[发明专利]通过分子大小和温度进行的润滑剂分离

说明书

技术领域

本发明涉及经历较大温度变化的润滑系统-例如发动机润滑系统，更具体地涉及在较宽温度跨度内控制润滑剂特性。

背景技术

本节提供帮助理解本发明但不一定是现有技术的信息。

发动机油润滑发动机的运动部件。例如，油可以润滑在气缸中往复运动的活塞、在轴承上旋转的曲轴以及驱动进气门和排气门的凸轮轴。油降低发动机中与摩擦相关的磨损。油还可涂覆金属部件来防止腐蚀。车辆发动机通常包括安装到发动机本体的油盘。在从油盘泵送并且再次循环通过发动机之前，润滑油从发动机本体排出并且收集在油盘槽中。

汽车发动机在很宽的温度范围内运转。当发动机运转时，发动机油形成与液压阻力相关的摩擦损失。在一定粘度或一定粘度范围内，这些损失被最小化。油的使用温度从冬天起动发动机时的非常冷到夏天持久运转之后的非常热变化。包括发动机油的液体的粘度随着温度而变化，并通常温度越高粘度越小。相应地，用于发动机润滑的油通常配制成多级润滑油-例如SAE10W-40和5W-30级油，所述多级润滑油包括类似降凝剂和粘度指数调节剂的添加剂以便在相当宽的温度范围内提供令人满意的润滑。这些配方在很大温度范围内提供即使不是最佳也是令人满意的粘度，而油的粘度仍然随着温度的变化而变化。具体地，发动机油在较低温度下的粘度比理想粘度高很多。仍然需要一种可以在很宽的发动机运转温度范围内更好地控制润滑剂粘度的发动机润滑系统。

发明内容

本节提供了总体综述，而不是本发明的全部范围及其所有特征的全面公开。

本发明公开了下述方法和系统：通过基于润滑剂温度使至少一种孔隙大小的分子筛从多种不同分子体积的润滑剂混合物选择性地吸附或释放一定数量的一种润滑剂分子，该方法和系统在较低温度给润滑剂提供较大组分的较小分子大小或体积的润滑剂分子并且在较高温度给润滑剂提供较大组分的较高分子大小或体积的润滑剂分子。润滑剂种类基于润滑剂分子的分子体积或大小以及分子筛的孔隙大小通过由分子筛吸附来选择性地移除或者通过从分子筛释放来选择性地释放，其中分子筛的孔隙大小随着润滑剂温度而改变。采用的分子筛被选定为在期望温度或在期望的温度范围内具有特定孔隙大小，所述特定孔隙大小将在该温度或在该温度范围内吸附或释放一种润滑剂分子。所述润滑剂具有分子体积不同的多种润滑剂分子。

在一个实施方式中，润滑系统包括配置成基于分子体积在选定温度范围内吸附特定大小的润滑剂分子的至少一种分子筛材料并且所述分子筛材料响应于温度改变到该温度范围外的温度而释放该大小的润滑剂分子。在各种实施方式中，在较低温度提供最佳粘度但在较高温度使润滑剂的粘度太低和／或润滑剂的挥发性太高的较小分子大小的润滑剂分子的至少一部分在较高温度被吸附到分子筛中并且在较低温度释放；同时或备选地，在较高温度提供最佳粘度但在较低温度使润滑剂的粘度太高的较大分子体积的润滑剂分子的至少一部分在较低温度被吸附并且在较高温度释放。所述润滑剂可含有在所有温度都保持在润滑剂中的第三大小的润滑剂分子。

提供了一种具有润滑剂槽的润滑系统，所述润滑剂槽包括附接或者紧固或固定插入件，所述插入件包括与所述槽中的润滑剂接触的分子筛材料。所述分子筛材料被配置成基于分子体积在选定温度范围内吸附特定大小的润滑剂分子并且在所述选定温度范围之外的温度释放该大小的润滑剂分子。在各种实施方式中，分子筛材料布置在润滑剂流过的渠道中。

在另一个实施方式中，润滑系统设置有润滑剂流过的区段，其中所述区段具有附接或者紧固或固定插入件，所述插入件包括接触流过所述区段的润滑剂的分子筛材料。同样，所述分子筛材料被配置成基于分子体积在选定温度范围内吸附特定大小的润滑剂分子并且在选定温度范围之外的温度释放该大小的润滑剂分子。

在又一个实施方式中，汽车包括一种润滑系统，所述润滑系统使润滑剂循环通过具有附接或者紧固或固定插入件的区段，所述插入件包括接触流过所述区段的润滑剂的分子筛材料。所述分子筛材料被配置成基于分子体积在选定温度范围内吸附特定大小的润滑剂分子并且在选定温度范围之外的温度释放该大小的润滑剂分子。