[发明专利]加热流体的设备和方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2012年6月29日提交的英国专利申请号1211632.2的优先权，其全部内容通过引用被并入本文，用于所有目的。

技术领域

本发明涉及汽车中广泛使用的内燃发动机。提高任何内燃发动机的效率均可帮助降低发动机的燃料消耗，从而降低运行成本和由于有害发动机排放物而造成的环境代价。

最近已经开发了许多燃料效率措施，但是，这些中的大部分集中于燃料输送至发动机的方式和最大化由供应至发动机的燃料进行的作业。然而，可采用其它措施，以减少发动机上的应变，例如，在汽车中，限制加速速度或以更高的速度提高齿轮比。

背景技术

内燃发动机使用油润滑发动机的运动部件，减小这些部件之间的摩擦，从而提高运动部件的工作寿命。随着油温度升高，油变得更稀，因而提供给运动部件较少的物理保护，但是在这些升高的温度下，通常60至80°C，油启动中的添加剂被激活并提供必要的保护。这些添加剂包括抗磨损添加剂，其在发动机部件处于60°C和更热下位于发动机内部表面上。油也用于帮助冷的发动机部件。

油的温度必需被控制，尤其是控制油的粘度，以及因此控制其适当润滑发动机运动部件的效果。已知发动机部件，尤其是运动部件温热的发动机是更节约燃油的，并且运动部件较不容易受到损坏。

混合动力车辆中油的温度可能是个特殊的问题。混合燃料发动机被设计成高效的，因而比常规发动机产生较少的热。混合燃料发动机中油的温度可因此不足够高而不能确保发动机有效运行。

内燃发动机中的油通常由发动机本身加热，但利用常规加热器单独加热油是已知的。这种常规类型的加热器可以是直接加热油的加热杆或塞。这是加热油的相对简单，因而也是成本有效的方法，但是存在缺点。杆或塞必需足够热，以转移足够的热至油，从而在合理的时间段内提高油的温度，但是，杆或塞于是很可能导致油在与杆或塞接触时燃烧。这损害油的组成，并且是潜在的火源。

在可选方案中，应用初级和次级回路。次级回路中的水被用于加热初级回路中的油。在进一步的可选方案中，利用由发动机排气提供的热加热室中的油。

本发明的目标是提供加热内燃发动机中的油的可选方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了加热流体的设备，包括：

泵；

与泵连接并提供与泵流体连通的管道；和

管道中的孔口；

其中，在使用时，泵包含流体，流体的第一部分通过泵被泵送到管道中和流体的第二部分保留在泵中，孔口限制管道中流体的第一部分的流动，和其中流体的第二部分由于流体的第二部分和泵之间的摩擦而被加热。

流体可以是液体。流体通常是油，典型地是发动机用油。油可以是石油基的或合成的。发动机用油可用于润滑内燃发动机的运动部件。

用于加热的设备可以是内燃发动机的部分和/或内燃发动机的组成部分。

本发明的优势是通过加温发动机用油可提高内燃发动机的效率。发动机的效率可以指燃油效率，因而可以指利用较少燃料以产生相同功率输出的发动机。

摩擦可以在流体的第二部分和泵的内部表面和/或部件之间。内部部件可以是泵轮、蜗壳、法兰盘、进入孔、排出孔和泵体中的一个或多个。

加温和/或加热流体将被理解为意指流体温度提高和/或升高。

流体的第一部分可对抗孔口，孔口从而限制管道中流体的第一部分的流动。

内燃发动机可具有这样的油泵：其主要功能是使发动机用油在发动机周围循环和/或润滑运动部件。

通常，油泵占发动机的能量需求的很大比例。油泵大小必须充分合适，以适当的流速在发动机周围泵送油，同时维持可接受的油压。这些条件在发动机处于升温怠速时非常难以满足。重要的是，处于升温怠速的发动机的要求被满足，而发动机在正常运行周期中在该状态中花费的时间比例相对低。

根据本发明的加热流体的设备的泵可用于同时加热流体和在发动机周围泵送流体。根据本发明的加热流体的设备的泵在需要时可用于补充油泵的功能。因此，油泵的尺寸可被减小，以匹配油泵的最常用水平的要求，超出该水平的任意要求由根据本发明的设备的泵提供。减小油泵尺寸降低油泵的能量要求，因而可降低发动机的总体燃料消耗，从而提高发动机的燃油效率。

根据本发明的油泵和泵可同时(在相同的时间)运转，以移动和加热发动机用油。可选地，根据本发明的油泵和泵可独立地运转。这可意为通过根据本发明的泵提供的在发动机周围的油的流动和加热可被单独控制。