车桥温度控制器制造技术

一种调节并控制车辆车桥组件温度的设备。导管连接到内燃机的加热／冷却流体回路。加热／冷却流体经由入口导管循环到所述车桥组件。所述入口导管穿过所述组件的壁并终止于热交换器。所述热交换器位于由所述车桥组件的润滑流体形成的池以下。在冷启动条件下并且也在低速运行条件下，冷却剂在车辆初始运行过程中加热所述润滑流体。冷却剂还用来在车辆高温高速运行过程中冷却所述润滑流体。所述加热／冷却流体经由出口导管返回到所述冷却流体回路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过流体飞溅润滑来润滑的车桥组件(axle assembly)或其它扭矩传递设备。更具体地说，本专利技术涉及一种装置， 通过向所述车桥组件或扭矩传递设备提供加热的介质来改善车桥效 率。
技术介绍
车桥效率部分依赖于车桥润滑剂温度。通常，通过油底壳内的油 储存器来润滑车桥，所述油借助运动部件来循环。这被称为飞'减润滑。 润滑剂温度升高，则车桥效率升高。这在如下表所示的低扭矩水平时， 基本上正确。车桥效率(输出扭矩/输入扭矩)车桥油底壳温度100T175下250T在35mph (ft-lbs)的输出扭矩 100 150 30085.1% 89.2% 93.6%93.8% 95.1% 96.5%94.0% 94.8% 95.6%以上数据显示，相对于100T来说，在175T和250下之间运行， 效率增益介于2.0和8.9%之间。最大增益出现在最低扭矩水平。效率 增益被认为主要是随着温度升高而润滑剂粘性自然降低的结果。飞'减的扭矩、环境温度、旋转速度和所述设备上方的气流。运行温度可以 刚刚高于环境温度，直至比环境温度高200°F。远高于250T的运行温 度开始导致车桥中部件耐久性问题，以及导致润滑剂本身出现问题。 通常在较高的速度和/或扭矩，诸如高速路驾驶或拖车牵引时会达到这些温度。因此，希望尽可能避免这些温度。较低的运行温度通常不会导致耐久性担忧，但是如上所示，低于175下的运行温度将导致效率 较低并且燃料消耗较大。通常在低速和/或扭矩情况下，诸如市区低速 驾驶时会到达这种较低的运行温度。本专利技术旨在使这种低运行温度最 少出现。已知在车桥组件内提供冷却导管，以避免较高的运行温度。这些 导管定位在差速器组件主要部分周围，并包含来自其他设备的液压流 体，这些液压流体可以冷却车桥中的组件。还已知存在一种齿轮驱动的冷却系统，其包含热交换器，该热交 换器具有管道回路，多个翅片定位在这些管道回路上，在运行过程中 吸收热量并打碎抛起的油滴。此外，已知存在一种传动装置冷却系统，该冷却系统经由位于传 动装置油底壳中的热交换器循环来自散热器的发动机冷却剂。当冷却 剂在发动机冷却系统中处于可能的最低温度时，从散热器抽取冷却剂， 并且所述冷却剂最后才被加热，这对于冷却传动装置来说最为有效。还已知存在一种车辆尾气暖热系统加热器系统，该加热器系统通 过位于尾气系统中的热交换器来循环发动机冷却剂。这样能更快地暖 热发动机冷却剂并且能在暖热过程中提升发动机效率。由于燃料雾化 更为不良且要求更富集的燃料空气混合物，所以效率在该过程中下降。 一旦发动机暖热起来，则由恒温设备控制温度，且温度相对恒定。利 用泵使发动机润滑油、传动装置润滑油或车桥润滑油经由位于尾气系 统中的热交换器进行循环，这种系统还能暖热它们。在传动装置和车 桥的情况下，虽然发动机已经有现存的泵，但是还需要单独的泵来经 过热交换器循环润滑油。此外，在环境温度非常低的情况下，润滑油 将不容易经由线路流到热交换器中，直到润滑油被摩擦或者来自尾气 的热量加热为止。本专利技术将向车桥组件或其他扭矩传递设备提供热量，而不需要将 润滑剂泵送到车桥外侧的单独热交换器中。还可以将润滑剂的温度保 持在约200下，以在低于约175下的正常操作的条件下提升车桥的效率。本专利技术实现了上述效果或者比上述效果更好的效果。
技术实现思路
因此，本专利技术的优势在于提出一种用于差速器组件的温度调节设 备，釆用了来自汽车发动机区域的冷却剂。优选，直接从发动机缸体 抽取冷却剂，以快速向车桥组件提供加热效果。本专利技术旨在向飞濺润 滑的车桥组件或其他类似扭矩传递设备提供热量，以减小或消除正常 运行温度范围的较低部分，从而使效率最大化。在优选实施例中，来自内燃机或其他动力源的冷却剂通过带有中空通路的护套盖板循环，所述护套盖板连接到车桥承载件；或者通过 位于车桥承载件底部的适当热交换器循环，其中润滑剂在所述车桥承 载件底部形成池。理论上，盖板的设计要使向车桥组件内的润滑剂的 热传递最大化。在内燃机的情况下，借助发动机水泵泵送冷却剂，并 从恒温器后面的发动机缸体抽取冷却剂，所述冷却剂将在恒温器处尽 可能快地加热并达到约200T。在需要将冷却剂用于其他更重要的用 途时，诸如用于除去乘坐舱窗户的霜时，还可以用逻辑控制器和阀来 防止冷却剂流到所述车桥。如果运行温度试图升高到超过冷却剂的温 度，本专利技术还会冷却所述车桥。在一种实施例中，动力装置冷却剂通过铸造或制造在车桥承载件 盖的壁中的中空通路循环。来自动力装置的热空气通过适当导管引导， 流过车桥承载件上方或周围。热管道用于从动力装置向车桥传递热量。 可以通过铸造或制造在车桥单元的壁中的中空通路循环尾气。本专利技术的另一项优势在于，提供一种用于加热和/或冷却机动车中 的车桥组件的设备，所述车桥组件包括限定有腔的壳体，润滑剂包含 在所述腔中，且差速器组件定位在所述腔中，所述设备包括设置在所 述腔中的热交换器，所述热交换器包括流体导管，该流体导管具有入 口和出口，用来流体连接到内燃机的冷却流体回路。另一种实施例通过位于车桥小齿轮承载腔中的适当热交换器来循环冷却剂，润滑剂在车桥小齿轮承载腔中形成池；或者通过位于车桥 承载件内的适当热交换器来循环冷却剂，润滑剂在车桥承载件内飞濺 或流过其上。在另一种实施例中，来自内燃机或其他动力源的热尾气通过带有 中空通路的护套盖板循环，所述护套盖板连接到车桥承载件。理想的 情况下，所述盖板的设计将使向车桥组件内的润滑剂的热传递最大化。 可以用逻辑控制器和阀来控制尾气流动，以防止润滑剂温度变得过高。尾气还可以通过车桥承载件的壁中的中空通路循环。尾气还可以通过位于承载件底部的适当热交换器循环，润滑剂在 承栽件底部形成池。尾气还可以通过位于小齿轮承载腔中的适当热交换器循环，润滑 剂在小齿轮承载腔中形成池。尾气还可以通过位于所述承载件内的适当热交换器循环，润滑剂 在所述承载件内飞賊或流经其上。在另一种实施例中，电加热元件置于铸造或制造在车桥盖板中的 中空通路内，所述车桥盖板连接到所述车桥承载件。理想的情况下， 所述盖板的设计要使向车桥组件内的润滑剂的热传递最大化。可以用 逻辑控制器来控制供给加热元件的电力，以保持润滑剂处于适当的温 度。电加热元件还可以置于铸造或制造在所述车桥承载件壁中的中空 通路内。电加热元件还可以置于所述承载件底部，润滑剂在所述承载件底 部形成池。电加热元件还可以置于小齿轮承载腔中，润滑剂在小齿轮承载腔 中形成池。电加热元件还可以置于所述车桥承载件内，润滑剂在所述车桥承 载件内飞溅或流经其上。在另一种实施例中，由动力装置或动力源加热的空气通过适当导 管引导，流过所述车桥承载件上方或周围。可以使用阀和风扇，以控制气体流动和车桥温度。在另一种实施例中，利用热管道从动力装置或动力源向车桥组件 传导热量。在动力装置或动力源处于紧邻车桥组件位置的情况下，且 车桥在运行过程中不能相对于动力装置或动力源移动的情况下，热管 道能最好地工作。这是前独立车桥设计的情况。在该情况中，热管道 能够努力使得车桥和动力装置或动力源具有相同的温度。在结合附图考虑时，本专利技术的这些优势以及其他新颖特征将在以 下本专利技术的详细说明中显露出来。附图说明在参照附图讨论时，将会更好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于调节机动车中的车桥系统温度的组件，包括：　限定腔的壳体，在所述腔中容纳有润滑剂，且差速器组件定位在所述腔中，且一对车轴沿着共用旋转轴线对准并从所述差速器组件中伸出；　设置在所述腔中的热交换器，所述热交换器包括流体导管，该 流体导管具有入口和出口，用来流体连接到内燃机的流体回路，　其中，所述热交换器提高所述车桥系统的运行效率。

【技术特征摘要】
1.一种用于调节机动车中的车桥系统温度的组件，包括限定腔的壳体，在所述腔中容纳有润滑剂，且差速器组件定位在所述腔中，且一对车轴沿着共用旋转轴线对准并从所述差速器组件中伸出；设置在所述腔中的热交换器，所述热交换器包括流体导管，该流体导管具有入口和出口，用来流体连接到内燃机的流体回路，其中，所述热交换器提高所述车桥系统的运行效率。2. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，所述热交换器浸没在 所述润滑剂中。3. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，所述热交换器包括所 述流体导管的至少一个回路。4. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，所述流体导管具有弯 曲形状。5. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，所述热交换器靠近所 述差速器组件并与其轴向隔开。6. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，所述热交换器浸没在 所述润滑剂中。7. 如权利要求l所述的设备，其特征在于，所述流体导管铸造在 车架中。8. 如权利要求7所述的设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里A费特，克雷R香农，
申请(专利权)人：德纳汽车系统集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]