一种发动机润滑保护装置和控制策略制造方法及图纸

技术编号：43128481 阅读：12 留言：0更新日期：2024-10-29 17:36

本发明专利技术提供一种发动机润滑保护装置和控制策略，包括油底壳上体、整车储气罐、电磁阀、双向阀、压力传感器、发动机控制器通过压力传感器的信号自动识别发动机缺机油时，发动机控制器控制电磁阀开启，从而使油底壳上体的机油在整车储气罐内的压缩气体的气压作用下经过双向阀进入发动机主油道，实现在起动阶段预润滑，保护发动机运动件，避免异常磨损，也能在特殊危急场景下实现发动机持续短时间全速运行，保证特殊作业的完成和驾乘人员安全。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发动机润滑，具体是一种发动机润滑保护装置和控制策略。

技术介绍

1、发动机润滑系统是个内循环系统，由机油泵从油底壳抽吸润滑油，升高压力、过滤、冷却后输送到发动机主油道，再通过各通道输送到各润滑节点，完成润滑、冷却、清洗等功能，后返回油底壳，完成循环。润滑系统的关键是建立主油道的机油压力，而一旦压力过低甚至压力为零，必然造成关键运动副如曲轴轴颈、连杆颈与主轴瓦、连杆轴瓦之间因建立不起油膜而烧瓦抱死，造成发动机严重故障。主油道的压力是依靠机油泵的输出压力及油路中的泄压阀、调压阀等装置来调节的。

2、当发动机起动时，主油道还没有建立机油压力，轴瓦等运动件的接触表面没有形成油膜，此时会造成轴瓦的早期异常磨损。发动机在高速高负荷运行时，如果在某种意外情况下，造成发动机油底壳破裂，润滑油逐渐泄漏直至油底壳内的润滑油全部漏完，此时，发动机主油道及所有润滑节点将没有润滑油，就会造成发动机烧瓦曲轴抱死等严重的故障。尤其是在一些特殊应用场景，出现这种情况，将直接影响到驾乘人员的生命安全。

3、现有技术中已有解决上述问题的方案，如中国专利cn113236397a公开的发动机乏机油系统，车辆储气罐用以提供压缩气体，以及电磁阀的一端与车辆储气罐相连接，电磁阀的另一端与备用机油箱的一端相连接，且电磁阀与发动机控制器电性连接。其中，备用机油箱的另一端用以与发动机主油道相连接。其中，当发动机控制器自动识别发动机缺机油时，发动机控制器控制电磁阀开启，从而使备用机油箱内的机油在压缩气体的气压作用下流入至发动机主油道。

<p>4、但上述方案仍然存在一些问题：单向阀用以使所述机油只能从所述备用机油箱流入所述发动机主油道，备用机油箱必须事先人工加注一定量的润滑油(如10l)，备用机油箱需要人工经常加注润滑油，由于备用机油箱内的润滑油量是固定的，润滑油箱也不能自动加油，一旦备用机油箱的润滑油使用之后，剩余的润滑油量可能不够，不能满足长时间的发动机运行，需要人工继续加入润滑油，发动机在高速高负荷运行时，如果在某种意外情况下，造成发动机油底壳破裂，难以保证短时间内保持全速全负荷输出动力。

技术实现思路

1、本专利技术提供一种发动机润滑保护装置和控制策略，实现在起动阶段预润滑，保护发动机运动件，避免异常磨损，也能在特殊危急场景下实现发动机持续短时间全速全负荷运行，保证驾乘人员安全和特殊作业的完成。

2、一种发动机润滑保护装置，包括：油底壳上体，用以存储机油，油底壳上体是设置在油底壳内部上方的一个储油结构，将储油结构设置在油底壳上部，减少了储油装置的油路布置，成本低；整车储气罐，用以提供压缩气体；电磁阀，所述电磁阀的一端与所述整车储气罐相连通，所述电磁阀的另一端与油底壳上体的上端连通，所述电磁阀与发动机控制器电性连接；双向阀，所述双向阀一端连通油底壳上体的下端且另一端和发动机主油道相连通，当发动机运行后发动机主油道的机油通过所述双向阀进入油底壳上体进行存储；压力传感器，所述压力传感器设置在发动机主油道中，所述压力传感器与发动机控制器电性连接；其中，所述发动机控制器通过压力传感器的信号自动识别发动机缺机油时，所述发动机控制器控制所述电磁阀开启，从而使所述油底壳上体的机油在整车储气罐内的压缩气体的气压作用下经过双向阀进入所述发动机主油道。

3、本专利技术中，双向阀与发动机主油道和油底壳上体分别连接，发动机运行后主油道机油通过双向阀向上的通道进入油底壳上体，油底壳上体存满机油后可实现发动机停机存储机油。整车储气罐的气体经过电磁阀控制后，气压可以驱动油底壳上体的机油流入主油道，实现保护发动机的作用。

4、本专利技术还包括调压阀，设置于所述整车储气罐与所述电磁阀之间，且所述调压阀用于调节进入所述油底壳上体内的压缩气体的压力。调压阀用于调整整车储气罐的气体的压力，整车储气罐的气体通过调压阀调节后，整车储气罐的气压通过调压阀调节成一定的压缩空气压力，通过控制电磁阀打开，将油底壳上体机油压入主油道实现润滑保护。

5、优选的，还包括单向阀，设置于所述油底壳上体与所述电磁阀之间，避免了机油流入到电磁阀中，造成电磁阀损坏，系统稳定性更好。

6、优选的，双向阀的具体结构如下，所述双向阀包括外壳、锥形密封体、第一弹簧、钢球、第二弹簧和连接堵头；所述外壳内部设置有机油流动的通道，所述连接堵头上端和油底壳上体连接且下端和所述外壳内壁连接，所述锥形密封体上端通过第二弹簧和所述连接堵头抵接，所述锥形密封体的下端外部为密封锥面且和所述外壳内部的台阶密封配合；所述锥形密封体上设置有机油流动的通道，所述钢球的上端和所述锥形密封体内部的台阶密封配合，所述钢球的下端通过第一弹簧和所述锥形密封体内腔抵接。

7、本专利技术中，双向阀的外壳下方通过螺纹与发动机主油道连接，外壳、锥形密封体和第二弹簧的组合结构实现发动机主油道的机油单向流动到油底壳上体存储，锥形密封体、钢球和第一弹簧的组合结构实现油底壳上体机油在一定气压作用下单向流回发动机主油道，连接堵头与油底壳上体螺纹连接。

8、优选的，所述外壳的下部通过螺纹与发动机主油道连接，所述连接堵头上端和油底壳上体通过螺纹连接。结构简单，容易拆装，密封效果好，成本低。

9、本专利技术还提供一种发动机润滑保护的控制策略，采用上述发动机润滑保护装置，包括如下步骤：

10、s100，发动机启动前，发动机控制器控制电磁阀打开，整车储气罐将通过压缩空气将油底壳上体中的机油压入主油道中预润滑发动机；避免了发动机冷启动的早期异常磨损。

11、s200，启动发动机，压力传感器监测发动机主油道压力p是否小于设定阀值x且发动机主油道压力p持续下降，发动机主油道压力p持续下降是指在发动机稳定转速范围内出现的；若否，则继续运行发动机；若是，此时发动机控制器识别发动机缺机油，则进入步骤s300。

12、s300，发动机控制器识别发动机缺机油，触发报警功能，提醒驾驶员是否停机，驾驶员判断当前工况是否可以停机，若可以则进入步骤s400；若不可以则进入步骤s500；

13、s400，发动机控制器控制发动机回到怠速状态并停机，对油底壳等润滑零部件进行检查处置。

14、s500，发动机控制器控制电磁阀打开，油底壳上体中的机油在整车储气罐的压缩空气作用下压入发动机主油道中，发动机继续正常运行，直到发动机主油道压力p降到0时发动机控制器控制发动机停机。

15、优选的，本专利技术还包括在发动机完全丧失润滑能力且必须持续运行车辆的情况下，发动机控制器控制电磁阀打开，油底壳上体中的机油在整车储气罐的压缩空气作用下压入发动机主油道，发动机短时间内正常运行。当在一些危急时刻，虽然油底壳漏油甚至完全失去润滑油但发动机必须持续运行以满足车辆完成特殊作业的情况下，虽然发动机控制器已发出报警信号，但驾驶员无法正常停机检查，此时触发润滑保护装置，发动机控制器自动控制电磁阀打开，油底壳上体中的机油在储气罐气压作用下，将机油压入发动机主油道，保证发动本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种发动机润滑保护装置，其特征在于包括：油底壳上体(1)，用以存储机油；整车储气罐(2)，用以提供压缩气体；电磁阀(3)，所述电磁阀(3)的一端与所述整车储气罐(2)相连通，所述电磁阀(3)的另一端与油底壳上体(1)的上端连通，所述电磁阀(3)与发动机控制器电性连接；双向阀(4)，所述双向阀(4)一端连通油底壳上体(1)的下端且另一端和发动机主油道(5)相连通，当发动机运行后发动机主油道(5)的机油通过所述双向阀(4)进入油底壳上体(1)进行存储；压力传感器(6)，所述压力传感器(6)设置在发动机主油道(5)中，所述压力传感器(6)与发动机控制器电性连接；其中，所述发动机控制器通过压力传感器(6)的信号自动识别发动机缺机油时，所述发动机控制器控制所述电磁阀(3)开启，从而使所述油底壳上体(1)的机油在整车储气罐(2)内的压缩气体的气压作用下经过双向阀(4)进入所述发动机主油道(5)。

2.根据权利要求1所述的一种发动机润滑保护装置，其特征在于：还包括调压阀(7)，设置于所述整车储气罐(2)与所述电磁阀(3)之间，且所述调压阀(7)用于调节进入所述油底壳上体(1)内的压缩气体的压力。

3.根据权利要求1所述的一种发动机润滑保护装置，其特征在于：还包括单向阀(8)，设置于所述油底壳上体(1)与所述电磁阀(3)之间。

4.根据权利要求1所述的一种发动机润滑保护装置，其特征在于：所述双向阀(4)包括外壳(41)、锥形密封体(42)、第一弹簧(43)、钢球(44)、第二弹簧(45)和连接堵头(46)；所述外壳(41)内部设置有机油流动的通道，所述连接堵头(46)上端和油底壳上体(1)连接且下端和所述外壳(41)内壁连接，所述锥形密封体(42)上端通过第二弹簧(45)和所述连接堵头(46)抵接，所述锥形密封体(42)的下端外部为密封锥面且和所述外壳(41)内部的台阶密封配合；所述锥形密封体(42)上设置有机油流动的通道，所述钢球(44)的上端和所述锥形密封体(42)内部的台阶密封配合，所述钢球(44)的下端通过第一弹簧(43)和所述锥形密封体(42)内腔抵接。

5.根据权利要求4所述的一种发动机润滑保护装置，其特征在于：所述外壳(41)的下部通过螺纹与发动机主油道(5)连接，所述连接堵头(46)上端和油底壳上体(1)通过螺纹连接。

6.一种发动机润滑保护的控制策略，其特征在于采用上述权利要求1～5所述的发动机润滑保护装置，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种发动机润滑保护的控制策略，其特征在于还包括在发动机完全丧失润滑能力且必须持续运行车辆的情况下，发动机控制器控制电磁阀(3)打开，油底壳上体(1)中的机油在整车储气罐(2)的压缩空气作用下压入发动机主油道(5)，发动机短时间内正常运行。

8.根据权利要求6所述的一种发动机润滑保护的控制策略，其特征在于步骤S200还包括如下步骤：压力传感器(6)检测到发动机主油道(5)压力P大于或等于设定阀值X时，双向阀(4)向上导通，机油从发动机主油道(5)进入到油底壳上体(1)存储。

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【技术特征摘要】

3.根据权利要求1所述的一种发动机润滑保护装置，其特征在于：还包括单向阀(8)，设置于所述油底壳上体(1)与所述电磁阀(3)之间。

4.根据权利要求1所述的一种发动机润滑保护装置，其特征在于：所述双向阀(4)包括外壳(41)、锥形密封体(42)、第一弹簧(43)、钢球(44)、第二弹簧(...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓建林，覃壮革，覃文，黎华文，覃振乾，庞勇，
申请(专利权)人：广西玉柴机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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