[实用新型]发动机系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及内燃发动机，并具体涉及用于减少发动机的燃料消耗的方法。 

背景技术

通常希望减少发动机的燃料消耗，以便减少发动机的运行成本和发动机的排放物。发动机的排放物与该发动机所消耗的燃料的量密切相关，在CO₂排放物的情况下尤其如此。 

影响燃料经济性的两个主要因素是： 

1)冷起动旋转曲轴(CSC)；和 

2)发动机预热(EWU)。 

对于CSC，通常需要起动机马达以旋转具有冷稠粘滞机油的发动机与未润滑因此高摩擦的内部发动机部件。前面提到的两个问题对起动机马达提供增加的惯性，并对蓄电池直接造成附加的消耗。当发动机已经起动时，蓄电池充电经由交流发电机再充电，但是牺牲燃料的经济性。 

对于EWU，一旦发动机已经起动，再一次需要该发动机努力工作，以克服冷的粘滞机油，直到达到最佳发动机运行温度和较低的油粘滞度。在EWU期间，额外的燃料被消耗以补偿较高的摩擦损耗，这进一步牺牲燃料的经济性。 

在传统的发动机中，稠的粘滞油和未润滑的内部发动机部件的影响在整个发动机中是不一致的。例如，与凸轮轴轴承相比，曲轴主轴承具有较高的和显著的摩擦损耗。因此，明确地以发动机内的较高摩擦区为目标并且减小发动机内的较高摩擦区的帮助CSC和EWU的方法将是有利的。 

因此，已经知道，希望减小用来润滑发动机的常规的润滑剂的粘 滞度，以便由于减少摩擦损耗、减少泵送损耗以及减少泵送润滑剂通过发动机所需要的功率而减少燃料消耗。但是，存在与使用在环境温度下具有非常低的粘滞度的润滑剂相关的问题，其中粘滞度随着温度的升高而减小。虽然随着温度的升高粘滞度的减小有利于燃料的经济性，但是这必需被限制，以便防止润滑薄膜在高温下破裂而带来严重的后果，例如增加轴承磨损和非常大的摩擦。因此通常的做法是，使用在高温下具有足够粘滞度的润滑剂以防止薄膜破裂，并且允许在低温下增大的并且不希望的较高摩擦和大的泵送损耗，这种做法导致使用比环境温度下所希望的更粘滞的油。 

有利的是提供一种用于减少发动机燃料消耗的改进的方法，特别是在发动机的预热阶段期间减少发动机燃料消耗的改进的方法。 

发明内容

根据本实用新型的第一方面，提供一种用于减少发动机燃料消耗的方法，其中该方法包括使用磁流变(magneto-rheological)流体以润滑该发动机，并且根据发动机的运行条件对该磁流变流体施加磁场，以改变该磁流变流体的粘滞度。 

对磁流变流体施加磁场以改变该磁流变流体的粘滞度可以包括对磁流变流体施加磁场以增加该磁流变流体的粘滞度。 

对磁流变流体施加磁场以改变该磁流变流体的粘滞度可以包括根据发动机的运行条件改变施加于该磁流变流体的磁场强度，以改变该磁流变流体的粘滞度。 

发动机运行条件可以包括与发动机相关的温度、发动机的旋转速度和发动机的载荷中的至少一个。 

对磁流变流体施加磁场以改变该磁流变流体的粘滞度可以包括在一个或多个特定的位置施加磁场，以便局部地改变磁流变流体的粘滞度。 

在一个特定位置的磁场强度可以单独地改变，与在另一个特定位置的磁场强度无关。 

每个特定的位置可以设置在两组或更多组中，并且该方法还可以 包括独立地控制在每组的磁场强度。 

该发动机可以具有由曲轴主轴承旋转地支撑的曲轴，并且该一个或多个特定的位置之一可以是该曲轴主轴承。 

该发动机可以具有由凸轮轴轴承旋转地支撑的凸轮轴，并且该一个或多个特定的位置之一可以是该凸轮轴轴承。 

该发动机可以具有由平衡器轴轴承旋转地支撑的平衡器轴，并且该一个或多个特定的位置之一可以是该平衡器轴轴承。 

该方法还可以包括根据该磁流变流体的劣化(degradation)改变施加于磁流变流体的磁场的强度。 

只有当需要增加磁流变流体的粘滞度时，该磁场可以施加于该磁流变流体。 

根据本实用新型的第二方面，提供一种发动机系统，其包括发动机，该发动机具有由多个曲轴主轴承支撑的曲轴，该曲轴主轴承由磁流变流体润滑；与每个曲轴主轴承相关的至少一个电磁铁，以便对位于相应的曲轴主轴承的区域的磁流变流体选择地施加磁场；以及控制器，以根据发动机的运行条件控制对磁流变流体的磁场的施加，以便选择地改变该磁流变流体的粘滞度。 

与曲轴轴承相关的电磁铁可以设置成至少两个可单独控制的组。 

每个曲轴轴承可以具有至少两个与其相关的可单独控制的电磁铁。