动阶段能够将热量传递出去。所述内部冷却回路通过热交换器与外部冷却回路相连 接，其中在所述外部冷却回路中可使用熔点低于_30°C的常规冷却剂。如此，内部温度上升 的优势得以实现，并且改善隔热后的润滑系统中可使用稳定、高效的冷却。
[0082] 《JSAE评论》2002年23期507-511页公开一种含独立冷却回路以改善加热的冷却 系统，其中冷却剂分别通过汽缸盖和汽缸缸体。例如，在暖机阶段，所述经过汽缸缸体或发 动机缸体的冷却剂回路可关闭，而在温度更高时，冷却剂平行流经汽缸盖和汽缸缸体到达 水冷却器。然而，其不足之处在于：在冷启动阶段，汽缸缸体内的冷却剂不运动，可能发生局 部过热，特别是在冷启动阶段发动机高负载时。此外，作为对流的结果，冷却剂不利地移动 的原因在于，对于经过汽缸盖流至汽缸缸体的冷却剂的合流，冷却剂从顶部向下流动形成， 与对流的方向相反，即与从下向上的热流方向相反，增加发动机栗处的流体阻力，给水栗增 加额外的机械应力和电力消耗。
[0083] 作为本发明的改进，内燃机冷却剂回路中汽缸盖冷却剂管道和汽缸缸体冷却剂管 道可设计为各自独立以便于冷却剂快速加热。因此，在暖机阶段，低于第一冷却剂极限温度 时，特别是低于90°C时，冷却剂首先流经待加热的汽缸盖，并由此进入气缸/发动机缸体， 热冷却剂将汽缸壁加热，为了降低汽缸壁的热损失，冷却剂由汽缸盖进入冷却剂栗。当到达 第一冷却剂极限温度时，汽缸盖中的第一冷却剂流向恒温器可打开，并且至少冷却剂的部 分流量可传递到冷却器。当到达第二冷却剂极限温度，特别是超过l〇〇°C时，第二冷却剂流 向恒温器，特别是在汽缸/发动机缸体前面的出口处的3通恒温器可关闭与冷却剂栗入口 的连接，并且连接至所述冷却剂栗的出口，结果是汽缸/发动机缸体中冷却剂的流向与汽 缸盖处冷却剂的流向相反，并且结合的冷却剂流从汽缸盖和汽缸/发动机缸体通过所述冷 却器。
[0084] 根据上述实施例，所述冷却剂首先经由汽缸盖，在汽缸盖的末端所述冷却剂回流 到发动机缸体中，因此所述汽缸缸体也由已在汽缸盖处加热的冷却剂加热，因此改进了燃 烧过程，由于汽缸盖经常升温更快并且比汽缸缸体温度更高，部分是由于汽缸盖中的水套 冷却占据明显更小的空间以及热尾气也经由汽缸盖，结果是此处产生最大量的余热。在进 一步的步骤中，所述冷却剂可升温更快。当所述冷却剂足够热时，冷却剂恒温器可使冷却剂 流经水冷器以改变冷却剂的流向，并且当发动机缸体足够热时，所述冷却剂可平行流经发 动机缸体和汽缸盖，因此所述水冷器可发挥最大冷却作用。采用这种方式可实现充分冷却 和快速加热或者发动机缸体的均匀加热，结果是润滑油被更快加热。
[0085] 在润滑系统的进一步改进实施例中，在至少一个活塞裙内部的内燃机的活塞可由 隔热层隔热，其中所述隔热层的热导率为所述活塞裙的热导率的5%或更低，优选方案是低 于lWAm*K)，其中优选方案是活塞头的内部不隔热。由此提出待润滑的摆动部件的隔热 层，结果是虽然升温迅速的活塞头不隔热，但是在冷启动阶段面对冷汽缸侧壁的活塞裙是 隔热的。采用这种方式，额外的热量可提供至润滑油，并且隔热层可阻止冷汽缸壁冷却。为 快速加热采用这种方式隔热的活塞对活塞式喷雾冷却特别有利，这样大量润滑油与活塞头 接触。
[0086] 如果储热器设为按所需温度范围临时储存润滑油，设有至少三个空间或三个管道 或三个腔室的尾气热交换器可有利于加热或冷却，并且所述空间、管道或腔室在结构上可 与所述热交换器集成在一起。所述尾气热交换器可包含第一空间，至少尾气的第一部分可 以经过所述第一空间流出，其中所述第一空间以第一隔板为界或由第一隔板包围，其中，在 所述第一隔板的至少一个面之上不与流动的尾气接触，相变材料设置在第二空间中，第二 空间以第二隔板为界或由第二隔板包围，其中在所述第二隔板的至少一个面之上不与相变 材料接触，润滑油可流入第三空间。第一、第二、第三空间或管道的排列顺序以相反的顺序 (即，例如顺序：第一空间、第二空间、第三空间、第二空间、第一空间、第二空间、第三空间 等）可重复至少一次，特别是不止一次。所述相变材料至少可包括例如赤藓糖醇、苏糖醇、 或者石蜡的糖醇，或者例如水合物、硝酸盐、氢氧化物的盐，或者例如六水氯化镁、六水硝酸 镁的氯化物，它们的熔化潜热高于储热器基于50°C的第一下限温度和90°C的第一上限温 度之间的温差所能储存的热量。有利地，相变材料的熔点可低于第一润滑油上限温度，若相 变材料的熔点高于l〇〇°C，优选方案是采用熔点大约在120°C的赤藓糖醇作相变材料，结果 是冷启动阶段所能达到的最高可能温度出现在储热器中。通过整合到储热器中的三室热交 换器，伴随润滑油和尾气之间通过相变材料的间接耦合，由于所述相变材料作为热缓冲，避 免了高温尾气与润滑油之间的直接热交换。这样通过相变材料（PCM)作为缓冲层可避免润 滑油局部过热。另外，增加隔热和密封，因此阻止润滑油和尾气之间的直接接触。所述相变 材料，例如六水氯化镁（(MgCl2x6H20)是不可燃的，因此可降低火灾风险。所述尾气热交 换器可简单设计为板式热交换器，并且整合到储热器中。所述储热器的隔热层将所述热交 换器隔热，结果是可确保冷启动期间的热传递高效迅速，无需用尾气将所述热交换器自身 的壁体加热。
[0087] 优选方案是上文所述热交换器可设计为管式热交换器，包含至少三个嵌套在一起 的管道。所述管道可具有双层壁结构，并且相变材料可布置在内管和外管中间空间中。由 此可实现结构紧凑且相互分离，并且易于生产。如果发生泄露，由于泄露不能穿过相变材料 室，因此可以保证没有液体能流入储热器。
[0088] 作为对上述含集成式尾气/润滑油热交换器的储热器的实施例的改进，集成到所 述储热器的尾气热交换器中的至少一根尾气连接管可用陶瓷管与所述储热器隔热。由此进 一步改进隔热效果，并降低热损失。
[0089] 作为本发明的改进，下游热源之前的汽缸盖和/或涡轮增压器的供油管可连接至 汽缸缸体-油道。进一步，冷却剂热交换器可布置在所述汽缸盖和/或涡轮增压器的供油管 中，以供冷却剂回路中的冷却剂流动。由于被热源加热之前润滑油具有最低可能温度，因此 通过规划下游热源前面汽缸盖和涡轮增压器的供油管，汽缸盖和涡轮增压器中润滑油的温 度可保持在低水平。结果是，由于避免了混合摩擦，阀门传动机构在汽缸盖处的摩擦减少， 特别是当阀门传动机构中的速度低时。涡轮增压器入口处润滑油泄露的风险降低，结果是 由油粒子灼热点火的趋势降低，特别是在直喷式汽油发动机中。
[0090] 在进一步改进的实施例中，油栗的体积流量可调节，当储热器出油口的温度低于 预设的最高90°c的出油口极限温度时，并且储热器进油口的温度高于至少90°C的预设的 进油口的极限温度时，为了使储热器中栗入的体积流量增加，可增加油栗的传输能力。如 上文所述，在油路中油温较高的情况下，由于热油流经冷油时就像短路，只有极少的冷油被 流入的热油所代替。为此，在油温较高的情况下，特别是在高温阶段，为使热油产生更高的 流速并形成可以更好的取代冷油的湍流，通过增大油栗的传输能力有利于增大润滑油的流 速。
【附图说明】
[0091] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。附图对本发明的典型实施例作出说明。 附图、说明书和权利要求书结合在一起包含很多特征。本领域技术人员可将这些特征单独 考虑，或进一步组合成有用的组合。
[0092]图1是根据本发明的润滑系统的第一实施例。
[0093]图2是根据本发明的润滑系统的第二实施例。
[0094]图3是根据本发明的润滑系统的储热器的实施例。
[0095]图4是根据本发明的润滑系统的另一实施例。
[0096]图5a_5c是在用于根据本发明的油润滑系统的内燃机汽缸盖中的油润滑线路的 实施例。
[0097]图6是根据本发明的润滑系统的另一实施例。
[0098]图7a_7c是在根据本发明的润滑系统中使用的冷却剂回路的实施例。
[0099]图8是在根据本发明的润滑系统中使用的内燃机的多个隔热活塞的实施例。
[0100]图9是根据本发明的润滑系统的另一实施例。
[0101 ] 附图中相同或同类的部件使用相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0102]图1说明根据本发明的润滑系统的第一实施例100,用于功能结构环境11，特别是 如油道、曲轴、轴承的润滑点，或者用于如具有金属环境和外壳的传动部件的金属结构环境 63等。此种类型的润滑系统可适用于使用内燃机的机动车、电动车、或混合动力汽车中。作 为例子可以考虑曲轴箱，在曲轴箱中，轴瓦、连杆和外壳形成金属环境，在外部环境温度低 时，其高的比热导率可将热量从油中导出。这些部位特别是与外界空气接触的部位的内绝 缘可加速润滑油的升温。
[0103] 在图1中，润滑油储存在油箱1中，通过油筛2和电动栗4从油箱1提取的润滑 油。为避免压力过大，电动栗4出口后面设有过压阀5,当油润滑回路中压力过大时允许润 滑油经电动栗4回流到油箱1中。润滑油还经过另一个滤油器6和热源7,本实施例中热源 7是尾气/润滑油热交换器，热源7包含热能供应线路8和剩余能量流的输出线路9。这些 可以是内燃机催化转换器和尾气之间的进料管和排放管。或者，热源7也可以是油润滑系 统和冷却剂回路之间的热交换器，从而润滑油在冷启动阶段可被强有力地加热。热源7后 面，与具有润滑点11或油路线路10的连接线路相连接，向需要润滑的位置供给润滑油，并 且包含内隔热层13,在内隔热层13中设有油路10的载油内管12。外径D明显小于内径d， 由于隔热层与内部对齐并且减小了横截面，因此表面积与体积的比值增大，扩散到金属环 境或结构环境11、63的热能减少。另外，与传动润滑油接触的外壳内壁、摆动部件或其它金 属部位设有隔热层。被热源7加热的润滑油通过隔热环境到达待润滑位置后，润滑油返回 到油箱1，然后可以再一次在油路中循环。通过油路10、热源7后面的润滑点11和结构环 境63的隔热，扩散到汽缸盖或汽缸缸体等金属环境中的热能显著减少，因此在冷启动阶段 预热时，可以实现低粘度，并因此可以降低摩擦，导致内燃机的降低的耗油量和降低的尾气 排放量。在使用传动装置的情况下，结构环境11、63可为油箱和含有变速箱壳的变速箱油 槽，并且使动力传输更平滑。另外，油箱1可为隔热的，并且其它部件，如待润滑的旋转或摆 动部件以及它们周围的外壳可为隔热的。有利地，油栗4后面的大部分区域都是隔热的，特 别是处于压力之下的部分油路以及热量是由热源所供应的区域。
[0104] 以图1所示实施例为基础，图2说明根据本发明的润滑系统对图1所示的润滑系 统100的结构作出改进，并且可以以比较的方式作出说明。除了图1所示的配置之外，在吸 油管3的油箱1和油栗4之间设置隔热的热交换器14,其中热交换器14与吸油管3并联 且可通过两位三通阀15连通在吸油管3中。在隔热的储热器14中，为保持热量和与之相 关的低粘度，润滑油可以以加热后的状态临时储存，结果是在润滑点11和金属环境63等隔 热的结构环境中加热状况得以改进，金属环境63包括外壳、组件等。在冷启动阶段，有余热 的润滑油比油箱1中的润滑油的粘度低，油箱1采用外界温度并从储热器14中吸收热量。 此类型的储热器14可设计为高度绝缘，例如真空绝缘，并且当润滑油流出时会与流入的新 鲜、低温油混合，储热器14中润滑油混合后的温度会下降。
[0105] 为进一步改进图2所示的外部油箱，如图3所示，可使用高度隔热的储热器14,包 含将圆柱形储热器14分为两个大的活动腔室16a和16b的自由活塞19。其中，冷油可进 入腔室16b，热油可存贮在腔室16a。当排出热油16a时，隔热的自由活塞向左移动，冷油进 入腔室16b，结果是储热器14中的压力比保持不变。通过三位四通阀20可为隔热或储热 器14设置不同的操作方式。因此可将排出点设在左侧，两个腔室的连接点设在中间，载入 点设在右侧，其中，腔室16a充满由热源7供应的润滑油，并且腔室16b中的油被排回到油 箱1。为防止超压，所述两个