CN113027564B - 一种减少机油稀释的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种减少机油稀释的装置，包括增压器、曲轴箱、温度测量单元、压力测量单元和控制单元。其中，在增压器与曲轴箱之间设有气体吸入管路，在气体吸入管路上设有控制阀门。温度测量单元用于采集通过增压器增压后的气体温度。压力测量单元布置在曲轴箱上。控制单元分别与温度测量单元、压力测量单元和控制阀门连接。本发明还提供一种减少机油稀释的方法。本发明提供的减少机油稀释的装置及方法，能够利用高温气体促使进入曲轴箱内的柴油挥发出油底壳，从而降低机油稀释，减少混入机油的燃油量，保护机油原有性能，延长机油更换周期和降低保养成本。

Description

一种减少机油稀释的装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车发动机技术领域，具体涉及一种减少机油稀释的装置及方法。

背景技术

随着人们对生活环境的要求越来越高，环保法规逐渐升级，国六法规中要求的颗粒物排放接近零。为满足此要求，柴油机厂家多数采用DPF(Diesel Particulate Filter，颗粒捕捉器)技术，通过主动再生技术处理废气中的颗粒物。主动再生技术通常需要燃油后喷实现。后喷的燃油不能完全随废气进入后处理系统中，少量燃油气体通过活塞环间隙、活塞环和气缸间隙被刮入油底壳，与机油混合，造成机油稀释，影响机油性能。

在目前的技术中，通常考虑减少柴油流入机油的思路处理此类问题，但并不能完全屏蔽此问题，部分车辆仍然存在很严重的机油稀释问题。如果有严重的机油稀释问题，发动机需要很频繁的更换机油。采用DPF路线的发动机的机油十分昂贵，因此造成发动机保养成本很高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种减少机油稀释的装置及方法，能够利用高温气体促使进入曲轴箱内的柴油挥发出油底壳，从而降低机油稀释，减少混入机油的燃油量，保护机油原有性能，延长机油更换周期和降低保养成本。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种减少机油稀释的装置，包括增压器、曲轴箱、温度测量单元、压力测量单元和控制单元。其中，在增压器与曲轴箱之间设有气体吸入管路，在气体吸入管路上设有控制阀门。温度测量单元用于测量通过增压器增压后的气体温度。压力测量单元用于测量曲轴箱内的压力。控制单元分别与温度测量单元、压力测量单元和控制阀门连接。

根据本发明的减少机油稀释的装置，考虑燃油经济性、曲轴箱压力、机油老化等风险的情况下，在增压器之后的管路上取通过增压器增压后的高温气体，通过气体吸入管路进入曲轴箱中，合理增大曲轴箱通风。由于气体吸入管路上设有控制阀门，基于温度测量单元采集的通过增压器增压后的气体温度和压力测量单元采集的曲轴箱内压力等参数，控制单元控制控制阀门开度，从而能够控制进入曲轴箱的高温气体量，最大程度地促进曲轴箱内的柴油挥发出油底壳，从而减少机油稀释，减少混入机油的燃油量，保护机油原有性能，延长机油更换周期和降低保养成本。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本发明的减少机油稀释的装置，在一个优选的实施方式中，控制单元包括使能判断模块和控制阀门开度判断模块。其中，使能判断模块判断温度测量单元的反馈值是否在满足燃油挥发的温度范围内以及压力测量单元的反馈值是否小于曲轴箱内的压力限值。如果温度测量单元的反馈值和压力测量单元的反馈值同时满足要求时，控制阀门开度判断模块控制控制阀门开启和调整控制阀门开度直至曲轴箱内的压力达到限值。如果温度测量单元的反馈值和压力测量单元的反馈值其中任何一项不能满足要求时，控制阀门开度判断模块控制控制阀门关闭。

发动机在不同的转速扭矩下运行，温度采集单元采集通过增压器增压后的气体温度T，使能判断模块判断通过增压器增压后的气体温度是否在满足燃油挥发的温度范围内，如果在此区间，再判断压力测量单元的反馈值P是否小于曲轴箱内的压力限值，如果同时满足这两个条件，控制单元将控制阀门开启，并不断调整阀门开度，直至曲轴箱内压力达到限值，在曲轴箱压力不超限值的前提下，尽量多的吸入通过增压器增压后的高温气体，加快油底壳机油中柴油的挥发。当通过增压器增压后的气体温度和曲轴箱内压力有任何一项不能满足要求时，控制阀门关闭，禁止吸入通过增压器增压后的气体。

进一步地，在一个优选的实施方式中，控制单元包括阀门控制单元，控制阀门开度判断模块通过阀门控制单元控制控制阀门的开启和调整控制阀门的开度。

通过独立的阀门控制单元与控制阀门开度判断模块配合工作，使得控制阀门的控制过程更加简单，并且有利于整个装置的工作过程更加稳定可靠。

进一步地，在一个优选的实施方式中，控制单元还包括控制阀门开度自学习模块，控制阀门开度自学习模块在发动机上电时，自动检测控制阀门开度是否处于完全打开状态和正常工作状态。

在整个装置工作初期通过控制阀门开度自学习模块对控制阀门进行检测，能够有效保证整个减少机油稀释的装置的运行稳定可靠，提高工作效率。

具体地，在一个优选的实施方式中，温度测量单元根据发动机转速和扭矩计算出增压器增压后的气体温度。

温度测量单元基于发动机转速和扭矩采集通过增压器增压后的气体温度，能够使得整个装置的结构更加简单，因而能够进一步降低成本。

具体地，在另一个优选的实施方式中，温度测量单元包括温度传感器，所述温度传感器布置在所述气体吸入管路上。

采用温度传感器作为温度测量单元，能够精准便捷地获得通过增压器增压后的高温气体的温度从而便于控制能够促进然后挥发的高温气体进入曲轴箱内加速然后挥发而降低机油稀释，而且还便于布置且成本低。

具体地，在一个优选的实施方式中，压力测量单元包括压力传感器，所述压力传感器布置在所述曲轴箱上。

采用压力传感器作为压力测量单元，能够精准便捷地获得曲轴箱内的压力参数，而且还便于布置且成本低。

进一步地，在一个优选的实施方式中，所述减少机油稀释的装置，还包括中冷器，中冷器与增压器连接。

通过设置中冷器，能够有效降低增压后的高温空气温度从而降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率。

进一步地，在一个优选的实施方式中，气体吸入管路其中一端与中冷器和增压器之间的管路连接。

这种结构形式的管路连接形式，能够使得整个装置结构简单，紧凑，内部管道布置整齐。

根据本发明第二方面的减少机油稀释的方法，其应用根据上述所述的减少机油稀释的装置来实施，具体包括以下步骤：步骤一：发动机上电，通过阀门开度自学习模块自动检测，确认控制阀门开度处于完全打开状态并且处于正常工作状态。步骤二：使发动机在不同的转速、扭矩下运行，采用温度测量单元测量通过增压器增压后的气体温度，采用使能判断模块记录通过增压器增压后的气体温度并满足预定温度范围的工况。步骤三：在上述工况下将部分通过增压器增压后的气体引入曲轴箱内，同时将曲轴箱内压力数值输入到使能判断模块。步骤四：当使能判断模块判断出通过增压器增压后的气体温度在预定温度范围内且判断曲轴箱内压力小于限值的预定压力比例时，控制阀门开启，并不断调整控制阀门开度，直至曲轴箱内压力为限值的预定压力比例。当使能判断模块判断出通过增压器增压后的气体温度和曲轴箱内压力有任何一项不能满足要求时，控制阀门关闭，禁止吸入通过增压器增压后的气体。

具体地，在一个优选的实施方式中，温度范围为110℃-120℃。

在此温度范围内的高温气体通入曲轴箱之后非常有利于促进柴油的挥发，因而特别适用于采用DPF技术的发动机。

具体地，在一个优选的实施方式中，预定压力比例85～95％。

将曲轴箱内的压力限制在其最大限值的合理范围内，在尽可能保证吸入足够的增压后的高温气体的前提下，能够确保装置的安全性和可靠性。

进一步地，在一个优选的实施方式中，预定压力比例为90％。

将曲轴箱内的压力限制在其最大限值的90％范围内，在尽可能保证多吸入增压后的高温气体的前提下，能够确保装置的安全性和可靠性。

相比现有技术，本发明的优点在于：能够利用高温气体促使进入曲轴箱内的柴油挥发出油底壳，从而降低机油稀释，减少混入机油的燃油量，保护机油原有性能，延长机油更换周期和降低保养成本。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了本发明实施例的减少机油稀释的装置的工作原理；

图2示意性显示了本发明实施例的减少机油稀释的装置的框架结构；

图3对比显示了现有技术中装有DPF的发动机和运用了本发明实施例的减少机油稀释的装置的装有DPF的发动机中的燃油挥发量；

图4示意性显示了本发明实施例的减少机油稀释的方法的流程。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。

图1示意性显示了本发明实施例的减少机油稀释的装置10的工作原理。图2示意性显示了本发明实施例的减少机油稀释的装置10的框架结构。图3对比显示了现有技术中装有DPF的发动机和运用了本发明实施例的减少机油稀释的装置10的装有DPF的发动机中的燃油挥发量。图4示意性显示了本发明实施例的减少机油稀释的方法的流程。

如图2所示，本发明实施例的减少机油稀释的装置10，包括增压器1、曲轴箱2、温度测量单元3、压力测量单元4和控制单元5。其中，在增压器1与曲轴箱2之间设有气体吸入管路6，在气体吸入管路6上设有控制阀门7。温度测量单元3用于测量通过增压器1增压后的气体温度。压力测量单元4用于测量曲轴箱2内的压力。控制单元5分别与温度测量单元3、压力测量单元4和控制阀门7连接。

根据本发明的减少机油稀释的装置，考虑燃油经济性、曲轴箱压力、机油老化等风险的情况下，在增压器之后的管路上取通过增压器增压后的高温气体，通过气体吸入管路进入曲轴箱中，合理增大曲轴箱通风。由于气体吸入管路上设有控制阀门，基于温度测量单元采集的通过增压器增压后的气体温度和压力测量单元采集的曲轴箱内压力等参数，控制单元控制控制阀门开度，从而能够控制进入曲轴箱的高温气体量，最大程度地促进曲轴箱内的柴油挥发出油底壳，从而减少机油稀释，减少混入机油的燃油量，保护机油原有性能，延长机油更换周期和降低保养成本。

本发明实施例的减少机油稀释的装置10，在一个优选的实施方式中，如图1所示，控制单元5包括使能判断模块和控制阀门开度判断模块。其中，使能判断模块判断温度测量单元的反馈值T是否在满足燃油挥发的温度范围内以及压力测量单元的反馈值P是否小于曲轴箱内的压力限值。如果温度测量单元的反馈值T和压力测量单元的反馈值P同时满足要求时，控制阀门开度判断模块控制控制阀门7开启和调整控制阀门7开度直至曲轴箱2内的压力达到限值。如果温度测量单元的反馈值T和压力测量单元的反馈值P其中任何一项不能满足要求时，控制阀门开度判断模块控制控制阀门7关闭。

发动机在不同的转速扭矩下运行，温度采集单元测量通过增压器增压后的气体温度，使能判断模块判断通过增压器增压后的气体温度是否在满足燃油挥发的温度范围内，如果在此区间，再判断压力测量单元的反馈值是否小于曲轴箱内的限值，如果同时满足这两个条件，控制单元将控制阀门开启，并不断调整阀门开度，直至曲轴箱内压力达到限值，在曲轴箱压力不超限值的前提下，尽量多的吸入通过增压器增压后的高温气体，加快油底壳机油中柴油的挥发。当通过增压器增压后的气体温度和曲轴箱内压力有任何一项不能满足要求时，控制阀门关闭，禁止吸入通过增压器增压后的气体。

如图2所示，进一步地，在本实施例中，控制单元5还包括控制阀门开度自学习模块，控制阀门开度自学习模块在发动机上电时，自动检测控制阀门7开度是否处于完全打开状态和正常工作状态。在整个装置工作初期通过控制阀门开度自学习模块对控制阀门进行检测，能够有效保证整个减少机油稀释的装置的运行稳定可靠，提高工作效率。

进一步地，在本实施例中，控制单元5包括阀门控制单元51，控制阀门开度判断模块通过阀门控制单元51控制控制阀门7的开启和调整控制阀门7的开度。通过独立的阀门控制单元与控制阀门开度判断模块配合工作，使得控制阀门的控制过程更加简单，并且有利于整个装置的工作过程更加稳定可靠。

具体地，在本实施例中，温度测量单元3包括温度传感器31，温度传感器31布置在气体吸入管路6上。采用温度传感器作为温度测量单元，能够精准便捷地获得通过增压器增压后的高温气体的温度从而便于控制能够促进然后挥发的高温气体进入曲轴箱内加速然后挥发而降低机油稀释，而且还便于布置且成本低。具体地，在另一个优选的实施方式中，温度测量单元3根据发动机转速和扭矩采集通过增压器1增压后的气体温度。温度测量单元基于发动机转速和扭矩采集通过增压器增压后的气体温度，能够使得整个装置的结构更加简单，因而能够进一步降低成本。具体地，在本实施例中，压力测量单元4包括压力传感器41。采用压力传感器作为压力测量单元，能够精准便捷地获得曲轴箱内的压力参数，而且还便于布置且成本低。

如图2所示，进一步地，本发明实施例的减少机油稀释的装置10，还包括中冷器8，中冷器8与增压器1连接。通过设置中冷器，能够有效降低增压后的高温空气温度从而降低发动机的热负荷，提高进气量，进而增加发动机的功率。进一步地，在本实施例中，气体吸入管路6其中一端与中冷器8和增压器1之间的管路连接。这种结构形式的管路连接形式，能够使得整个装置结构简单，紧凑，内部管道布置整齐。

如图4所示，本发明实施例第二方面的减少机油稀释的方法，其应用根据上述所述的减少机油稀释的装置10来实施，具体包括以下步骤：步骤一：发动机上电，通过阀门开度自学习模块自动检测，确认控制阀门开度处于完全打开状态并且处于正常工作状态。步骤二：使发动机在不同的转速、扭矩下运行，采用温度测量单元测量通过增压器增压后的气体温度，采用使能判断模块记录通过增压器增压后的气体温度并满足预定温度范围的工况。步骤三：在上述工况下将部分通过增压器增压后的气体引入曲轴箱内，同时将曲轴箱内压力数值输入到使能判断模块。步骤四：当使能判断模块判断出通过增压器增压后的气体温度在预定温度范围内且判断曲轴箱内压力小于限值的预定压力比例时，控制阀门开启，并不断调整控制阀门开度，直至曲轴箱内压力为限值的预定压力比例。当使能判断模块判断出通过增压器增压后的气体温度和曲轴箱内压力有任何一项不能满足要求时，控制阀门关闭，禁止吸入通过增压器增压后的气体。

根据本发明实施例的减少机油稀释的方法，考虑燃油经济性、曲轴箱压力、机油老化等风险的情况下，发动机在不同的转速扭矩下运行，温度采集单元测量通过增压器增压后的气体温度，使能判断模块判断通过增压器增压后的气体温度是否在满足燃油挥发的温度范围内，如果在此区间，再判断压力测量单元的反馈值是否小于曲轴箱内的限值，如果同时满足这两个条件，控制单元将控制阀门开启，并不断调整阀门开度，直至曲轴箱内压力达到限值，在曲轴箱压力不超限值的前提下，尽量多的吸入通过增压器增压后的高温气体，加快油底壳机油中柴油的挥发，从而减少机油稀释，减少混入机油的燃油量，保护机油原有性能，延长机油更换周期和降低保养成本。当通过增压器增压后的气体温度和曲轴箱内压力有任何一项不能满足要求时，控制阀门关闭，禁止吸入通过增压器增压后的气体。

具体地，在本实施例中，温度范围为110℃-120℃。在此温度范围内的高温气体通入曲轴箱之后非常有利于促进柴油的挥发，因而特别适用于采用DPF技术的发动机。具体地，在本实施例中，预定压力比例85～95％。将曲轴箱内的压力限制在其最大限值的合理范围内，在尽可能保证吸入足够的增压后的高温气体的前提下，能够确保装置的安全性和可靠性。进一步地，在本实施例中，预定压力比例尤其优选为90％。将曲轴箱内的压力限制在其最大限值的90％范围内，在尽可能保证多吸入增压后的高温气体的前提下，能够确保装置的安全性和可靠性。

如图3所示，现有技术中装有DPF的发动机和运用了本发明实施例的减少机油稀释的装置10的装有DPF的发动机中的燃油挥发量对比情况如下：

装有DPF的发动机再生后油底壳中的燃油量Q随时间t的变化从A增大到B，自然挥发至C，再次进行再生后，燃油量q增大到D，自然挥发至E。采用本发明实施例的减少机油稀释的装置10后，能使燃油加速挥发至C’和E’，减少机油中的柴油含量，延长换油周期，节约成本。

根据上述实施例，可见，本发明涉及的减少机油稀释的装置及方法，能够利用高温气体促使进入曲轴箱内的柴油挥发出油底壳，从而降低机油稀释，减少混入机油的燃油量，保护机油原有性能，延长机油更换周期和降低保养成本。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种减少机油稀释的装置，其特征在于，包括增压器、曲轴箱、温度测量单元、压力测量单元和控制单元；其中，

在所述增压器与所述曲轴箱之间设有气体吸入管路，在所述气体吸入管路上设有控制阀门；

所述温度测量单元用于测量通过所述增压器增压后的气体温度；

所述压力测量单元用于测量曲轴箱内的压力；

所述控制单元分别与所述温度测量单元、所述压力测量单元和所述控制阀门连接；

所述控制单元包括使能判断模块和控制阀门开度判断模块；其中，

所述使能判断模块判断所述温度测量单元的反馈值是否在满足燃油挥发的温度范围内以及所述压力测量单元的反馈值是否小于所述曲轴箱内的压力限值；

如果所述温度测量单元的反馈值和所述压力测量单元的反馈值同时满足要求时，所述控制阀门开度判断模块控制所述控制阀门开启和调整所述控制阀门开度直至所述曲轴箱内的压力达到限值；

如果所述温度测量单元的反馈值和所述压力测量单元的反馈值其中任何一项不能满足要求时，所述控制阀门开度判断模块控制所述控制阀门关闭；

所述控制单元还包括控制阀门开度自学习模块，所述控制阀门开度自学习模块在发动机上电时，自动检测所述控制阀门开度是否处于完全打开状态和正常工作状态，确认所述控制阀门开度处于完全打开状态并且处于正常工作状态；

使发动机在不同的转速、扭矩下运行，采用所述温度测量单元测量通过所述增压器增压后的气体温度，采用所述使能判断模块记录通过所述增压器增压后的气体温度并满足预定温度范围的工况；

在上述工况下将部分通过所述增压器增压后的气体引入所述曲轴箱内，同时将所述曲轴箱内压力数值输入到所述使能判断模块；

当所述使能判断模块判断出通过所述增压器增压后的气体温度在预定温度范围内且判断所述曲轴箱内压力小于限值的预定压力比例时，所述控制阀门开启，并不断调整所述控制阀门开度，直至所述曲轴箱内压力为限值的预定压力比例；

当所述使能判断模块判断出通过所述增压器增压后的气体温度和所述曲轴箱内压力有任何一项不能满足要求时，所述控制阀门关闭，禁止吸入通过所述增压器增压后的气体。

2.根据权利要求1所述的减少机油稀释的装置，其特征在于，所述控制单元包括阀门控制单元，所述控制阀门开度判断模块通过所述阀门控制单元控制所述控制阀门的开启和调整所述控制阀门的开度。

3.根据权利要求1或2所述的减少机油稀释的装置，其特征在于，所述温度测量单元根据发动机转速和扭矩计算出通过所述增压器增压后的气体温度。

4.根据权利要求1或2所述的减少机油稀释的装置，其特征在于，所述温度测量单元包括温度传感器，所述温度传感器布置在所述气体吸入管路上。

5.根据权利要求1或2所述的减少机油稀释的装置，其特征在于，所述压力测量单元包括压力传感器，所述压力传感器布置在所述曲轴箱上。

6.根据权利要求1或2所述的减少机油稀释的装置，其特征在于，所述温度范围为110℃-120℃。

7.根据权利要求1或2所述的减少机油稀释的装置，其特征在于，所述预定压力比例为90%。

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