用于旋转部件或摆动部件润滑的润滑系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于润滑旋转部件或摆动部件的热绝缘润滑系统(100)，包括：至少一根设置在油箱(1)中的吸油管(3)，油泵(4)，热源(7)，和另外的连接管，特别是将润滑油分配至所述部件的油道，其中，所述连接管的外圆周长优选至少是连接管的内圆周长的两倍。所述热源上游的油道中的至少一根连接管(10)通过内热绝缘层(13)使其内壁隔热，所述内热绝缘层(13)的热导率为连接管或其余油道的热导率的5％或更低，优选为至少低于1W/(m·K)。当达到第一上限温度时，热源(7)关闭或至少减少其热量输出。通过使用改进的热绝缘，能够实现快速加热和降低在冷启动阶段的燃料消耗。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种为旋转部件或摆动部件提供润滑的热绝缘润滑系统，特别是涉及 一种机动车润滑系统，能够为如汽油机或柴油机等内燃机的运动部件和/或传动装置提供 润滑。所述润滑系统可应用在传统动力的车辆上，或者混合动力的车辆上，或者电动车辆 上，并且也可以应用在发电机、加工机床等固定设备上。
技术介绍
车辆特别是发动机或机械传动装置的运动部件的润滑系统已为公知所熟知，其目 的在于减少运动部件与接触面之间的摩擦并增加光滑度。这样能够减少磨损，降低部件散 发的热量进而延长服务寿命。此外，运动部件的刚度导致增加的以非生产性的方式利用的 驱动能量以克服所述刚度，并且导致燃料消耗或电能增加，从而导致尾气排放和操作成本 增加，并且机动车的范围减小。特别是，发动机尾气污染的减少和能耗的降低不仅在技术上 是令人期望的性能，而且也是使发动机在国际上满足不同国家的标准和限值的必备条件。 而且，低效的驱动润滑管理可导致经营者承担的税费的增加。 在冷启动阶段，特别是在低温状态如0°C，或者极限温度如-15°C或者更低时，会 出现问题，所使用的润滑介质特别是润滑油会表现出高粘度从而导致润滑性能下降。在新 的欧洲行驶循环（NEDC)测试中，内燃机从低温（启动温度大约为24°C)启动时的燃料消耗 比在约90°C机油温度的热条件进行的相同测试高10%至15%，称作NEDC热测试。其部分 原因在于润滑油在低温下具有更高的粘度。此时，所供应的能量大部分被浪费掉而未使用， 例如尾气中包含的热量。此部分总计占所供应燃料产生能量的约30%~40%。 减少摩擦损失的一种方式是采用在低温下粘度低的高质量润滑油，另一种方式是 在冷启动阶段蓄意将润滑介质快速加热。 -些建议是使用热交换器将增加的热能输入至润滑系统，特别是在冷启动阶段加 快加热速度。从一些出版物得知，借助于尾气或燃油热交换器将发动机润滑油加热可显著 减少燃料消耗和尾气排放。这意味着发动机预热阶段被加速，原因在于尾气热交换器以一 种复杂的方式将发动机润滑油加热并降低油压。然而，这样导致的问题是在加热阶段必需 防止发动机特别是发动机润滑油过热。为此，需要使用额外的高效油冷却器。然而，已知的 解决方案在技术设计上复杂并容易出错，并且降低的燃料消耗相对来讲比较小，导致在大 多数情况下因经济原因很少实际采用。 以举例方式所引用的DE10 2009 013 943A和PCT/EP2010/053643均建议旁通油 管，在启动阶段，当至少部分润滑油从大量润滑油中解耦时，利用旁通油管可使减少量的油 润滑使用的润滑油选择性地通过内燃机或转动装置中加热迅速的部件。 JP2001 323808A所示的油润滑系统中，借助于油栗润滑油可从设置在贮油槽的 吸油管进入润滑系统，其中，借助于旁通油管和热交换器，润滑油可被排气系统加热。加热 之后的润滑油可储存于热绝缘的中间罐并通过在贮油槽的吸入喇叭下面的给油管直接返 回润滑系统。在以下的会议论文中提出了进一步的解决方案，Will，F. "一种降低耗油量的 新尾气热能回收系统"，F2010A073,FISITA布达佩斯会议（国际汽车工程师学会），匈 牙利，2010,以及Will，F.，Boretti，"一种加热润滑油以提高燃油经济性的新方法"，SAE 2011-01-0318, 2011 (汽车工程师学会）。 DE10 2011 005 496A1描述了一种内燃机润滑系统，所述内燃机包括油路、散热 器和设置在发动机上游加热润滑油的储热器。储热器与散热器并联，通过阀门可开关散热 器和储热器之间的油路。连至储热器的油管设为外绝缘以防储热器与发动机的距离过远。 外绝缘在后期容易使用，并且能增大机械的尺寸和绝缘区域的外表以及它们的耐久性和韧 性。而且外绝缘通常耐火性差因此导致消防安全隐患；例如它可因侵蚀而破损。外绝缘的 另一个不足之处在于外表面的增大导致热量流失增多。而且总重量也因外绝缘而增加。另 一方面，当金属外壳采用内绝缘时，由于金属外壳有部分较重的材料被更轻的绝缘层代替， 因此总重量减轻，特别是绝缘层采用塑料时。所述出版物中未提及油管的内绝缘，特别是在 有金属外壳的情况下。如果外壳使用如塑料之类的绝缘材料制成，结构强度、刚度或韧性达 不到使用金属外壳时的水平，如果使用陶瓷又会导致成本上升。 DE10 2009 051 820A1公开了一种油润滑系统的储热器，存储加热后的传动润 滑油。借助于弹簧气缸，传动润滑油可从传动装置传输到储油室，反之亦然，即借助弹力传 动润滑油可在储油室进出。所述具有弹簧气缸的储热器包含复杂的几何形状和机械设计导 致价格比较贵。由于弹簧气缸，只有一种增大体积的外绝缘方案可考虑为可能的储油室外 壳绝缘，产生上述缺点。弹簧气缸的应用被限制在被动传动润滑中。 DE30 32 090A1公开了一种在内燃机预热阶段加速加热润滑油的方法，通过加 热管或热交换器使润滑油加热很快。该方案用贮油槽控制热绝缘，其中按要求打开或关闭 通风阀或通风窗以冷却贮油槽或将其与外界空气隔离。 以上所述降低摩擦功率的方案的不足之处在于摩擦损失减少的同时设计成本高 和对故障的敏感性增加，特别是摩擦损失在费用中占比很小，因为加热的润滑油与气缸体 和汽缸盖的油道等冷却器部件以及外壳（如贮油槽和曲轴箱）接触时又会迅速冷却。本专利技术的目的在于提供一种克服了现有技术所述不足的润滑系统，通过简单的技 术即可实施并能显著减少摩擦，特别是在冷启动阶段。
技术实现思路
上述目的通过独立权利要求1所述的润滑系统实现。本专利技术的优选实施例是从属 权利要求的保护主题。根据本专利技术，旋转或摆动部件的润滑系统包括至少一根设置在油箱中的吸油管、 油栗、热源，和集成到金属外壳的进一步连接管，特别是将润滑油分流至如曲轴、凸轮轴、传 动部件等需要润滑的部件的油道。油箱可为开放式油箱并且通常不要求隔热，其结构和设 计可与储油槽相对应。在油道内且位于热源上游的至少一根连接管在其内壁上具有内隔热 层，所述内隔热层的热导率为连接管或油道的其它部分的热导率的5%或者更低，优选至少 低于lWAm?K)，并且当达到润滑油的第一上限温度时热源会关闭或至少减少其热量输出。 至少在一处连接管的外圆周长至少是连接管内圆周长的两倍。换言之，根据本专利技术，在油栗后面的至少部分连接管，即在压力下的润滑系统的部 分连接管，优选在例如热交换器的热源之后，具有隔热层，特别是内隔热层，其防止从润滑 油至金属环境的热量传递。结果是，在压力下一定量的润滑油被加热后，当将润滑油供至需 要润滑的部位时，特别是供至油道时，仅其吸收的热量的一小部分损失到具有高热导率的 金属环境中。因此，可以实现通过润滑点被直接供至需要润滑的部位的润滑油的快速加热， 具有降低摩擦的效果，特别是在冷启动时。 尽管DE10 2009 013 943公开了使用尾气/油热交换器加热润滑油，包括与汽缸 盖回油管结合使用，改善了冷启动阶段的润滑效果从而节省耗油量，但是该方案要求的发 动机设计复杂，不能应用在现有的发动机结构中。已知利用尾气油热交换器更有利，特别是 在具有相对较大油道的大功率发动机时，此时油管的表面积与体积之比特别低。在小型内 燃机中，相当部分的尾气热量可以传送到润滑系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋转部件或摆动部件润滑的润滑系统(100)，包含：至少一根布置在油箱(1)中的吸油管(3)，油泵(4)，热源(7)，和集成到金属外壳的进一步连接管，特别是将润滑油分配至所述部件的油道，所述连接管的外圆周长至少是内圆周长的两倍，其特征在于：在所述油道内位于所述热源上游的至少一根连接管(10)，在其内壁上包含内隔热层(13)，其中，所述内隔热层(13)的热导率为所述油道其它部分的连接管的热导率的5％或更低，优选为至少低于1W/(m·K)，并且当达到第一上限油温时所述热源(7)关闭或至少减少输出的热量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·威尔，
申请(专利权)人：艾诺巴有限公司，弗兰克·威尔，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU