CN111655982A - 用于控制连杆轴承的润滑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制内燃发动机装置的连杆轴承的润滑的方法。该方法包括以下步骤:在往复运动式活塞在进气冲程期间从上止点移动预定数目的曲柄角度期间,将入口阀控制为维持在关闭位置;以及,当往复运动式活塞已经从上止点行进了所述预定数目的曲柄角度时,将入口阀定位在打开位置,其中,在入口阀布置在打开位置之前的预定时间段内,将润滑介质提供到连杆轴承。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制内燃发动机装置的连杆轴承的润滑的方法。本发明还涉及对应的内燃发动机装置。本发明适用于车辆,特别是通常被称为卡车的轻型、中型以及重型车辆。虽然将主要参照卡车来描述本发明,但本发明也可适用于其它类型的车辆。
背景技术
多年来,对内燃发动机的需求一直在稳步增长,并且为了满足来自市场的各种需求而不断开发发动机。减少废气、提高发动机效率(即,降低燃料消耗)以及降低发动机的噪音水平是选择车辆发动机时的一些重要标准。此外,在卡车领域中,存在适用的法律指令,这些法律指令例如已确定了所容许的最大废气污染量。更进一步,车辆的总成本的降低是重要的,并且由于发动机构成总成本的相对较大部分,因此自然也降低了发动机部件的成本。
通常,内燃发动机的燃烧缸包括入口阀和出口阀,其中,在活塞在燃烧缸内向下运动期间的进气阶段,该入口阀布置在打开位置。之后,入口阀在活塞到达气缸的下止点(BDC)时关闭,并在压缩阶段、燃烧阶段以及排气阶段期间关闭,并且在活塞到达上止点(TDC)时再次打开以用于下个即将到来的进气冲程。
活塞又经由连杆连接到曲轴。此外,该活塞通过轴承连接到连杆,以允许该活塞与连杆之间的旋转运动。当燃烧缸内的气体压力低但活塞加速度高时,作用在轴承上的力在活塞位于TDC处时改变符号,例如从正力变为负力,或反过来。由此,轴承的润滑是可能的。通过润滑剂的恒定压力来提供润滑,该恒定压力将润滑剂通过连杆中的管道朝着轴承推动。
然而,例如在低发动机转速和/或高增压和/或背压期间,存在以下情形:作用在轴承上的力在活塞位于TDC处时将不会改变符号。因此,问题在于,在这些情形期间,轴承的润滑是不可能的,这是因为润滑剂的压力不足以被充分地传递到轴承。因此,希望改进对连杆与活塞之间的轴承的润滑。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于控制连杆轴承的润滑的方法,该方法至少部分地克服了上述缺陷。这通过根据权利要求1所述的方法来实现。
根据本发明的第一方面,提供了一种用于控制内燃发动机装置的连杆轴承的润滑的方法,该内燃发动机装置包括:燃烧缸,该燃烧缸容纳往复运动式活塞,该往复运动式活塞能够在燃烧缸内在下止点与上止点之间移动;连杆,该连杆将往复运动式活塞连接到内燃发动机的曲轴;连杆轴承,该连杆轴承布置在连杆与往复运动式活塞之间,用于当往复运动式活塞在下止点与上止点之间移动时允许连杆与往复运动式活塞之间的相互旋转运动;以及入口阀,该入口阀能够在打开位置与关闭位置之间操作,该入口阀在往复运动式活塞的进气冲程的至少一部分期间被布置在打开位置,以允许流体介质到燃烧缸内的流动;以及出口阀,该出口阀能够在打开位置与关闭位置之间操作,该出口阀在往复运动式活塞的排气冲程的至少一部分期间被布置在打开位置,以引导燃烧气体从燃烧缸流出,该方法包括以下步骤:在往复运动式活塞在进气冲程期间从上止点移动预定数目的曲柄角度期间,将入口阀控制为维持在关闭位置;以及,当往复运动式活塞已从上止点行进了所述预定数目的曲柄角度时,将入口阀定位在打开位置,其中,在入口阀布置在打开位置之前的预定时间段内,将润滑介质提供到连杆轴承。
词语“上止点”和“下止点”应被解释为活塞在燃烧缸内进行往复运动的相应上端位置和下端位置。当提到某个阀在上止点和下止点二者之一处打开和关闭时,应意识到某些公差在特定限定的范围内。例如,当提到入口阀打开(即,在活塞到达上止点时定位在打开位置)时,该入口阀并非必须在活塞的确切上止点位置处打开,而是可以稍早于活塞到达上止点之前打开或者稍晚于活塞已离开上止点之后打开。
进气冲程是内燃发动机的、当活塞从上止点(TDC)向下止点(BDC)移动并且进气(优选为空气的形式)被提供到燃烧室内时的冲程。另一方面,排气冲程是内燃发动机的、当活塞从BDC向TDC移动并且通过出口阀排出已燃烧的废气时的冲程。
词语“在预定数目的曲柄角度期间维持在关闭位置”应被理解为:当活塞从TDC朝着BDC行进时,入口阀在短时间段内保持关闭。由此,防止进气在进气冲程的该部分期间到达燃烧室,由此降低了燃烧室内的气体压力水平。曲柄角度的具体数目自然取决于所使用的具体发动机,但下文给出了一些示例性实施例。
此外,“预定时间段”应被理解为在入口阀打开之前的时间段。因此,当入口阀维持在关闭位置时,将润滑介质提供到连杆轴承。
更进一步,可以以不同的方式来实现将入口阀维持在关闭位置的上述步骤。例如,可以使用气动控制阀和/或液压控制阀。而且,还能够设想电动控制阀。还可以使用由凸轮轴操作的常规阀,其中,凸轮相位器用于将阀维持在关闭位置。
本公开的发明人已认识到,通过在进气冲程期间的短时间段内将入口阀维持在关闭位置,燃烧室内的压力水平快速降低,由此,作用在活塞与连杆之间的连杆轴承上的力减小。因此,减小作用在轴承上的力将使得润滑剂(该润滑剂在连杆的管道中以恒定的压力被提供)能够被提供到连杆轴承,以润滑该连杆轴承。
因此,优点在于,活塞与连杆之间的连杆轴承将被润滑,甚至在作用于轴承上的力通常过高而无法提供这种润滑的情形下仍如此。这些情形通常可能会出现在内燃发动机在燃烧缸的上游包括压缩缸的情况下,由此燃烧缸内的气体压力水平过高而无法充分地润滑连杆轴承,特别是当以低rpm操作车辆时。然而,由于在根据上文描述来控制内燃发动机时降低了气体压力水平,所以燃烧缸内的质量力与气体力之间的平衡将使得润滑剂能够被提供到连杆轴承,以润滑该连杆轴承。
根据一个示例实施例,入口阀可以包括流量可控致动器,该流量可控致动器被布置成在打开位置与关闭位置之间以可控方式操作入口阀。
优选地,通过接收用于打开和关闭入口阀的加压气体来气动地操作流量可控致动器。
优点在于,能够在打开位置与关闭位置之间快速地控制入口阀。而且,入口阀可以独立于例如凸轮轴的旋转而操作。
根据一个示例实施例,打开入口阀的步骤可以包括以下步骤:当往复运动式活塞已从上止点行进了预定数目的曲柄角度时,将加压流体提供到所述流量可控致动器。
根据一个示例实施例,在进气冲程期间,入口阀可以在从上止点起的至少20曲柄角度期间维持在关闭位置。因此,能够设定最小数目的曲柄角度。
根据一个示例实施例,在进气冲程期间,入口阀可以在从上止点起的最大60曲柄角度期间维持在关闭位置。因此,可以设定最大数目的曲柄角度。
可以将最小数目的曲柄角度和最大数目的曲柄角度进行组合以形成一定间隔。
根据一个示例实施例,该方法可以进一步包括以下步骤:在排气冲程期间,在往复运动式活塞到达上止点之前,将入口阀定位在打开位置;以及,当活塞到达上止点时,将入口阀定位在关闭位置。
在排气冲程的一部分期间将入口阀定位在打开位置将进一步降低当活塞位于TDC处时的燃烧室内的压力水平。由此,能够更进一步确保润滑剂将被提供到连杆轴承。
根据一个示例实施例,入口阀可以在从上止点起的15曲柄角度期间被定位在打开位置。
根据一个示例实施例,该方法可以进一步包括以下步骤:在排气冲程期间,当将入口阀定位在打开位置时,将出口阀定位在关闭位置。
由此,在燃烧冲程期间产生的废气将在短时间段内被排放到入口。在随后的进气冲程期间,废气将被引导到燃烧缸内,由此在升高的温度水平下提供进气。
应当容易理解,一些公差在特定定义“当将入口阀定位在打开位置时,将出口阀定位在关闭位置”的范围内。因此,出口阀可能并非必需在打开入口阀的确切时刻处布置在关闭位置。因此,这些阀可以以重叠的方式布置在打开位置或至少部分打开的位置。
根据一个示例实施例,该方法可以前接有(preceded by)以下步骤:确定被提供到燃烧缸内的流体介质的气体压力水平与从燃烧缸内引导出的燃烧气体的压力水平之间的差值;以及,如果从燃烧缸内引导出的燃烧气体的压力水平高于被提供到燃烧缸内的流体介质的压力水平,则在排气冲程期间在往复运动式活塞到达上止点之前将入口阀定位在打开位置。
因此,优点在于,仅在从燃烧缸内引导出的燃烧气体的压力水平高于被提供到燃烧缸内的流体介质的压力水平的情况下,才需要在排气冲程期间将入口阀定位在打开位置。如果不是的话,入口阀可以在排气冲程期间保持关闭。
可以以各种方式来确定燃烧缸上游和下游的气体压力水平,例如通过使用压力传感器或者基于发动机操作来确定气体压力水平。
根据一个示例实施例,可以以内燃发动机装置的预定循环间隔来执行对连杆轴承的润滑,其中,每一个循环均以进气冲程开始并且以排气冲程结束。
通过以预定间隔执行润滑,连杆轴承能够被充分润滑,同时仍基本维持内燃发动机的效率。
替代地,可以针对内燃发动机装置的预定数目的不同操作模式来执行润滑。例如,如果转速(rpm)低于预定阈值限制,或者如果发动机受到来自燃烧缸上游的压缩缸的高压缩(特别是结合以低rpm运行车辆的情况),则可以执行润滑。
根据一个示例实施例,可以在每第5个与第20个循环之间执行对连杆轴承的润滑。当然还能够设想其它替代方案,并且这些替代方案取决于例如内燃发动机的运行模式。
根据一个示例实施例,内燃发动机装置可以包括多个燃烧缸,每一个燃烧缸均设有连杆轴承,其中,以多个燃烧缸的整数倍间隔来执行连杆轴承的润滑。
词语“整数倍”应被理解为:以基于内燃发动机装置的气缸数目的间隔来执行润滑。例如,包括六个气缸的内燃发动机装置可以以每12个循环(即,整数倍为2)来执行润滑。
根据一个示例实施例,可以在燃烧缸的连杆轴承之间以连续的顺序来执行润滑。
由此,依次对气缸的连杆轴承执行润滑。因此,首先润滑第一连杆轴承,之后润滑第二连杆轴承等。
根据第二方面,提供了一种内燃发动机装置,该内燃发动机装置包括:燃烧缸,该燃烧缸容纳往复运动式活塞,该往复运动式活塞能够在燃烧缸内在下止点与上止点之间移动;连杆,该连杆将往复运动式活塞连接到内燃发动机的曲轴;连杆轴承,该连杆轴承布置在连杆与往复运动式活塞之间,用于当往复运动式活塞在下止点与上止点之间移动时允许连杆与往复运动式活塞之间的相互旋转运动,所述连杆轴承被布置成与润滑源流体连通;以及入口阀,该入口阀包括流量可控致动器,该流量可控致动器被布置成控制入口阀,以便入口阀能够在打开位置与关闭位置之间操作,其中,该入口阀被布置成在往复运动式活塞的进气冲程的至少一部分期间被定位在打开位置,以允许流体介质到燃烧缸内的流动;该内燃发动机装置还包括控制单元,该控制单元连接到流量可控致动器,并且被配置成:控制该流量可控致动器,以在往复运动式活塞于进气冲程期间从上止点移动预定数目的曲柄角度期间将入口阀维持在关闭位置;并且控制该流量可控致动器,以在往复运动式活塞已经从上止点行进了所述预定数目的曲柄角度时将入口阀定位在打开位置,其中,在入口阀布置在打开位置之前的预定时间段内,润滑介质被布置成从润滑源提供到连杆轴承。
根据一个示例实施例,该控制单元可以进一步被配置成控制内燃发动机装置,以执行上文关于第一方面描述的方法中的任一个步骤。
第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于第一方面描述的那些效果和特征。
根据第三方面,提供了一种车辆,该车辆包括根据上文关于第二方面描述的任一个实施例的内燃发动机装置。
根据第四方面,提供了一种包括程序代码组件的计算机程序,该程序代码组件用于当该程序在计算机上运行时执行上文关于第一方面描述的任一个步骤。
根据第五方面,提供了一种携载计算机程序的计算机可读介质,该计算机程序包括程序组件,当该程序组件在计算机上运行时,该程序组件用于执行上文关于第一方面描述的任一个步骤。
第三方面、第四方面以及第五方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于第一方面描述的那些效果和特征。
当研究所附权利要求书和以下描述时,本发明的进一步的特征和优点将变得明显。本领域技术人员应认识到,在不脱离本发明的范围的情况下,本发明的不同特征可以组合,以产生除了下文中描述的那些实施例以外的实施例。
附图说明
通过以下对本发明的示例性实施例的、说明性而非限制性的详细描述,将更好地理解本发明的上述以及其他目的、特征和优点,其中:
图1是示出了卡车形式的车辆的示例实施例的侧视图;
图2是根据示例实施例的连接到连杆的活塞的剖面图;
图3是入口阀的示例实施例,该入口阀用于控制流体介质到燃烧缸内的流动;
图4a至图4b示出了根据一个示例实施例的、在燃烧缸的进气冲程期间的不同阀位置;
图5a至图5c示出了根据一个示例实施例的、在燃烧缸的排气冲程期间的不同阀位置;
图6是示出了根据一个示例实施例的、在各个冲程期间的燃烧缸内的压力水平的曲线图;并且
图7是根据示例实施例的用于控制连杆轴承的润滑的方法的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参照附图更全面地描述本发明,在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式来实施,且不应被解释为限于本文中阐述的实施例;而是,提供这些实施例是为了充分性和完整性。在整个本说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。
特别参考图1,提供了卡车形式的车辆10。车辆10包括内燃发动机装置100形式的原动机100。内燃发动机装置100可以例如由传统燃料(例如柴油)推进,但也能够设想其它替代方案。内燃发动机100优选以四冲程方式运行,即,以进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程来运行。如图1中进一步描绘的,内燃发动机装置100还包括控制单元400,该控制单元400用于控制内燃发动机装置100的运行。因此,控制单元400优选被布置成控制入口阀和出口阀(在图3至图5c中绘出),下文将进一步描述该入口阀和出口阀。
参考图2,图2是根据示例实施例的、连接到连杆的活塞的剖面图。如图2中所示,燃烧缸的活塞104连接到曲轴108,用于将活塞104的竖直移动转换为曲轴108的旋转运动。活塞104经由连杆106连接到曲轴108。此外,连杆106布置在曲轴108与活塞104之间。详细地,连杆106经由连杆轴承101连接到活塞104的活塞销103。
此外,连杆106包括润滑剂管道109。润滑剂管道109布置在连杆106内部,并且被构造成将润滑介质供应到连杆轴承101。如下文将要描述的,连杆轴承101可能会受到阻止润滑介质被供应到连杆轴承101的力。下文参照图4a至图7的描述将呈现用于改进润滑介质到连杆轴承101的供应的替代方案。
现在参考图3,图3示出了入口阀的示例实施例,该入口阀用于控制流体介质到燃烧缸内的流动。详细地,图3示出了燃烧缸102、往复运动式活塞104、入口阀110以及出口阀112,其中,入口阀110包括流量可控致动器120,该流量可控致动器120布置成在打开位置与关闭位置之间以可控方式操作所述入口阀。因此,流量可控致动器120优选连接到图1中描绘的控制单元400,用于控制该控制单元400的操作。现在,关于图3的描述将仅集中于流量可控致动器120,用于呈现如何控制入口阀110的操作的示例实施例。
因此,入口阀110包括流量可控致动器120,该流量可控致动器120在操作上连接到阀构件92。该阀构件在这里是提升式阀构件。举例而言,如图4a至图5c中所示,该提升式构件可以是常规的提升阀等。然而,该阀构件同样可以被提供为旋转型阀构件、滑动式阀构件、座式阀构件等。该阀的致动器被构造成通过气动压力来操作阀构件92。这样,该阀构件是压力致动式阀构件。在本示例中,流量可控致动器120包括气动致动器,该气动致动器在操作上连接到对应的阀构件。特别地,入口阀110的致动器120被构造成经由致动器活塞95来操作该阀构件。致动器120经由空气入口97和空气出口98而与加压空气介质(未示出)流体连通。以这种方式,该气动阀的致动利用压缩空气来控制阀构件的阀打开,即,在打开状态与关闭状态之间操作阀构件。因此,该致动器至少包括用于压力流体介质的空气入口97,并且至少包括用于压力流体介质的空气出口98。经由空气入口97流入的加压空气通过空气入口阀99被朝着致动器活塞95引导。空气入口阀99布置在空气入口中,并且被构造成打开和关闭空气入口,以便控制空气到致动器活塞95的流动。此外,在空气出口98中布置有空气出口阀96,该空气出口阀96被构造成打开和关闭该空气出口,以便允许空气从该致动器排出。典型地,如图3中所示,致动器活塞95布置在腔室84内,该腔室84限定了用于致动器活塞95的往复运动的空间。致动器活塞95能够在第一位置(上部位置)与第二位置(下部位置)之间运行,在该第一位置,阀构件95处于关闭状态,在该第二位置,阀构件92处于打开状态。通过对该致动器进行加压和减压,致动器活塞95能够在第一位置(上部位置)与第二位置(下部位置)之间运行。此外,该流量可控阀包括弹簧87,该弹簧87布置在阀构件92与致动器活塞95之间,以便使阀构件复位到其初始位置,即,与致动器活塞盘95的上部位置相对应的初始位置。
该流量可控阀还可以具有液压回路,该液压回路包括液压阀84和腔室82。液压流体被提供到与致动器活塞95连接的腔室83。由此,当该活塞移动到第二位置时,腔室83内的液压流体衰减致动器活塞95的运动。液压流体还可以使该阀保持静止在给定位置处。
如上所述,存在这样的情形:即,连杆轴承101所受到的压力过高,以致无法经由布置在连杆106中的润滑剂管道109将润滑剂适当地供应到连杆轴承101。在该内燃发动机装置在燃烧缸的上游包括一个或多个压缩缸的情形中,可能会出现这种问题。在这种构造中,供应到燃烧缸102的空气被预压缩,由此,与不使用预压缩的“常规”内燃发动机装置相比,燃烧缸内的压力水平将升高。
对于该问题的解决方案是在四冲程循环操作的大致385到405曲柄角度(CAD)处降低燃烧室内的压力。因此,优选在排气阶段之后的15至45CAD(与进气冲程开始后的15至45CAD相同)处降低压力,这在图6中被更详细地示出并且在下文中进一步描述。
因此,现在参考图4a至图4b,图4a至图4b示出了根据示例实施例的、在燃烧缸的进气冲程期间的不同阀位置。如所描绘的,往复运动式活塞104能够在下止点(BDC)位置105与上止点(TDC)位置107之间移动。这些位置由图4a和图4b中的虚线指示。BDC 105和TDC 107对应于活塞104的“拐头位置”。
如图4a至图4b中可见,在进气冲程期间,即,当活塞104从TDC 107朝着BDC 105移动时,在往复运动式活塞104从TDC 107起的预定数目的CAD 202期间,入口阀110维持在关闭位置。根据非限制性示例,该预定数目的CAD 202可以在20CAD至60CAD之间。由此,防止流体介质404(优选是空气)在从TDC起的预定数目的CAD 202期间到达燃烧室。之后,在活塞104向BDC的后续运动期间,入口阀110被布置在打开位置,用于允许流体介质404的流进入燃烧室。
图4a示出了当活塞104已行进了预定数目的CAD 202并且入口阀110关闭时的瞬时时间点,而图4b示出了当活塞104已行进了预定数目的CAD 202并且入口阀110打开时的瞬时时间点。
通过在预定数目的CAD 202期间将入口阀110维持在关闭位置,燃烧室内的压力将降低,进而,作用在连杆轴承101上的力将减小,以允许将润滑介质402提供到连杆轴承101。如图4a中所示,在入口阀110被布置在打开位置之前的时间段(即,当入口阀110维持在关闭位置时),将润滑介质402提供到连杆轴承101。
现在参考图5a至图5c,图5a至图5c示出了根据示例实施例的、在燃烧缸的排气冲程期间的不同阀位置。因此,可以执行图5a至图5c中描绘的实施例,以便更进一步降低燃烧室内的压力。
首先,参考图5a。如能够看到的,活塞104从BDC 105朝着TDC 107移动,并且出口阀112被布置在打开位置,以允许燃烧气体502从燃烧室排出。因此,图5a示出了四冲程循环操作的排气阶段的早期时间点。
参考图5b,在活塞104于排气冲程期间到达TDC 107之前,例如在TDC之前的10CAD504,入口阀110布置在打开位置并且出口阀112布置在关闭位置。优选地,入口阀110维持在打开位置,直到活塞104已到达TDC 107(如图5c中所示)为止,在图5c中,入口阀110和出口阀112二者均布置在关闭位置。
当入口阀110在排气冲程期间布置在打开位置时(如图5b中所示),燃烧气体502被排放到入口中并通过入口阀110排放。由此,在图4a中描绘的进气冲程开始之后,燃烧室内的压力基本上迅速降低,这更进一步降低了压力。
上文参考图4a至图5c描述的实施例可以优选在循环间隔期间执行。因此,可以因而定期地(例如在每第5个与第20个循环之间)执行在预定数目的CAD 202期间将入口阀110维持在关闭位置的步骤、以及在活塞于排气冲程期间到达TDC 107之前将入口阀110定位在打开位置的步骤。而且,该内燃发动机装置可以包括多个燃烧缸,由此能够连续地执行上述步骤。因此,这些步骤按顺序执行,一次针对一个气缸。
为了说明燃烧室内的压力水平的上述降低,现在参考图6。图6是示出了根据示例实施例的、在各个冲程期间的燃烧缸内的压力水平的曲线图。在图6中,水平轴表示四冲程循环操作期间的各个阶段,而竖直轴表示燃烧室内的压力水平的非限制性示例。因此,在活塞104从-180CAD处的BDC位置105到0CAD处的TDC位置107的运动期间,燃烧缸102以压缩冲程运行。由此,入口阀110和出口阀112被布置在关闭位置,由此,活塞104压缩燃烧室内的空气。根据图6的非限制性示例,压缩阶段结束时的压力水平大约为225巴。
之后,发生做功冲程,在做功冲程中,活塞从0CAD处的TDC 107移动到180CAD处的BDC 105,由此,燃烧室内的压缩空气和气体被点燃。优选是自燃。因此,该压力最初升高到大约270至280巴,之后,当活塞朝着180CAD处的BDC 105行进时,压力降低。入口阀110和出口阀112在做功冲程期间保持关闭。
此外,在做功冲程之后,当活塞104位于BDC 105处并朝着TDC 107行进时,排气冲程开始。由此,如图5a中所描绘的,出口阀112布置在打开位置,从而,在做功冲程中产生的已燃烧气体能够通过燃烧缸102的出口被排放。
最后,在排气冲程之后,当活塞104从360处的TDC 107朝着540CAD处的BDC 105行进时,发生进气冲程。由此,入口阀110打开,以允许空气被供应到燃烧缸102的燃烧室内。
因此,上文已描述了常规的四冲程循环操作。然而,如图6中可见,当在排气冲程期间、在活塞104到达TDC 107之前将入口阀110布置在打开位置时,以及之后当在进气冲程期间关闭入口阀110并在从TDC 107起的预定数目CAD 202期间将入口阀110维持在关闭位置时,燃烧室内的压力水平将降低。因此,当该入口阀布置在打开位置时,压力水平在大约350CAD处开始降低。该压力水平保持相对较低,并且在例如390CAD至400CAD(以附图标记602圈出)处被更进一步降低。由此,活塞的加速度以及因此作用在连杆轴承101上的力使得连杆轴承101的润滑成为可能。
为了更详细地总结并说明上述润滑方法;参考图7,图7是根据示例实施例的、用于控制连杆轴承的润滑的方法的流程图。
首先,确定是否希望进行润滑702。这能够通过上述润滑循环来确定,即,如果事先在预定数目的循环之前执行了润滑,则确定希望进行润滑。因此,步骤702无需是主动执行的步骤,而是被设定为以预定循环间隔执行的预编程步骤。
之后,在排气冲程期间,在活塞104到达TDC 107之前的相对较短的时间段内,将入口阀110布置在打开位置。当入口阀110打开时,出口阀112优选是关闭的。由此,如图6中在大约350CAD处清楚地描绘的,燃烧室内的压力水平将会降低。当活塞104之后到达TDC 107处时,入口阀110也布置在关闭位置。
在随后的进气冲程中,在预定数目的曲柄角度期间将入口阀110维持706在关闭位置。由此,如图6中在大致360CAD至410CAD处所示,燃烧室内的压力水平将更进一步降低。在活塞已行进了所述预定数目的CAD 202之前的时间段内,将润滑介质供应到连杆轴承101。
最后,当活塞104在进气冲程期间已行进了所述预定数目的CAD 202时,将入口阀定位708在打开位置,以允许空气被供应到燃烧室。
虽然上文已描述了步骤704(即,在排气冲程期间将入口阀110布置在打开位置)的使用,但取决于具体的应用和发动机构造,该步骤可以是可选的。因此,在进气冲程期间,通过将入口阀维持在关闭位置达到预定数目的CAD 202,就足以降低压力水平。
应当理解,本发明并不限于上文所述并且在附图中示出的实施例;而是,本领域技术人员将认识到,可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。还应当容易理解,上述步骤能够同时执行,并且上述顺序仅仅是为了便于理解。
Claims (18)
1.一种用于控制内燃发动机装置(100)的连杆轴承(101)的润滑的方法,所述内燃发动机装置包括:
燃烧缸(102),所述燃烧缸(102)容纳往复运动式活塞(104),所述往复运动式活塞(104)能够在所述燃烧缸内在下止点(105)与上止点(107)之间移动;
连杆(106),所述连杆(106)将所述往复运动式活塞(104)连接到内燃发动机的曲轴(108);
连杆轴承(101),所述连杆轴承(101)布置在所述连杆(106)与所述往复运动式活塞(104)之间,用于当所述往复运动式活塞在所述下止点与所述上止点之间移动时允许所述连杆与所述往复运动式活塞之间的相互旋转运动;以及
入口阀(110)和出口阀(112),所述入口阀(10)能够在打开位置与关闭位置之间操作,所述入口阀在所述往复运动式活塞的进气冲程的至少一部分期间布置在所述打开位置,以允许流体介质到所述燃烧缸内的流动;所述出口阀(112)能够在打开位置与关闭位置之间操作,所述出口阀在所述往复运动式活塞的排气冲程的至少一部分期间布置在所述打开位置,以引导燃烧气体从所述燃烧缸流出,所述方法的特征在于包括以下步骤:
在所述往复运动式活塞于所述进气冲程期间从所述上止点(107)移动预定数目的曲柄角度(202)期间,将所述入口阀(110)控制为维持在所述关闭位置;以及
当所述往复运动式活塞已从所述上止点行进了所述预定数目的曲柄角度(202)时,将所述入口阀定位在所述打开位置,其中,在所述入口阀被布置在所述打开位置之前的预定时间段内,润滑介质被提供到所述连杆轴承。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述入口阀包括流量可控致动器(120),所述流量可控致动器被布置成在所述打开位置与所述关闭位置之间以可控方式操作所述入口阀。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,打开所述入口阀的步骤包括以下步骤:
当所述往复运动式活塞已从所述上止点行进了所述预定数目的曲柄角度时,将加压流体提供到所述流量可控致动器。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,在所述进气冲程期间,所述入口阀在从所述上止点起的至少20曲柄角度期间维持在所述关闭位置。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,在所述进气冲程期间,所述入口阀在从所述上止点起的最大60曲柄角度期间维持在所述关闭位置。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,进一步包括以下步骤:
在排气冲程期间,在所述往复运动式活塞到达所述上止点之前,将所述入口阀(110)定位在所述打开位置;以及
当所述活塞到达所述上止点(107)时,将所述入口阀定位在所述关闭位置。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述入口阀在从所述上止点起的15曲柄角度期间被定位在所述打开位置。
8.根据权利要求6或7中的任一项所述的方法,进一步包括以下步骤:
在所述排气冲程期间,当将所述入口阀(110)定位在所述打开位置时,将所述出口阀(112)定位在所述关闭位置。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的方法,前接有以下步骤:
确定被提供到所述燃烧缸内的所述流体介质的气体压力水平与从所述燃烧缸内引导出的所述燃烧气体的压力水平之间的差值;以及
如果从所述燃烧缸内引导出的所述燃烧气体的压力水平高于被提供到所述燃烧缸内的所述流体介质的压力水平,则在所述排气冲程期间在所述往复运动式活塞到达所述上止点之前将所述入口阀定位在所述打开位置。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,以所述内燃发动机装置的预定循环间隔来执行对所述连杆轴承的润滑,其中,每一个循环均以进气冲程开始并且以排气冲程结束。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,在每第5个与第20个循环之间执行对所述连杆轴承的润滑。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,其中,所述内燃发动机装置包括多个燃烧缸,每一个燃烧缸均设有连杆轴承,其中,以所述多个燃烧缸的整数倍间隔来执行对所述连杆轴承的润滑。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,在所述燃烧缸的所述连杆轴承之间以连续的顺序来执行润滑。
14.一种内燃发动机装置,包括:
燃烧缸,所述燃烧缸容纳往复运动式活塞,所述往复运动式活塞能够在所述燃烧缸内在下止点与上止点之间移动;
连杆,所述连杆将所述往复运动式活塞连接到内燃发动机的曲轴;
连杆轴承,所述连杆轴承布置在所述连杆与所述往复运动式活塞之间,用于当所述往复运动式活塞在所述下止点与所述上止点之间移动时允许所述连杆与所述往复运动式活塞之间的相互旋转运动,所述连杆轴承被布置成与润滑源流体连通;以及
入口阀,所述入口阀包括流量可控致动器,所述流量可控致动器被布置成控制所述入口阀,以便所述入口阀能够在打开位置与关闭位置之间操作,其中,所述入口阀被布置成在所述往复运动式活塞的进气冲程的至少一部分期间定位在所述打开位置,以允许流体介质到所述燃烧缸内的流动;所述内燃发动机装置还包括控制单元,所述控制单元连接到所述流量可控致动器,并且被配置成:
控制所述流量可控致动器,以在所述往复运动式活塞于所述进气冲程期间从所述上止点移动预定数目的曲柄角度期间将所述入口阀维持在所述关闭位置;并且
控制所述流量可控致动器,以在所述往复运动式活塞已从所述上止点行进了所述预定数目的曲柄角度时将所述入口阀定位在所述打开位置,其中,在所述入口阀布置在所述打开位置之前的预定时间段内,润滑介质被布置成从所述润滑源提供到所述连杆轴承。
15.根据权利要求14所述的内燃发动机装置,其中,所述控制单元进一步被配置成控制所述内燃发动机装置,以执行权利要求1至13中的任一项所述的方法步骤。
16.一种车辆,所述车辆包括根据权利要求14或15中的任一项所述的内燃发动机装置。
17.一种包括程序代码组件的计算机程序,所述程序代码组件用于当所述程序在计算机上运行时执行权利要求1至13中的任一项所述的步骤。
18.一种携载计算机程序的计算机可读介质,所述计算机程序包括程序组件,当所述程序组件在计算机上运行时,所述程序组件用于执行权利要求1至13中的任一项所述的步骤。
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