CN109057908B - 一种润滑系统及润滑方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于润滑技术领域，公开了一种润滑系统及润滑方法。该润滑系统包括主油道和油底壳，还包括并联设置的预润滑系统和主润滑系统，且二者均设于主油道和油底壳之间，预润滑系统的预润滑油路的管径小于主润滑系统的主润滑油路的管径。本发明通过将预润滑系统与主润滑系统并联设置，使得发动机在启动前可绕过自身的主润滑系统，以直接通过预润滑系统向主油道供油并进行预润滑；进一步通过预润滑系统的预润滑油路的管径小于主润滑系统的主润滑油路的管径，使得主油道的压力建立时间大大降低，进而满足大缸径发动机的应急快速起动的要求，解决了现有发动机的主油道的压力建立时间过长，难以实现发动机快速启动的问题。

Description

一种润滑系统及润滑方法

技术领域

本发明涉及润滑技术领域，尤其涉及一种润滑系统及润滑方法。

背景技术

大缸径发动机在起动前需要采用预供机油泵对主润滑油路进行预供油，待主油道建立一定的压力后，再起动发动机，从而避免干摩擦的出现，提高发动机的可靠性。

但是，由于大缸径发动机体积大，摩擦副面积大，且受限于电源容量以及经济因素，预润滑系统采用的电控预供机油泵与传统的机械式机油泵相比，在流量方面差距巨大，通常电控预供机油泵的流量小于与大缸径发动机匹配的机械式机油泵的流量的1/10。

为了满足发动机高功率、高负荷工作时的润滑和冷却要求，主润滑油路和滤清器是按照机械式机油泵的流量进行设计，从而导致主润滑油路的内径大，滤清器的体积大，并进一步导致电控预供机油泵流量的匹配度差。因此，采用与主润滑油路共用一套管路的预润滑系统，其发动机的主油道压力建立时间过长，进而难以满足大缸径发动机的应急快速起动的要求。

因此，亟待需要一种新型润滑系统及润滑方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种润滑系统及润滑方法，以解决现有发动机的主油道压力建立时间过长，难以实现发动机快速启动的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种润滑系统，包括主油道和油底壳，还包括并联设置的预润滑系统和主润滑系统，且二者均设于主油道和油底壳之间，预润滑系统的预润滑油路的管径小于主润滑系统的主润滑油路的管径。

作为优选，预润滑系统包括由油底壳至主油道依次连接的预供机油泵、预供机油滤清器和第一单向阀，机油能从预供机油滤清器流向主油道。

作为优选，主润滑系统包括由油底壳至主油道依次连接的机油泵、机油滤清器和机油冷却器，以及由主油道至油底壳依次连接的第二单向阀和增压器；机油能从主油道流向增压器。

作为优选，第一单向阀通过管路与增压器连通，管路的管径小于预润滑油路的管径。

作为优选，还包括与预润滑系统电连接的控制系统，控制系统包括两两连接的ECU、第一控制开关和电源，第一控制开关与预供机油泵电连接，以控制预供机油泵的开闭。

作为优选，还包括带动机油泵工作的起动机，控制系统还包括第二控制开关，第二控制开关分别与起动机、ECU和电源连接。

作为优选，控制系统还包括越控开关，越控开关分别与起动机和电源连接。

作为优选，还包括传感系统，传感系统包括设于主油道内的机油压力传感器和用于检测发动机转速的转速传感器，机油压力传感器和转速传感器均与ECU电连接。

一种润滑方法，包括以下步骤：

使与主润滑系统并联的预润滑系统开启；

计算预润滑系统开启后的时间，并检测主油道的压力；

若时间大于等于预设时间，或压力大于等于第一预设压力，则使主润滑系统开启，同时使预润滑系统关闭。

作为优选，在预润滑系统开启后至关闭前，或在预润滑系统开启前，还包括使主润滑系统越控开启。

作为优选，在使主润滑系统开启和使预润滑系统关闭后，还包括：

若发动机的转速由怠速下降到预设转速时，使预润滑系统再次开启。

作为优选，在使主润滑系统开启和使预润滑系统关闭后，还包括：

若主油道的压力小于等于第二预设压力时，使预润滑系统再次开启。

本发明的有益效果：

本发明通过将预润滑系统与主润滑系统并联设置，使得发动机在启动前可绕过自身的主润滑系统，以直接通过预润滑系统向主油道供油并进行预润滑；进一步通过预润滑系统的预润滑油路的管径小于主润滑系统的主润滑油路的管径，使得主油道的压力建立时间大大降低，进而满足大缸径发动机的应急快速起动的要求，解决了现有发动机的主油道的压力建立时间过长，难以实现发动机快速启动的问题。

附图说明

图1是本发明提供的润滑系统的结构示意图。

图中：

10、主油道；11、预供机油泵；12、预供机油滤清器；13、第一单向阀；

20、油底壳；21、机油泵；22、机油滤清器；23、机油冷却器；24、第二单向阀；25、增压器；26、回油机构；251、管路；

31、ECU；32、第一控制开关；33、电源；34、第二控制开关；35、越控开关；

41、起动机；42、机油压力传感器；43、转速传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明提供了一种润滑系统，该润滑系统包括主油道10、油底壳20以及并联设置的预润滑系统和主润滑系统，预润滑系统和主润滑系统均设于主油道10和油底壳20之间，使得发动机在启动前可绕过自身的主润滑系统，以直接通过预润滑系统向主油道10供油并进行预润滑。具体地，预润滑系统的预润滑油路的管径小于主润滑系统的主润滑油路的管径，使得机油通过预润滑系统的速率大大高于机油通过主润滑系统的速率，从而使得机油从预润滑系统到达主油道10的时间相比机油从主润滑系统到达主油道10的时间大大降低，即使得主油道10的压力建立时间大大降低，进而满足大缸径发动机的应急快速起动的要求，解决了现有发动机的主油道10的压力建立时间过长，难以实现发动机快速启动的问题。

具体地，预润滑系统包括由油底壳20至主油道10依次连接的预供机油泵11、预供机油滤清器12和第一单向阀13，预供机油泵11和预供机油滤清器12的规格相匹配，例如通过预供机油泵11的机油流量约等于通过主润滑系统的机油流量的十分之一，从而使得主油道10的建压时间大大降低。第一单向阀13限定了机油的流向，即机油能从预供机油滤清器12流向主油道10，反之则不能。当预润滑系统不工作时，可防止主油道10的机油发生倒流，从而可避免预供机油滤清器12一直浸泡于机油中，以增加预供机油滤清器12的使用寿命。

具体地，主润滑系统包括由油底壳20至主油道10依次连接的机油泵21、机油滤清器22和机油冷却器23，机油泵21、机油滤清器22和机油冷却器23的规格相匹配。主润滑系统还包括设于主油道10和油底壳20之间的回油机构26(即发动机需润滑的部件或部位)，以及由主油道10至油底壳20依次连接的第二单向阀24和增压器25，严格意义上来讲，增压器25也属于回油机构26的一部分，但由于增压器25在发动机停止工作的瞬时，增压器25的轴承等需润滑部件并未停止工作，故需特别针对增压器25进行润滑。而第二单向阀24限定了机油的方向，即机油能从主油道10流向增压器25，反之则不能。当发动机启动前或停机后，仅预润滑系统工作，以避免机油直接不经过增压器25而直接流向主油道10，从而造成机油未对增压器25进行冷却和润滑的后果。

具体地，第一单向阀13通过管路251与增压器25连通，管路251的管径小于预润滑油路的管径。设置单独的管路251，使得预润滑系统能对增压器25快速润滑和冷却，以增加增压器25的使用寿命。同时，管路251的管径小于预润滑油路的管径，且管路251的管径与增压器25的规格相匹配，如此可使得增压器25被润滑的时间进一步降低，从而更好地防止发生干式摩擦。

具体地，该润滑系统还包括与预润滑系统电连接的控制系统，控制系统包括两两连接的ECU31(Electronic Control Unit，电子控制单元，又称“行车电脑”)、第一控制开关32和电源33，第一控制开关32与预供机油泵11电连接，以通过ECU31控制预供机油泵11的开闭，具体控制程序后续进行说明。

具体地，该润滑系统还包括带动机油泵21工作的起动机41，控制系统还包括第二控制开关34，第二控制开关34分别与起动机41、ECU31和电源33连接。第一控制开关32和第二控制开关34均受ECU31的程序控制，即可实现自动控制。电源33优选为蓄电池，可以理解的是，预润滑系统也可外接有交流电源。

具体地，控制系统还包括越控开关35，越控开关35分别与起动机41和电源33连接。越控开关35的类型可以是机械式，也可以是电控式，只要其不受ECU31的控制即可。越控开关35不与ECU31连接，即不受ECU31的程序控制，从而可由驾驶员手动控制实现紧急性操作，且该紧急性操作的优先级要比自动控制程序的优先级高，但不代表发生紧急性操作时，自动控制程序自动切断；在本具体实施方式中，通过越控开关35所产生的紧急性操作可与自动控制程序共同存在，从而应对发动机的多种润滑情况，适应性更强。

具体地，该润滑系统还包括传感系统，传感系统包括设于主油道10内的机油压力传感器42和用于检测发动机转速的转速传感器43，机油压力传感器42和转速传感器43均与ECU31电连接。在本具体实施方式中，机油压力传感器42和转速传感器43通过将其检测的实时结果发送给ECU31，并通过ECU31进行分析和处理，进而控制第一控制开关32和第二控制开关34的动作，以实现自动化控制。

本发明还提供了一种润滑方法，上述润滑系统是实施该润滑方法的一种具体实施例，该润滑方法包括以下步骤：

S10.使与主润滑系统并联的预润滑系统开启：

ECU31接到启动命令(例如可以是启动钥匙、启动开关或其它形式)，ECU31通过控制第一控制开关32闭合，以使预供机油泵11开始工作。

S20.计算预润滑系统开启后的时间，并检测主油道10的压力：

ECU31内设有用于计算时间的计时模块，通过该计时模块可采集预润滑系统的开启时间；而通过设于主油道10内的机油压力传感器42，可实时检测主油道10的压力。

S30.若时间大于等于预设时间，或压力大于等于第一预设压力，则使主润滑系统开启，同时使预润滑系统关闭：

当开启时间或主油道10的压力中任一个因素先到达预设值时，ECU31通过控制第二控制开关34闭合，以使起动机41开始工作，发动机启动，即主润滑系统启动。同时，ECU31通过控制第一控制开关32断开，以使预供机油泵11不工作，从而达到节能的目的。

具体地，在预润滑系统开启后至关闭前，或在预润滑系统开启前，还包括使主润滑系统越控开启。例如，当发动机处于预润滑阶段(即预润滑系统工作)，如果发动机需要立即启动，那么可通过人为将越控开关35闭合，从而实现起动机41与电源33的连通，进而实现发动机启动，即主润滑系统启动。例如，当发动机尚未进入预润滑阶段(即预润滑系统尚未工作)，发动机也可通过越控开关35的闭合实现发动机的紧急启动，即直接越过了预润滑系统工作阶段，但是如此操作可能导致发动机存在干式摩擦。

具体地，润滑方法还包括：主润滑系统的增压器25通过管路251与预润滑系统连通，并使管路251的管径小于预润滑系统的预润滑油路的管径。此管路251的主要功能和作用在润滑系统部分中已作介绍，在此不进行赘述。

具体地，在使主润滑系统开启和使预润滑系统关闭后，还包括：若发动机的转速由怠速下降到预设转速时，使预润滑系统再次开启。发动机停机时，发动机的转速会由怠速逐渐下降直至降低为零，但是增压器25的轴承依然会在运转，即增压器25的轴承通常在发动机停机后的一段时间后才能不转动。因此，若不对增压器25的轴承进行及时润滑和冷却，会缩短增压器25的使用寿命。综上，通过转速传感器43实时监测发动机的转速，若发动机的转速由怠速下降到预设转速时，ECU31控制第一控制开关32闭合，以使预供机油泵11开始工作，机油通过管路251到达增压器25的需润滑部位(例如轴承)，对处于高转速、高温条件下的增压器25的轴承进行停机后的润滑，从而可增加增压器25的使用寿命。

具体地，在使主润滑系统开启和使预润滑系统关闭后，还包括：若主油道10的压力小于等于第二预设压力时，使预润滑系统再次开启。优选地，若主油道10的压力小于等于第二预设压力，且发动机转速处于正常工作转速时，使预润滑系统再次开启。若出现上述工况，则代表发动机很可能存在故障(例如漏油)，此时可通过ECU31控制第一控制开关32闭合，以使预供机油泵11开始工作，进而为主油道10供油，保护发动机正常工作。特别地，出现上述工况时，若无紧急任务，理应关闭发动机，并进行维修。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术用户来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种润滑系统，包括主油道(10)和油底壳(20)，其特征在于，还包括并联设置的预润滑系统和主润滑系统，且二者均设于所述主油道(10)和所述油底壳(20)之间，所述预润滑系统的预润滑油路的管径小于所述主润滑系统的主润滑油路的管径；

所述预润滑系统包括由所述油底壳(20)至所述主油道(10)依次连接的预供机油泵(11)、预供机油滤清器(12)和第一单向阀(13)，机油能从所述预供机油滤清器(12)流向所述主油道(10)；

所述主润滑系统包括由所述油底壳(20)至所述主油道(10)依次连接的机油泵(21)、机油滤清器(22)和机油冷却器(23)，以及由所述主油道(10)至所述油底壳(20)依次连接的第二单向阀(24)和增压器(25)；机油能从所述主油道(10)流向所述增压器(25)；所述机油泵(21)并联有一个单向阀；

所述第一单向阀(13)通过管路(251)与所述增压器(25)连通，所述管路(251)的管径小于所述预润滑油路的管径。

2.根据权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，还包括与所述预润滑系统电连接的控制系统，所述控制系统包括两两连接的ECU(31)、第一控制开关(32)和电源(33)，所述第一控制开关(32)与所述预供机油泵(11)电连接，以控制所述预供机油泵(11)的开闭。

3.根据权利要求2所述的润滑系统，其特征在于，还包括带动所述机油泵(21)工作的起动机(41)，所述控制系统还包括第二控制开关(34)，所述第二控制开关(34)分别与所述起动机(41)、所述ECU(31)和所述电源(33)连接。

4.根据权利要求3所述的润滑系统，其特征在于，所述控制系统还包括越控开关(35)，所述越控开关(35)分别与所述起动机(41)和所述电源(33)连接。

5.根据权利要求2所述的润滑系统，其特征在于，还包括传感系统，所述传感系统包括设于所述主油道(10)内的机油压力传感器(42)和用于检测发动机转速的转速传感器(43)，所述机油压力传感器(42)和所述转速传感器(43)均与所述ECU(31)电连接。

6.一种采用如权利要求1-5任一项所述润滑系统的润滑方法，其特征在于，包括以下步骤：

使与主润滑系统并联的预润滑系统开启；

计算所述预润滑系统开启后的时间，并检测主油道(10)的压力；

若所述时间大于等于预设时间，或所述压力大于等于第一预设压力，则使所述主润滑系统开启，同时使所述预润滑系统关闭。

7.根据权利要求6所述的一种润滑方法，其特征在于，在所述预润滑系统开启后至关闭前，或在所述预润滑系统开启前，还包括使所述主润滑系统越控开启。

8.根据权利要求6所述的一种润滑方法，其特征在于，在使所述主润滑系统开启和使所述预润滑系统关闭后，还包括：

若发动机的转速由怠速下降到预设转速时，使所述预润滑系统再次开启。

9.根据权利要求6所述的一种润滑方法，其特征在于，在使所述主润滑系统开启和使所述预润滑系统关闭后，还包括：

若主油道(10)的压力小于等于第二预设压力时，使所述预润滑系统再次开启。