油底壳和包括油底壳的发动机组件的制作方法
【专利摘要】发动机组件可加热或冷却油，并包括油底壳。油底壳包括油底壳本体，油底壳本体包括内底壳表面和与内底壳表面相对的外底壳表面。内底壳表面限定腔室，其构造为收集油。油底壳还包括底壳通道，其延伸通过油底壳本体。底壳通道布置在内底壳表面和外底壳表面之间。另外，底壳通道被构造为传送热传递流体，以便在布置在油底壳的腔室中的油和热传递流体之间传递热。
【专利说明】
油底壳和包括油底壳的发动机组件
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种油底壳和包括油底壳的发动机组件。
【背景技术】
[0002]油底壳可收集用于润滑内燃机的油。在内燃机的操作期间，油可在内燃机内循环，以润滑内燃机的移动部件、消散热能并保护内燃机免于磨损。在润滑发动机的移动部件之后，油被油底壳收集。
【发明内容】
[0003]为了在内燃机的操作期间最大化燃料效率，润滑发动机的油应具有优化的油粘度。油粘度可通过调节油的温度而被改变。相应地，加热或冷却油底壳中的油是有用的，以便调节油粘度。现在披露的发动机组件可独立于油栗产生的油流速加热或冷却油底壳中的油。在一实施例中，现在披露的发动机组件包括油底壳，其可被铸造。油底壳包括油底壳本体，油底壳本体包括内底壳表面和与内底壳表面相对的外底壳表面。内底壳表面限定腔室，其构造为收集油。油底壳还包括底壳通道(例如，护套)，其延伸通过油底壳本体。底壳通道布置在内底壳表面和外底壳表面之间。另外，底壳通道被构造为传送热传递流体(例如，冷却剂)，以便在布置在腔室中的油和热传递流体之间传递热。本发明还涉及一种如上所述的油底壳，和用于在油底壳中的油和流动通过底壳通道的热传递流体之间热交换的方法。
[0004]根据本发明的一个方面，提出一种发动机组件，包括:
[0005]油底壳，包括油底壳本体，其中油底壳本体包括:
[0006]内底壳表面，限定腔室，所述腔室构造为收集油；
[0007]外底壳表面，与内底壳表面相对;和
[0008]底壳通道，通过油底壳本体形成，其中，底壳通道布置在内底壳表面和外底壳表面之间；和
[0009]其中，底壳通道被构造为传送热传递流体，以便在布置在腔室中的油和热传递流体之间传递热量。
[0010]优选地，发动机组件还包括流体源，所述流体源包括所述热传递流体。
[0011 ]优选地，发动机组件还包括流体传递栗，其与流体源流体连通，使得流体传递栗构造为将热传递流体从流体源移动到底壳通道。
[0012]优选地，其中，发动机组件特征在于没有油冷却器。
[0013]优选地，发动机组件还包括输入通道，其与底壳通道流体连通，使得热传递流体能够从输入通道流动到底壳通道，其中，输入通道在油底壳之外。
[0014]优选地，发动机组件还包括热源，其与输入通道热连通，使得热源能够加热流动通过输入通道的热传递流体。
[0015]优选地，热源是排气歧管。
[0016]优选地，热源是涡轮增压器。
[0017]优选地，热源是排气再循环系统。
[0018]优选地，热源是发动机缸体。
[0019]优选地，热源是发动机盖。
[0020]优选地，发动机组件还包括冷却系统，其与输入通道热连通，使得冷却系统能够冷却流动通过输入通道的热传递流体。
[0021]根据本发明的另一个方面，提出一种油底壳，包括:
[0022]油底壳本体，具有内底壳表面、和与内底壳表面相对的外底壳表面，其中，内底壳表面限定敞开的腔室，所述腔室构造为收集油，油底壳限定布置在内底壳表面和外底壳表面之间的底壳通道，底壳通道构造为接收热传递流体。
[0023]优选地，其中，油底壳本体包括多个侧壁、和互连侧壁的底壁，底壳通道延伸至少通过所述底壁。
[0024]优选地，其中，底壳通道包括入口，该入口与具有热传递流体的流体源流体连通，使得热传递流体能够通过入口从流体源流动到底壳通道。
[0025]根据本发明的另外一个方面，提出一种在热传递流体和布置在油底壳中的油之间交换热量的方法，该方法包括:
[0026]当油在油底壳中时，将热传递流体引入到油底壳的底壳通道中，其中，油底壳包括油底壳本体，油底壳本体限定内底壳表面、和与内底壳表面相对的外底壳表面，内底壳表面限定保持油的腔室，底壳通道在内底壳表面和外底壳表面之间延伸通过油底壳本体。
[0027]优选地，方法还包括在将热传递流体引入通过底壳通道之前加热所述热传递流体。
[0028]优选地，加热所述热传递流体包括将热量从排气歧管传递到热传递流体。
[0029]优选地，方法还包括，在将热传递流体引入通过底壳通道之前冷却所述热传递流体。
[0030]优选地，其中，油底壳包括底壁，底壳通道延伸至少通过所述底壁。
[0031]本教导的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本教导的最佳模式的以下详细描述并连同附图显而易见。
【附图说明】
[0032]图1是包括根据本发明实施例的发动机组件的车辆的示意图，其中，发动机组件包括油底壳；
[0033]图2是图1的油底壳的不意性透视图；
[0034]图3是图2所不的油底壳的不意性顶视图；
[0035]图4是图2所示的油底壳的被图3的截面线4-4截取的示意性横截面视图；和
[0036]图5是用于在热传递流体和图2所示的油底壳中的油之间热交换的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0037]参考附图，其中在几幅图中相同的附图标记对应于相同或相似的部件，图1示意性地示出车辆10，诸如汽车，其包括发动机组件12 ο发动机组件12包括内燃机14，其构造为推进车辆10。其中，内燃机14使用油O用于润滑。发动机组件12还包括油底壳16，其联接至内燃机14。由此，油O可在内燃机14和油底壳16之间流动。具体地，油O可润滑内燃机14，然后流动至油底壳16。油底壳16则收集油O，但油O没有升高到预定油位L之上。发动机组件12还包括联接至油底壳16的油栗18。因而，油栗18可将油O从油底壳16移动到另一车辆部件20，诸如油道。油O可然后从车辆部件20 (例如，油道)流动回到内燃机14。
[0038]为了在内燃机14的操作期间最大化燃料效率，油O应具有优化的油粘度。油粘度可通过调整油O的温度而变化。相应地，加热或冷却油底壳16中的油O是有用的，以便调整油粘度。现在披露的发动机组件12可独立于油栗18产生的油流速加热或冷却油底壳16中的油O。这在内燃机14升温且发动机速度相对较低的情景中特别重要的。在该情景中，加热油O可降低其粘度，由此最小化内燃机14的摩擦。提出，通过使用在此披露的油底壳16，在升温阶段期间，内燃机14的燃料效率可相对于传统发动机改善大约百分之一(I)至一点五(1.5)。
[0039]发动机组件12还包括热传递流体源22，其能够保持热传递流体F。热传递流体F可以是适于传递热的任何流体(例如，液体)。作为非限制性例子，热传递流体F可以是冷却剂，诸如乙二醇。流体源22与输入通道24(例如，导管、管道、管子等)流体连通。输入通道24在油底壳16之外，且在油底壳16和流体源22之间流体联接。相应地，热传递流体F可从流体源22流动到油底壳16。流体传递栗26还联接至输入通道24，以便将热传递流体F通过输入通道24从流体源22移动至油底壳16。
[0040]输入通道24与热源28热连通。因此，热源28可加热流动通过输入通道24的热传递流体F。作为非限制性例子，热源28可以是排气歧管、排气再循环系统、涡轮增压器、发动机缸体、发动机盖或其组合。无论所使用的热源28的种类如何，热量H可在流动通过输入通道24的热传递流体F和热源28之间传递。
[0041 ] 输入通道24与冷却源30热连通。因此，冷却源30可冷却流动通过输入通道24的热传递流体F。作为非限制性例子，冷却源30可以是车辆10的冷却系统。无论所使用的热源30的种类如何，热量H可在流动通过输入通道24的热传递流体F和冷却源30之间传递。
[0042]如以下详细讨论的，油底壳16具有底壳通道32(例如，护套、孔、开口)，其由油底壳本体36形成且与输入通道24流体连通。相应地，热传递流体F可在输入通道24和底壳通道32之间流动。当流动通过底壳通道32时，热量可在布置在油底壳16中的油O和流动通过底壳通道32的热传递流体F之间传递，如以下所述。发动机组件12还包括在油底壳16之外的输出通道34(例如，导管、管道、管子等)。输出通道34与底壳通道32流体连通。相应地，一旦热量已经在流动通过底壳通道32的热传递流体F和布置在油底壳16中的油O之间传递，热传递流体F可在底壳通道32和输出通道34之间流动。可以设想，油底壳16可包括一个或多个底壳通道32ο
[0043]参考图2-3，油底壳16完全或部分地由大体刚性的材料制成，诸如刚性的金属材料，且构造为保持油O。可设想，油底壳16可通过铸造制成。但是，其他适当制造方法可用于制作油底壳16。无论使用的制造方法如何，油底壳16包括具有多个壁38的油底壳本体36。例如，在所示实施例中，油底壳16包括多个侧壁38a和互连侧壁38a的至少一个底壁38b。油底壳本体36限定内底壳表面40和与内底壳表面40相对的外底壳表面42。内底壳表面40限定敞开的腔室44，所述腔室构造为、形状设置为且尺寸设置为收集并保持油O。
[0044]底壳通道32延伸通过至少一个所述壁38，且完全布置在内底壳表面40和外底壳表面42之间。在所示实施例中，底壳通道32延伸通过至少底壁38b。但是，可以设想底壳通道32可延伸通过侧壁38a。无论其准确位置如何，底壳通道32被构造为传送热传递流体F，以便促进布置在敞开腔室44中的油0(图1)和流动通过底壳通道32的热传递流体F之间的热传递。
[0045]底壳通道32可具有大体U形形状，且具有通过输入通道24(图1)与流体源22 (图1)流体连通的入口 46。因此，热传递流体F可在流体源22和底壳通道32之间流动。此外，底壳通道32包括与输出通道34流体连通的出口48。由此，在热量已经在油底壳16的腔室44中的油O和流动通过底壳通道32的热传递流体F之间传递之后，热传递流体F可从底壳通道32流动到输出通道34。因为油底壳16中的油O可通过从热传递流体F交换热量而被冷却，发动机组件12不需要油冷却器。由此，发动机组件12(且因此车辆10)不具有用于冷却油底壳16中的油O的油冷却器。
[0046]参考图5，为了加热或冷却油底壳16中的油0，发动机组件12可根据方法100被使用。方法100在步骤102中开始。在步骤102中，热传递流体F在被弓I入到底壳通道32中之前被加热或冷却。为了加热热传递流体F，如上所述，当热传递流体F流动通过输入通道24时，热量可从热源28(例如，排气歧管)传递到热传递流体F。为了冷却热传递流体F，当热传递流体F流动通过输入通道24时，热量可从热传递流体F传递到冷却源30。然后，方法100行进至步骤 104。
[0047]步骤104要求，当油O布置在油底壳16的腔室44中时，引入被加热或被冷却的热传递流体F到底壳通道32中。在这时，热传递流体F从入口 46流动通过底壳通道32到出口 48。当热传递流体F流动通过底壳通道32时，热在布置在油底壳16的腔室44中的油O和流动通过底盘通道32的热传递流体F之间传递，以便冷却油O或使其升温。然后，方法100继续到步骤106。
[0048]在步骤106中，热传递流体F通过出口48流出底壳通道32进入输出通道34。此时，热传递流体F可被引导回到输入通道24，以便被再循环。
[0049]尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可得知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。
[0050]相关申请的交叉引用
[0051 ] 本申请要求美国临时申请N0.62/110,770的优先权，其在2015年2月2日递交，在此整体通过引用而并入。
【主权项】
1.一种发动机组件，包括: 油底壳，包括油底壳本体，其中油底壳本体包括: 内底壳表面，限定腔室，所述腔室构造为收集油； 外底壳表面，与内底壳表面相对;和 底壳通道，通过油底壳本体形成，其中，底壳通道布置在内底壳表面和外底壳表面之间；和 其中，底壳通道被构造为传送热传递流体，以便在布置在腔室中的油和热传递流体之间传递热量。2.如权利要求1所述的发动机组件，还包括流体源，所述流体源包括所述热传递流体。3.如权利要求2所述的发动机组件，还包括流体传递栗，其与流体源流体连通，使得流体传递栗构造为将热传递流体从流体源移动到底壳通道。4.如权利要求1所述的发动机组件，其中，发动机组件特征在于没有油冷却器。5.如权利要求1所述的发动机组件，还包括输入通道，其与底壳通道流体连通，使得热传递流体能够从输入通道流动到底壳通道，其中，输入通道在油底壳之外。6.如权利要求5所述的发动机组件，还包括热源，其与输入通道热连通，使得热源能够加热流动通过输入通道的热传递流体。7.如权利要求6所述的发动机组件，其中，热源是排气歧管。8.如权利要求6所述的发动机组件，其中，热源是涡轮增压器。9.如权利要求6所述的发动机组件，其中，热源是排气再循环系统。10.如权利要求6所述的发动机组件，其中，热源是发动机缸体。
【文档编号】F01M11/00GK105840264SQ201610012519
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年1月8日
【发明人】A.R.扎德, A.R.瓦德瓦, S.K.威尔逊, S.M.约卡姆
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司