具有润滑系统的内燃发动机和生产内燃发动机的方法转让专利

申请号 : CN201210395433.2

文献号 : CN103046983B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : B·施泰纳T·洛伦茨J·梅林

申请人 : 福特环球技术公司

摘要 :

本发明涉及具有润滑系统的内燃发动机和生产内燃发动机的方法。提供一种内燃发动机内的润滑系统。该润滑系统包括支撑曲轴的曲轴轴承、包括将机油流向所述曲轴轴承的出口和从油道接收机油的入口的供应管线以及至少部分围绕所述供应管线和/或所述油道的内壁的至少一部分的热隔离物。

权利要求 :

1.一种内燃发动机,包括:

汽缸盖;

连接到所述汽缸盖的汽缸体,该汽缸体包括接收曲轴和轴承的上部曲轴箱部分;以及机油回路,其包括向所述轴承供应机油的载油管线,所述载油管线包括连接到供应管线和泵的油道,该供应管线使得机油流向所述轴承,所述供应管线的内壁的至少一部分形成热隔离物,其中形成所述热隔离物包括:将预制套筒引入到所述油道和所述供应管线中的至少一者内;

使得所述内壁经受表面处理;以及

由形状记忆材料生成软管,将该软管引入到所述油道和所述供应管线中的至少一者内,以及激活所述形状记忆材料来形成所述热隔离物。

2.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述热隔离物包括聚合材料。

3.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述热隔离物包括氧化物层。

4.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述热隔离物包括复合材料。

5.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述油道的至少一部分具有热隔离物。

6.根据权利要求1所述的内燃发动机,还包括第二轴承和使得机油流向与所述油道联接的所述第二轴承的第二供应管线。

7.根据权利要求1所述的内燃发动机,还包括被包括在所述机油回路内的加热设备,其中从所述加热设备延伸到所述轴承的载油管线的内壁至少在若干区段包括热隔离物。

8.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述载油管线中至少一个的内壁的至少一部分被集成到所述汽缸体和/或汽缸盖内并且至少在若干区段衬有热隔离物。

9.根据权利要求1所述的内燃发动机,其中所述载油管线中的至少一个至少在若干区段完全由在所述汽缸盖和汽缸体外部的所述热隔离物形成。

10.一种用于生产内燃发动机的方法,包括:

构造具有上部曲轴箱部分并包括接收曲轴的保持件的汽缸体,该汽缸体包括油道和与所述油道和所述保持件流体连通的供应管线;以及在所述供应管线和所述油道中至少一者的内壁上形成热隔离物,其中形成所述热隔离物包括:将预制套筒引入到所述油道和所述供应管线中的至少一者内;

使得所述内壁经受表面处理;以及

由形状记忆材料生成软管,将该软管引入到所述油道和所述供应管线中的至少一者内,以及激活所述形状记忆材料来形成所述热隔离物。

11.根据权利要求10所述的方法,其中构造所述汽缸体包括铸造汽缸体毛坯,所述汽缸体毛坯被再加工以便形成所述汽缸体。

12.根据权利要求11所述的方法,其中所述油道和所述供应管线中至少一者经由所述汽缸体毛坯的铸造与所述汽缸体共同形成。

13.一种发动机中的润滑系统,包括:

支撑曲轴的曲轴轴承;

包括使得机油流向所述曲轴轴承的出口和从油道接收机油的入口的供应管线;以及至少部分围绕所述供应管线和所述油道的内壁的热隔离物,其中所述热隔离物包括形状记忆材料。

14.根据权利要求13所述的润滑系统,其中所述热隔离物包括氧化物层。

15.根据权利要求13所述的润滑系统,其中所述热隔离物包括聚合材料和复合材料中的至少一者。

16.根据权利要求13所述的润滑系统,其中所述供应管线和所述油道被集成到汽缸体内,该汽缸体具有接收所述曲轴轴承的轴承盖。

说明书 :

具有润滑系统的内燃发动机和生产内燃发动机的方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2011年10月17日提交的德国申请号102011084597.6的优先权,其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。

技术领域

[0003] 本说明书涉及内燃发动机润滑系统和用于制造润滑系统的方法。

背景技术

[0004] 内燃发动机可以用于向车辆提供机动动力。将意识到术语内燃发动机包括柴油发动机、火花点火发动机、混合动力内燃发动机等。
[0005] 在发动机冷起动期间,发动机机油处于理想温度以下。因此,会降低燃烧效率并增加排放。已经试图经由加热设备主动加热机油。加热设备可增加发动机的成本。此外,加热设备在理想时间段内可以不加热机油。
[0006] 还曾试图将运转期间被加热的发动机机油存储在被隔离的容器内,以便当内燃发动机再次起动时,可使用预热机油。这种过程的缺点在于在运转期间已经被加热的机油不能无限期地均保持在理想温度,以致会需要在内燃发动机的暖机阶段再次加热机油。此外,随着机油流动通过曲轴箱,热量会离开机油,因为在冷起动之后该曲轴箱不会被发动机的燃烧操作加热。加热设备和/或被隔离的容器不能向机油提供所需热量来抵消冷起动后机油在曲轴箱内的冷却。例如,由于冷发动机结构,被加油机油可以在其通往机油消耗装置(例如曲轴轴承)的路上在行进通过曲轴箱时被冷却。
[0007] 此外,内燃发动机的汽缸体和/或汽缸盖是热应力部件并且因此会装备有流体冷却系统。内燃发动机的热平衡可以由这种冷却来控制,这种冷却会使得在暖机阶段难以实现对发动机机油的快速加热。

发明内容

[0008] 为了解决上述问题中的至少一些,提供内燃发动机中的润滑系统。润滑系统包括支撑曲轴的曲轴轴承、包括将机油流向曲轴轴承的出口和从油道接收机油的入口的供应管线以及至少部分围绕供应管线和/或油道的内壁的至少一部分的热隔离物。
[0009] 在此方面,载油管线可以配备有隔离物,其减少从机油向汽缸体和/或周围环境的热传递。因此,提供给轴承的机油可以处于期望温度。
[0010] 在一些示例中,热隔离可以包括聚合材料。聚合材料可以提供理想隔离特性。具体地,相比于金属部件,聚合材料具有小的导热系数并且呈现低导电性且因此可以用作热屏障,从而减少从机油向汽缸体的热流。
[0011] 此外在一些示例中,热隔离物可以包括施加于内壁表面的处理物。例如,可以在电解过程中施加阳极氧化物,其中在该电解过程中在内壁的表面上产生氧化物层,其特征是具有基本更高的硬度不过还具有用于形成热屏障的特性。表面处理的另一优点在于,例如在阳极氧化过程中,如果需要的话,氧化物层从表面生长到材料或金属中,以致载油管线的几何尺寸会保持不变。
[0012] 当单独地或结合附图时从下述具体描述中将显而易见到本说明的上述优点和其他优点及特征。
[0013] 应理解提供上面的概述用于以简化的形式引入将在详细描述中进一步描述的选择的概念。不意味着确认所要求保护的主题的关键或基本的特征,本发明主题的范围将由本申请的权利要求唯一地界定。此外,所要求保护的主题不限于克服上文或本公开的任何部分中所述的任何缺点的实施方式。此外,上述问题已经被本发明人意识到但没有被确认是公知的。

附图说明

[0014] 图1示出内燃发动机的横截面的示意图,内燃发动机包括轴承盖和用于将机油供应到轴承盖的润滑系统;
[0015] 图2示出图1中所示的载油管线的热隔离物的立体代表图;以及
[0016] 图3示出用于生产内燃发动机的方法。
[0017] 在下文参考图1-3所示的示意性示例来更具体地描述内燃发动机。

具体实施方式

[0018] 这里描述内燃发动机。内燃发动机可以包括汽缸体和汽缸盖,其彼此可连接或被彼此连接以便形成各汽缸,即燃烧室。各部件部分将在下文被解释。
[0019] 为了接收活塞或汽缸管线,汽缸体可以具有对应数量的汽缸孔。内燃发动机的每个汽缸的活塞可以沿轴向可运动的方式在汽缸衬套内被引导并且与汽缸衬套和汽缸盖一起界定汽缸的燃烧室。这里的活塞顶可以形成燃烧室内壁的一部分并且与活塞环一起将燃烧室密封隔离于汽缸体或曲轴箱,以致基本上没有燃烧气体或燃烧空气进入到曲轴箱并且没有机油进入燃烧室。
[0020] 活塞可以用于将燃烧产生的气体力传递到曲轴。为此,每个活塞均可以被活塞销铰接连接到连接杆,该连接杆进而可运动地安装在曲轴上。
[0021] 安装在曲轴箱内的曲轴可以吸收连接杆力,该连接杆力可以由如下力构成:由于燃烧室内的燃料燃烧所导致的气体力和由于动力传递元件的不均匀运动所导致的惯性力。活塞的振荡冲程运动可以被转变成曲轴的旋转运动。曲轴之后可以将扭矩传递到驱动系。
传递到曲轴的能量的一部分可以被用于驱动辅助动力单元,例如油泵以及发电机,或者用于驱动曲轴并因此致动阀齿轮或阀动装置。
[0022] 上部曲轴箱部分(例如曲轴箱上半部分)可以由汽缸体形成。曲轴箱由下部曲轴箱部分(例如曲轴箱下半部分)完成,该下部曲轴箱部分能够被装配到上部曲轴箱部分上并且用作油盘。上部曲轴箱部分可以具有凸缘面以接收油盘(即下部曲轴箱部分)。为了密封油盘或曲轴箱以隔离于环境,密封件可以被提供在凸缘面内或上。连接可以是螺纹联接或其他适当附接技术。
[0023] 为了接收和安装曲轴,可以在曲轴箱内提供至少两个轴承。轴承可以是两件式构造并且可以每件均包括轴承座和可连接到轴承座的轴承盖。曲轴可以安装在曲轴轴颈的区域内,曲轴轴颈可以设置成沿曲轴轴线以一定距离隔开并且可以被构造成加厚的轴肩。轴承盖和轴承座可以被构造成分离的部件或者与曲轴箱构成单件(即曲轴箱部分)。在曲轴和轴承之间,轴瓦/轴承壳可以被设置成中间元件。
[0024] 在已安装状态下,每个轴承座均可以被连接到对应轴承盖。轴承座和轴承盖可以相应地形成接收曲轴轴颈的孔。孔可以用于与作为中间元件的轴瓦相互作用。可以向孔供应发动机机油,即润滑油,以致在回转曲轴的情况下,在每个孔的内面和相关联的曲轴轴颈之间形成支撑润滑膜,类似于滑动轴承。替代性地,轴承还能够被构造成单件,例如在已构造的曲轴的情况下。
[0025] 为了向轴承供应机油,可以提供用于向至少两个轴承输送发动机机油的泵,其中该泵经由供应管线向油道(通道由此通向所述至少两个轴承)供应发动机机油。
[0026] 为了形成油道,通常提供沿曲轴的纵向轴线定向的主供应通道。主供应通道能够被置于曲轴箱内的曲轴之上或之下,或者处于相同高度,特别是能够被集成到曲轴内。
[0027] 机油回路的载油管线可以通过汽缸体,并且需要时通过汽缸盖,其还可以重复地离开并再次进入汽缸体或盖,并且除了曲轴轴承之外可以向另外的消耗装置供应机油,例如曲轴,其可以被安装成两件式,即所谓的曲轴保持件。
[0028] 可以向曲轴保持件供应润滑油,为此目的,可以提供一种供应管线,其处于顶置曲轴内,可以延伸到汽缸盖内并且可以连接到油道并且行进通过汽缸体。
[0029] 另外的消耗装置能够例如是连接杆或可能提供的平衡轴的轴承。同样,上述概念的消耗装置还可以是喷油冷却装置,其可以被构造成借助于喷嘴从下方使用发动机机油来润湿活塞顶(即在曲轴箱侧)以便冷却并且因此需要机油来运转。
[0030] 可液压致动的曲轴调节器或其他阀齿轮部件,例如用于液压阀间隙补偿,类似地可以使用发动机机油并且特别是使用发动机机油来运转。
[0031] 还可以向被提供在供应管线内的机油过滤器或机油冷却器供应机油。虽然还可以向机油回路的这些部件供应发动机机油,不过机油回路必须使用这些部件,其具有与机油本身有关的任务或功能,而其还是使得润滑系统起作用的消耗装置。
[0032] 被供应机油的消耗装置(例如曲轴的轴承)内的摩擦可以取决于所提供的机油的粘稠度并且因此取决于所提供的机油的温度,并且影响内燃发动机的燃料消耗。
[0033] 可能期望的是减少发动机内的燃料消耗。减少发动机内的运动装置(例如消耗装置)内的摩擦可以减少发动机内的燃料消耗。燃料消耗的减少还可以减少污染物排放。
[0034] 关于摩擦动力的减少,理想的是发动机机油的迅速升温和内燃发动机的快速加热,特别是在冷起动之后的。在内燃发动机升温阶段,发动机机油的快速升温可以提供粘稠度的相应快速下降并且因此提供摩擦或摩擦动力的减少,特别是在向轴承供应机油的情况下。
[0035] 在一些示例中,提供一种内燃发动机,其具有至少一个汽缸盖、至少一个汽缸体以及机油回路,其中所述汽缸体连接到所述至少一个汽缸盖并且用作上部曲轴箱部分(例如曲轴箱上半部分)来接收至少两个轴承内的曲轴,所述机油回路包括载油管线以用于向所述至少两个轴承供应机油,其中用于泵送机油的泵被供应管线连接到油道,通道从该油道通向所述至少两个轴承。
[0036] 这里还描述生产这种内燃发动机的方法。上述内燃发动机可以减少耗油部件内的摩擦,从而增加发动机的燃料经济性。
[0037] 此外,在一些示例中,可以提供一种发动机,其具有至少一个汽缸盖、至少一个汽缸体以及机油回路,其中所述汽缸体连接到所述至少一个汽缸盖并且用作上部曲轴箱部分(例如曲轴箱上半部分)来接收至少两个轴承内的曲轴,所述机油回路包括载油管线以用于向所述至少两个轴承供应机油,其中用于泵送机油的泵被供应管线连接到油道,通道从该油道通向所述至少两个轴承,其中所述机油回路的至少一个载油管线的内壁在至少若干区段配备有热隔离物。
[0038] 热隔离物可以被提供在载油管线内的至少若干区段,用作热屏障,其减少在机油和汽缸体或盖的基础材料之间的热传递,该基础材料例如是铝或灰铸铁。一些热传递基于的机制(即热传导和对流)可以受热隔离物的引入的影响,该热隔离物具有不同于基础材料的特性,准确的是其中从流动通过载油管线(例如在去往消耗装置的路上)的机油汲取更少的热。
[0039] 因此,在载油管线内,在冷起动后热机油会更快速地供应到消耗装置。已经被加热设备加热的较高温机油可以被泵送离开隔离容器,或者已经以其他方式被预热(例如在热交换器中),由于热隔离所以在去往消耗装置的路上在机油回路的载油管线内没那么强烈的冷却,以致可以获得较热机油或更快速被加热的机油。
[0040] 较热机油具有较小粘稠度并导致消耗装置的摩擦动力的减小,具体地该消耗装置是轴承。因此,由于热隔离的原因,会减少内燃发动机的燃料消耗,特别是在冷起动之后的。
[0041] 内燃发动机可以包括油盘,其可以被装配到上部曲轴箱部分上并且用作下部曲轴箱部分,并且可以收集发动机机油,并且泵将从油盘流出的发动机机油经由供应管线输送到油道。
[0042] 根据这个示例,曲轴箱是两件式构造,上部曲轴箱部分由油盘补充,油盘中收集回收利用的机油。油盘能够装备在具有冷却肋或强化肋的外侧上并且可以在例如深冲压工艺中由金属板制成,而上部曲轴箱部分可以是铸件。
[0043] 在曲轴箱的布局和设计中,期望获得高硬度以便减少振动并且因此积极地影响噪音产生和噪音排放。
[0044] 此外,模块化构造的曲轴箱可以以如下方式构造,即能够以简单方式实现安装和密封表面的工作以及组装以便降低成本。
[0045] 内燃发动机可以包括至少一个汽缸盖和/或至少一个汽缸体,汽缸体装备有至少一个集成的冷却剂护套。
[0046] 在燃烧中由燃料的放热化学转化而释放的热经由界定燃烧室的壁被部分耗散到汽缸盖和汽缸体并且经由排气流被部分释放到联结的部件和环境。为了将热负载保持在限制内,可以通过冷却来耗散被引入到汽缸盖或汽缸体内的部分热流。
[0047] 由于与空气相比流体具有大得多的热容,所以与使用空气冷却系统相比,使用流体冷却系统能够耗散多得多的热量。流体冷却系统的构造可以包括装备有冷却剂护套的汽缸盖或汽缸体(即,设置冷却剂通道从而引导冷却剂通过汽缸盖或汽缸体)。热不必须被传导到表面来耗散。热可以已经被内部传递到冷却剂(例如与添加剂混合的水)。冷却剂可以被置于冷却回路内的泵所泵送,以致其在冷却剂护套内循环。被传递到冷却剂的热以此方式被内部导离汽缸盖或汽缸体并且在热交换器中再次从冷却剂汲取出。
[0048] 载油管线可以包括热隔离物。热隔离物可以至少部分地包括聚合材料(例如塑料)作为热隔离材料。汽缸盖和汽缸体可以是经受热和机械高应力的部件,以致对于生产而言,会使用高强度材料和/或抗热材料。相比之下,承受机油的表面,即载油管线的内壁,为了形成热隔离物,会配备有较弱强度的材料,例如塑料,其是便宜的并且能够被容易地处理,特别地是以固体和液体形式。
[0049] 塑料具有小的导热系数并且呈现低导电性并且可以用于形成意欲使得热传递更加困难的热屏障。由于相同原因,提供一种内燃发动机,其中热隔离物至少部分包括陶瓷作为热隔离材料。陶瓷是高度抗热的材料。不过,陶瓷可能是易脆的。
[0050] 至少一个载油管线的内壁可以在表面上,至少若干区段配备氧化物层,其用作热隔离物。原则上,为了内壁的表面处理,能够使用化学和物理过程。
[0051] 以此方式,载油管线的内壁可以在表面上被处理,例如通过阳极氧化反应,即所谓的阳极氧化。阳极氧化反应是电解过程,其中在内壁的表面上生成氧化物层,其特点在于具有高得多的强度并且还具有用于形成热屏障的特性。
[0052] 表面处理的另一优点在于,例如在阳极氧化中,氧化物层从表面生长到材料或金属内,以致如果需要则载油管线的几何尺寸可以保持不变。因此,如果需要的话,不做设计修改。因此,热隔离物的这种构造可以适于已经设计的内燃发动机。
[0053] 内燃发动机还可以包括至少结合地形成热隔离物的复合材料。复合材料提供有利地组合不同材料特性的可能性并且因此可以提供控制特性组合的可能性。这种热隔离物的一种示例是塑料圆筒形套筒,其内集成或并入更强的例如网状支撑结构。以此方式,同样能够使用其本身不具有足够强度(即不足以自支撑)的隔热材料(例如橡胶软管)。
[0054] 此外,内燃发动机可以包括至少结合地形成热隔离物的形状记忆材料。形状记忆材料具有根据其所暴露的温度、磁场强度、液压或类似条件改变其外部形式的能力。形状记忆材料包括具有形状记忆的所有材料,具体地指例如NiTi(nitinol(镍钛诺))、Fe-Pt、Cu-Al-Ni、Fe-Pd、Fe-Ni、Cu-Zn-Al、CuAlMn的形状记忆合金,不过也包括具有形状记忆的陶瓷,例如Ce-TZP陶瓷。
[0055] 如果转换过程可逆,则形状记忆材料可由双向形状记忆材料构成,否则其也可以由单向形状记忆材料构成。在这里具体描述的方法的描述中,显而易见的是在本情况下,即在使用形状记忆材料形成热隔离物的情况下,单向形状记忆材料会是足够的,因为需要仅单次的转换过程。
[0056] 内燃发动机还可以具有至少在若干区段包括热隔离物的油道。油道可以是到轴承的主供应管线,其可以具有比供应管线大的直径,该供应管线的内壁基本用于形成导热表面,并且该主供应管线具有大的机油吞吐量和大流速,而由于对流的原因这对于热传递是重要的。为了上述原因,在油道内(即随着机油流动通过油道)从机油中汲取部分热,以致向油道中引入热隔离物显著有助于减少摩擦动力。
[0057] 为了形成所谓的油道,可以提供沿曲轴的纵向轴线定向的主供应通道。主供应通道能够被置于曲轴箱内曲轴上方或下方,或者处于相同高度,具体地能够集成到曲轴内。
[0058] 此外,提供内燃发动机实施例,其中如果需要的话,从油道导向所述至少两个轴承的至少一个通道至少在若干区段上配备有热隔离物。
[0059] 在用于加热机油的加热设备被置于机油回路中的内燃发动机的情况下,在加热设备和所述至少两个轴承之间的载油管线的内壁至少在若干区段上配备有热隔离物的示例可减少发动机内的摩擦。已经发现,这种示例的意图在于,不希望由于冷的发动机结构而在去往消耗装置的路上再冷却已加热机油,该消耗装置具体地是机油回路的载油管线内的轴承,并且不希望由加热设备被引入到机油内的热被再次损失。
[0060] 此外在一些示例中,被集成在汽缸体和/或汽缸盖内的至少一个载油管线的内壁至少在若干区段上被衬有热隔离物。这种示例针对如下设计,其中已经存在的管线,即被集成到汽缸体或汽缸盖内的管线或者被并入的管线部分可以配备有热隔离物,准确地说该管线的内壁或该段的内壁可以衬有热隔离物。载油管线或载油管线部分然后包括形成外部支撑结构的汽缸体或汽缸盖的材料,并且至少在若干区段上包括内部热隔离物或内衬的材料。
[0061] 此外,在一些示例中,至少一个载油管线的若干区段由热隔离物完全形成。相比于上述示例,至少在若干区段上载油管线不具有由汽缸体或汽缸盖的基础材料形成的外部支撑结构,而是热隔离物完全用作支撑结构。
[0062] 一内燃发动机示例已经实现了上述两种示例,其中油道被形成为,被设置在汽缸体内用作主供应通道的塑料管,例如为了安装目的被引导通过沉入汽缸体内的两个孔。对于作为载油管线的油道,其在若干区段由被集成在汽缸体内且衬有热隔离物的载油管线(即在孔的区域内)并且在若干区段由完全由热隔离物构成的管线(即至少在孔之间的区段内)构成。
[0063] 此外在一些示例中,提供一种方法,其用于形成可连接到汽缸盖且用作上部曲轴箱部分的汽缸体,其被构造成具有至少两个保持件来安装曲轴并且具有载油管线以用于向这些至少两个保持件提供机油,载油管线包括供应管线,其连接到油道,通道从该油道导向至少两个保持件,并且其中至少一个载油管线的内壁至少在若干区段上具有热隔离物。
[0064] 针对内燃发动机已经陈述的内容还可以应用于方法。在一些示例中,方法包括经由铸造过程生成汽缸体毛坯,该毛坯被再加工以形成汽缸体。此外在一些示例中,通过铸造过程在汽缸体毛坯的生产中至少部分地共同形成载油管线。
[0065] 原则上,在铸造过程中载油管线能够被完全地或部分地共同形成或首先被并入到已经铸成的汽缸体毛坯中。可以再加工载油管线,例如钻取油道以便形成精确的圆筒形供应通道,这对于装配精确性是理想的,例如如果塑料套筒试图被放入油道内以便形成热隔离物的话。
[0066] 为了上述原因,可以是使用方法的变型,其中为了形成热隔离物,将预制套筒引入到至少一个载油管线内。能够在装配到套筒内之前或之后制造从油道通向承载轴承的通道的通道的开口。此外,在一些变型中,套筒可以具有防扭转保护结构,这确保了套筒在油道内的预定位置。
[0067] 下述两种方法变型可以用于基本不具有精确几何形式,即非均匀构造(即具体地是非圆筒形的)且因此不需要形成与预制热隔离物(例如套筒)的匹配的载油管线。这种载油管线能够例如是在铸造过程中形成并且不被再加工或仅被粗略再加工的管线。此外,在一些变型中,为了形成热隔离物,至少一个载油管线的内壁至少在若干区段上经受表面处理。在这个示例中,如果需要的话,载油管线的内壁可以在表面上被处理以便形成热隔离物,而不需要附加材料。因此,内壁可以例如经受表面处理以便形成用作热隔离物的氧化物层。另一些变型包括由形状记忆材料制成的管,其被引入到至少一个载油管线内,形状记忆被激活来形成热隔离物。能够例如通过热或气动或液压来实现对形状记忆的激活。例如,由形状记忆材料形成的塑料软管能够被引入例如被拉入到油道内,在激活时该塑料软管呈现套筒形状的刚性形式并且使得油道内壁衬有热隔离物。为此,不需要可逆的,而是仅需要仅单向的转换过程,因此,所谓的单向形状记忆可以满足所需规格。
[0068] 图1示出示例性内燃发动机50的横截面图。发动机50包括用于在汽缸体1内安装曲轴52的保持件2。发动机还包括被联接到汽缸体1的汽缸盖54。汽缸体1和汽缸盖54形成至少一个燃烧室56。机械联接到曲轴的活塞可以位于燃烧室56内。
[0069] 油盘58被联接到汽缸体1。油盘58可以包括下部曲轴箱部分60。类似地,汽缸体1可以包括上部曲轴箱部分62。
[0070] 虽然仅示出单个燃烧室56和保持件2(例如轴承盖),不过将意识到发动机50可以包括两个或更多个燃烧室和保持件(例如轴承盖)及供应管线。这里将更具体地描述供应管线。
[0071] 上部曲轴箱部分62(例如曲轴箱上半部分)被构造成在保持件2(图1中仅示出其中一个)处安装曲轴52。轴瓦3可以被提供作为保持件2和曲轴之间的中间元件。保持件2可以是轴承盖。
[0072] 轴瓦3被包括在轴承64(例如滑动轴承)内。轴承64至少部分地封罩在保持件2内。轴承64被构造成支撑曲轴52并使其能够旋转。将意识到,在一些示例中,发动机50可以包括两个或更多个轴承和对应保持件。
[0073] 发动机50包括润滑系统70。润滑系统70可以包括油盘58。如前所述,油盘58可以被构造成存储和/或接收来自润滑部件(例如轴承64)的机油。润滑系统70可以被称为机油回路。润滑系统70还可以包括多个载油管线4,其被构造成将机油供应到保持件2。载油管线包括油道5(例如主要油道),供应管线6从该油道5通向保持件2。供应管线6包括通入油道5内的入口80和通入轴承盖2内的出口82。因此,入口80从油道5接收机油,并且出口82使得机油流向轴承64。将意识到类似于第一供应管线的第二供应管线可以从油道5分支出并且将机油供应到支撑曲轴52的第二轴承。
[0074] 将意识到,载油管线4还包括供应管线6。在一些示例中,油道5可以沿曲轴的纵向轴线延伸通过汽缸体1并且可以在轴承64上方延伸,以致机油可以被供应到保持件2内的低压区域中。不过,已经提出其他的油道构造。润滑系统还包括泵72,其具有位于油盘58内的拾取管74。泵72被构造成从油盘接收机油并且使得机油流到下游部件。由箭头76示出的载油管线被连接到泵72和油道5。以此方式,机油可以经由载油管线从泵流到油道。
[0075] 在一些示例中,润滑系统70还可以包括加热设备75。加热设备75可以被构造成加热流动通过载油管线76的机油。
[0076] 载油管线4的内壁38配备有热隔离物7。具体地,在图1所示示例中,在油道5以及供应管线6中均包括热隔离物7。不过,将意识到可以仅在油道5和供应管线6中一者包括热隔离物。载油管线76还可以被配备有热隔离物。此外,热隔离物7被示为向下延伸供应管线6的长度并且绕供应管线的内壁38延伸360°。不过,在另一些示例中,热隔离物7可以仅向下延伸供应管线6的一部分并且绕供应管线的内壁延伸少于360°。此外,油道5内的热隔离物被示为绕内壁38延伸360°。不过,在另一些示例中,热隔离物7可以绕油道5的内壁38延伸少于360°。此外,油道5内的热隔离物可以向下延伸油道的整个长度或者仅向下延伸油道的长度的一部分。
[0077] 此外在一些示例中,油道5的内壁可以包括与供应管线6的内壁和/或载油管线76内的热隔离物不同类型的热隔离物。不过在另一些示例中,油道5、供应管线6和/或载油管线76的内壁可以包括类似(例如等同的)类型的热隔离物。热隔离物可以包括氧化物层。此外在一些示例中,热隔离物包括聚合材料和复合材料中的至少一者。在又一些示例中,热隔离物可以包括形状记忆材料。可以基于所需隔离特征来选择用于发动机中的热隔离物类型。
[0078] 图2示出图1中所示载油管线4的热隔离物7以及轴瓦3的立体代表图。现在对图1做出补充说明,因此余下参考图1。对于相同部件,使用相同附图标记。
[0079] 如前所述,热隔离物7可以是热隔离材料,例如聚合材料(例如塑料)。在一示例中,为了形成热隔离物7,预制套筒可以被引入到载油管线4内,即油道5和供应管线6内。被引入到供应管线6内的套筒可以被夹持且因此固定在轴瓦3和油道5的内壁之间。
[0080] 图1-2提供一种内燃发动机内的润滑系统,其包括支撑曲轴的曲轴轴承、包括使得机油流向轴承的出口和从油道接收机油的入口的供应管线以及热隔离物,该热隔离物至少部分围绕供应管线和/或油道的内壁的至少一部分。
[0081] 图1-2还提供一种润滑系统,其中热隔离物包括氧化物层。图1-2还提供一种润滑系统,其中热隔离物包括聚合材料和复合材料中的至少一种。图1-2还提供一种润滑系统,其中供应管线和油道被集成到汽缸体内。图1-2还提供一种润滑系统,其中热隔离物包括形状记忆材料。
[0082] 图3示出生产内燃发动机的方法300。方法300可以用于生产关于图1和图2在上文所述的内燃发动机,或者可以用于构造另一适当的内燃发动机。
[0083] 在302,该方法包括构造一种汽缸体,其具有上部曲轴箱部分并且包括接收曲轴的保持件,该汽缸体包括油道和与油道和保持件流体连通的供应管线。在一些示例中,构造汽缸体可以包括铸造汽缸体毛坯,该毛坯被再加工以便形成汽缸体。此外在一些示例中,油道和供应管线中至少一者可以经由汽缸体毛坯的铸造而与汽缸体共同形成。
[0084] 之后在304,该方法包括在供应管线和油道中至少一者的内壁上形成热隔离物。在一些示例中,形成热隔离物可以包括将预制套筒引入到供应管线和油道中至少一者内。在一些示例中,形成热隔离物可以包括使得内壁经受表面处理。在一些示例中,形成热隔离物可以包括由形状记忆材料生成软管、将该软管引入到油道和供应管线中至少一者内以及激活形状记忆材料以便形成热隔离物。
[0085] 注意到,这里包括的示例性控制和估计程序可以用于各种发动机和/或车辆系统构造。这里描述的具体程序可以代表任意数量处理策略(例如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)中的一个或更多个。同样,可以以所说明的顺序执行、并行执行所说明的各种行为、操作或功能,或在一些情况下有所省略。同样地,处理的顺序也并非实现此处所描述的实施例的特征和优点所必需的,而只是为了说明和描述的方便。可根据使用的具体策略,可重复执行一个或更多个说明的动作、功能或操作。
[0086] 将意识到,此处公开的构造与方法实际上为示例性,且这些具体实施例不应理解为是限制性,因为可能存在多种变形。例如,上述技术可应用于V-6、I-4、I-6、V-12、对置4缸和其他发动机类型。本发明的主题包括各种系统与构造以及其它特征、功能和/或此处公开的特性的所有新颖和非显而易见的组合与子组合。
[0087] 本申请的权利要求具体地指出某些被认为是新颖的和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可引用“一个”元素或“第一”元素或其等同物。这些权利要求应该理解为包括一个或更多个这种元素的结合,既不要求也不排除两个或更多个这种元素。所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合可通过修改现有权利要求或通过在这个或关联申请中提出新的权利要求得到主张。这些权利要求,无论与原始权利要求范围相比更宽、更窄、相同或不相同,也被认为包括在本发明的主题内。