CN116220859A - 内燃机润滑系统及内燃机 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机润滑系统及内燃机。所述内燃机润滑系统包括：第一润滑单元；所述第一润滑单元包括：第一润滑油箱；所述第一润滑单元，适于利用第一润滑油箱内的润滑油，对内燃机中除燃料喷射系统外其它待润滑部件进行润滑；其中，所述第一润滑油箱上设置有加热结构，所述加热结构适于对所述第一润滑油箱内的液体进行加热，使得所述第一润滑油箱内混入的燃料蒸发而润滑油保持状态不变。采用上述方案，可以提升润滑效果。

Description

内燃机润滑系统及内燃机
技术领域
本发明涉及内燃机技术领域，具体涉及一种内燃机润滑系统及内燃机。
背景技术
内燃机是一种动力机械，它是通过燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。内燃机广泛应用于国民经济各行各业，诸如汽车、农机、工程机械、船舶、火车、航空、舰船及战车等。
内燃机通常设置一个润滑油箱，该润滑油箱可以为内燃机中所有需要润滑的部件提供润滑油，以减少部件磨损，延长使用寿命。
然而，现有内燃机中，润滑油箱的润滑效果较差。
发明内容
本发明要解决的问题为：提升润滑效果。
为解决上述问题，本发明实施例提供了一种内燃机润滑系统，所述内燃机润滑系统包括：第一润滑单元；所述第一润滑单元包括：第一润滑油箱；
所述第一润滑单元，适于利用第一润滑油箱内的润滑油，对内燃机中除燃料喷射系统外其它待润滑部件进行润滑；
其中，所述第一润滑油箱上设置有加热结构，所述加热结构适于对所述第一润滑油箱内的液体进行加热，使得所述第一润滑油箱内混入的燃料蒸发而润滑油保持状态不变。
可选地，所述第一润滑油箱上设置有出气口，所述出气口与所述内燃机的燃料箱的进气口连接，所述第一润滑油箱内混入的燃料自所述出气口进入所述内燃机的燃料箱内。
可选地，所述第一润滑单元还适于对所述燃料喷射系统进行润滑。
可选地，所述内燃机润滑系统还包括：第二润滑单元；所述第二润滑单元包括：第二润滑油箱；所述第二润滑单元，适于利用第二润滑油箱内的润滑油对所述燃料喷射系统进行润滑。
可选地，所述第一润滑单元还包括：与所述第一润滑油箱连接的第一主油道；位于所述第一主油道上的第一润滑控制组件；以及与所述第一主油道连接的若干个第一分油道；
所述第一润滑油箱内的润滑油，在所述第一润滑控制组件的控制下，通过所述第一主油道及相应第一分油道，对内燃机的第一待润滑部件进行润滑；所述第一待润滑部件为所述其它待润滑部件中任意待润滑部件。
可选地，所述第一润滑单元还包括：与所述第一待润滑部件一一对应的第一回油道，各所述第一回油道均与所述第一润滑油箱连通。
可选地，所述第一润滑油箱由内燃机的油底壳形成。
可选地，所述第二润滑单元还包括：与所述第二润滑油箱连接的第二主油道；位于所述第二主油道上的第二润滑控制组件；以及与所述第二主油道连接的若干个第二分油道；
所述第二润滑油箱内的润滑油，在所述第二润滑控制组件的控制下，通过所述第二主油道及相应第二分油道，对所述燃料喷射系统中第二待润滑部件进行润滑。
可选地，所述加热结构为加热棒，所述加热棒产生的热量，使得所述第一润滑油箱内的液体温度在(65度，90)之间。
可选地，所述加热棒与所述第一润滑控制组件连接，适于在所述第一润滑控制组件的控制下，对所述第一润滑油箱内的液体进行加热。
可选地，所述第一润滑单元还包括：与所述第一待润滑部件一一对应的第一回油道，各所述第一回油道均与所述第一润滑油箱连通。
可选地，所述第一润滑油箱的体积大于所述第二润滑油箱。
本发明实施例还提供了一种内燃机，所述内燃机包括上述任意种的内燃机润滑系统。
可选地，所述内燃机还包括：
机体，用于为燃料燃烧提供容置空间；
与所述机体连接的燃料喷射系统；
其中，所述燃料包括甲醇。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：
应用本发明的方案，通过在第一润滑油箱上设置加热结构，在第一润滑油箱内混入燃料时，通过控制该加热结构对第一润滑油箱内的液体进行加热，可以使得第一润滑油箱内混入的燃料蒸发而润滑油保持状态不变，由此可以在对燃料喷射系统外其它待润滑部件润滑时，避免因润滑油内混入燃料而影响润滑效果，达到改善燃料喷射系统外其它待润滑部件润滑效果的目的。
进一步，通过设置第二润滑单元，由此可以利用第一润滑油箱内的润滑油对燃料喷射系统外的第二待润滑部件进行润滑，而利用第二润滑油箱内的润滑油对所述燃料喷射系统进行润滑，进而可以避免对燃料喷射系统润滑时燃料混入第一润滑油箱内，从而可以提升对其它待润滑部件的润滑效果。
附图说明
图1是本发明的一种内燃机的简化示意图；图中的虚线箭头表示燃料的输送方向；
图2是本发明实施例中一种喷油器、电热塞在气缸盖上的布置示意图；
图3是本发明实施例中一种内燃机润滑系统的简化示意图；
图4是本发明实施例中另一种内燃机润滑系统的简化示意图；
图5是本发明实施例中一种第一润滑单元的结构示意图；
图6是本发明实施例中一种第二润滑单元的结构示意图。
具体实施方式
现有的内燃机，仅设置一个润滑油箱，该唯一的润滑油箱设置有进油道，通过该进油道向内燃机中所有需要润滑的部件提供润滑油，进而可以对需要润滑的部件进行润滑。内燃机的唯一润滑油箱还设置有回油道，润滑部件后的润滑油经该回油道流入润滑油箱内，被润滑油箱回收。回收的润滑油会再次用于润滑相应部件。
内燃机包括燃料喷射系统，该燃料喷射系统可以对甲醇等低粘度燃料进行燃烧，向内燃机提供动力。
在实际应用中，内燃机中燃烧的燃料，会不可避免地混入到回油道中，进而进入到润滑油箱内，导致润滑油箱内的润滑油被污染。
经研究发现，燃料喷射系统内待润滑部件对润滑油的要求不高，即便润滑油掺入杂质，润滑效果影响也不大。但燃料喷射系统外其它待润滑部件对润滑油的要求较高，利用被污染的润滑油对燃料喷射系统外其它待润滑部件进行润滑，会大大影响润滑效果。
针对该问题，本发明提供了一种内燃机润滑系统，所述内燃机润滑系统的第一润滑单元包括第一润滑油箱，该第一润滑油箱上设置有加热结构，该加热结构适于对第一润滑油箱内的液体进行加热，使得第一润滑油箱内混入的燃料蒸发而润滑油保持状态不变，由此可以在对燃料喷射系统外其它待润滑部件润滑时，避免因润滑油内混入燃料而影响润滑效果，达到改善燃料喷射系统外其它待润滑部件润滑效果的目的。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例作详细地说明。
本发明实施例提供了一种内燃机润滑系统，所述内燃机润滑系统可以包括：第一润滑单元。
所述第一润滑单元包括：第一润滑油箱；
所述第一润滑单元，适于利用第一润滑油箱内的润滑油，对内燃机中除燃料喷射系统外其它待润滑部件进行润滑；
其中，所述第一润滑油箱上设置有加热结构，所述加热结构适于对所述第一润滑油箱内的液体进行加热，使得所述第一润滑油箱内混入的燃料蒸发而润滑油保持状态不变。
在具体实施中，燃料由液态通过蒸发转为气态的过程，为燃料的汽化过程。其中，所述燃料可以为任意一种低粘度燃料。所谓低粘度燃料是指粘度小于柴油的燃料。所述低粘度燃料可以包括甲醇、乙醇、二甲醚、汽油等。
以甲醇作为燃料为例，甲醇由液态转为气态的临界温度为65度左右，也就是说，当甲醇温度在65度左右时，甲醇会发生汽化，转为气态。而机油等润滑油，由液态转为气态的临界温度较高，可以达到120度左右。
本发明实施例中的内燃机润滑系统，基于燃料及润滑油汽化时临界温度不同，采用加热结构对第一润滑油箱内的液体进行加热，加热结构可以使得第一润滑油箱内的液体达到一定的温度，该温度下，第一润滑油箱内混入的燃料蒸发而润滑油不蒸发，由此可以将混入的燃料从润滑油中分离，减少对润滑油的污染，提升润滑效果。
在具体实施中，所述加热结构可以采用多种器件实现。
在本发明的一实施例中，所述加热结构可以为加热棒，加热棒的材料可以为耐高温的合金、陶瓷、石墨或者钨丝等。所述加热棒产生的热量，使得所述第一润滑油箱内的液体温度在(65度，120)之间。优选地，所述加热棒产生的热量，使得所述第一润滑油箱内的液体温度在(65度，90)之间。在该温度下，甲醇等第粘度燃料会发生汽化，而润滑油不发生汽化。
在具体实施中，加热结构可以设置在第一润滑油箱上，具体可以将加热结构的非加热部分固定在第一润滑油箱的箱体上，加热结构的加热部分置于箱体内液体中。通过控制加热结构对第一润滑油箱内的液体进行加热，使得第一润滑油箱内混入的燃料蒸发，而第一润滑油箱内的润滑油不蒸发。其中，该加热结构可以手动开关控制进行加热，也可以自动控制加热。比如，可以在需要时，向该加热结构发送加热控制信号，从而控制加热结构进行加热。
在具体实施中，第一润滑油箱上可以设置有出气口，因加热结构加热而蒸发的燃料可以经该出气口排出至大气。
在一优选实施例中，第一润滑油箱上的出气口可以与所述内燃机的燃料箱的进气口连接，所述第一润滑油箱内混入的燃料自所述出气口进入所述内燃机的燃料箱内，由此可以提高燃料的利用率。
图1为内燃机中燃料喷射系统的结构示意图。参照图1，机体1包括气缸体10和盖设在气缸体10上的气缸盖11，活塞(未标识)可移动地位于气缸体10内，气缸体10、气缸盖11和活塞围成气缸12(如图2所示)，燃料在气缸12内燃烧从而产生驱动活塞运动的动力。
所述燃料喷射系统可以包括：通过管路9连接的燃料箱3、控制阀4、输油泵5、喷油泵6、喷油器7及电子控制装置8。燃料依次自燃料箱3、控制阀4、输油泵5输送至喷油泵6。喷油泵6位于喷油器7的上游，喷油器7安装在气缸盖11上并伸入气缸12内。喷油泵6内的燃料，可以自喷油泵6输送至喷油器7后，喷油器7向气缸12喷出雾态的燃料，气缸12内由燃料与空气混合而成的混合气经燃烧后输出动能。
燃料箱3具有彼此隔绝的燃料腔3a、3b，燃料腔3a、3b之间用于盛放不同种类的燃料。控制阀4具有出油口和两个进油口(未标识)。电子控制装置8可以控制控制阀4的所述出油口与其中一个进油口连通，所述其中一个进油口与盛放有对应种类燃料的燃料腔连通。
在本实施例中，燃料腔3a用于盛放甲醇等低粘度燃料。燃料腔3b用于盛放柴油或汽油等传统燃料，使得内燃机可以根据实际情况选择燃用替代燃料或传统燃料。
在本发明的一实施例中，参照图3，所述内燃机润滑系统100包括第一润滑单元110，第一润滑单元110中设置有第一润滑油箱111。所述内燃机润滑系统100可以仅设置第一润滑油箱111，第一润滑油箱111上设置有加热结构112。此时，第一一润滑单元110利用第一润滑油箱111内的润滑油，除对内燃机中燃料喷射系统200外其它待润滑部件300进行润滑，还对燃料喷射系统200进行润滑。
换言之，仅利用第一润滑油箱111，即可实现对内燃机所有需要润滑部件的润滑。
在本发明的另一实施例中，参照图4，除第一润滑单元110外，所述内燃机润滑系统还可以包括第二润滑单元120，所述第二润滑单元120包括：第二润滑油箱121。所述第二润滑单元120，适于利用第二润滑油箱121内的润滑油对所述燃料喷射系统200进行润滑。
在具体实施中，参照图5，所述第一润滑单元110还可以包括：与所述第一润滑油箱111连接的第一主油道113；位于所述第一主油道113上的第一润滑控制组件114；以及与所述第一主油道113连接的若干个第一分油道。
所述第一润滑油箱111内的润滑油，在所述第一润滑控制组件114的控制下，通过所述第一主油道113及相应第一分油道，对内燃机的第一待润滑部件进行润滑；所述第一待润滑部件为所述其它待润滑部件中任意待润滑部件。
在具体实施中，第一润滑控制组件114用于对第一润滑油箱111输出的润滑油量进行控制，包括但不限于润滑油泵、集滤器、散热器等。其中，润滑油泵可以按照一定的压力和数量将润滑油输出至第一待润滑部件表面。集滤器用于对输入至润滑油泵内润滑油进行过滤，提高润滑油泵输出的润滑油的清洁度。散热器可以对第一主油道113流过的润滑油进行散热，使得输出至第一待润滑部件表面的润滑油温度适当。
内燃机工作时，润滑油泵通过可以从第一润滑油箱111将润滑油吸入，提高油压后泵出，经第一主油道113及第一分油道，送入集滤器及散热器。过滤后的润滑油，流往需要各个第一待润滑部件。
在具体实施中，第一分油道的数量不作限定，具体可以根据第一待润滑部件的数量进行设置。
在具体实施中，参照图5，所述第一待润滑部件为以下任意一种：活塞13、连杆14、曲轴15及齿轮组件16。其中，在发动机工作过程中，气缸内燃料的燃烧，推动活塞13运动。机体1内的活塞13通过连杆14与曲轴15连接，使得活塞13的上下往复运动转换为曲轴15的旋转。曲轴15由于齿轮组件16连接，当曲轴15发生旋转时，可以带动齿轮组件16转动，从而实现动力传递。
相应地，可以设置四个第一分油道。其中，第一润滑油箱111内的润滑油，经第一主油道113及第一分油道1141，对活塞13进行润滑。第一润滑油箱111内的润滑油，经第一主油道113及第一分油道1142，对连杆14进行润滑。第一润滑油箱111内的润滑油，经第一主油道113及第一分油道1143，对曲轴15进行润滑。第二润滑油箱121内的润滑油，经第一主油道113及第一分油道1144，对齿轮组件16进行润滑。
在具体实施中，所述第一润滑单元还可以包括：与所述第一待润滑部件一一对应的第一回油道，各所述第一回油道均与所述第一润滑油箱连通。由此可以对润滑油再次利用，降低润滑成本。
例如，参照图5，对活塞13进行润滑的润滑油可以经第一回油道1151流回至第一润滑油箱111。对连杆14进行润滑的润滑油可以经第一回油道1152流回至第一润滑油箱111。对曲轴15进行润滑的润滑油可以经第一回油道1153流回至第一润滑油箱111。对齿轮组件16进行润滑的润滑油可以经第一回油道1154流回至第一润滑油箱111。
在具体实施中，所述第一润滑控制组件114还可以包括滤清器，各第一回油道的润滑油经滤清器过滤后，再流入第一润滑油箱111内。
需要说明的是，内燃机中除燃料喷射系统外的其它待润滑部件，包括但不限于上述实施例中的活塞、连杆、曲轴及齿轮组件等，还可以包括其它需要润滑的部件，此处不再一一列举。
在具体实施中，内燃机的曲轴通常封闭在曲轴箱内。曲轴箱是由气缸体与油底壳形成的密封结构。缸体作为曲轴箱的上半部分，油底壳作为曲轴箱的下半部分，二者密封连接，形成曲轴箱。曲轴在曲轴箱内转动。
在一实施例中，所述第一润滑油箱可以由内燃机的油底壳形成，即将曲轴箱的下半部分作为第一润滑油箱，来储存润滑油，而无需再额外设置润滑油箱，可以简化内燃机结构。
在具体实施中，加热棒可以与第一润滑控制组件114连接，适于在所述第一润滑控制组件114的控制下，对所述第一润滑油箱111内的液体进行加热，从而使得第一润滑油箱111内的燃料被蒸发，而润滑油保持状态不变。
在具体实施中，参照图6，所述第二润滑单元还可以包括：与所述第二润滑油箱121连接的第二主油道122；位于所述第二主油道122上的第二润滑控制组件123；以及与所述第二主油道122连接的若干个第二分油道。
所述第二润滑油箱121内的润滑油，在所述第二润滑控制组件123的控制下，通过所述第二主油道122及相应第二分油道，对内燃机的燃料喷射系统中第二待润滑部件进行润滑。
在具体实施中，第二润滑控制组件123用于对第二润滑油箱121输出的润滑油量进行控制，包括但不限于集滤器、润滑油泵、散热器等。其中，集滤器用于对输入至润滑油泵内润滑油进行过滤，提高润滑油泵输出的润滑油的清洁度。润滑油泵可以按照一定的压力和数量将润滑油输出至第二待润滑部件表面。散热器可以对第二主油道122流过的润滑油进行散热，使得输出至第一待润滑部件表面的润滑油温度适当。
在具体实施中，所述第一分油道的数量不作限定，具体可以根据燃料喷射系统200中第一待润滑部件的数量进行设置。
例如，参照图1，所述第二待润滑部件包括：喷油泵6及喷油器7。相应地，参照图4，所述第二分油道的数量可以为两条，分别为第二分油道1241及第二分油道1242。第二润滑油箱121内的润滑油，经第二主油道122及第二分油道1241，为喷油泵6提供润滑油。第二润滑油箱121内的润滑油，经第二主油道121及第二分油道1242，为喷油器7提供润滑油。
在具体实施中，喷油泵6可以包括泵本体及柱塞。泵本体上设置有柱塞孔，柱塞可在柱塞孔内轴向移动。当柱塞向柱塞孔的底部运动时，喷油泵开始吸油。当柱塞向柱塞孔的顶部运动时，喷油泵开始压油。喷油泵压出的油会进入喷油器内。第二润滑油箱121提供的润滑油可以对喷油泵6内的柱塞进行润滑，也可以对喷油泵6进行单独润滑。
在具体实施中，喷油器7可以包括喷油器本体及针阀。其中，所述喷油器本体中设有针阀孔，针阀可以在针阀孔内轴向移动。通过针阀在针阀孔内的移动，可以打开或关闭所述喷油器7。第二润滑油箱121提供的润滑油可以对喷油器7内的针阀进行润滑。
在具体实施中，所述第二润滑单元还可以包括：与所述第二待润滑部件一一对应的第二回油道，各所述第二回油道均与所述第二润滑油箱连通。
例如，参照图6，所述第一润滑单元可以包括第二回油道1251及第二回油道1252。对喷油泵6润滑后的润滑油经第二回油道1251流入第二润滑油箱121内。对喷油器7润滑后的润滑油经第二回油道1252流入第二润滑油箱121内。由此可以对润滑油再次利用，降低润滑成本。
在具体实施中，所述第二润滑控制组件123还可以包括滤清器，各第二回油道的润滑油经滤清器过滤后，再流入第二润滑油箱121内。
需要说明的是，所述燃料喷射系统200中第二待润滑部件，包括但限于喷油泵6及喷油器7。当燃料喷射系统200结构发生变化时，第二待润滑部件还可以为燃料喷射系统中其它需要润滑的部件。
为了提高燃料利用率，在一实施例中，参照图1，可以将第一润滑油箱的出气口与燃料腔3a的进气口连接，这样，第一润滑油箱内混入的燃料自所述出气口进入所述内燃机的燃料箱内。
在具体实施中，所述第一润滑油箱的体积通常大于所述第二润滑油箱的体积。具体可以根据实际需要设置两个润滑油箱的体积。第一润滑油箱的体积范围可以在1L至1.5L之间。第二润滑油箱的体积范围可以在0.6L至1L之间。
本发明实施例还提供了一种内燃机，所述内燃机可以包括上述实施例中的内燃机润滑系统。
在一些实施例中，参照图3，所述内燃机还可以包括机体1以及燃料喷射系统200。其中，机体1可以为燃料燃烧提供容置空间。燃料喷射系统可以为机体1提供燃料。
在一实施例中，所述燃料包括甲醇。
在其它实施例中，所述燃料也可以为汽油、航空煤油、柴油、生物质液体燃料。
综上可知，本发明实施例中的内燃机，通过在第一润滑油箱上设置加热结构，在第一润滑油箱内混入燃料时，通过控制该加热结构对第一润滑油箱内的液体进行加热，可以使得第一润滑油箱内混入的燃料蒸发而润滑油保持状态不变，由此可以在对燃料喷射系统外其它待润滑部件润滑时，避免因润滑油内混入燃料而影响润滑效果，达到改善燃料喷射系统外其它待润滑部件润滑效果的目的。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (14)

1.一种内燃机润滑系统，其特征在于，包括：第一润滑单元；所述第一润滑单元包括：第一润滑油箱；
所述第一润滑单元，适于利用第一润滑油箱内的润滑油，对内燃机中除燃料喷射系统外其它待润滑部件进行润滑；
其中，所述第一润滑油箱上设置有加热结构，所述加热结构适于对所述第一润滑油箱内的液体进行加热，使得所述第一润滑油箱内混入的燃料蒸发而润滑油保持状态不变。
2.如权利要求1所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述第一润滑油箱上设置有出气口，所述出气口与所述内燃机的燃料箱的进气口连接，所述第一润滑油箱内混入的燃料自所述出气口进入所述内燃机的燃料箱内。
3.如权利要求1所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述第一润滑单元还适于对所述燃料喷射系统进行润滑。
4.如权利要求1所述的内燃机润滑系统，其特征在于，还包括：第二润滑单元；所述第二润滑单元包括：第二润滑油箱；所述第二润滑单元，适于利用第二润滑油箱内的润滑油对所述燃料喷射系统进行润滑。
5.如权利要求4所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述第一润滑单元还包括：与所述第一润滑油箱连接的第一主油道；位于所述第一主油道上的第一润滑控制组件；以及与所述第一主油道连接的若干个第一分油道；
所述第一润滑油箱内的润滑油，在所述第一润滑控制组件的控制下，通过所述第一主油道及相应第一分油道，对内燃机的第一待润滑部件进行润滑；所述第一待润滑部件为所述其它待润滑部件中任意待润滑部件。
6.如权利要求5所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述第一润滑单元还包括：与所述第一待润滑部件一一对应的第一回油道，各所述第一回油道均与所述第一润滑油箱连通。
7.如权利要求6所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述第一润滑油箱由内燃机的油底壳形成。
8.如权利要求6所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述第二润滑单元还包括：与所述第二润滑油箱连接的第二主油道；位于所述第二主油道上的第二润滑控制组件；以及与所述第二主油道连接的若干个第二分油道；
所述第二润滑油箱内的润滑油，在所述第二润滑控制组件的控制下，通过所述第二主油道及相应第二分油道，对所述燃料喷射系统中第二待润滑部件进行润滑。
9.如权利要求8所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述加热结构为加热棒，所述加热棒产生的热量，使得所述第一润滑油箱内的液体温度在(65度，90]之间。
10.如权利要求9所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述加热棒与所述第一润滑控制组件连接，适于在所述第一润滑控制组件的控制下，对所述第一润滑油箱内的液体进行加热。
11.如权利要求5所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述第一润滑单元还包括：与所述第一待润滑部件一一对应的第一回油道，各所述第一回油道均与所述第一润滑油箱连通。
12.如权利要求4所述的内燃机润滑系统，其特征在于，所述第一润滑油箱的体积大于所述第二润滑油箱。
13.一种内燃机，其特征在于，包括权利要求1至12任一项所述的内燃机润滑系统。
14.如权利要求13所述的内燃机，其特征在于，还包括：
机体，用于为燃料燃烧提供容置空间；
与所述机体连接的燃料喷射系统；
其中，所述燃料包括甲醇。
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