与内燃发动机相关联的液压回路的制作方法

文档序号:9872147阅读:444来源:国知局
与内燃发动机相关联的液压回路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及与内燃发动机相关联的液压回路。
【背景技术】
[0002] 发动机冷却是制造商主要关心的问题,因为发动机冷却能够大大有助于降低一次 污染物水平。
[0003] 用于客车的Euro 1-2-3-4-5-6序列标准和用于重型车辆的Euro I-II-III-IV-V 限定了欧洲级别的排放限值。
[0004] 用于轻型车辆的前述限值的评估包括执行关于时间的预定速度曲线从发动机低 温状态开始这样的任务(NEDC循环)。
[0005] 当执行上述循环时,发动机在等于总测试时间(1200s)的大约2/3的时间间隔内升 温。因此,测试的大部分阶段是在发动机升温前进行的,并且因而是在对于排放等级而言不 利的条件下进行的。
[0006] 起动后发动机的快速升温能够实现排放物的很大程度的减少;如上所述,这种减 少特别重要,因为这种减少有助于根据有效标准确定排放判定方法。
[0007] 发动机部分中引入的最新的限制因素涉及与燃料消耗密切相关的C02排放物。
[0008] 发动机较快地升温还有助于降低由于各种原因而造成的消耗,包括由于较快地达 到润滑油的最佳粘度条件而实现的由于摩擦而造成的功率损失的降低。
[0009] 可以通过提高发动机的有机效率来实现燃料消耗的进一步的降低,其中,提高发 动机的有机效率意味着降低发动机自身的辅助构件所汲取的功率。在这些构件中,冷却流 体栗(也称为"水栗")起着重要的作用。
[0010]通常用离心机栗来使冷却流体循环,其中,离心机栗的规格设定成在发动机最大 功率状态--其与待被消除的最大热功率对应--下实现最大效率。当栗在较低的速 度一一比如型式认证周期的常见的较低的速度以及车辆的大多数实际运行状况的特别地 在城市中的大多数实际运行状况的常见的较低的速度一一下被驱动时,效率较低,并且栗 所汲取的功率对于消耗而言变得显著。

【发明内容】

[0011] 本发明的目的在于提供与内燃发动机相关联的一种液压回路,该液压回路能够至 少在使发动机升温的步骤期间实现能量优势。
[0012] 上述目的通过根据权利要求1的回路而得以实现。
【附图说明】
[0013] 为了更好地理解本发明,现将参照附图通过非限制性示例对优选实施方式进行描 述,在附图中:
[0014] 图1是根据本发明的液压回路的第一实施方式的图;
[0015] 图2是图1中的回路的栗的侧视图;
[0016] 图3是沿着图2中的线III-III截取的截面;
[0017] 图4是图2中的栗的转子的分解立体图;
[0018] 图5是示出图1中的回路的特性曲线的图表;
[0019] 图6是示出在图1中的回路的两种运行状态下图2中的栗的关于工作压力的效率趋 向的图表;
[0020] 图7是示出图2中的栗的流量的关于旋转速度变化的趋向的图表;
[0021] 图8是示出常规的离心机栗的流量关于旋转速度变化的趋向的图表;
[0022] 图9是示出与常规的栗进行比较的图2中的栗所能够实现的额外流量关于发动机 速度变化的图表;以及
[0023]图10是本发明的回路的另一实施方式的图。
【具体实施方式】
[0024]参照图1,附图标记1总体上表示与特别地用于机动车辆的内燃发动机M相关联的 液压回路。
[0025] 回路1基本上包括主冷却回路2(部分地示出)和连接至主冷却回路2并且从主冷却 回路2分支的辅助回路3(同样部分地示出)。
[0026] 主回路2基本上包括散热器5和冷却流体(为简明起见,下文中称为"流体")的循环 栗4。主回路2还包括(常规类型的)恒温阀或恒温器(未示出),所述恒温阀或恒温器构造成 以便根据流体温度呈下述两种位置:关闭位置和打开位置,在低于临界温度时(即,在"发动 机低温"的情况下)呈关闭位置,这样,流体在栗4与发动机M之间回流循环且流体不会被送 至散热器5,从而有助于快速地达到升温状态;当流体的温度超过上述临界值时,呈打开位 置,这允许流体流通通过散热器。
[0027] 仅示出了主回路的一部分,主回路可以是任何类型,并且除了散热器5以外,主回 路还可以包括其它热交换器,比如例如用于进入到乘客室中的空气的加热器、用于冷却EGR (废气再循环)气体的热交换器等等。
[0028]根据本发明的特征,栗4是旋转式容积栗,优选地但并非必须地,栗4为叶片栗。
[0029] 根据本发明的优选实施方式,叶片栗4被制成为如图2至图4中示出的那样,并且特 别地,叶片栗4包括壳体6和柱状转子8,其中,壳体6限定筒形腔7,筒形腔7的轴线为A,柱状 转子8偏心地安装在腔7内并且与轴14一起绕轴14的轴线B-体地旋转。转子8具有成90°布 置的四个径向叶片9,所述四个径向叶片9适于与腔7的壁以流体密封的方式大致相配合以 与腔7的壁一起限定容积随着转子8旋转而变化的四个隔室10。
[0030] 壳体6还设置有彼此在直径方向上相反的吸入口 11和输出口 12,隔室10周期性地 与吸入口 11和输出口 12连通。
[0031] 如图4中清楚示出的,相对的叶片9成对地相对并且由滑动地容纳在转子8的相应 的径向槽16中的单个元件15-体地限定。
[0032] 辅助回路3(图1)通过在示出的示例中布置在栗4(图3)的紧下游处的两位三通电 磁阀20从主回路2分支出来。
[0033] 辅助回路3包括第一热交换器21和第二热交换器22,其中,在第一热交换器21中, 流体与在发动机低温的情况下已得到的温度较高的第一流体23交换热(并且吸收来自第一 流体23的热),在第二热交换器22中,流体与温度较低的第二流体24交换热(将热传给第二 流体24),第二流体24会尽可能快地升温。
[0034] 根据优选实施方式,第一流体23由发动机M的排出气体构成,第二流体24由发动机 油构成;替代性地,作为发动机油的替代,第二流体24可以由进入到乘客室中的空气构成。
[0035] 为了理解本发明并且帮助与现有技术进行比较,参照如下旋转式容积叶片栗,该 旋转式容积叶片栗的规格设定成在设计压头△ Pde3s = Ibar的情况下在旋转速度ω de3S = 1000RPM的情况下产生期望的体积流量Qd(3S = 100L/min,图5示出了 :
[0036] a)在从100RPM至1200RPM的旋转速度范围内栗4的特性曲线(虚线);
[0037] b)在恒温器打开的情况下主回路3的特性曲线(实线)和在恒温器关闭的情况下主 回路3的特性曲线(点划线);
[0038] c)在常规式离心机栗的情况下型式认证周期的特性工作点ASM。
[0039] 除了常规的离心机栗与根据本发明的叶片栗的比较数据特别地下述数据之外,下 表还示出了上述工作点中的每个工作点的压差A P值和流量Q值:
[0040] a.旋转速度ω;
[0041 ] 匕功率卩;
[0042] c.效率q
[0043] (与常规的离心机栗相关的值是用下标C标示的,而与容积式叶片栗相关的值是用 下标¥标示的)
[0045]在恒温器关闭的情况下,与常规的离心机栗相比,旋转式容积栗(示例中为叶片 式)的较高的效率一目了然。在恒温器打开的情况下并且在流量高的情况下,离心机栗的效 率较高,但在这些条件下叶片栗所汲取的较高的功率可忽略,因为发动机
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