[发明专利]废热回收动力驱动器及用于其的润滑系统

说明书

提供了一种用于发动机的润滑系统和方法。在一些实施方式中，该润滑方法包括：利用位于动力驱动外壳中的齿轮箱驱动润滑油泵，所述齿轮箱包括废热回收系统的膨胀器的膨胀器轴；利用所述润滑油泵从位于动力驱动外壳中的润滑油底壳抽吸润滑流体；利用所述润滑流体润滑支撑所述膨胀器的膨胀器轴轴承；以及在润滑所述膨胀器轴轴承之后，将所述润滑流体转移到所述润滑油底壳。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年10月1日提交的共同拥有的美国专利申请No.62/236,127和2016年2月11日提交的美国专利申请No.62/294,058的权益，通过引用将所述申请的公开全部结合在本文中。

技术领域

本公开总体上涉及用于内部燃烧发动机的废热回收系统以及废热回收系统润滑系统和方法。

背景技术

内部燃烧发动机在燃烧过程中产生热。由燃烧过程产生的能量的大约一半可以传送至发动机的飞轮。没有用来执行有用功的排放热能通常被称为“废热”。废热回收(WHR)系统的目标是通过回收热能来捕获一些废热能，并且利用该废热能驱动膨胀器以将所回收的热能转换成动力，由此潜在地增加燃烧效率。示例膨胀器包括涡轮和活塞。

一些WHR系统利用兰金循环(RC)。RC是将热传递至RC回路中的工作流体的热力学过程。工作流体被泵送至锅炉，在该锅炉处将工作流体蒸发。蒸汽通过膨胀器，然后通过冷凝器，其中蒸汽被冷凝回液体。膨胀的工作流体蒸汽致使膨胀器旋转，由此将废热能转换成机械能。机械能可以传递至发动机系统部件，诸如泵、压缩机、发电机等等。

WHR系统复杂，需要流体回路，并且包括许多给由内部燃烧发动机提供动力的任何车辆增加重量的许多部件。因而，期望提供一种比当前WHR系统更紧凑并且不复杂的改进WHR系统。

这里描述该公开的背景是为了说明本发明的环境。并不能将其视为承认或暗示所参考的任何材料截至任何权利要求的优先权日在美国或任何其它国家中是已公布的、已知的或本发明所属领域中的部分公知常识。

发明内容

提供了用于内部燃烧发动机的废热回收动力驱动系统、废热回收系统和用于废热回收动力驱动系统的润滑系统和方法。该废热回收动力驱动系统包括废热回收系统和被构造成将动力从所述废热回收系统传递至发动机的曲轴的齿轮箱。在一些实施方式中，所述齿轮箱在由所述废热回收系统的膨胀器驱动的公共轴上机械地联接所述废热回收系统的馈送泵和润滑油泵，从而提供一种紧凑集成的冷却、润滑和动力传递系统。在一些实施方式中，整体组件包括所述齿轮箱和膨胀器，并且可作为单元从发动机移除。

在一些实施方式中，所述润滑方法包括：利用位于动力驱动外壳中的齿轮箱驱动润滑油泵，所述齿轮箱包括废热回收系统的膨胀器的膨胀器轴；利用所述润滑油泵从位于动力驱动外壳中的润滑油底壳抽吸润滑流体；利用所述润滑流体润滑支撑所述膨胀器的膨胀器轴轴承；以及在润滑所述膨胀器轴轴承之后，将所述润滑流体转移到所述润滑油底壳。

在一些实施方式中，燃烧发动机包括：曲轴；废热回收系统，该废热回收系统包括具有膨胀器轴的膨胀器；润滑油泵；联接至所述润滑油泵的输出轴；第一减速装置，该第一减速装置用于将动力从所述膨胀器轴传递至所述输出轴以驱动所述润滑油泵；以及第二减速装置，该第二减速装置用于将动力从所述输出轴传递至所述曲轴。

在一些实施方式中，一种润滑系统包括：动力驱动外壳，该动力驱动外壳包括安装在动力驱动外壳本体上的壳体罩；由所述动力驱动外壳包围的润滑油底壳；第一齿轮系，该第一齿轮系适合于由废热回收系统的具有膨胀器轴的膨胀装置驱动；输出轴，该输出轴支撑所述润滑油泵并由所述第一齿轮系驱动；以及润滑油底壳，其中所述润滑油泵被构造成从所述润滑油底壳抽吸润滑流体以润滑所述第一齿轮系。