[發明專利]改善發動機預熱的方法

有效

• 申請號: 201210447296.2
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN103104309B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: T·J·鮑曼
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F01M5/02
• 分類號: F01M5/02;F01M1/16;F02N19/10;F01P7/16
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司11245
• 代理人: 趙蓉民

優先權要求

本申請要求在2011年11月10日提出的英國專利申請No.1119371.1的優先權，為所有目的其全部內容通過參考被特此并入。

技術領域

本公開涉及內燃發動機并且尤其是涉及用于改善機動車輛內燃發動機預熱的方法。

背景技術

內燃發動機的燃料效率在其是暖熱時是最大的，即當它的油和冷卻劑達到它們的正常運行溫度的時候。在達到這些狀況以前發動機在低于最優效率下運行。因此，加速預熱的措施，尤其是發動機油，但也包括冷卻劑，將會降低車輛的燃料消耗。

應該進一步明白的是當發動機首先從冷機狀態啟動的時候來自發動機的排氣排放是高的。也就是說，對于特定的燃料消耗，當發動機處在冷機狀態時比起當發動機在或者大體上在它的正常運行溫度時產生更多的排放。

降低發動機的燃料消耗以便降低發動機的運行成本和來自發動機的排放，這是希望得到的。本領域的技術人員應當明白的是來自發動機的排放與發動機消耗的燃料量緊密相關并且對于CO₂排放尤其如此。

影響燃料經濟性的兩個主要因素是：

1)冷啟動轉動（CSC)；和

2)發動機預熱（EWU）

對于CSC，啟動馬達一般以冷的、濃厚的、黏稠的發動機油和差的潤滑以及因此高摩擦內部發動機組件旋轉發動機。高油粘性和差的潤滑都提高了對于啟動馬達的需求，從而直接增加了車輛電池的額外消耗。當發動機已經啟動時，電池的電荷通過交流發電機補充，但是以燃料經濟性為代價。

對于EWU,一旦發動機已經啟動，發動機再次更加努力運轉以便克服冷和黏稠的發動機油直到獲得最佳的發動機運行溫度和相關的低油粘性。在EWU期間，消耗額外的燃料以便補償較高的摩擦損失，其又以燃料經濟性為代價。

因此應該明白的是降低用于潤滑發動機的傳統潤滑劑的粘性是希望的，以便由于降低了的摩擦損失、降低了的泵送損失和在泵送潤滑劑通過發動機而需要的能量的減少而降低燃料消耗。

許多現代發動機具有用于發動機潤滑的可變油泵。這些改變了潤滑劑流經發動機的流速，目的是最小化油泵的附加損失并且由此增加燃料效率。例如，在低負載運行點油泵經設置提供低流速輸出。相反地，在高負載運行狀況比如峰值功率中，油泵經設置提供接近最大流速的輸出。換句話說，流速與發動機的需求相匹配，然而其不希望的一面是油將不會如此快速地預熱，由此對于燃料消耗和排放量具有不利的影響。還要明白的是提高循環流經發動機的冷卻劑的預熱率是有益的，因為這也將會對燃料效率和排放產物產生影響。本公開的目的是以燃料高效率的方式提供改善發動機預熱的方法。

發明內容

為解決至少一些前述缺點，提供了提高發動機預熱速率的方法。該方法包括當液體環路內部的液體溫度高于預定的閾值溫度的時候，打開在液體環路中的流動控制閥。當液體的溫度低于預定的閾值溫度并且車輛減速率高于預定的減速率的時候，收縮在液體環路內部的液體流。這種液體環路內部的管道收縮需要在液體環路內的泵更多的工作。這種泵低效率運行產生可轉移到液體的熱量，使其更加容易預熱和降低液體粘性。當車輛正在減速的時候施行本公開的方法使燃料經濟性和整體發動機效率的低效率泵運行的負面影響最小化。

當單獨或結合附圖的時候閱讀本發明的具體實施方式時，本發明的前述優點和其他優點以及特征將會顯而易見。

應該明白的是提供上述摘要以便以簡化的形式介紹，其概念的選擇在具體描述中有進一步的描述。這并不意味著確定所要求保護的主題的關鍵或根本特征，所要求保護主題的范圍由權利要求而唯一限定。而且，要求保護的主題不限于解決前述或在本公開任一部分的任何缺點的實施方式。

附圖說明

圖1a是帶有關聯油環路的機動車輛的示意圖。

圖1b是圖1a所示的油環路的替代方案的示意圖。

圖2是包含混合冷卻劑系統的發動機的示意圖。

圖3示出通過油泵的低效率運行而加速發動機預熱的方法。

圖4示出通過冷卻劑泵的低效率運行而加速發動機預熱的方法。

具體實施方式

根據本公開的第一方面提供了改進機動車輛發動機預熱的方法，該發動機具有泵以使液體循環通過發動機，泵至少能以一般運行模式和加熱運行模式運行，其中該方法包括如果機動車輛正在減速，則使用加熱運行模式以便加熱流經泵的液體。