用于活塞冷却的系统和方法技术方案

本申请公开用于活塞冷却的系统和方法。本申请提供用于供应冷却油到发动机汽缸的活塞的方法和系统。在一个示例中，方法可以包括仅在与活塞的往复运动同步的汽缸循环的一部分期间反复地激活油供应。特别地，冷却油的供应可以通过经由该活塞的往复运动移位设置在活塞冷却组件内的提升阀来开始。

【技术实现步骤摘要】

本公开总体涉及用于活塞冷却的方法和系统。
技术介绍
在发动机的汽缸内的活塞的热负荷响应于对较高的功率输出和较低的排放的需求而增加。但是，活塞的增加的热负荷可能引起比如发动机咬死和发动机劣化的问题。而且，设计活塞以避免这样的劣化可能涉及更高成本的材料和制造方法，或牺牲其它期望的属性。在发动机工况的动态范围期间，润滑系统可被用于冷却各种发动机部件。例如，活塞可通过活塞冷却射流来进行冷却，其中油被喷射在该活塞的底面。Chimonides等人在美国专利US6,298,810中描述了示例活塞冷却组件，其中，喷油嘴位于发动机缸体上以供应油到该活塞的该底面。专利技术人在此已经意识到活塞经由活塞冷却射流来冷却的潜在问题。例如，活塞冷却射流可能以持续的方式来操作，使得冷却油从喷油嘴不断地被喷射。因此，由于活塞的往复运动，较大比例的油可能被喷射而没有冷却活塞。例如，当活塞位于汽缸中的上止点位置时，大量冷却油可能没有到达该活塞。因此，为了有效地冷却活塞，较大量的油可能朝向活塞被喷射。为油加压的泵可能执行额外的工作，从而导致发动机效率的降低。
技术实现思路
专利技术人在此已经意识到以上问题并且已经确定至少部分地解决该问题的方法。在一个示例中，上述问题可通过一种用于发动机的方法至少部分地被解决，该方法包括仅在与活塞往复运动的频率同步的汽缸循环的一部分期间反复地激活油供应。以此方式，可以在该发动机循环的一部分期间而不是以持续的方式来提供油供应。在另一示例中，提供一种系统，该系统包括：包含汽缸的发动机；设置在汽缸内的能够往复运动的活塞，该活塞包括裙(skirt)；和包括油道、泵和与该油道流体耦连的活塞冷却组件的润滑系统，该活塞冷却组件位于活塞的下方；以及基本上阻塞活塞冷却组件的喷嘴的开口的提升阀，其中，通过经由活塞的裙移位(displaces)提升阀来解除对喷嘴的开口的阻塞，以开始通过活塞冷却组件
的油供应。以此方式，活塞通过移位提升阀来致动油供应。在另一示例中，可提供一种用于发动机的方法，该方法包括在汽缸循环的第一部分期间输送油到活塞，该活塞设置在发动机的汽缸内，并且在该汽缸循环的第二部分期间不输送油到活塞。例如，发动机可以包括至少一个汽缸，该至少一个汽缸具有设置在其内的往复运动的活塞。包括阀体、提升阀和喷嘴的活塞冷却组件可以靠近活塞被定位。该活塞冷却组件可被定位以使得在发动机循环的第一部分期间，活塞的裙移位活塞冷却组件的提升阀，从而允许来自喷嘴的油流动。汽缸循环的第一部分可以包括当活塞基本上位于下止点位置时(例如，在汽缸循环的进气冲程和膨胀冲程中的每个期间)的持续时间。进一步地，在汽缸循环的第二部分期间，可以不开始油流动。汽缸循环的第二部分可以包括当活塞基本上远离下止点位置时的持续时间。以此方式，在发动机中的活塞可以被冷却以减少劣化。通过使用活塞运动来致动冷却油供应，可以不需要附加的控制机构。这样，油供应仅在活塞靠近活塞冷却组件时的汽缸循环的一部分期间被致动。因此，油流动可以以更加可靠的方式被引导到活塞并且可以冷却该活塞，从而加压油被较少浪费。总的来说，活塞可以在较少的油泵工作的情况下被更有效地冷却，从而使得能够提高发动机的效率。应理解的是，以上
技术实现思路
被提供以简化的方式引入构思的选择，该构思在具体实施方式中被进一步描述。它并不意味着确定所要求主题的关键的或基本的特征，所要求主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。而且，所要求主题不限于解决以上所述的或在本公开的任何部分中所述的任何缺陷的实施方式。附图说明图1是示例发动机的示意图。图2根据本公开示意性地描绘示例发动机油输送系统。图3示出了图2的示例发动机油输送系统的放大图。图4是根据本公开的用于活塞冷却的示例方法的流程图。图5描述了在随后的汽缸循环期间到图1的示例发动机的汽缸的活塞的示例油供应。图6示出了在单个常见的发动机循环期间在图1的示例发动机的四个发动
机汽缸中的示例油供应。具体实施方式以下描述涉及用于冷却在发动机(例如，在图1中所示的发动机)中的活塞的系统和方法。如在图2中所示，该发动机包括多个活塞以及曲轴，每个活塞在该发动机的汽缸内往复运动；并且曲轴由具有油泵、油道以及多个活塞冷却组件的润滑系统来润滑和冷却。多个活塞中的每个均可经由相关联的活塞冷却组件接收冷却油。如图3所示，活塞冷却组件可包括提升阀、阀体以及喷嘴。当相关联的活塞到达下止点(BDC)位置时，该活塞冷却组件可喷射油到相关联的活塞上。进一步地，随着相关联的活塞朝向上止点(TDC)行进，可终止该供应。因此，油供应可仅在每个汽缸循环的一部分期间被反复地激活(图4和5)。又进一步地，在单个常见的发动机循环期间，在四汽缸发动机中，油可同时被供应到该四个汽缸中的两个，同时剩余的两个汽缸不接收油(图6)。图1是示出多汽缸的发动机10中的一个汽缸的示意图，该发动机10可以被包括在汽车的推进系统中。可以通过包括有控制器12的控制系统以及通过来自车辆操作者132经由输入装置130的输入来至少部分地控制发动机10。在本示例中，输入装置130包括加速器踏板和用于产生成比例的踏板位置信号PP的踏板位置传感器134。发动机10示出示例汽缸30(也称为燃烧室30)。发动机10的燃烧室30可以包括具有位于其内的活塞36的燃烧室壁24。活塞36可以被耦连到曲轴40使得该活塞的往复运动转变为该曲轴的旋转运动。曲轴40可通过中间变速器系统(未示出)被耦连到车辆的至少一个驱动轮。进一步地，起动机马达可以通过飞轮(未示出)被耦连到曲轴40以便实现发动机10的起动操作。燃烧室30可以通过进气道42接收来自进气歧管44的进气，并且可以通过排气歧管48排出燃烧气体。进气歧管44和排气歧管48可以通过各自的进气门52和排气门54与连通燃烧室30选择性地连通。在一些实施例中，燃烧室30可以包括两个或更多个进气门和/或两个或更多个排气门。在本示例中，进气门52和排气门54可以经由各自的凸轮致动系统51和53由凸轮致动来控制。凸轮致动系统51和53均可以包括一个或多个凸轮并可以利用可以由控制器12操作的凸轮廓线变换(CPS)系统，可变凸轮正时(VCT)系统，可变气门正时(VVT)系统和/或可变气门升程(VVL)系统中的一个或多个来改变气门操作。例如，气门操作可以作为预点火消减(pre-ignition
abatement)或发动机爆震消减(engine knock abatement)操作的一部分来改变。进气门52和排气门54的位置可以分别通过位置传感器55和57来确定。在可替代实施例中，进气门52和/或排气门54可以由电动气门致动来控制。例如，汽缸30可以可替代地包括由电动气门致动控制的进气门，以及由包括CPS和/或VCT系统的凸轮驱动控制的排气门。发动机10可以可选地包括压缩装置，例如，包括沿着进气道42设置的至少一个压缩机162的涡轮增压器或机械增压器。对于涡轮增压器而言，压缩机162可以通过沿着排气道19设置的涡轮164(例如，经由轴166)被至少部分地驱动。对于机械增压器而言，压缩机162可以通过发动机和/或电机被至少部分地驱动，并且可以不包括涡轮。因此，经由涡轮增压器或机械增压器提供到发动机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的方法，其包括：仅在与活塞往复运动的频率同步的汽缸循环的一部分期间反复地激活油供应。

【技术特征摘要】
2015.04.16 US 14/688,7541.一种用于发动机的方法，其包括：仅在与活塞往复运动的频率同步的汽缸循环的一部分期间反复地激活油供应。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述油供应由所述活塞往复运动激活。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述油供应经由包括提升阀的活塞冷却组件被提供给活塞。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述油供应通过经由活塞往复运动移位所述提升阀来激活，并且其中所述活塞的裙移位所述提升阀。5.根据权利要求4所述的方法，其中激活所述油供应进一步包括将油流喷洒到所述活塞的底面。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述提升阀具有允许所述油供应被激活达所述汽缸循环中的至少60度的曲柄旋转的气门冲程。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述活塞冷却组件被流体耦连到油道并且接收来自所述油道的油。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述油被返回到所述发动机的曲轴箱中的油底壳，所述方法进一步包括在所述汽缸循环的剩余部分期间不激活所述油供应。9.一种系统，其包含：包括汽缸的发动机；设置在所述汽缸内的能够往复运动的活塞，所述活塞包括裙；包含油道、泵以及流体耦连到所述油道的活塞冷却组件的润滑系统，所述活塞冷却组件被定位在所述活塞的下方；以及阻塞所述活塞冷却组件的喷嘴的开口的提升阀，并且其中所述喷嘴的所述
\t开口通过经由所述活塞的所述裙移位所述提升阀来解除阻塞，从而开始通过所述活塞冷却组件的油供应。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述提升阀临近所述发动机的所述汽缸中的做功冲程和吸气冲程中的每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·G·里昂，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US