用于调节往复机器的润滑的旁通系统的制作方法

文档序号:18202345发布日期:2019-07-17 06:15阅读:138来源:国知局
用于调节往复机器的润滑的旁通系统的制作方法
内燃机是一类往复机器,其燃烧燃料来将存储在燃料内的化学能转换成机械能。举例来说,内燃机大体上包括容纳往复活塞的缸,且通过操作循环中燃烧燃料来产生机械能。二冲程发动机,也称为“二循环”发动机,是在两个活塞冲程(上冲程和下冲程)中执行操作循环的内燃机。尽管二冲程发动机相比于诸如四冲程发动机的其它类型的内燃机提供高功率重量比,但二冲程发动机面临满足与挥发性有机化合物(voc)排放相关的法规要求的挑战。二冲程发动机使用流体润滑剂来减小抵靠彼此移动的构件(诸如,发动机活塞和发动机缸)之间的摩擦。制造商或其它机构大体上提供操作者推荐润滑速率,其取决于发动机的各种操作参数,如,发动机速度和发动机负载。在某些方面,发动机速度可为曲轴的旋转速度,且发动机负载可为发动机作用的外部机械阻力的量度。大体上,推荐润滑速率随发动机负载和/或发动机速度提高而升高。然而,现有的二冲程发动机通常缺乏使润滑速率与推荐润滑速率匹配的控制。流体润滑剂改为通常以恒定速率供应至发动机,而不论发动机的操作条件。在一些操作条件下,如,低发动机负载,实际润滑速率显著高于推荐润滑速率,导致了过量流体供应至发动机。发动机内的该过量流体润滑剂是非期望的,因为过量润滑剂可能燃烧,从而增加由发动机排放的voc的量。技术实现要素:为了解决该困难,发明了本文所述的新润滑旁通系统。如下文详细所述,该新润滑旁通系统构造成连同润滑系统工作,以调节由润滑系统供应至诸如压缩机和发动机的二冲程往复机器的润滑剂流。在一个实施例中,润滑系统包括与往复机器(例如,往复机器缸)流体连通的润滑管线和泵。流体润滑剂的初级流由泵从贮器吸取到润滑管线中。在某些实施例中,初级流速可由往复机器的速度控制,或其可由操作者手动地设置。新润滑旁通系统可包括旁通管线、旁通阀和旁通阀控制器。旁通管线在接合部处与润滑管线流体连通,且接收在一定旁通流速下从润滑管线转移的流体润滑剂的旁通流。旁通阀沿旁通管线定位,且构造成在旁通阀控制器的控制下在打开位置与关闭位置之间移动来调整旁通流速。称为次级流的初级流的第二部分保持在润滑管线内,且在次级流速下经由接合部行进至往复机器。由于初级流在接合部处在旁通流与次级流之间分流,故润滑旁通系统通过调整旁通流速来调节次级流速。可选地,润滑旁通系统还可包括定位在旁通阀与润滑管线之间的限制阀,其构造成限制旁通流速,从而确保保持最小次级流速,且避免不足润滑引起的对往复机器的破坏。润滑旁通系统还构造成基于往复机器的一个或多个操作参数来调节次级流速。在一个实施例中,润滑旁通系统可构造成用于至少基于往复机器的当前负载和当前速度的次级流速的开环控制。举例来说,往复机器的当前负载和当前速度的测量结果实时传输至旁通阀控制器,且旁通阀控制器使用这些测量结果来确定适用于当前负载的目标次级流速(例如,制造商的推荐)。随后,旁通阀控制器命令旁通阀采用校准的位置来实现目标次级流速。在另一个实施例中,润滑旁通系统可构造成用于基于往复机器的一个或多个操作参数的次级流速的闭环控制。如上文所述,旁通阀控制器构造成基于往复机器的操作参数(如,当前负载和当前速度)来确定目标次级流速,且命令旁通阀采用校准位置来实现目标次级流速。相比于上文所述的开环控制,旁通阀控制器还接收旁通流速的调整得到的当前次级流速的测量结果。随后,旁通阀控制器确定当前次级流速与目标次级流速之间的偏差。当该偏差超过阈值时,旁通阀控制器还命令旁通阀调整旁通流,以便减小偏差。技术方案1.一种润滑旁通系统,包括:与往复机器流体连通的润滑管线,所述润滑管线构造成接收流体润滑剂的初级流;旁通管线,其在接合部处与所述润滑管线流体连通且构造成将流体润滑剂的所述初级流的一部分在旁通流速下从所述润滑管线转移至所述旁通管线,使得所述流体润滑剂的次级流在次级流速下从所述接合部传递至所述往复机器;第一旁通阀,其沿所述旁通管线定位且构造成响应于阀控制信号调整所述旁通流速,其中所述次级流速响应于所述旁通流速的调整而变化;以及旁通阀控制器,其通信地联接至所述第一旁通阀且构造成接收包括代表所述往复机器的操作参数的数据的至少一个操作信号,且基于接收的至少一个操作信号来传输所述阀控制信号。技术方案2.根据技术方案1所述的润滑旁通系统,其中,所述至少一个操作信号包括包含代表所述往复机器的负载的数据的负载信号。技术方案3.根据技术方案2所述的润滑旁通系统,其中,所述至少一个操作信号还包括包含代表所述往复机器的速度的数据的速度信号和包含代表所述往复机器缸周围环境温度的数据的温度信号中的至少一者。技术方案4.根据技术方案1所述的润滑旁通系统,其中,所述旁通阀控制器还构造成接收包括代表所述次级流速的数据的流速信号,以及基于接收的至少一个操作信号和接收的流速信号来传输所述阀控制信号。技术方案5.根据技术方案1所述的润滑旁通系统,还包括沿所述旁通管线定位在所述接合部与所述第一旁通阀之间的第二旁通阀,其中所述第二旁通阀构造成限制所述旁通流速使得所述次级流速大于或等于预定最小流速。技术方案6.根据技术方案1所述的润滑旁通系统,其中,所述往复机器包括二冲程发动机,以及所述润滑管线与所述二冲程发动机的缸流体连通。技术方案7.根据技术方案1所述的润滑旁通系统,其中,所述往复机器包括二冲程压缩机,以及所述润滑管线与所述二冲程压缩机的缸流体连通。技术方案8.一种压缩系统,包括:包括定位在发动机缸内的往复发动机活塞的二冲程发动机;包括定位在压缩机缸内的往复压缩机活塞的二冲程压缩机,其中所述压缩机活塞与所述发动机活塞机械连通且构造成响应于从所述发动机活塞接收的机器动力来在所述压缩机缸内往复;以及润滑旁通系统,其包括,润滑管线,其构造成在初级流速下接收流体润滑剂的初级流,且将所述流体润滑剂的至少一部分引导至所述发动机缸,旁通管线,其在接合部处与所述润滑管线流体连通且构造成在旁通流速下从所述润滑管线接收所述流体润滑剂的旁通流,所述旁通流包括从所述旁通管线转移的所述初级流的一部分,以及第一旁通阀,其定位在所述旁通管线内且构造成响应于阀控制信号来调整所述旁通流速。技术方案9.根据技术方案8所述的压缩系统,还包括旁通阀控制器,其通信地联接至所述第一旁通阀且构造成基于包括发动机负载的所述发动机的一个或多个操作参数来传输所述阀控制信号。技术方案10.根据技术方案9所述的压缩系统,其中,所述旁通阀控制器进一步构造成基于所述发动机缸的所述一个或多个操作参数和所述接合部与所述发动机缸之间的所述润滑管线内的润滑流速来输出所述阀控制信号。技术方案11.根据技术方案9所述的压缩系统,其中,所述一个或多个操作参数还包括发动机速度和所述发动机周围环境温度中的至少一者。技术方案12.根据技术方案8所述的压缩系统,还包括沿所述旁通管线定位在接合部与所述第一旁通阀之间的第二旁通阀,其中所述第二旁通阀构造成限制所述旁通流速使得所述接合部与所述发动机缸之间的所述润滑管线内的润滑的次级流速大于或等于预定最小流速。技术方案13.一种润滑往复机器的方法,包括:由旁通阀控制器接收包括代表往复机器缸的操作参数的数据的至少一个操作信号;由所述旁通阀控制器基于接收的操作参数确定第一阀控制信号;以及将所述第一阀控制信号传输至沿在接合部处与润滑管线流体连通的旁通管线定位的第一旁通阀;其中所述第一阀控制信号操作成调整所述第一旁通阀,使得经由所述润滑管线输送至所述接合部的流体润滑剂的初级流的一部分在旁通流速下从所述润滑管线转移至所述旁通管线,且所述流体润滑剂的次级流保持在所述润滑管线内且在次级流速下从所述接合部传递至所述往复机器缸。技术方案14.根据技术方案13所述的方法,还包括:由所述旁通阀控制器接收包括代表所述次级流速的数据的流速信号;以及由所述旁通阀控制器基于所述至少一个操作信号和接收的流速信号来确定所述第一阀控制信号。技术方案15.根据技术方案13所述的方法,其中,所述至少一个操作信号包括包含代表所述往复机器的负载的数据的负载信号。技术方案16.根据技术方案15所述的方法,其中,所述至少一个操作信号还包括包含代表所述往复机器的速度的数据的速度信号和包含代表所述往复机器缸周围环境温度的数据的温度信号中的至少一者。技术方案17.根据技术方案13所述的方法,还包括,由所述旁通阀控制器将第二阀控制信号传输至沿所述旁通管线定位在所述接合部与所述第一旁通阀之间的第二旁通阀。技术方案18.根据技术方案17所述的方法,其中,所述第二阀控制信号操作成调整所述第二旁通阀,使得所述旁通流速限于小于或等于预定最大旁通流速。技术方案19.根据技术方案13所述的方法,其中,所述往复机器缸是二冲程发动机的发动机缸。技术方案20.根据技术方案13所述的方法,其中,所述往复机器缸是二冲程压缩机的压缩机缸。附图说明这些和其它特征将更容易从结合附图的以下详细描述中理解到,在附图中:图1为示出包含与润滑系统流体连通的往复机器和与润滑系统流体连通的润滑旁通系统的操作环境的一个示例性实施例的示图;图2为图1的往复机器的一个示例性实施例的侧视图;图3为示出图1的润滑旁通系统的一个示例性实施例的示图;图4为示出图1的润滑旁通系统的另一个示例性实施例的示图;图5为示出用于润滑往复机器的方法的一个示例性实施例的流程图;以及图6为示出用于润滑往复机器的方法的另一个示例性实施例的流程图。将注意,附图不一定按比例。附图旨在仅绘出本文公开的主题的典型方面,且因此不应认作是限制本公开内容的范围。本领域技术人员将理解,本文具体描述并在附图中示出的系统、装置和方法是非限制性示例性实施例,并且本发明的范围仅由权利要求限定。具体实施方式压缩机是一类产生压缩气体的往复机器。压缩机大体上包括包含压缩机活塞的压缩机缸。压缩机活塞联接至曲轴,以驱动压缩机活塞在压缩机缸内往复。压缩机活塞的往复移动减小压缩机活塞前方的压缩机缸内的气体的体积,且产生压缩气体。曲轴可由发动机驱动,如,内燃机。内燃机是另一类往复机器,其在包含发动机活塞的发动机缸内燃烧燃料。燃烧产生的热且高压的燃烧气体驱动活塞来在发动机缸内往复。通过将发动机活塞联接至曲轴,活塞的往复线性运动转换成曲轴的旋转运动。在操作中,流体润滑剂供应至发动机和压缩机中的至少一者。举例来说,流体润滑剂从贮器吸取、加压并喷洒在发动机和/或压缩机的缸壁上,以及其它表面(例如,曲轴、将曲轴连接至活塞的杆,等)。一方面,流体润滑剂形成膜,膜具有充分分离相邻构件的厚度,减小摩擦和磨损。另一方面,流体润滑剂从往复机器除去热,以阻止流体润滑剂的热破坏。另一方面,流体润滑剂移除内部生成的碎屑(例如,磨料磨损产生的碎屑),以减轻可能由于碎屑存在而发生的磨损。制造商或其它机构通常推荐用于不同操作参数(如速度和负载)下将流体润滑剂供应至往复机器的流速。该推荐流速通常由操作者使用,以保持适用于特定操作参数的往复机器内的润滑剂的近似恒定的体积。然而,一些往复机器,如,二冲程发动机和二冲程压缩机,缺少用于调整润滑剂流速的机构来在这些操作参数变化时匹配推荐流速。流体润滑剂改为在恒定速率下供应,对变化的操作参数不敏感。然而,当在低负载下操作往复机器时,该恒定润滑速率通常超过推荐润滑速率,且过量润滑剂可积累。因此,公开了一种新润滑旁通系统,其用于基于一个或多个操作参数控制润滑剂流至往复机器,如,二冲程发动机和二冲程压缩机。举例来说,润滑旁通系统定位成与润滑系统流体连通,润滑系统将流体润滑剂在初级流速下从润滑剂贮器输送至往复机器(例如,往复机器缸)。润滑旁通系统构造成将称为旁通流的初级流的一部分在旁通流速下从润滑系统转移。称为次级流的保持在润滑管线内的初级流的一部分在小于初级流速的次级流速下输送至往复机器。基于往复机器的一个或多个当前操作参数调整旁通流速,以实现近似等于推荐润滑速率的次级流速,以用于往复机器在当前操作参数下操作。以此方式,可避免往复机器的过度润滑。举例来说,本文所述的方法、系统和装置的示例性机器效果可包括调节流体润滑剂供应至往复机器(如,二冲程发动机和二冲程压缩机)的速率。一方面,减少供应至二冲程发动机和二冲程压缩机的过量润滑剂导致较少润滑剂消耗和较低操作成本。另一方面,减少供应至二冲程发动机和二冲程压缩机的过量润滑剂通常延长其操作寿命,因为可避免过度润滑(例如,对轴承、密封件等)引起的破坏。另一方面,减少供应至二冲程发动机和二冲程压缩机的过量润滑剂的体积大体上导致较少润滑剂燃烧和减少voc排放。减小从往复机器缸排出的voc的体积还可延长位于往复机器的排气系统中的催化剂的使用寿命,因为由voc的催化氧化而发生的催化剂失活速率降低。下文在往复机器(如,二冲程发动机和二冲程压缩机)缸润滑的背景下论述了润滑旁通系统的实施例。然而,公开实施例可用于控制对任何往复机器的任何部分的润滑而无限制。图1示出了包含往复机器102、润滑系统104和润滑旁通系统106的操作环境100的一个示例性实施例。往复机器102包括缸110和往复活塞112。缸110可为二冲程发动机的燃烧缸或二冲程压缩机的压缩机缸。润滑系统104包括与贮器116和缸110流体连通的润滑管线114,且其构造成使用泵(未示出)在大致恒定的初级流速下将流体润滑剂流输送至缸110。如下文更详细所述,用于往复机器102的推荐润滑速率可在操作期间变化,同时初级流速保持恒定,且导致往复机器102的过度润滑。因此,润滑旁通系统106构造成通过响应于变化的操作参数转移初级流的一部分来阻止往复机器102的过度润滑。在一个示例性实施例中,润滑旁通系统106包括与润滑管线114流体连通的旁通管线120,以及沿旁通管线120定位且与旁通阀控制器124连通的旁通阀122。旁通阀122构造成响应于来自旁通阀控制器124的命令在打开位置与关闭位置之间移动。以此方式,称为旁通流的初级流的第一部分在旁通流速下从润滑管线114转移至旁通管线120。旁通流速可在旁通阀控制器124的控制下由旁通阀122调整。在某些实施例中,旁通阀控制器124基于往复机器102如负载的一个或多个操作参数来控制旁通阀122。结果,称为次级流的保持在润滑管线114内的初级流的第二部分在小于初级流速的非零次级流速下输送至缸110。因此,次级流速可随往复机器102的操作参数变化而变化,以减轻往复机器102的过度润滑。往复机器102可采用压缩系统200的形式。如图2中所示,压缩系统200包括动力部分202、压缩部分204和滑动件206。压缩系统200的实施例可包括但不限于ajax®dp-60、ajax®dp-81、ajax®dpc-2200系列、ajax®dpc-2800系列、ajax®dpc-2800le、ule和xle、以及cooper-bessemergmv和gmw系列(bakerhughes,美国马萨诸塞州波士顿的通用电气公司)。动力部分202包括发动机210、曲轴箱212和飞轮214。如图所示,发动机210是水平安装的二冲程内燃机。发动机210包括发动机缸210a、往复发动机活塞210b、发动机活塞杆210c、以及发动机缸盖210d。发动机活塞杆210c在一端处联接至发动机活塞210b,且在另一端处联接至定位在曲轴箱212内的曲轴(未示出)。在某些实施例中,发动机缸210a和发动机活塞210b可分别具有大致互补的正圆柱形,其大体上关于中心轴线a同心。飞轮214联接至曲轴,且飞轮214的惯性质量用作角动量的贮器。发动机活塞210b构造成在发动机缸210a内往复(箭头216)。压缩部分204包括压缩机220。如图所示,压缩机220是水平安装的二冲程压缩机。压缩机220包括压缩机缸220a、压缩机活塞220b、压缩机活塞杆220c、压缩机缸盖220d,以及阀222和224。压缩机活塞杆220c在一端处联接至压缩机活塞220b,且在另一端处联接至曲轴。在某些实施例中,压缩机缸220a和压缩机活塞220b可分别具有大致互补的正圆柱形,其大体上关于中心轴线a同心。压缩机缸220a还包括与阀222、224流体连通的入口通路226和出口通路230。阀222、224可包括多种类型的阀部件。实例包括但不限于抵靠连接至通路226、230的开口受偏压的提升阀。在一些实施例中,阀222、224是构造成响应于压缩机缸220a中大于阈值压力或小于阈值压力的压力而打开的止回阀。在操作中,发动机210经由发动机活塞杆210c驱动飞轮214和压缩机活塞220b。二冲程发动机如发动机210构造成在发动机活塞210b的两个冲程(一个上冲程和一个下冲程)中执行操作循环。在操作循环的进气部分期间,燃料-空气混合物接收在发动机缸210a内,在发动机活塞210b前方。在操作循环的压缩部分期间,在操作循环的进气部分之后,发动机活塞210b朝发动机缸盖210d移动(上冲程),且发动机活塞210b压缩燃料-空气混合物来完成操作循环的压缩部分。当发动机活塞210b在上死点(其离曲轴最远的位置)附近时,点燃压缩的燃料-空气混合物。燃料-空气混合物的燃烧生成热高压气体,其将发动机活塞210b驱离发动机缸盖210d(下冲程),且旋转曲轴来执行操作循环的动力部分。在下冲程期间,发动机活塞210b露出缸壁(未示出)中的排气端口,且燃烧的燃料-空气混合物经由排气端口离开发动机缸210a,以完成操作循环的排气部分。当发动机活塞210b在下死点(其最接近曲轴的位置)附近时,发动机活塞210b打开进气端口(未示出),且允许新鲜填充的燃料-空气混合物进入发动机缸210a,在发动机活塞210b前方。飞轮214与曲轴箱212中的曲轴一起旋转,且曲轴的移动引起压缩机活塞220b在压缩机缸220a内往复(箭头232)。当压缩机活塞220b朝曲轴箱212移动时,阀224响应于压缩机缸220中的压降打开,且可压缩流体(例如,空气、天然气等)经由入口通路226吸取到压缩机缸220a中。同时,阀222关闭,以阻止流体移动穿过出口通路230。随后,当压缩机活塞220b朝压缩机头部220d平移时,阀224响应于压力升高而关闭,且压缩机活塞220b减小流体设置于其中的压缩机缸220a的容积,从而升高流体的压力。当压缩机活塞220b在其朝压缩机头部220d的行进的终止附近时,阀222响应于压力升高而打开。现在加压的流体经由出口通路230流出压缩机缸220a。压缩机220在上文中示为且论述为单作用压缩机,其中流体的压缩沿压缩机活塞220b的一个方向发生。然而,压缩机的备选实施例可包括附加的阀和通路,以操作为双作用压缩机,其中流体的压缩沿压缩机活塞的两个方向发生。图3示出了润滑旁通系统300形式的润滑旁通系统106的示例性实施例。如图所示,润滑旁通系统300与构造成将流体润滑剂输送至往复机器304的润滑系统302流体连通。在某些实施例中,往复机器304可为压缩系统200,且流体润滑剂流供应至发动机210(例如,发动机缸210a)和压缩机220(例如,压缩机缸220a)中的至少一者。在未示出的其它实施例中,往复机器可为与发动机210或压缩机220不同的独立的二冲程发动机或二冲程压缩机。润滑系统302包括贮器306、泵310,以及与往复机器304流体连通的润滑管线312。润滑管线312从贮器306延伸至往复机器304。如图所示,润滑管线312包括在接合部j联接至第二部分312b的第一部分312a。润滑管线312的第一部分312a在贮器306与接合部j之间延伸,且润滑管线312的第二部分312b在接合部j与往复机器304之间延伸。泵310沿润滑管线312的第一部分312a定位,且构造成在初级流速下从贮器306吸取流体润滑剂。在未示出的备选实施例中,润滑管线可从泵延伸至往复机器。用于往复机器的推荐润滑速率可为其速度和负载两者的函数。在某些实施例中,泵310可由往复机器304驱动(例如,发动机齿轮驱动)。结果,当往复机器304的速度变化时,响应地自动调整初级流速。类似地,当往复机器304的速度保持恒定时,初级流速近似恒定。相反,泵310通常由操作者手动地调整,以使初级流速与用于发动机速度的最大负载(例如,100%负载)下的推荐润滑速率匹配。举例来说,当润滑系统302润滑发动机210时,初级流速可为用于发动机缸210a的当前发动机速度和最大负载的推荐润滑速率。在另一个实例中,当润滑系统302润滑压缩机220时,初级流速可为用于压缩机缸220a的当前压缩机速度和最大负载的推荐润滑速率。当往复机器304的压缩机220由发动机210驱动时,压缩机速度可为发动机速度。然而,往复机器并非总是在最大负载下操作。相反,往复机器可在一定负载范围内操作(例如,60%到100%)。此外,用于往复机器的推荐润滑速率通常在恒定速度下随负载减小。由于现有润滑系统并不包括用于响应于减小的负载自动地减小初级流速的机构,故初级流速大体上保持在用于最大负载的推荐润滑速率下,而不论实际负载,以便防止对往复机器的破坏。结果,当往复机器在小于最大负载下操作时,初级流速大体上超过推荐润滑速率。为了避免往复机器304的过度润滑,润滑旁通系统300还构造成基于往复机器304的负载来调整旁通流速。以此方式,输送至往复机器304的润滑剂流从初级流速到次级流速减小了旁通流速的量。如下文详细所述,响应于往复机器304的当前速度和当前负载两者的变化动态地调整旁通流速,以实现目标次级流速,其近似等于用于当前速度和当前负载的推荐润滑速率。如图所示,润滑旁通系统300包括旁通管线314、旁通阀316和旁通阀控制器320。旁通管线314的第一端在接合部j处与润滑管线312流体连通,且旁通阀316沿旁通管线314定位。与第一端相反的旁通管线314的第二端终止于预定位置处。如图所示,旁通管线314的第二端终止于贮器306处,以允许旁通流回到润滑系统302。然而,在未示出的其它实施例中,润滑管线的第二端可终止于箱或其它容器处,其构造成存储流体润滑剂,且与润滑系统分开。旁通阀316构造成在打开位置与关闭位置之间移动。如下文详细所述,旁通阀控制器构造成控制旁通阀316在打开位置与关闭位置之间的位置。当旁通阀316至少部分打开时,称为旁通流的初级流的一部分在旁通流速下从润滑管线312的第一部分312a转移至旁通管线314。称为次级流的保持在润滑管线312中的流体润滑剂的部分在次级流速下行进穿过接合部j和润滑管线312的第二部分312b至往复机器304。旁通流速和次级流速的大小取决于旁通阀316打开的程度。举例来说,当旁通阀316完全关闭时,旁通流速近似为零,且次级流速近似等于初级流速。相比之下,当旁通阀316完全打开时,旁通流速采用最大旁通流速,且次级流速从初级流速减小至最小次级流速。在某些实施例中,限制最大旁通流速可能是有益的。举例来说,如果最大旁通流速太大,则最小次级流速可降到低于往复机器304的当前速度和负载的推荐最小润滑速率(例如,制造商推荐)。如果最小次级流速在延长的时间段内保持低于推荐最小值,则可能大致减小或消除由流体润滑剂实现的好处(例如,减小摩擦和磨损、散热、移除碎屑等)。因此,润滑旁通系统300可选包括限制阀322。如图3中所示,限制阀322定位在旁通管线314内,在接合部j与旁通阀316之间。限制阀322构造成将旁通流速限于预定最大值,其将次级流速保持处于或高于其最小值。因此,即使在旁通阀316置于其完全打开位置时,次级流速也保持高于推荐最小润滑速率。旁通阀316构造成在旁通阀控制器320的控制下调整旁通流速。在一个实施例中,旁通阀控制器320接收往复机器304的当前速度和当前负载的测量结果,且确定用于当前速度和当前负载的目标次级流速(例如,推荐润滑速率)。如图所示,旁通阀控制器320接收包含代表往复机器304的当前负载的数据的负载信号324s,以及包含代表往复机器304的当前速度的数据的速度信号326s。负载信号324s由与往复机器304连通的负载传感器324输出。在某些实施例中,负载传感器324可构造成根据平均有效压力测量当前负载。平均有效压力量化往复机器304独立于其位移执行工作的能力。举例来说,当往复机器304是发动机210时,平均有效压力量化发动机210的当前负载。在另一个实例中,当往复机器是压缩机220时,平均有效压力量化压缩机220的当前负载。在某些实施例中,平均有效压力是制动平均有效压力(bmep)。然而,在备选实施例中,平均有效压力可为总指示平均有效压力(imepg)、净指示平均有效压力(imepn)、泵送平均有效压力(pmep)或摩擦平均有效压力(fmep)中的一者。在其它实施例中,负载传感器可通过不同于平均有效压力的措施来量化当前负载。一方面,负载传感器可为温度传感器,其构造成基于往复机器的排气温度的测量结果来估计当前负载。另一方面,负载传感器可为氧传感器,其构造成基于往复机器的氧含量的测量结果来估计当前负载。另一方面,负载传感器可为压力传感器,其构造成基于供应至往复机器的燃料压力的测量结果来估计当前负载。速度信号326s由与往复机器304连通的速度传感器326输出。在某些实施例中,速度传感器326构造成基于曲轴的速度(例如,每分钟转数)来测量发动机速度。在接收负载信号324s和速度信号326s之后,旁通阀控制器320构造成确定目标旁通流速,其实现用于往复机器304的当前速度和当前负载的目标次级流速。举例来说,旁通阀控制器320可使用预定公式或查找表连同往复机器304的当前速度和当前负载来确定目标次级流速。旁通阀控制器320使用往复机器304的当前速度和最大负载来类似地确定初级流速。目标旁通流速确定为初级流速与目标次级流速之间的差异。在某些实施例中,旁通阀控制器320从存储装置(例如,与旁通阀控制器320通信的一个或多个本地或远程存储装置)获得预定公式和查找表中的任一者。表1在下面示出了包含推荐初级流速、目标次级流速和目标旁通流速的查找表的示例性实施例。对于在440rpm的恒定速度下的发动机210,流速以品脱每天(p/d)表示,且发动机负载以bmep表示。表1-推荐润滑速率速度(rpm)负载(bmep)推荐初级流速(p/d)目标次级流速(p/d)目标旁通流速(p/d)4404012.85.17.74405012.86.46.44406012.87.75.14407012.89.03.84408012.810.22.64409012.811.51.344010012.812.80在确定目标旁通流速之后,旁通阀控制器320还生成和传输阀控制信号330s至旁通阀316。阀控制信号330s命令旁通阀316移动至实现目标旁通流速的位置,且因此实现目标次级流速。在某些实施例中,旁通阀控制器320可为步进马达的一部分,步进马达具有构造成接合旁通阀316的可旋转轴(未示出)。阀控制信号330s引起步进马达的轴旋转校准量,从而引起旁通阀316移动至实现目标旁通流速的位置。可选地,除往复机器130的当前速度和当前负载之外,润滑旁通系统300还可构造成基于温度来调节目标旁通流速。流体润滑剂的粘性随温度变化,随温度升高而减小,且随温度降低而增大。由于流体润滑剂的粘性关于其减小摩擦的能力,故可能有益的是在确定目标次级流速时考虑温度对流体润滑剂的影响。举例来说,温度传感器332可定位成与往复机器304的一部分接触,或在往复机器304附近,且构造成将温度信号332输出至旁通阀控制器320。温度信号332s包括代表流体润滑剂的温度或影响流体润滑剂温度的任何其它温度(如,往复机器304周围的环境温度)的数据。初级流速、预定公式和查找表中的一个或多个也可更新,以包括此恒定初级流速,且用于确定温度补偿的目标旁通流速。该温度补偿目标旁通流速由润滑旁通系统300使用来调节如上文所述的目标次级流速。如上文所述,使用往复机器304的目标速度和目标负载来确定目标旁通流速可能在往复机器304的正常操作(例如,在启动或停机外)在可变速度下进行时是有利的。然而,当往复机器304的正常操作在单个速度下进行时,初级流速可近似恒定,且可简化目标旁通流速的确定。举例来说,更新预定公式或查找表来包括此恒定初级流速。在此情形下,旁通阀控制器320使用当前负载不用当前速度来从预定公式或查找表直接地确定目标旁通流速。在某些实施例中,限制阀322构造成在旁通阀控制器320的控制下调整最大旁通流速。举例来说,旁通阀控制器320可接收最大旁通流速(例如,从用户输入或数据存储装置),且将限制阀信号322传输至限制阀322。限制阀信号322s操作成命令限制阀322采用实现最大旁通流速的位置。在备选实施例中,限制阀可由操作者手动地调整来设置最大旁通流速。将认识到,由旁通阀316控制的旁通流速和由限制阀322控制的最大旁通流速相对较小。举例来说,5.1品脱/天的旁通流速是近似0.0004加仑每分钟。作为比较,来自厨房龙头的水流可为近似1.8加仑每分钟。由于这些低旁通流速,故旁通阀316和限制阀322具有小流动面积,且如果固体污染物存在于流体润滑剂中,则这些流动面积可能容易受阻。为了抑制旁通阀316和限制阀322受阻,润滑旁通系统300的实施例可选包括一个或多个过滤器,其构造成从流体润滑剂大致移除固体。在一个实例中,过滤器334a定位在旁通管线314内,且介于旁通阀316与接合部j之间。在另一个实例中,当限制阀322存在时,过滤器334a在限制阀322与接合部j之间定位在旁通管线314内。在另一个实例中,过滤器334b可定位在润滑管线312内,在接合部j之前(例如,介于泵310与接合部j之间)。图4示出了润滑旁通系统400形式的润滑旁通系统106的另一个示例性实施例。润滑旁通系统400可类似于润滑旁通系统300,差别在于加入了流速传感器402。如下文详细所述,流速传感器402允许润滑旁通系统400执行次级流速的闭环控制。流速传感器402构造成测量当前次级流速。如图所示,流速传感器402定位在润滑管线312的第二部分312b中,且流速传感器402将包含代表当前次级流速的数据的流速信号402s输出至旁通阀控制器320。在旁通阀控制器320传输阀控制信号330s且接收流速信号402s之后,其将当前次级流速与目标次级流速相比较。在当前次级流速偏离目标次级流速大于预定阈值时,当前次级流速与目标次级流速的充分不同,使得期望调整旁通流速来确保最小化供应至往复机器304的过量润滑。因此,旁通阀控制器320将传输至旁通阀316的阀控制信号从阀控制信号330s变为阀控制信号404s,以实现此调整,且从而减小小于阈值的偏差。备选地,当偏差小于预定阈值时,当前次级流速充分接近目标次级流速,使得不需要调整旁通流速。因此,在此情况下,阀控制信号404s可与阀控制信号330s近似相同。备选地,如果旁通阀构造成在无进一步命令下保持其位置,则旁通阀控制器可避免第二阀控制信号的输出。图5为示出用于润滑剂流至往复机器的开环控制的方法500的示例性实施例的流程图。往复机器可包括二冲程发动机、二冲程压缩机和它们的组合,如,往复机器304。下文结合图3的润滑旁通系统300描述了方法500。在操作中502,流体润滑剂的初级流在初级流速下接收在润滑管线(例如,润滑管线312)内。润滑管线312与流体润滑剂的贮器(例如,贮器306)和往复机器(例如,往复机器304)流体连通。举例来说,润滑管线312与往复机器304的缸流体连通,如,二冲程发动机的发动机缸(例如,210a)和/或二冲程压缩机的压缩机缸(例如,220a)。在操作504中,接收往复机器304的至少一个操作参数(例如,由旁通阀控制器320)。旁通阀控制器320接收一个或多个操作信号(例如,324s、326s、332s)形式的操作参数,包括代表相应操作参数的数据。一方面,操作参数是往复机器304的当前负载。另一方面,操作参数是往复机器304的当前负载和当前速度。另一方面,操作参数是往复机器304的当前负载、往复机器304的当期速度,以及往复机器304周围环境温度。在操作506中,旁通阀控制器320基于接收的操作参数来确定第一阀控制信号(例如,330s)。举例来说,旁通阀控制器320使用接收的操作参数作为输入来基于预定公式或查找表确定阀控制信号330s。在操作510中,阀控制信号330s传输至定位在旁通管线314内且在接合部(例如,接合部j)处与润滑管线流体连通的旁通阀(例如,旁通阀316)。阀控制信号330s由旁通阀控制器320基于操作参数来传输。阀控制信号330s操作成调整第一旁通阀,使得流体润滑的初级流的一部分(例如,旁通流)在旁通流速下从润滑管线转移至旁通管线。同时,流体润滑剂的次级流保持在润滑管线内,且在次级流速下从接合部传递至往复机器304。如上文所述,次级流速可为近似等于用于接收的操作参数下操作的往复机器304的推荐润滑速率的目标次级流速。图6为示出用于润滑剂流至往复机器(如,往复机器304)的闭环控制的方法600的示例性实施例的流程图。往复机器304可包括二冲程发动机、二冲程压缩机和它们的组合。下文结合图4的润滑旁通系统400描述了方法600。在一个实施例中,方法600包括如上文所述的操作502-510。在操作510之后,方法600移动至操作602,其中接收当前次级流速(例如,由旁通阀控制器320)。举例来说,当前次级流速可由在接合部j与往复机器304之间定位在润滑管线312(例如,润滑管线312的第二部分312b)内的流量计(例如,402)测量。流量计402构造成将包含代表当前次级流速的数据的流速信号(例如,402s)传输至旁通阀控制器320。在操作604中,确定当前次级流速与目标次级流速之间的偏差。举例来说,如上文所述,目标次级流速由旁通阀控制器320从操作参数确定。在操作606中,旁通阀控制器320基于确定的偏差将阀控制信号(例如,404s)传输至旁通阀316。操作602-606可按需要重复来将偏差减小到低于阈值。在某些方面,分别参照图5和6描述了方法500、600的实施例。然而,方法500、600可包括多于或少于图5和6中所述的那些的操作,且其操作可以以不同于图5和6中所示的顺序执行。本公开内容的实施例可在可以以任何方式组合的以下示例性条款中描述,除非另外指出。在一个实施例中,一种润滑旁通系统包括润滑管线、旁通管线、第一旁通阀和旁通阀控制器。润滑管线与往复机器流体连通,且构造成接收流体润滑剂的初级流。旁通管线在接合部处与润滑管线流体连通,且其构造成将流体润滑剂的初级流的一部分在旁通流速下从润滑管线转移至旁通管线,使得流体润滑剂的次级流在次级流速下从接合部传递至往复机器。第一旁通阀沿旁通管线定位,且其构造成响应于阀控制信号调整旁通流速。次级流速可响应于旁通流速的调整来变化。旁通阀控制器通信地联接至第一旁通阀,且其构造成接收包括代表往复机器的操作参数的数据的至少一个操作信号。旁通阀控制器还构造成基于接收的至少一个操作信号来传输阀控制信号。至少一个操作信号的实施例可具有若干构造。一方面,至少一个操作信号包括负载信号,其包括代表往复机器的负载的数据。另一方面,至少一个操作信号还包括包含代表往复机器的速度的数据的速度信号和代表往复机器缸周围环境温度的温度信号中的至少一者。在另一个实施例中,旁通阀控制器进一步构造成接收包括代表次级流速的数据的流速信号,且基于接收的至少一个操作信号和接收的流速信号来传输阀控制信号。在另一个实施例中,第二旁通阀沿旁通管线定位在接合部与第一旁通阀之间。第二旁通阀构造成限制旁通流速,使得次级流速大于或等于预定最小流速。在另一个实施例中,往复机器包括二冲程发动机,且润滑管线与二冲程发动机的缸流体连通。在另一个实施例中,往复机器包括二冲程压缩机,且润滑管线与二冲程压缩机的缸流体连通。在另一个实施例中,压缩系统包括二冲程发动机、二冲程压缩机和润滑旁通系统。发动机包括定位在发动机缸内的往复发动机活塞。压缩机包括定位在压缩机缸内的往复压缩机活塞。压缩机活塞与发动机活塞机械连通,且其构造成响应于从发动机活塞接收的机器动力来在压缩机缸内往复。润滑旁通系统包括润滑管线、旁通管线和第一旁通阀。润滑管线构造成在初级流速下接收流体润滑剂的初级流,且其将流体润滑剂的至少一部分引导至发动机缸。旁通管线在接合部处与润滑管线流体连通,且其构造成在旁通流速下从润滑管线接收流体润滑剂的旁通流。旁通流包括从旁通管线转移的初级流的一部分。第一旁通阀定位在旁通管线内,且其构造成响应于阀控制信号来调整旁通流速。在另一个实施例中,压缩系统包括通信地联接至第一旁通阀的旁通阀控制器。旁通阀控制器构造成基于包括发动机负载的发动机的一个或多个操作参数来传输阀控制信号。在另一个实施例中,旁通阀控制器进一步构造成基于发动机缸的一个或多个操作参数以及接合部与发动机缸之间的润滑管线内的润滑流速来输出阀控制信号。在另一个实施例中,一个或多个操作参数还包括发动机速度和发动机周围环境温度中的至少一者。在另一个实施例中,第二旁通阀沿旁通管线定位在接合部与第一旁通阀之间。第二旁通阀构造成限制旁通流速,使得接合部与发动机缸之间的润滑管线内的润滑的次级流速大于或等于预定最小流速。还公开了用于润滑往复机器的方法。在一个实施例中,该方法包括由旁通阀控制器接收包括代表往复机器缸的操作参数的数据的至少一个操作信号。该方法还包括由旁通阀控制器基于接收的操作参数确定第一阀控制信号。该方法还包括将第一阀控制信号传输至沿在接合部处与润滑管线流体连通的旁通管线定位的第一旁通阀。第一阀控制信号操作成调整第一旁通阀,使得经由润滑管线输送至接合部的流体润滑剂的初级流的一部分在旁通流速下从润滑管线转移至旁通管线。流体润滑剂的次级流保持在润滑管线内,且在次级流速下从接合部传递至往复机器缸。在另一个实施例中,该方法包括由旁通阀控制器接收包括代表次级流速的数据的流速信号,以及由旁通阀控制器基于接收的至少一个操作信号和接收的流速信号来传输阀控制信号。操作信号的实施例可具有若干构造。一方面,至少一个操作信号包括负载信号,其包括代表往复机器的负载的数据。另一方面,至少一个操作信号还包括包含代表往复机器的速度的数据的速度信号和包含代表往复机器缸周围环境温度的数据的温度信号中的至少一者。在另一个实施例中,该方法包括由旁通阀控制器将第二阀控制信号传输至沿旁通管线定位在接合部与第一旁通阀之间的第二旁通阀。第二阀控制信号操作成调整第二旁通阀,使得旁通流速限于小于或等于预定最大旁通流速。往复机器缸的实施例可具有若干构造。一方面,往复机器缸是二冲程发动机的发动机缸。另一方面,往复机器缸是二冲程压缩机的压缩机缸。本文所述的主题可在模拟电子电路、数字电子电路上实施,且/或在计算机软件、固件或硬件上实施,包括本说明书中公开的结构器件以及其结构等同物,或它们的组合。本文描述的主题可实施为一个或多个计算机程序产品,如有形地体现在信息载体中(例如,在机器可读存储装置中)或者体现在传播信号中的一个或多个计算机程序,以用于由数据处理设备(例如,可编程处理器、计算机或多台计算机)运行或控制数字处理设备的操作。计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)可用任何形式的编程语言编写,包括编译或解释语言,并且其可以以任何形式部署,包括作为独立程序或者作为适合在计算环境中使用的模块、构件、子例程或其它单元。计算机程序不必对应于文件。程序可存储在保持其它程序或数据的文件的一部分中,专用于提到的程序的单个文件中,或多个协调的文件中(例如,存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。计算机程序可部署成在一个地点处或分布跨过多个地点且由通信网络互连的一个计算机或多个计算机上运行。本说明书中描述的过程和逻辑流,包括本文描述的主题的方法步骤,可由运行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行,以通过对输入数据进行操作并产生输出来执行本文描述的主题的功能。过程和逻辑流也可由专用逻辑电路(例如,fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路))执行,且本文描述的主题的设备可实施为该专用逻辑电路。举例来说,适用于运行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器两者,以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。大体上,处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于运行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器装置。大体上,计算机还将包括或操作地联接成从用于存储数据的一个或多个大容量存储装置(例如,磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或传递数据至其,或两者。适用于体现计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器,包括例如半导体存储器装置(例如,eprom、eeprom和闪存装置);磁盘(例如,内部硬盘或可换式磁盘);磁光盘;和光盘(例如,cd和dvd盘)。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入其中。为了允许与用户交互,本文所述的主题可在计算机上实施,计算机具有显示装置,例如,crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监视器,以用于将信息显示给用户,以及键盘和指示装置(例如,鼠标或轨迹球),用户通过其来将输入提供至计算机。其它类型的装置也可用于与用户交互。例如,提供至用户的反馈可为任何形式的感官反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈),且来自用户的输入可以以任何形式接收,包括声音、语音或触觉输入。本文所述的技术可使用一个或多个模块来实施。如本文使用的用语“模块”是指计算软件、固件、硬件和/或它们的各种组合。然而,至少,模块不应理解为未在硬件、固件上实施,或记录在非暂时性处理器可读可记录存储介质上的软件(即,模块本身不是软件)。实际上,“模块”应理解为总是包括至少一些物理非暂时性硬件,如,处理器或计算机的一部分。两个不同模块可共用相同的物理硬件(例如,两个不同模块可使用相同的处理器和网络接口)。本文所述的模块可组合、集成、分离和/或复制来支持各种应用。另外,本文描述为在特定模块处执行的功能可在一个或多个其它模块处执行,和/或由一个或多个其它装置执行,以替代或补充在特定模块处执行的功能。此外,模块可跨过多个装置和/或在彼此本地或远程的其它构件来实施。此外,模块可从一个装置移动,且加入另一个装置,和/或可包括在两个装置中。本文所述的主题可在计算系统中实施,计算系统包括后端构件(例如,数据服务器)、中间构件(例如,应用服务器)或前端构件(例如,客户端计算机,其具有图形用户界面或网络浏览器,用户可通过其与本文描述的主题的实施方式进行交互),或此类后端、中间和前端构件的任何组合。系统的构件可由任何形式或介质的数字数据通信(例如,通信网络)互连。通信网络的实例包括局域网(“lan”)和广域网(“wan”),例如,因特网。如本文在说明书和权利要求各处使用的近似语言可用于修饰可允许在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下改变的任何数量表达。因此,由一个或多个用语如“大约”、“近似”和“大致”修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下,近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度。这里和说明书和权利要求各处,范围限制可组合和/或互换,此范围是确定的且包括包含在其中的所有子范围,除非上下文或语言另外指示。为了概览本文公开的系统、装置和方法的结构、功能、制造和使用的原理,描述了某些示例性实施例。在附图中示出了这些实施例的一个或多个实例。结合一个示例性实施例示出或描述的特征可与其它实施例的特征组合。此类改型和变型旨在包括在本发明的范围内。此外,在本公开内容中,实施例的相同名称的构件大体上具有类似的特征,且因此在特定实施例内,每个相似名称的构件的每个特征未必完全详述。本领域的技术人员将认识到基于上述实施例的本发明的其它特征和优点。因此,除了由所附权利要求指示的之外,本申请不受已经具体示出和描述的内容的限制。本文引用的所有出版物和参考文献均直接通过引用整体并入。当前第1页12
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