一种机油加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种机油加热装置。


背景技术：

2.车辆的发动机和变速箱均需要采用机油润滑，在车辆冷机或冷启动时，机油温度较低，需要车辆运行一段时间才能升高温度。但是，机油温度较低时黏度较大，使得发动机的热效率和变速箱的传动效率较低，甚至容易造成机油感应塞与机油泵损坏的现象发生。因此需要一种机油加热装置对车辆机油进行加热，以升高机油温度，使发动机与变速箱正常运行。
3.相关技术中多采用各种热源对机油进行加热，例如采用电热管等电加热方式或者采用导热油等热介质方式对机油进行加热。但是，这些加热方法都需要引进外来热源，额外消耗能量，影响了车辆的能量利用效率。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题在于提供一种机油加热装置，对机油进行加热，从而在机油温度较低时提高机油温度，有效降低发动机和变速箱的摩擦功，延长发动机和变速箱寿命。同时本实用新型在不引入外来热源的前提下，可以利用发动机尾气中的热量对机油进行加热，使得能量可以二次利用，提高了能量利用率。
5.为此，本实用新型解决技术问题的技术方案是：
6.本实用新型提供了一种机油加热装置，所述装置包括机油加热器和机油循环装置：
7.所述机油加热器，包括输气管道与输油管道；所述输气管道的进气口与尾气管道相连，以接收尾气管道中的尾气；所述输油管道的出油口与油底壳连接，用于将通过所述输油管道的机油输送到所述油底壳中；
8.所述机油循环装置，包括进油端与出油端，所述进油端与所述油底壳连接，所述出油端与所述输油管道的进油口连接。
9.可选的，所述装置还包括排气背压传感器、排气尾管、尾气控制阀与尾气控制器：
10.所述排气背压传感器设置在所述尾气管道上，用于检测所述尾气管道的排气背压值，并将所述排气背压值发送给所述尾气控制器；
11.所述排气尾管的入口端与所述进气口和所述尾气管道通过所述尾气控制阀连接；
12.所述尾气控制器，用于根据接收到的所述排气背压值，控制所述尾气控制阀对于所述排气尾管和所述进气口的开度。
13.可选的，所述油底壳为发动机油底壳；所述机油循环装置为发动机油泵；所述机油加热器的输油管道为发动机输油管道。
14.可选的，所述装置还包括发动机机油温度传感器、发动机机油温度控制器与发动机机油加热控制阀：
15.所述发动机机油温度传感器设置于所述发动机油底壳内，与所述发动机机油温度控制器相连，将检测到的所述发动机油底壳内的发动机机油温度发送给所述发动机机油温度控制器；
16.所述发动机机油温度控制器用于根据接收到的所述发动机机油温度，控制所述发动机机油加热控制阀开闭；
17.所述发动机机油加热控制阀，一端与所述发动机油泵连接，另一端与所述发动机输油管道相连。
18.可选的，所述油底壳为变速箱油底壳；所述机油循环装置为变速箱油泵；所述机油加热器的输油管道为变速箱输油管道。
19.可选的，所述装置还包括变速箱机油温度传感器、变速箱机油温度控制器与变速箱机油加热控制阀：
20.所述变速箱机油温度传感器设置于所述变速箱油底壳内，与所述变速箱机油温度控制器相连，将检测到的所述变速箱油底壳内的变速箱机油温度发送给所述变速箱机油温度控制器；
21.所述变速箱机油温度控制器用于根据接收到的所述变速箱机油温度，控制所述变速箱机油加热控制阀开闭；
22.所述变速箱机油加热控制阀，一端与所述变速箱油泵连接，另一端与所述变速箱输油管道相连。
23.可选的，所述输气管道的出气口与所述排气尾管的出口端连接到同一管路上，用于排出所述输气管道和所述排气尾管中的尾气。
24.可选的，所述输气管道的进气口和所述输气管道的出气口沿所述机油加热器的输气管道成一条直线。
25.可选的，所述机油循环装置的出油端还与机油消耗装置相连。
26.可选的，所述机油加热器的输气管道的形状为m型。
27.通过上述技术方案可知，本实用新型有如下有益效果：
28.本实用新型提供了一种机油加热装置，所述装置包括机油加热器和油泵：所述机油加热器，包括输气管道与输油管道；所述输气管道的进气口与尾气管道相连，以接收尾气管道中的尾气；所述输气管道的出气口用于排出所述输气管道中的尾气；所述输油管道的出油口与油底壳连接，用于将通过所述输油管道的机油输送到所述油底壳中；所述油泵，包括进油端与出油端，所述进油端与所述油底壳连接，所述出油端与所述输油管道的进油口连接。油泵将机油从油底壳中抽出，通过管路注入机油加热器输油管道中；尾气管道与机油加热器的输气管道相接，将高温尾气注入机油加热器输气管道中，机油加热器将输气管道接收到的尾气与输油管道接收到的机油进行热交换，使得机油加热，有效降低发动机和变速箱的摩擦功。使用尾气中的热量对机油进行加热，达到不引用外来热源即可对机油进行加热的目的，使得能量可以二次利用，提高了能量利用率。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅
是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本实用新型实施例提供的一种机油加热装置的结构图；
31.图2为本实用新型实施例提供的一种机油加热装置的控制逻辑图。
具体实施方式
32.为了给出简化装置的实现方案，本实用新型实施例提供了一种机油加热装置，以下结合说明书附图对本实用新型的优选实施例进行说明。
33.相关技术对机油进行加热的装置中，多采用其他热源对机油进行加热，如电加热或热介质加热等。这些加热方法都需要引进外来热源，从而额外消耗能量。而汽车尾气中带有大量热量，使用汽车尾气作为热源对机油进行加热，可以避免增设其他热源，促进能量循环，提高能量利用率。
34.因此，本实用新型提供了一种机油加热装置，所述装置包括机油加热器和机油循环装置：
35.所述机油加热器，包括输气管道与输油管道；所述输气管道的进气口与尾气管道相连，以接收尾气管道中的尾气；所述输油管道的出油口与油底壳连接，用于将通过所述输油管道的机油输送到所述油底壳中；
36.所述机油循环装置，包括进油端与出油端，所述进油端与所述油底壳连接，所述出油端与所述输油管道的进油口连接。
37.机油循环装置将机油从油底壳中抽出，通过管路注入机油加热器输油管道中；尾气管道与机油加热器的输气管道相接，将高温尾气注入机油加热器输气管道中，机油加热器将输气管道接收到的尾气与输油管道接收到的机油进行热交换，使得机油加热，有效降低发动机和变速箱的摩擦功。使用尾气中的热量对机油进行加热，达到不引用外来热源即可对机油进行加热的目的，使得能量可以二次利用，提高了能量利用率。
38.请参阅图1，图1为本实用新型提供的一种机油加热装置。
39.图中：1、机油加热器；2、排气尾管；3、尾气控制阀；4、排气背压传感器；5、发动机油底壳；6、发动机油泵；7、发动机机油加热控制阀；8、发动机；9、发动机机油温度传感器；10、变速箱油底壳；11、变速箱油泵；12、变速箱机油加热控制阀；13、变速箱；14、变速箱机油温度传感器；15、尾气管道。
40.图中三个虚线框的内容代表本实用新型实施例的三部分，最上端为尾气管路部分，左下为发动机机油循环部分，右下为变速箱机油循环部分。
41.请参阅图1的尾气管路部分，尾气管道15与机油加热器1中输气管道的进气口连接，将发动机排放的高温尾气通过管道输入机油加热器1中的输气管道中，使机油加热器1能够将高温尾气与机油进行热交换以对机油进行加热。
42.在一些实施例中，为降低排气背压，提高发动机扭矩，改善发动机动力性能，针对尾气处理部分，进一步，所述装置还包括排气背压传感器、排气尾管、尾气控制阀与尾气控制器：
43.所述排气背压传感器设置在所述尾气管道上，用于检测所述尾气管道的排气背压值，并将所述排气背压值发送给所述尾气控制器；
44.所述排气尾管的入口端与所述进气口和所述尾气管道通过所述尾气控制阀连接；
45.所述尾气控制器，用于根据接收到的所述排气背压值，控制所述尾气控制阀对于所述排气尾管和所述进气口的开度。
46.排气背压，即发动机排气的阻力压力，排气背压过高会导致尾气管道15难以足量排气，致使气流壅塞，会导致发动机油耗劣化，降低发动机动力性能，缩短发动机寿命。
47.通过排气背压传感器4对尾气管道15的排气背压进行检测，当尾气管道15的排气背压过高时，说明机油加热器1排气效率已达最大，此时增大尾气控制阀3对排气尾管2的开度，从而使得排气尾管2分担机油加热器1的排气压力，从而在保证通入机油加热器1内的尾气量足够的同时降低尾气管道15的排气背压，从而使得尾气气流通畅，减少发动机油耗劣化，提高发动机动力性能。
48.在一些实施例中，为方便管路布置，减少管路铺设占用的空间，针对机油加热器的出气口和排气尾管的出口端部分，进一步，所述机油加热器输气管道的出气口与所述排气尾管的出口端连接到同一管路上，用于排出所述输气管道和所述排气尾管中的尾气。
49.通过将机油加热器1输气管道的出气口和排气尾管2的出口端合二为一，使得二者共用同一管道将尾气排出，能够方便管道布置，减少管道布置的材料消耗，同时为其他管路的铺设节省空间。
50.在一些实施例中，为进一步减小排气背压，减少机油加热器1的输气管道对尾气管道15输送尾气的阻力，针对机油加热器1的输气管道，进一步，所述输气管道的进气口和所述输气管道的出气口沿所述机油加热器的输气管道成一条直线。
51.通过直线式设计，减少输气管道弯曲导致的阻碍尾气传输现象，使得尾气传输通畅，以减小尾气管道15的排气背压，从而使更多高温尾气能够经过机油加热器1的输气管道用于加热机油，提高尾气的能量利用率。
52.在一些实施例中，为加快机油加热速度，提高机油加热器1的传热效率，针对机油加热器1，进一步，所述机油加热器的输气管道的形状为m型。
53.通过m型设计，可以增大输气管道与输油管道接触面积，从而使得输气管道中的高温尾气可以更好地通过输气管道壁向输油管道传热，以加热输油管道中的机油，从而加快机油加热速度，提高机油加热器1的传热效率。
54.当然，类似于u型或其他曲线型设计也可以具有增大输气管道与输油管道接触面积，提高传热效率的功能，本实用新型对输气管道的形状不做限定，可以根据车辆运行情况，尾气温度等参数设计机油加热器的管道形状，从而获得最适合该车辆的排气背压与传热效率。
55.在本实施例的一些实现方式中，所述油底壳为发动机油底壳，所述机油循环装置为发动机油泵，所述机油加热器的输油管道为发动机输油管道。
56.请一并参阅图1左下虚线框的发动机机油循环部分，包括发动机油底壳5、发动机油泵 6、发动机机油加热控制阀 7、发动机 8、发动机机油温度传感器9和发动机机油温度控制器(图上未给出)。
57.其中，发动机油泵6作为发动机机油循环部分的机油循环装置存在，驱动发动机机油通过机油加热器进行加热。
58.为了将机油温度控制在合适范围内，针对发动机机油循环部分，进一步，所述装置
还包括发动机机油温度传感器、发动机机油温度控制器与发动机机油加热控制阀：
59.所述发动机机油温度传感器设置于所述发动机油底壳内，与所述发动机机油温度控制器相连，将检测到的所述发动机油底壳内的发动机机油温度发送给所述发动机机油温度控制器；
60.所述发动机机油温度控制器用于根据接受到的所述发动机机油温度，控制所述发动机机油加热控制阀开闭；
61.所述发动机机油加热控制阀，一端与所述发动机油泵连接，另一端与所述发动机输油管道相连。
62.通过对发动机油底壳内的发动机机油温度进行测量，实时得知发动机机油的温度，从而根据温度控制发动机机油加热控制阀7的开闭。在发动机机油温度较低时打开发动机机油加热控制阀7对机油进行加热；而在发动机机油温度达到一定温度时则关闭发动机机油加热控制阀7，使机油加热器1停止对发动机机油进行加热，从而将发动机机油温度控制在需求范围内，保证发动机正常运转。
63.为进一步简化机油加热装置，减小机油加热装置的体积，针对机油循环装置，进一步，所述机油循环装置的出油端还与机油消耗装置相连。
64.其中，所述机油消耗装置可以是车辆发动机，也可以是车辆变速箱或其他需要消耗机油的装置。
65.结合上述实施例，在本实施例的一些实现方式中，发动机油泵6出油端还与发动机8相连，通过将发动机供油功能与机油加热器供油功能集成到同一发动机油泵上，可以减少机油加热装置所占空间，简化装置结构，降低成本。
66.在一些可选的实施例中，所述油底壳为变速箱油底壳；所述机油循环装置为变速箱油泵；所述机油加热器的输油管道为变速箱输油管道。
67.在一些可选的实施例中，所述装置还包括变速箱机油温度传感器、变速箱机油温度控制器与变速箱机油加热控制阀：
68.所述变速箱机油温度传感器设置于所述变速箱油底壳内，与所述变速箱机油温度控制器相连，将检测到的所述变速箱油底壳内的变速箱机油温度发送给所述变速箱机油温度控制器；
69.所述变速箱机油温度控制器用于根据接收到的所述变速箱机油温度，控制所述变速箱机油加热控制阀开闭；
70.所述变速箱机油加热控制阀，一端与所述变速箱油泵连接，另一端与所述变速箱输油管道相连。
71.图1右下虚线框为变速箱机油循环部分，图上部件变速箱油底壳10、变速箱油泵 11、变速箱机油加热控制阀 12、变速箱 13、变速箱机油温度传感器14和变速箱机油温度控制器(图上未给出)，其中变速箱油泵11作为变速箱机油循环部分的机油循环装置存在，驱动变速箱机油通过机油加热器进行加热。其管道连接与控制方法和发动机机油循环部分相似，请参阅上述发动机机油循环部分各实施例及其实现方式即可，此处不再赘述。
72.当然，上述实施例中所提到的尾气控制器、发动机机油温度控制器与变速箱机油控制器，可以作为单独的控制单元存在以对相应的控制阀进行控制，也可以集成到一个或几个控制单元上或集成到对应的控制阀上，也可以作为某一功能模块置于车辆控制系统，
例如电子控制单元(electronic control unit，简称ecu)中，本实用新型对此不做限定。
73.在本实施例的一些实现方式中，机油加热器可以设置有两条输油管道，分别为发动机输油管道与变速箱输油管道，分别接收由发动机油底壳输送的发动机机油与变速箱油底壳输送的变速箱机油，采用同一输气管道同时对发动机输油管道和变速箱输油管道传热，从而仅使用一个机油加热器同时实现了对发动机机油和变速箱机油的加热，相对于分别对二者进行加热的方式，这种方式装置结构简单、成本更低，且总体体积小，降低车辆负担。
74.同时，结合上述各实施例，在本实施例的一些实现方式中，发动机机油循环部分与变速箱机油循环部分分别独立控制，按照发动机机油温度与变速箱机油温度与机油加热温度需求，分别通过发动机输油管道与变速箱输油管道对发动机机油与变速箱机油进行加热，从而可以做到仅使用一个机油加热器对两部分机油按照需求进行加热。
75.请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的一种机油加热装置的控制逻辑图。
76.s201：判断发动机机油温度t1《t1'或变速箱机油温度t2《t2'。
77.通过发动机机油温度传感器9判断发动机机油温度测量值t1是否小于预设值t1'，通过变速箱机油温度传感器14判断变速箱机油温度t2是否小于预设值t2'。若判断t1《t1'或t2《t2'其中之一为是，则进入s202，否则进入s203。
78.s202：尾气控制阀全开机油加热器输气管道，部分关闭排气尾管。
79.尾气控制阀3打开机油加热器1的输气管道，开启部分排气尾管2，将高温尾气导引进入机油加热器1。
80.s203：尾气控制阀关闭机油加热器输气管道，全开排气尾管。
81.尾气控制阀3关闭机油加热器1的输气管道，全部开启排气尾管2，使尾气沿排气尾管2排出，机油加热器不工作。
82.s204：判断排气背压p＝p'。
83.根据排气背压传感器4判断排气背压测量值p是否等于预设值p'。若否，则进入s205；若是，则同时进入s206和s209。
84.s205：尾气控制阀调整排气尾管开度。
85.尾气控制阀根据排气背压测量值p与预设值p'的大小关系，调整排气尾管2的开度，并转回s204继续判断。
86.s206：判断发动机机油温度t1《t1'。
87.通过发动机机油温度传感器9判断发动机机油温度测量值t1是否小于预设值t1'。若为是，则进入s207；若为否，则进入s208。
88.s207：发动机机油加热控制阀打开。
89.发动机机油加热控制阀7打开，发动机油泵6将发动机机油泵入机油加热器1的发动机输油管道加热，此时转回s206继续对发动机机油温度进行判断。
90.s208：发动机机油加热控制阀关闭。
91.发动机机油加热控制阀7关闭，发动机机油不进入机油加热器1。
92.s209：判断变速箱机油温度t2《t2'。
93.通过变速箱机油温度传感器14判断变速箱机油温度t2是否小于预设值t2＇，若为是，则进入s210；若为否，则进入s211。
94.s210：变速箱机油加热控制阀打开。
95.变速箱机油加热控制阀7打开，变速箱油泵6将变速箱机油泵入机油加热器1的变速箱输油管道加热，此时转回s209继续对变速箱机油温度进行判断。
96.s211：变速箱机油加热控制阀关闭。
97.变速箱机油加热控制阀7关闭，变速箱机油不进入机油加热器1。
98.以上所述应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种机油加热装置，其特征在于，所述装置包括机油加热器和机油循环装置：所述机油加热器，包括输气管道与输油管道；所述输气管道的进气口与尾气管道相连，以接收尾气管道中的尾气；所述输油管道的出油口与油底壳连接，用于将通过所述输油管道的机油输送到所述油底壳中；所述机油循环装置，包括进油端与出油端，所述进油端与所述油底壳连接，所述出油端与所述输油管道的进油口连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括排气背压传感器、排气尾管、尾气控制阀与尾气控制器：所述排气背压传感器设置在所述尾气管道上，用于检测所述尾气管道的排气背压值，并将所述排气背压值发送给所述尾气控制器；所述排气尾管的入口端与所述进气口和所述尾气管道通过所述尾气控制阀连接；所述尾气控制器，用于根据接收到的所述排气背压值，控制所述尾气控制阀对于所述排气尾管和所述进气口的开度。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述油底壳为发动机油底壳；所述机油循环装置为发动机油泵；所述机油加热器的输油管道为发动机输油管道。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括发动机机油温度传感器、发动机机油温度控制器与发动机机油加热控制阀：所述发动机机油温度传感器设置于所述发动机油底壳内，与所述发动机机油温度控制器相连，将检测到的所述发动机油底壳内的发动机机油温度发送给所述发动机机油温度控制器；所述发动机机油温度控制器用于根据接收到的所述发动机机油温度，控制所述发动机机油加热控制阀开闭；所述发动机机油加热控制阀，一端与所述发动机油泵连接，另一端与所述发动机输油管道相连。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述油底壳为变速箱油底壳；所述机油循环装置为变速箱油泵；所述机油加热器的输油管道为变速箱输油管道。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括变速箱机油温度传感器、变速箱机油温度控制器与变速箱机油加热控制阀：所述变速箱机油温度传感器设置于所述变速箱油底壳内，与所述变速箱机油温度控制器相连，将检测到的所述变速箱油底壳内的变速箱机油温度发送给所述变速箱机油温度控制器；所述变速箱机油温度控制器用于根据接收到的所述变速箱机油温度，控制所述变速箱机油加热控制阀开闭；所述变速箱机油加热控制阀，一端与所述变速箱油泵连接，另一端与所述变速箱输油管道相连。7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述输气管道的出气口与所述排气尾管的出口端连接到同一管路上，用于排出所述输气管道和所述排气尾管中的尾气。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输气管道的进气口和所述输气管道的出气口沿所述机油加热器的输气管道成一条直线。9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机油循环装置的出油端还与机油消耗装置相连。10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述机油加热器的输气管道的形状为m型。

技术总结
本实用新型提供了一种机油加热装置，所述装置包括机油加热器和机油循环装置：所述机油加热器，包括输气管道与输油管道；所述输气管道的进气口与尾气管道相连，以接收尾气管道中的尾气；所述输油管道的出油口与油底壳连接，用于将通过所述输油管道的机油输送到所述油底壳中；所述机油循环装置，包括进油端与出油端，所述进油端与所述油底壳连接，所述出油端与所述输油管道的进油口连接。机油加热器对机油进行加热，有效降低发动机和变速箱的摩擦功，提高发动机热效率与变速箱传动效率。使用尾气中的热量对机油进行加热，达到不引用外来热源即可对机油进行加热的目的，使得能量二次利用，提高了能量利用率。提高了能量利用率。提高了能量利用率。


技术研发人员：李超 董朵 马庆镇 曾庆星
受保护的技术使用者：潍柴动力股份有限公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/9/20