[發(fā)明專利]廢熱回收動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器及用于其的潤(rùn)滑系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680049701.1
• 申請(qǐng)日: 2016-10-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108368749B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: N·巴加亞卡爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 康明斯公司
• 主分類號(hào): F01D25/20
• 分類號(hào): F01D25/20
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

提供了一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施方式中，該潤(rùn)滑方法包括：利用位于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外殼中的齒輪箱驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑油泵，所述齒輪箱包括廢熱回收系統(tǒng)的膨脹器的膨脹器軸；利用所述潤(rùn)滑油泵從位于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外殼中的潤(rùn)滑油底殼抽吸潤(rùn)滑流體；利用所述潤(rùn)滑流體潤(rùn)滑支撐所述膨脹器的膨脹器軸軸承；以及在潤(rùn)滑所述膨脹器軸軸承之后，將所述潤(rùn)滑流體轉(zhuǎn)移到所述潤(rùn)滑油底殼。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2015年10月1日提交的共同擁有的美國(guó)專利申請(qǐng)No.62/236,127和2016年2月11日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.62/294,058的權(quán)益，通過(guò)引用將所述申請(qǐng)的公開(kāi)全部結(jié)合在本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)總體上涉及用于內(nèi)部燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱回收系統(tǒng)以及廢熱回收系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

內(nèi)部燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生熱。由燃燒過(guò)程產(chǎn)生的能量的大約一半可以傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪。沒(méi)有用來(lái)執(zhí)行有用功的排放熱能通常被稱為“廢熱”。廢熱回收(WHR)系統(tǒng)的目標(biāo)是通過(guò)回收熱能來(lái)捕獲一些廢熱能，并且利用該廢熱能驅(qū)動(dòng)膨脹器以將所回收的熱能轉(zhuǎn)換成動(dòng)力，由此潛在地增加燃燒效率。示例膨脹器包括渦輪和活塞。

一些WHR系統(tǒng)利用蘭金循環(huán)(RC)。RC是將熱傳遞至RC回路中的工作流體的熱力學(xué)過(guò)程。工作流體被泵送至鍋爐，在該鍋爐處將工作流體蒸發(fā)。蒸汽通過(guò)膨脹器，然后通過(guò)冷凝器，其中蒸汽被冷凝回液體。膨脹的工作流體蒸汽致使膨脹器旋轉(zhuǎn)，由此將廢熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。機(jī)械能可以傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)部件，諸如泵、壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)等等。

WHR系統(tǒng)復(fù)雜，需要流體回路，并且包括許多給由內(nèi)部燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的任何車輛增加重量的許多部件。因而，期望提供一種比當(dāng)前WHR系統(tǒng)更緊湊并且不復(fù)雜的改進(jìn)WHR系統(tǒng)。

這里描述該公開(kāi)的背景是為了說(shuō)明本發(fā)明的環(huán)境。并不能將其視為承認(rèn)或暗示所參考的任何材料截至任何權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日在美國(guó)或任何其它國(guó)家中是已公布的、已知的或本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的部分公知常識(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

提供了用于內(nèi)部燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱回收動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、廢熱回收系統(tǒng)和用于廢熱回收動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑系統(tǒng)和方法。該廢熱回收動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括廢熱回收系統(tǒng)和被構(gòu)造成將動(dòng)力從所述廢熱回收系統(tǒng)傳遞至發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的齒輪箱。在一些實(shí)施方式中，所述齒輪箱在由所述廢熱回收系統(tǒng)的膨脹器驅(qū)動(dòng)的公共軸上機(jī)械地聯(lián)接所述廢熱回收系統(tǒng)的饋送泵和潤(rùn)滑油泵，從而提供一種緊湊集成的冷卻、潤(rùn)滑和動(dòng)力傳遞系統(tǒng)。在一些實(shí)施方式中，整體組件包括所述齒輪箱和膨脹器，并且可作為單元從發(fā)動(dòng)機(jī)移除。

在一些實(shí)施方式中，所述潤(rùn)滑方法包括：利用位于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外殼中的齒輪箱驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑油泵，所述齒輪箱包括廢熱回收系統(tǒng)的膨脹器的膨脹器軸；利用所述潤(rùn)滑油泵從位于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外殼中的潤(rùn)滑油底殼抽吸潤(rùn)滑流體；利用所述潤(rùn)滑流體潤(rùn)滑支撐所述膨脹器的膨脹器軸軸承；以及在潤(rùn)滑所述膨脹器軸軸承之后，將所述潤(rùn)滑流體轉(zhuǎn)移到所述潤(rùn)滑油底殼。

在一些實(shí)施方式中，燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)包括：曲軸；廢熱回收系統(tǒng)，該廢熱回收系統(tǒng)包括具有膨脹器軸的膨脹器；潤(rùn)滑油泵；聯(lián)接至所述潤(rùn)滑油泵的輸出軸；第一減速裝置，該第一減速裝置用于將動(dòng)力從所述膨脹器軸傳遞至所述輸出軸以驅(qū)動(dòng)所述潤(rùn)滑油泵；以及第二減速裝置，該第二減速裝置用于將動(dòng)力從所述輸出軸傳遞至所述曲軸。

在一些實(shí)施方式中，一種潤(rùn)滑系統(tǒng)包括：動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外殼，該動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外殼包括安裝在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外殼本體上的殼體罩；由所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)外殼包圍的潤(rùn)滑油底殼；第一齒輪系，該第一齒輪系適合于由廢熱回收系統(tǒng)的具有膨脹器軸的膨脹裝置驅(qū)動(dòng)；輸出軸，該輸出軸支撐所述潤(rùn)滑油泵并由所述第一齒輪系驅(qū)動(dòng)；以及潤(rùn)滑油底殼，其中所述潤(rùn)滑油泵被構(gòu)造成從所述潤(rùn)滑油底殼抽吸潤(rùn)滑流體以潤(rùn)滑所述第一齒輪系。