油盤和采用該油盤的發動機組件的制作方法
【專利摘要】一種發動機組件，包括具有油盤本體的油盤。油盤本體包括限定空腔的內盤表面和與內盤表面相反的外盤表面，所述空腔配置為收集油。進一步地，油盤包括設置在空腔中且聯接到油盤本體的分隔壁。分隔壁將空腔分為第一隔間和第二隔間。油盤限定延伸穿過分隔壁的開口。閥設置在開口中且可在打開位置和關閉位置之間運動。在閥處于打開位置時，第一隔間與第二隔間流體連通。在閥處于關閉位置時，閥阻擋經由開口在第一隔間和第二隔間之間的流體流動。
【專利說明】
油盤和采用該油盤的發動機組件
技術領域
[0001 ]本發明涉及油盤和包括油盤的發動機組件。
【背景技術】
[0002]油盤可收集用于潤滑內燃發動機的油。在內燃發動機運行期間，油可以在內燃發動機中循環流動以潤滑內燃發動機的運動部件、消散熱能和防止內燃發動機的磨損。發動機的運動部件潤滑之后，油被油盤收集。
【發明內容】
[0003]為了在內燃發動機升溫時使燃料效率最大化，油盤中的油應該被盡快加熱到最適宜的溫度。在油處于其最適宜的溫度時，油中的燃料稀釋可最小化。此外通過將油溫度保持在其最適宜的水平，油中的水分可被最小化，由此使發動機油壽命最大化。因而，本發明的發動機組件包括油盤，其能使得在內燃發動機升溫時將油加熱所花費的時間最小化。在一實施例中，發動機組件包括具有油盤本體的油盤。油盤本體包括限定空腔的內盤表面和與內盤表面相反的外盤表面，所述空腔配置為收集油。進一步地，油盤包括設置在空腔中且聯接到油盤本體的分隔壁。分隔壁將空腔分為第一隔間和第二隔間。油盤限定延伸穿過分隔壁的開口。閥設置在開口中且可相對于分隔壁在打開位置和關閉位置之間運動。閥處于打開位置時，第一隔間經由開口與第二隔間流體連通。在閥處于關閉位置時，閥阻擋經由開口在第一隔間和第二隔間之間的流體流動。換熱器可設置在第一隔間中，以有助于第一隔間中的油和流動通過換熱器的熱傳遞流體之間的熱傳遞。本發明還涉及包括如上所述發動機組件的車輛。
[0004]本發明提供一種發動機組件，包括:油盤，包括油盤本體，其中油盤本體包括:內盤表面，其限定配置為收集油的空腔;外盤表面，與內盤表面相反;分隔壁，設置在空腔中且聯接到油盤本體，其中分隔壁將空腔分為第一隔間和第二隔間，且分隔壁限定在其中延伸的開口 ；閥，設置在開口中，閥相對于分隔壁在打開位置和關閉位置之間運動;其中，在閥處于打開位置時，第一隔間經由開口與第二隔間流體連通;和其中，在閥處于關閉位置時，閥阻擋經由開口在第一隔間和第二隔間之間的流體流動。
[0005]所述的發動機組件進一步包括換熱器，設置在第一隔間中，其中換熱器配置為有助于第一隔間中的油和流動通過換熱器的熱傳遞流體之間的熱傳遞。
[0006]所述的發動機組件中，第一隔間具有第一容積，第二隔間具有第二容積，且第一容積小于第二容積。
[0007]所述的發動機組件中，油盤本體限定側壁，所述側壁限定油盤的周邊，側壁具有第一高度，分隔壁具有第二高度，且第一高度大于第二高度。
[0008]所述的發動機組件進一步包括控制器，與閥通信，使得控制器能命令閥在打開位置和關閉位置之間運動。
[0009]所述的發動機組件進一步包括溫度傳感器，在第一隔間中，其中溫度傳感器配置為測量第一隔間中油的溫度。
[0010]所述的發動機組件中，控制器與溫度傳感器通信，使得控制器能接收表示第一隔間中油溫度的溫度信號。
[0011]所述的發動機組件中，控制器被編程為，在第一隔間中油的溫度大于預定溫度時命令閥從關閉位置運動到打開位置。
[0012]所述的發動機組件進一步包括換熱器，設置在第一隔間中，其中換熱器配置為有助于第一隔間中的油與流動通過換熱器的熱傳遞流體之間的熱傳遞，發動機組件進一步包括與換熱器流體連通的流體傳遞栗，且控制器與流體傳遞栗通信，使得控制器能命令流體傳遞栗來調整栗功率，以便調整熱傳遞流體的流量。
[0013]所述的發動機組件中，所述預定溫度為第一預定溫度，控制器被編程為在第一隔間中油的溫度大于第二預定溫度時增加栗功率，且第二預定溫度大于第一預定溫度。
[0014]所述的發動機組件中，第一隔間中的容積為空腔總容積的1/4到1/5的范圍，且第二隔間的容積為空腔的總容積的3/4到4/5的范圍。
[0015]本發明提供一種油盤，包括:油盤本體，包括:側壁，限定油盤本體的周邊;底部壁，聯接到側壁，其中底部壁和側壁共同限定空腔;分隔壁，設置在空腔中且聯接到油盤本體，其中分隔壁將空腔分為第一隔間和第二隔間，且分隔壁限定在其中延伸的開口；閥，設置在開口中，閥相對于分隔壁在打開位置和關閉位置之間運動；其中，在閥處于打開位置時，第一隔間經由開口與第二隔間流體連通;和其中，在閥處于關閉位置時，閥阻擋經由開口在第一隔間和第二隔間之間的流體流動。
[0016]所述的油盤進一步包括換熱器，設置在第一隔間中，其中換熱器配置為有助于第一隔間中的油和流動通過換熱器的熱傳遞流體之間的熱傳遞。
[0017]所述的油盤中，第一隔間具有第一容積，第二隔間具有第二容積，且第一容積小于第二容積。
[0018]所述的油盤中，側壁具有第一高度，分隔壁具有第二高度，且第一高度大于第二高度。
[0019]所述的油盤進一步包括油滴盤，聯接到側壁且至少部分地設置在空腔中，其中油滴盤相對于側壁成傾斜角度。
[0020]所述的油盤中，第一隔間中的容積為空腔總容積的1/4到1/5的范圍，且第二隔間的容積為空腔的總容積的3/4到4/5的范圍。
[0021 ]本發明提供一種車輛，包括:油盤，包括油盤本體，其中油盤本體包括:
[0022]內盤表面，其限定配置為收集油的空腔;外盤表面，與內盤表面相反;分隔壁，設置在空腔中且聯接到油盤本體，其中分隔壁將空腔分為第一隔間和第二隔間，且分隔壁限定在其中延伸的開口；閥，設置在開口中，閥相對于分隔壁在打開位置和關閉位置之間運動；其中，在閥處于打開位置時，第一隔間經由開口與第二隔間流體連通;其中，在閥處于關閉位置時，閥阻擋經由開口在第一隔間和第二隔間之間的流體流動;控制器，與閥通信，使得控制器能命令閥在打開位置和關閉位置之間運動。
[0023]所述的車輛進一步包括溫度傳感器，在第一隔間中，其中溫度傳感器配置為測量第一隔間中油的溫度。
[0024]所述的車輛中，第一隔間中的容積為空腔總容積的1/4到1/5的范圍，且第二隔間的容積為空腔的總容積的3/4到4/5的范圍。
[0025]在下文結合附圖進行的對實施本發明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解上述的本發明的特征和優點以及其他的特征和優點。
【附圖說明】
[0026]圖1是包括根據本發明實施例的發動機組件的車輛的示意圖，其中發動機組件包括油盤;和
[0027]圖2是圖1所示油盤的示意性透視圖。
【具體實施方式】
[0028]參見附圖，其中在幾幅圖中情況下相同的附圖標記對應相同的或相似的部件，參見圖1和2，車輛10(例如轎車)包括發動機組件12。發動機組件12包括配置為推進車輛10的內燃發動機14。內燃發動機14采用油O用于潤滑等等。發動機組件12進一步包括聯接到內燃發動機14的油盤16 ο結果，油O可在內燃發動機14和油盤16之間流動。具體地，用于潤滑內燃發動機14的油O可流動到油盤16。油盤16隨后收集油O。發動機組件12進一步包括聯接到油盤16的油栗18。因此，油栗18可讓油O從油盤16運動回到內燃發動機14以及到其他車輛部件。
[0029]為了在內燃發動機14升溫時使燃料效率最大化，油盤16中的油O應該被盡快加熱到最適宜的溫度。在油O處在其最適宜的溫度時，在油中的燃料稀釋可被最小化。另外，通過將油溫度保持在其最適宜的水平，油O中的水分可被最小化，由此使發動機油壽命最大化。發動機組件12的油盤16可使在內燃發動機14升溫時將油O加熱所花費的時間最小化，如下文所述的。
[0030]油盤16完全或部分地用基本上剛性的材料制造，例如剛性金屬材料，且配置為保持油O。在所示實施例中，油盤16包括具有多個壁38的油盤本體36。例如，在所示實施例中，油盤16包括限定油盤16的周邊的至少一個側壁38a和聯接到側壁38a的至少一個底部壁38b。油盤本體36限定內盤表面40和與內盤表面40相反的外盤表面42。內盤表面40限定打開空腔44，其構造、形狀和尺寸設置為收集和保持油O。
[0031]油盤16包括聯接到至少一個壁38的分隔壁53。例如，分隔壁53可聯接到側壁38a和/或底部壁38b。無論如何，分隔壁53將空腔44分為第一隔間54和第二隔間56。第二隔間56大于第一隔間54。換句話說，第一隔間54具有的容積(即第一容積)小于第二隔間56的容積(即第二容積)，以便使得將油盤16中的油O升溫所花費的時間最小化，因為油O在第一隔間54中首先被加熱或冷卻，如下所述。作為非限制性的例子，第一隔間54的容積可以是空腔44的總容積的1/4到1/5的范圍，然而第二隔間56的容積可以是空腔44的總容積的3/4到4/5的范圍。這些容積范圍確保第一隔間54中的油O被盡快加熱，因為第一隔間54(其為小隔間)用于讓油O升溫。首先讓第一隔間54中的油O升溫有助于降低內燃發動機14中的摩擦。因而，油O應該首先被引導到第一隔間54。
[0032]油盤16進一步包括油滴盤(drippan)60，以將從其他車輛部件(例如內燃發動機14)而來的油O引導到第一隔間54。油滴盤60聯接到側壁38a且至少部分地設置在空腔44中。而且，油滴盤60相對于側壁38a成傾斜角度且可以沿第二隔間56的整個長度延伸，以便將油O朝向第一隔間54引導。油滴盤60的至少一部分設置在分隔壁53上方。然而，油滴盤60與分隔壁53間隔開，以便在它們之間限定間隙G。代替油滴盤(除了油滴盤以外)，油盤16可以包括將油O朝向第一隔間54引導的分流器。在第一隔間54或第二隔間56中油O的量達到一定水平時，間隙G允許油O在分隔壁53上方流動。側壁38a的高度(即第一高度hi)大于分隔壁53的高度(即第二高度h2)，以便允許油盤16保持，甚至在油O通過間隙G在分隔壁53上方流動時也可以。
[0033]油盤16具有延伸穿過分隔壁53的開口58(例如通孔)，且發動機組件12包括聯接到分隔壁53以便打開或關閉開口 58的閥62。由此，閥62至少部分地設置在開口 58中且可以是適于阻擋第一隔間54和第二隔間56之間經由開口 58的流體流動(例如油流動)的瓣閥(flapper valve)或任何種類的閥。因而，閥62在打開位置和關閉位置之間運動。在閥62處于打開位置時，第一隔間54通過開口 58與第二隔間56流體連通，且因此油O可在第一隔間54和第二隔間56之間經由開口58流動。在關閉位置中，閥62阻擋第一隔間54和第二隔間56之間的流體流動。
[0034]發動機組件12包括設置在第一隔間54中的換熱器32。在第一隔間54填充有油O時，換熱器32可以沒入油O中。換熱器32可以包括延伸穿過第一隔間54的多個管道64(例如管)。每一個管道64配置為承載熱傳遞流體F。因而，熱傳遞流體F可流動通過換熱器32，以便有助于第一隔間54中的油O和流動通過換熱器32的熱傳遞流體F之間的熱傳遞。
[0035]發動機組件12進一步包括能保持熱傳遞流體F的熱傳遞流體源22。熱傳遞流體F可以是適用于傳遞熱量的任何流體(例如液體)。作為非限制性的例子，熱傳遞流體F可以是冷卻劑，例如乙烯乙二醇。流體源22與輸入通道24(例如管道，管，管子，等)流體連通。輸入通道24在油盤16以外且在油盤16和流體源22之間流體聯接。因而，熱傳遞流體F可從流體源22流動到油盤16。流體傳遞栗26還聯接到輸入通道24，以便讓熱傳遞流體F從流體源22通過輸入通道24運動到油盤16。
[0036]輸入通道24與熱源28熱連通。結果，熱源28可將流動通過輸入通道24的熱傳遞流體F加熱。作為非限制性的例子，熱源28可以是排氣歧管、排氣循環系統、渦輪增壓器、發動機缸體、發動機蓋或其組合。不管使用的熱源28種類，熱量H可在流動通過輸入通道24的熱傳遞流體F和熱源28之間傳遞。
[0037]輸入通道24與冷卻源30熱連通。結果，冷卻源30可將流動通過輸入通道24的熱傳遞流體F冷卻。作為非限制性的例子，冷卻源30可以是車輛10的冷卻系統。不管使用的冷卻源30的種類，熱量H可在流動通過輸入通道24的熱傳遞流體F和冷卻源30之間傳遞。
[0038]換熱器32具有通過輸入通道24與流體源22流體連通的入口46。因此，熱傳遞流體F可在流體源22和換熱器32之間流動。進一步地，換熱器32包括與輸出通道34流體連通的出口48。由此，在熱量已經在油盤16的第一隔間54中的油O和流動通過換熱器32的熱傳遞流體F之間傳遞之后，熱傳遞流體F可從換熱器32流動到輸出通道34。因為油盤16中的油O可通過與熱傳遞流體F交換熱量而被冷卻，所以發動機組件12不需要油冷卻器。由此，發動機組件12(和因此車輛10)不具有用于冷卻油盤16中的油O的油冷卻器。然而，第二隔間56還可以包括用于冷卻或加熱油O的熱量交換器。
[0039]換熱器32與輸入通道24流體連通。因而，熱傳遞流體F可在輸入通道24和換熱器32之間流動。在流動通過換熱器32時，熱量可在第一隔間54中的油O和流動通過換熱器32的熱傳遞流體F之間傳遞。發動機組件12還包括在油盤16外部的輸出通道34(例如管道，管，管子，等)。輸出通道34與換熱器32流體連通。因而，一旦熱量已經在流動通過換熱器32的熱傳遞流體F和設置在油盤16中的油O之間傳遞，則熱傳遞流體F可在換熱器32和輸出通道34之間流動。應理解油盤16可以包括一個或多個熱交換器32。不管量如何，通過改變流體傳遞栗26的功率輸出(即栗功率)，可調整流動通過換熱器32的熱傳遞流體F的流量。
[0040]發動機組件12進一步包括與流體傳遞栗26通信(例如電子通信)的控制器50。因而，控制器50可命令流體傳遞栗26調整其功率輸出(即栗功率)。控制器50可以包括硬件元件，例如處理器(P)，存儲器(M)，電路，包括但不限于計時器，振蕩器，模擬-數字(A/D)電路、數字-模擬(D/A)電路、數字信號處理器、和任何所需的輸入/輸出(I/O)裝置以及信號調制和緩沖電路。存儲器(M)可以包括實體的非瞬時存儲器，例如只讀存儲器(ROM)，例如磁性、固態/閃速、和/或光學存儲器，以及足夠量的隨機訪問存儲器(RAM)、電可擦寫可編程只讀存儲器(EEPROM)，等。控制器50可發送信號(即功率命令信號PC)到流體傳遞栗26，以便增加或減少其栗功率。換句話說，控制器50被編程為調整流體傳遞栗26的栗功率，以便調整流動通過換熱器32的熱傳遞流體F的流量。
[0041]發動機組件12進一步包括與控制器50通信(例如電子通信)的溫度傳感器52。溫度傳感器52可以是適用于測量油O溫度的熱電偶或任何其他傳感器。在所示實施例中，溫度傳感器52設置在第一隔間54內部且可因此測量第一隔間54中油O的溫度。控制器50被編程為從溫度傳感器52接收信號(即溫度信號T)，其表示第一隔間54中油O的溫度。
[0042]控制器50還與閥62通信(例如電子通信)。因而，控制器50可命令閥62在打開和閉合位置之間運動。具體地，控制器50被編程為對閥62發送信號(即閥信號V)，由此使得閥62運動到打開位置或關閉位置。例如，控制器50可被編程為，在第一隔間54中油O的溫度大于預定溫度(即第一預定溫度)時，命令閥62從關閉位置運動到打開位置。進一步地，控制器50可被編程為，在第一隔間54中油O的溫度大于另一預定溫度(即第二預定溫度)時，命令流體傳遞栗26調整(例如增加)其栗功率，以便調整(例如增加)熱傳遞流體F的流量。第二預定溫度可以大于第一預定溫度。
[0043]起動內燃發動機14之前，油面可以在分隔壁53的高度以上(即第二高度h2)。由此，在內燃發動機14關閉時，油O可在第一隔間54和第二隔間56之間在分隔壁53上方流動。然而，此時閥62處于關閉位置。因而，油O不能在第一隔間54和第二隔間56之間通過開口 58流動。在內燃發動機14起動之后，油栗18使一些油O運動到油盤16以外，且因此油面降低。此時，油面未到達分隔壁53的高度(即第二高度h2)。因為此時閥62仍然在關閉位置，油O不在第一隔間54和第二隔間56之間(在分隔壁53上方或通過開口 58)流動。
[0044]隨內燃發動機14保持運轉，熱傳遞流體F在被引入換熱器32之前被加熱或冷卻。為了加熱熱傳遞流體F，在熱傳遞流體F流動通過輸入通道24的同時，熱量可從熱源28(例如排氣歧管)傳遞到熱傳遞流體F，如上所述。為了冷卻熱傳遞流體F，在熱傳遞流體F流過輸入通道24的同時熱量可從熱傳遞流體F傳遞到冷卻源30。在油O處于油盤16的第一隔間54中的同時被加熱或冷卻的熱傳遞流體F隨后被引入到換熱器32中。此時，熱傳遞流體F從入口 46流過換熱器32達到出口 48。在熱傳遞流體F流過換熱器32的同時，熱量在設置于油盤16的第一隔間54中的油O和流動通過換熱器32的熱傳遞流體F之間傳遞，以便使油O冷卻或升溫。由于通過換熱器32助益熱傳遞，第一隔間54中的油O的溫度最后達到其最適宜的溫度(即第一預定溫度)。一旦溫度傳感器52檢測到第一隔間14中的油O已經達到最適宜的溫度(即第一預定溫度)，則控制器50從溫度傳感器52接收信號(即溫度信號T)。在接收到該溫度信號T時，控制器50命令閥62從關閉位置運動到打開位置。作為響應，閥62從關閉位置運動到打開位置，由此允許油O通過開口 58在第一隔間54和第二隔間56之間流動。如果油O的溫度超過最適宜的溫度范圍，則熱傳遞流體F的流量可以增加，以冷卻油盤16中的油O。例如，如果油O的溫度超過最大臨界溫度(即第二預定溫度)。如通過溫度傳感器52測量的，則控制器50可命令流體傳遞栗26增加其栗功率，以便增加流動通過換熱器32的熱傳遞流體F的流量。熱傳遞流體F的增加流量可有助于冷卻油盤16中的油O，直到油O的溫度小于最大臨界溫度(即第二預定溫度)。
[0045]盡管已經對執行本發明的較佳模式進行了詳盡的描述，但是本領域技術人員可得知在所附的權利要求的范圍內的用來實施本發明的許多替換設計和實施例。
[0046]相關申請的交叉引用
[0047]本申請要求于2015年2月2日遞交的美國臨時專利申請N0.62/110,763的權益，其通過引用全部合并于此。
【主權項】
1.一種發動機組件，包括: 油盤，包括油盤本體，其中油盤本體包括: 內盤表面，其限定配置為收集油的空腔； 外盤表面，與內盤表面相反； 分隔壁，設置在空腔中且聯接到油盤本體，其中分隔壁將空腔分為第一隔間和第二隔間，且分隔壁限定在其中延伸的開口； 閥，設置在開口中，閥相對于分隔壁在打開位置和關閉位置之間運動； 其中，在閥處于打開位置時，第一隔間經由開口與第二隔間流體連通;和 其中，在閥處于關閉位置時，閥阻擋經由開口在第一隔間和第二隔間之間的流體流動。2.如權利要求1所述的發動機組件，進一步包括換熱器，設置在第一隔間中，其中換熱器配置為有助于第一隔間中的油和流動通過換熱器的熱傳遞流體之間的熱傳遞。3.如權利要求1所述的發動機組件，其中第一隔間具有第一容積，第二隔間具有第二容積，且第一容積小于第二容積。4.如權利要求1所述的發動機組件，其中油盤本體限定側壁，所述側壁限定油盤的周邊，側壁具有第一高度，分隔壁具有第二高度，且第一高度大于第二高度。5.如權利要求1所述的發動機組件，進一步包括控制器，與閥通信，使得控制器能命令閥在打開位置和關閉位置之間運動。6.如權利要求5所述的發動機組件，進一步包括溫度傳感器，在第一隔間中，其中溫度傳感器配置為測量第一隔間中油的溫度。7.如權利要求6所述的發動機組件，其中控制器與溫度傳感器通信，使得控制器能接收表示第一隔間中油溫度的溫度信號。8.如權利要求7所述的發動機組件，其中控制器被編程為，在第一隔間中油的溫度大于預定溫度時命令閥從關閉位置運動到打開位置。9.如權利要求8所述的發動機組件，進一步包括換熱器，設置在第一隔間中，其中換熱器配置為有助于第一隔間中的油與流動通過換熱器的熱傳遞流體之間的熱傳遞，發動機組件進一步包括與換熱器流體連通的流體傳遞栗，且控制器與流體傳遞栗通信，使得控制器能命令流體傳遞栗來調整栗功率，以便調整熱傳遞流體的流量。10.如權利要求9所述的發動機組件，其中所述預定溫度為第一預定溫度，控制器被編程為在第一隔間中油的溫度大于第二預定溫度時增加栗功率，且第二預定溫度大于第一預走溫度O
【文檔編號】F01M5/00GK105840263SQ201610011775
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月8日
【發明人】A.R.扎德
【申請人】通用汽車環球科技運作有限責任公司