繞汽缸體繞 過來加熱發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體。當(dāng)汽缸體到達(dá)閾值溫度時(shí)，冷卻劑行進(jìn)通過汽缸體的冷卻套從 而提供對于汽缸套和其他機(jī)油消耗單元的適度冷卻。在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)事件之后，冷卻劑從冷 卻套行進(jìn)到油底殼，從而降低隨后的發(fā)動(dòng)機(jī)重起時(shí)的汽缸套的冷卻能力。該方法通過如下 步驟實(shí)現(xiàn)，即在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)之后打開油路中的至少一個(gè)旁通控制器閥，之后響應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī) 的汽缸體到達(dá)閾值溫度而關(guān)閉油路中的旁通控制器閥。
將意識(shí)到，此處公開的構(gòu)造與方法實(shí)際上為示例性，且這些具體實(shí)施例不應(yīng)理解 為是限制性，因?yàn)榭赡艽嬖诙喾N變形。例如，上述技術(shù)可應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4 缸和其他發(fā)動(dòng)機(jī)類型。本發(fā)明的主題包括多種系統(tǒng)與構(gòu)造以及其它特征、功能和/或此處 公開的特性的所有新穎和非顯而易見的組合與子組合。
本申請的權(quán)利要求具體地指出某些被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的組合和子組 合。這些權(quán)利要求可引用“一個(gè)”元素或“第一”元素或其等同物。這些權(quán)利要求應(yīng)該理解 為包括一個(gè)或多個(gè)這種元素的結(jié)合，既不要求也不排除兩個(gè)或多個(gè)這種元素。所公開的特 征、功能、元件和/或特性的其他組合和次組合可通過修改現(xiàn)有權(quán)利要求或通過在這個(gè)或 關(guān)聯(lián)申請中提出新的權(quán)利要求得到主張。這些權(quán)利要求，無論與原始權(quán)利要求范圍相比更 寬、更窄、相同或不相同，也被認(rèn)為包括在本發(fā)明主題內(nèi)。
權(quán)利要求
1.用于暖機(jī)具有至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，通過安裝于曲軸箱下半殼的曲軸箱上半殼來形成汽缸體，所述曲軸箱下半殼包含油底殼，其經(jīng)由供應(yīng)管線由冷卻套供給，所述冷卻套的入口側(cè)又經(jīng)由所述油底殼由油泵供應(yīng)機(jī)油，該方法包括 從所述冷卻套通過重力釋放機(jī)油從而降低所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻能力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中至少部分通過機(jī)油從所述冷卻套的釋放來控制機(jī)油冷卻從所述汽缸體移除的熱量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所釋放的機(jī)油被引導(dǎo)到所述油底殼內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述供應(yīng)管線被用作通過重力釋放機(jī)油的管線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中至少一個(gè)附加管線被用于通過重力釋放機(jī)油，并且其中所述附加管線被連接到所述至少一個(gè)集成冷卻套。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述至少一個(gè)附加管線是永久開放的管線，其具有D〈3mm的直徑D。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述至少一個(gè)附加管線是永久開放的管線，其具有D〈2mm的直徑D。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述油泵向設(shè)置在油路中的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)油消耗單元供應(yīng)機(jī)油且同時(shí)繞過所述汽缸體以便避免向所述至少一個(gè)冷卻套輸送機(jī)油。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中機(jī)油被連續(xù)釋放，并且其中如果存在冷卻需求，則所述油泵將機(jī)油輸送到所述至少一個(gè)冷卻套內(nèi)以便補(bǔ)償釋放的油量。
10.用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括 在發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)期間，通過使得機(jī)油圍繞所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體繞過，加熱所述發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸體； 響應(yīng)所述汽缸體到達(dá)閾值溫度，引導(dǎo)機(jī)油通過所述汽缸體的汽缸套；以及 在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)事件之后，將機(jī)油從所述冷卻套排出到油底殼。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述機(jī)油從所述汽缸套經(jīng)由重力饋送的排放通路直接排放到所述油底殼。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中從所述汽缸套排放所述機(jī)油降低了后續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)重起時(shí)所述汽缸套的冷卻能力。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述排放通路將所述汽缸套連接到所述油底殼而不連接到任何其他的機(jī)油通路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述排放通路包括止回閥。
15.用于發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，包括 在汽缸套排出機(jī)油的情況下起動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)； 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，在油路中的至少一個(gè)旁通閥關(guān)閉以便繞過所述汽缸套的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)； 響應(yīng)汽缸體溫度到達(dá)閾值溫度，關(guān)閉所述至少一個(gè)旁通閥。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括當(dāng)所述旁通閥關(guān)閉時(shí)使得所述機(jī)油經(jīng)由油泵行進(jìn)通過所述油路到達(dá)不包括所述汽缸套的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)油消耗單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括當(dāng)所述旁通閥打開時(shí)使得所述機(jī)油經(jīng)由所述油泵行進(jìn)通過所述油路到達(dá)一個(gè)或更多個(gè)機(jī)油消耗單元以及所述汽缸套。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中基于工況估計(jì)所述溫度，所述工況包括空氣-燃料比、質(zhì)量空氣流量和/或歧管絕對壓力。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括使得冷卻劑行進(jìn)通過與所述油路分離的汽缸蓋水冷卻劑回路。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述旁通閥獨(dú)立于所述汽缸蓋水冷卻劑回路的溫度而打開和關(guān)閉。
全文摘要
本公開涉及利用現(xiàn)有機(jī)油冷卻劑回路來加速內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的暖機(jī)的方法。一種用于暖機(jī)具有至少一個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，通過安裝于曲軸箱下半殼的曲軸箱上半殼來形成汽缸體，所述曲軸箱下半殼包含油底殼，其經(jīng)由供應(yīng)管線由冷卻套供給，所述冷卻套的入口側(cè)又經(jīng)由所述油底殼由油泵供應(yīng)機(jī)油，該方法包括從所述冷卻套通過重力釋放機(jī)油從而降低所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻能力。
文檔編號(hào)F01P7/14GK103046993SQ201210394370
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者J·梅林, M·K·施普林格, B·施泰納, T·洛倫茨 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司