CN114508400B - 一种发动机润滑冷却系统、发动机以及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种发动机润滑冷却系统、发动机以及汽车。本申请提供的发动机润滑冷却系统，包括：润滑机构，包括润滑油路以及用于提供机油的润滑单元，润滑单元以及发动机内的用油部件均设置在润滑油路中；油套，套设于燃烧室上，且两端均与润滑油路连通；冷却机构，用于当机油温度超过限定值时对机油进行冷却。本申请提供的发动机润滑冷却系统、发动机以及汽车，将现有技术中布置在燃烧室周围的水套改为油套，由于机油比热容只有冷却液的一半左右，且燃烧室直接对机油进行加热，机油的温升会极大的加快，使得机油粘度快速下降，发动机摩擦功降低，发动机油耗降低。

Description

一种发动机润滑冷却系统、发动机以及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种发动机润滑冷却系统、发动机以及汽车。

背景技术

传统发动机燃烧室的缸筒周围会布置冷却水套，通过冷却液流动带走燃烧室周围缸体和缸盖热量，避免温度超标导致缸体和缸盖变形，使发动机损坏。并且冷却液再将从缸筒带出的热量传递给机油，通过机油快速升温降低机油粘度，降低发动机摩擦功，可以降低发动机油耗。由于冷却液比热容较大，发动机启动时冷却液温升较慢，通过冷却液的热量给机油加热，机油的温升也会较慢，一般需要约10min以上才能让机油从常温升高到60℃以上，发动机油耗效果不好。

发明内容

本申请提供了一种发动机润滑冷却系统、发动机以及汽车，解决了现有技术中发动机油耗效果不好的技术问题。

一方面，本申请提供了一种发动机润滑冷却系统，包括：

润滑机构，包括润滑油路以及用于提供机油的润滑单元，所述润滑单元以及所述发动机内的用油部件均设置在所述润滑油路中；

油套，套设于所述燃烧室上，且所述油套具有输入口以及输出口，所述油套的输入口以及输出口均与所述润滑油路连通；

冷却机构，用于当机油温度超过限定值时对所述机油进行冷却。

进一步地，所述润滑单元包括油底壳以及机油泵，所述机油泵驱动所述润滑油路中的机油流动。

进一步地，所述冷却机构包括：

水路；

供水单元，设置在所述水路中；

测温元件，设置在所述油底壳中，以对所述油底壳中的机油进行测温；

水套，套设于所述油底壳上，且所述水套具有输入口以及输出口，所述水套的输入口以及输出口均与所述水路连通。

进一步地，所述测温元件为温度传感器。

进一步地，所述供水单元包括盛放有冷却液的水箱以及水泵，所述水泵用于驱动所述水路中的冷却液流动，所述水泵控制机构与所述测温元件信号连接。

进一步地，所述系统还包括对所述冷却液进行散热的散热单元，所述散热单元包括散热器，所述散热器设置在所述水路中。

进一步地，所述散热单元还包括对所述散热器进行冷却的风扇组。

进一步地，所述风扇组包括多个阵列排布的风扇，每个所述风扇具有独立开关。

另一方面，本申请还提供了一种发动机，包括以上所述的发动机润滑冷却系统。

再一方面，本申请还提供了一种汽车，包括以上所述的发动机。

本申请有益效果如下：

本申请提供的发动机润滑冷却系统、发动机以及汽车，由于将现有技术中布置在燃烧室周围的水套改为油套，因此，发动机常温或者低温启动时，润滑机构提供的机油通过润滑油路进入油套中，与燃烧室进行热量交换，从而燃烧室得到降温效果，机油得到加热效果，加热后的机油再对各个用油部件进行润滑，且设置有冷却机构用于当机油温度超过限定值时对机油进行冷却，避免机油温度过高。由于机油比热容只有冷却液的一半左右，且燃烧室直接对机油进行加热，机油的温升会极大的加快，使得机油粘度快速下降，发动机摩擦功降低，发动机油耗降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为传统发动机冷却润滑系统原理图；

图2为本实施例提供的发动机冷却润滑系统原理图。

附图标记说明：

100-燃烧室，200-水套，300-油套，400-水路，410-小循环水路，411-油水热交换器，420-大循环水路，421-节温器，430-水箱，440-水泵，500-润滑油路，510-用油部件，520-油底壳，530-机油泵，600-散热器，610-风扇组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为传统发动机冷却和润滑系统原理图，如图1所示，传统发动机冷却润滑系统中，燃烧室100上设置有水套200，水路400中的冷却液通过水泵440驱动进行流动。水泵440、水套200、油水热交换器411之间通过管道连接形成小循环水路410，水泵440、水套200、节温器421、散热器600之间通过管道连接形成大循环水路420，油水热交换器411、油底壳520、机油泵530以及各个用油部件510通过管道连接形成润滑油路500，机油泵530用于驱动润滑油路500中机油流动。

当发动机低温或者常温启动时，小循环水路410常开，大循环水路420关闭，低温的冷却液通过水泵440驱动流入水套200中，吸收燃烧室100的热量后通过油水热交换器411和机油进行换热，然后通过水泵440流回水套200，加热后的机油便沿着润滑油路500对各个用油部件510进行润滑。当冷却液温度超过节温器421开启温度时(例如85℃)，大循环水路420接通，冷却液同时通过小循环水路410和大循环水路420流动，即冷却液也经过大循环水路420流动到散热器600，风扇组610及车辆迎面风会共同对散热器600进行降温。

在启动初期，燃烧室100对冷却液加热，冷却液温度会高于机油温度，冷却液对机油进行加热。机油温度上升越快，机油粘度下降越快，发动机摩擦功越低，发动机油耗越好。当大循环水路420打开后，由于散热器600对冷却液进行降温，通过控制散热器散热量来保持冷却液温度的平衡，此时机油由于摩擦副产生热量会持续升温，机油温度会超过冷却温度，此时冷却液对机油进行降温，保证机油温度不超过限值140℃。由于冷却液比热容较大，因此发动机启动时冷却液温升较慢，且通过冷却液间接给机油进行加热，机油的温升也会较慢，一般需要约10min以上才能让机油从常温升高到60℃以上，导致发动机油耗效果不好。

基于此，本申请实施例提供了一种发动机润滑冷却系统，图2为本实施例提供的发动机冷却润滑系统原理图，结合图2，该发动机润滑冷却系统包括油套300、润滑机构以及冷却机构。其中，润滑机构包括润滑油路500以及用于提供机油的润滑单元，润滑单元以及发动机内的用油部件510均设置在润滑油路500中；油套300套设于燃烧室100上，且油套300设置有输入口以及输出口，油套300的输入口以及输出口均与润滑油路500连通；冷却机构用于当机油温度超过限定值时对机油进行冷却。

本申请实施例提供的发动机润滑冷却系统，由于将现有技术中布置在燃烧室100周围的水套200改为油套300，因此，发动机常温或者低温启动时，润滑机构提供的机油通过润滑油路500进入油套300中，与燃烧室100进行热量交换，从而燃烧室100得到降温效果，机油得到加热效果，加热后的机油再对各个用油部件510进行润滑，且设置有冷却机构用于当机油温度超过限定值时对机油进行冷却，避免机油温度过高。由于机油比热容只有冷却液的一半左右，且燃烧室100直接对机油进行加热，机油的温升会极大的加快，使得机油粘度快速下降，发动机摩擦功降低，发动机油耗降低。

需要说明的是，传统的发动机润滑冷却系统是通过冷却液对燃烧室100进行降温，由于冷却液沸点限制，一般将冷却液温度限制在118℃，超过118℃，冷却液就会沸腾，导致气蚀。本申请由于采用机油对燃烧室100进行冷却，最高限制温度可以设定为140℃，根据公式：Q＝mC△T(Q是热量、m是质量、C是比热容、△T是温度差值)，机油的比热容大概为冷却液的1/2，但是最高温度限制从118℃提高到140℃，并且再增加机油m的值，即可保证最终换热量相同，从而保证燃烧室100的降温效果。

结合图2，润滑单元包括油底壳520以及机油泵530，油底壳520中存放有机油，机油泵530用于驱动润滑油路500中机油流动，从而可通过润滑油路500进入油套300中与燃烧室100换热，加热后的机油再通过润滑油路500对各个用油部件510进行润滑。

进一步地，冷却机构包括水路400、供水单元、测温元件以及水套200。供水单元设置在水路400中，用于输出冷却液到水路400中；测温元件设置在油底壳520中，以对油底壳520中的机油进行测温；水套200套设于油底壳520上，且水套200设置有输入口以及输出口，水套200的输入口以及输出口均与水路400连通。

供水单元包括盛放有冷却液的水箱430以及水泵440，水泵440用于驱动水路400中冷却液流动，水泵440控制机构与测温元件信号连接。当监测到测温元件测出机油的温度超过限定值时，便通过水泵控制机构启动水泵440驱动水路400中冷却液流动，低温冷却液通过水路400进入水套200，从而对油底壳520中的机油进行降温。具体到本实施例中，测温元件为温度传感器。

如前文所述，冷却液温度需限制在118℃以下，超过118℃，冷却液就会沸腾，导致气蚀。因此，结合图2，本申请实施例提供的发动机润滑冷却系统还包括对冷却液进行散热的散热单元，散热单元包括散热器600，散热器600设置在水路400中，即冷却液在水路400的流动过程中同时通过散热器600进行散热，避免冷却液温度超过限制温度。

进一步地，散热单元还包括对散热器600进行冷却的风扇组610。风扇组610包括多个阵列排布的风扇，每个风扇具有独立开关，可根据散热器600的发热情况选择开启相应数量的风扇。

基于同样的发明构思，本申请实施例提供一种发动机，该发动机包括以上所述的发动机润滑冷却系统，相应的具有上述发动机润滑冷却系统的各优点。概括来说，通过在发动机内设置上述发动机润滑冷却系统，使机油的温升加快、粘度快速下降、从而使得发动机摩擦功降低，油耗降低，进而提升了发动机的性能。发动机润滑冷却系统的具体设置参照上文所述，此处不再赘述。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种汽车，包括以上所述的发动机。同样的，该汽车也具有上述发动机润滑冷却系统的各优点，此处不再赘述。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种发动机润滑冷却系统，其特征在于，包括：

润滑机构，包括润滑油路以及用于提供机油的润滑单元，所述润滑单元以及所述发动机内的用油部件均设置在所述润滑油路中；

油套，套设于燃烧室上，且所述油套具有输入口以及输出口，所述油套的输入口以及输出口均与所述润滑油路连通；

冷却机构，用于当机油温度超过限定值时对所述机油进行冷却，所述冷却机构包括：

水路；

供水单元，设置在所述水路中，用于输出冷却液到水路中；

测温元件，设置在油底壳中，以对所述油底壳中的机油进行测温；

水套，套设于所述油底壳上，且所述水套具有输入口以及输出口，所述水套的输入口以及输出口均与所述水路连通；

其中，所述发动机常温或者低温启动时，所述润滑机构提供的所述机油全部通过所述润滑油路进入所述油套中，与所述燃烧室进行热量交换，以对所述机油进行加热，加热后的所述机油再对各个所述用油部件进行润滑。

2.如权利要求1所述的发动机润滑冷却系统，其特征在于，所述润滑单元包括油底壳以及机油泵，所述机油泵用于驱动所述润滑油路中的机油流动。

3.如权利要求1所述的发动机润滑冷却系统，其特征在于，所述测温元件为温度传感器。

4.如权利要求1所述的发动机润滑冷却系统，其特征在于，所述供水单元包括盛放有冷却液的水箱以及水泵，所述水泵用于驱动所述水路中的冷却液流动。

5.如权利要求1所述的发动机润滑冷却系统，其特征在于，所述系统还包括对所述冷却液进行散热的散热单元，所述散热单元包括散热器，所述散热器设置在所述水路中。

6.如权利要求5所述的发动机润滑冷却系统，其特征在于，所述散热单元还包括对所述散热器进行冷却的风扇组。

7.如权利要求6所述的发动机润滑冷却系统，其特征在于，所述风扇组包括多个阵列排布的风扇，每个所述风扇具有独立开关。

8.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的发动机润滑冷却系统。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求8所述的发动机。