CN102705035A - 发动机润滑***及发动机润滑方法 - Google Patents

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由毅
沈源
杨陈
王超
颜平涛
赵福全
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Abstract

一种发动机润滑***及发动机润滑方法。该发动机润滑***，包括：贮存机油的油底壳；机油泵，从油底壳泵送机油；主油道，接收机油泵所泵送的机油；与主油道并联设置的活塞冷却喷嘴油道，接收机油泵所泵送的机油，且设置有与活塞排气侧对准的活塞冷却喷嘴；在活塞冷却喷嘴油道中设置的机油电磁阀；以及电磁阀控制装置，根据机油温度和活塞温度控制机油电磁阀的开关，当机油温度低于所述机油温度预设值或者活塞温度高于所述活塞温度预设值时打开机油电磁阀，其中所述机油温度预设值小于所述活塞温度预设值。本发明既能够较好的冷却活塞，又能够在发动机冷启动时迅速提高机油温度，且可以更好地节约燃油消耗和保证发动机的可靠性。

Description

发动机润滑***及发动机润滑方法
技术领域
本发明涉及发动机，具体涉及发动机润滑***及发动机润滑方法。
背景技术
在一般的发动机润滑***中，机油由机油泵从油底壳吸出，先后经过油冷器和滤清器到达主油道，再经主油道分配给各零部件，如轴承、活塞、活塞冷却喷嘴等。然而，在发动机冷启动时，由于机油温度较低，粘度较大，在使用较低温度的机油润滑时，各运动件的摩擦功较大，导致发动机的摩擦功也较大，产生较多额外的功率损失，增加了发动机油耗，不利于节能减排。一般可以通过活塞冷却喷嘴将机油喷向活塞，在冷却活塞的同时升高机油温度。然而由于油路走向布置的限制，活塞冷却喷嘴对活塞进行喷射时，只能将机油喷到活塞进气侧或活塞底部，而不能喷到活塞热负荷较高的活塞排气侧。这样一方面将会导致在发动机冷启动时机油升温速率较慢；而另一方面，在活塞温度很高时难以对其实现最佳的冷却效果。
此外，传统的活塞冷却喷嘴只要启动发动机就会对活塞进行持续地喷射机油，而在发动机低速运行时，活塞所处环境的温度相对不高，无需向活塞进行连续喷射机油；且此时机油泵的转速也相对较低，主油道内机油的压力也处于较低水平，如果活塞冷却喷嘴持续向活塞喷射机油，则会严重影响其他在发动机低速状态下也需要润滑或冷却的部件，从而可能会影响发动机正常工作。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的发动机润滑***存在的上述问题，提供一种发动机润滑***及发动机润滑方法。
根据本发明的一个方面，一种发动机润滑***，包括：
贮存机油的油底壳；
机油泵，从油底壳泵送机油；
主油道，接收机油泵所泵送的机油；
与主油道并联设置的活塞冷却喷嘴油道，活塞冷却喷嘴油道的末端设置有与活塞排气侧对准的活塞冷却喷嘴，活塞冷却喷嘴油道同样接收机油泵所泵送的机油；
在活塞冷却喷嘴油道中设置的机油电磁阀，机油电磁阀打开时机油通过活塞冷却喷嘴油道到达活塞冷却喷嘴，机油电磁阀关闭时机油不能通过活塞冷却喷嘴油道到达活塞冷却喷嘴；以及
电磁阀控制装置，根据机油温度和活塞温度控制机油电磁阀的开关，当机油温度不低于机油温度预设值并且活塞温度不高于活塞温度预设值时关闭机油电磁阀，当机油温度低于所述机油温度预设值或者活塞温度高于所述活塞温度预设值时打开机油电磁阀，其中所述机油温度预设值小于所述活塞温度预设值。
本发明的发动机润滑***，还可以包括集滤器和滤清器，其中机油泵通过集滤器从油底壳泵送机油，主油道所接收的机油先经过滤清器。
根据本发明的另一个方面，一种发动机润滑方法，包括：
当机油温度低于机油温度预设值或者活塞温度高于活塞温度预设值时，将机油喷射至活塞排气侧部位；以及
当机油温度不低于所述机油温度预设值并且活塞温度不高于所述活塞温度预设值时，中止所述机油喷射，
其中所述机油温度预设值小于所述活塞温度预设值。
所述机油温度预设值可以为80℃，所述活塞温度预设值可以为190℃。
本发明的发动机润滑***及发动机润滑方法，具有以下优点：
（1）将机油喷到活塞排气侧，既能够较好的冷却活塞，又能够在发动机冷启动时迅速提高机油温度，有效降低机油粘度，减小该工况的摩擦功，从而减小燃油消耗。
（2）通过设置机油电磁阀及电磁阀控制装置，能够在发动机冷启动后机油达到符合要求的温度时及时停止对活塞喷射机油；同时在负荷较高工况下，可以根据需要打开通往排气侧活塞喷嘴油道，以冷却活塞，从而更好的节约燃油消耗和保证发动机在较高负荷时的可靠性。
附图说明
图1为根据本发明的发动机润滑***的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，详细描述本发明的内容。
如图1所示，本发明的发动机润滑***可以包括油底壳（图中未示出），机油泵1，主油道4，集滤器8以及活塞冷却喷嘴油道5。其中，机油泵1安装在发动机缸体（图中未示出）上，由曲轴（图中未示出）直接驱动机油泵1内外转子转动，并通过集滤器8从油底壳将机油分别泵送至主油道4和活塞冷却喷嘴油道5。对于图1所示的发动机润滑***，还可以包括滤清器6，从集滤器8中的流出的部分机油先经滤清器6过滤后再流入主油道4，然后由主油道4分配给其他需要润滑的零部件（如图1中所示的曲轴油道7）；另一部分机油则直接从集滤器8流入活塞冷却喷嘴油道5。
活塞冷却喷嘴油道5的末端设置有与活塞排气侧（图中未示出）对准的活塞冷却喷嘴（图中未示出），塞冷却喷嘴能够将机油直接喷射在活塞排气侧。可以通过设置机油电磁阀2控制机油流入活塞冷却喷嘴油道5，当机油电磁阀2打开时机油可以通过活塞冷却喷嘴油道5到达活塞冷却喷嘴，从而喷射至活塞排气侧；当机油电磁阀2关闭时机油则不能通过活塞冷却喷嘴油道5到达活塞冷却喷嘴对活塞排气侧进行喷射。可以设置电磁阀控制装置（图中未示出）与机油电磁阀2连接，以便根据机油温度和活塞温度来控制机油电磁阀2的开关。可以通过设置机油温度预设值和活塞温度预设值来控制，例如当机油温度不低于机油温度预设值并且活塞温度不高于活塞温度预设值时，由电磁阀控制装置控制关闭机油电磁阀2；而当机油温度低于机油温度预设值或者活塞温度高于活塞温度预设值时，由电磁阀控制装置控制打开机油电磁阀2。一般地，机油温度预设值小于活塞温度预设值，机油温度预设值可以设置为80℃，活塞温度预设值可以设置为190℃。
由于机油温度过高时，其润滑效果较差，且起不到冷却作用，为了防止机油在润滑及冷却期间温度过高，还可以在滤清器6和主油道4之间设置油冷器3，对温度过高的机油进行降温。
发动机冷启动时，油底壳中的机油通过油泵1从集滤器8吸入，分别流向滤清器6和机油电磁阀2。从集滤器8流入滤清器6的机油通过油冷器3进入主油道4，由主油道4分配给其他需要润滑和冷却的零部件，使其达到需要的润滑和冷却要求。此时，尽管活塞温度不高，但机油温度较低，远低于机油温度预设值，为了使机油尽快达到较好的润滑效果，电磁阀控制装置控制开启机油电磁阀2。集滤器8中的部分机油通过机油电磁阀2流向活塞冷却喷嘴油道5，然后由活塞冷却喷嘴油道5上的活塞冷却喷嘴将机油喷向活塞排气侧。由于活塞排气侧温度较高，所以在冷却活塞的同时，能够迅速的提高机油温度，降低其粘度，从而可以减小发动机冷起动时的摩擦功。当机油温度达到机油温度预设值时，由于发动机启动不久，活塞温度还没有达到活塞温度预设值，此时由电磁阀控制装置将机油电磁阀2关闭，则集滤器8中的机油全部进入滤清器6，进而分配给其他需要润滑及冷却的零部件。
当发动机处于较大负荷工况的时候，活塞温度达到活塞温度预设值，而机油由于有油冷器3的冷却，比活塞温度低很多，因此由电磁阀控制装置控制打开机油电磁阀2，机油通过活塞冷却喷嘴喷向活塞排气侧，从而降低活塞的热负荷。
而在发动机低速运行时，活塞所处环境的温度相对不高，一般低于活塞温度预设值，无需向活塞进行连续喷射机油；且此时机油泵的转速也相对较低，主油道内机油的压力也处于较低水平。此时，由由电磁阀控制装置将机油电磁阀2关闭，则集滤器8中的机油全部分配给其他需要润滑及冷却的零部件，使其达到润滑及冷却要求，从而保证发动机能够正常工作。
以上结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的具体实现并不受上述方式的限制。本领域技术人员可以理解，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干修改、添加或润色，均应当视为在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种发动机润滑***，包括：
贮存机油的油底壳；
机油泵，从油底壳泵送机油；
主油道，接收机油泵所泵送的机油；
与主油道并联设置的活塞冷却喷嘴油道，活塞冷却喷嘴油道的末端设置有与活塞排气侧对准的活塞冷却喷嘴，活塞冷却喷嘴油道同样接收机油泵所泵送的机油；
在活塞冷却喷嘴油道中设置的机油电磁阀，机油电磁阀打开时机油通过活塞冷却喷嘴油道到达活塞冷却喷嘴，机油电磁阀关闭时机油不能通过活塞冷却喷嘴油道到达活塞冷却喷嘴；以及
电磁阀控制装置，根据机油温度和活塞温度控制机油电磁阀的开关，当机油温度不低于机油温度预设值并且活塞温度不高于活塞温度预设值时关闭机油电磁阀，当机油温度低于所述机油温度预设值或者活塞温度高于所述活塞温度预设值时打开机油电磁阀，其中所述机油温度预设值小于所述活塞温度预设值。
2.权利要求1的发动机润滑***，还包括集滤器和滤清器，其中机油泵通过集滤器从油底壳泵送机油，主油道所接收的机油还经过滤清器。
3.一种发动机润滑方法，包括：
当机油温度低于机油温度预设值或者活塞温度高于活塞温度预设值时，将机油喷射至活塞排气侧部位；以及
当机油温度不低于所述机油温度预设值并且活塞温度不高于所述活塞温度预设值时，中止所述机油喷射，
其中所述机油温度预设值小于所述活塞温度预设值。
4.权利要求3的发动机润滑方法，其中所述机油温度预设值为80℃，所述活塞温度预设值为190℃。
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