[发明专利]用于调节往复机器的润滑的旁通系统

说明书

本发明涉及用于调节往复机器的润滑的旁通系统。具体而言，公开了一种润滑旁通系统，其用于基于一个或多个操作参数控制润滑剂流至往复机器，如，二冲程发动机和二冲程压缩机。润滑旁通系统可定位成与润滑系统流体连通，润滑系统将润滑剂的初级流在预定初级流速下从润滑剂贮器输送至往复机器缸。润滑旁通系统可构造成将初级流的一部分（旁通流）在基于操作参数的旁通流速下从润滑系统转移。结果，保持在润滑系统内的润滑剂的次级流可在小于初级流速的次级流速下供应至往复机器。以此方式，润滑旁通系统可调节次级流速。

背景技术

内燃机是一类往复机器，其燃烧燃料来将存储在燃料内的化学能转换成机械能。举例来说，内燃机大体上包括容纳往复活塞的缸，且通过操作循环中燃烧燃料来产生机械能。二冲程发动机，也称为“二循环”发动机，是在两个活塞冲程（上冲程和下冲程）中执行操作循环的内燃机。尽管二冲程发动机相比于诸如四冲程发动机的其它类型的内燃机提供高功率重量比，但二冲程发动机面临满足与挥发性有机化合物（VOC）排放相关的法规要求的挑战。

二冲程发动机使用流体润滑剂来减小抵靠彼此移动的构件（诸如，发动机活塞和发动机缸）之间的摩擦。制造商或其它机构大体上提供操作者推荐润滑速率，其取决于发动机的各种操作参数，如，发动机速度和发动机负载。在某些方面，发动机速度可为曲轴的旋转速度，且发动机负载可为发动机作用的外部机械阻力的量度。

大体上，推荐润滑速率随发动机负载和/或发动机速度提高而升高。然而，现有的二冲程发动机通常缺乏使润滑速率与推荐润滑速率匹配的控制。流体润滑剂改为通常以恒定速率供应至发动机，而不论发动机的操作条件。在一些操作条件下，如，低发动机负载，实际润滑速率显著高于推荐润滑速率，导致了过量流体供应至发动机。发动机内的该过量流体润滑剂是非期望的，因为过量润滑剂可能燃烧，从而增加由发动机排放的VOC的量。

发明内容

为了解决该困难，发明了本文所述的新润滑旁通系统。如下文详细所述，该新润滑旁通系统构造成连同润滑系统工作，以调节由润滑系统供应至诸如压缩机和发动机的二冲程往复机器的润滑剂流。在一个实施例中，润滑系统包括与往复机器（例如，往复机器缸）流体连通的润滑管线和泵。流体润滑剂的初级流由泵从贮器吸取到润滑管线中。在某些实施例中，初级流速可由往复机器的速度控制，或其可由操作者手动地设置。

新润滑旁通系统可包括旁通管线、旁通阀和旁通阀控制器。旁通管线在接合部处与润滑管线流体连通，且接收在一定旁通流速下从润滑管线转移的流体润滑剂的旁通流。旁通阀沿旁通管线定位，且构造成在旁通阀控制器的控制下在打开位置与关闭位置之间移动来调整旁通流速。

称为次级流的初级流的第二部分保持在润滑管线内，且在次级流速下经由接合部行进至往复机器。由于初级流在接合部处在旁通流与次级流之间分流，故润滑旁通系统通过调整旁通流速来调节次级流速。可选地，润滑旁通系统还可包括定位在旁通阀与润滑管线之间的限制阀，其构造成限制旁通流速，从而确保保持最小次级流速，且避免不足润滑引起的对往复机器的破坏。

润滑旁通系统还构造成基于往复机器的一个或多个操作参数来调节次级流速。在一个实施例中，润滑旁通系统可构造成用于至少基于往复机器的当前负载和当前速度的次级流速的开环控制。举例来说，往复机器的当前负载和当前速度的测量结果实时传输至旁通阀控制器，且旁通阀控制器使用这些测量结果来确定适用于当前负载的目标次级流速（例如，制造商的推荐）。随后，旁通阀控制器命令旁通阀采用校准的位置来实现目标次级流速。

在另一个实施例中，润滑旁通系统可构造成用于基于往复机器的一个或多个操作参数的次级流速的闭环控制。如上文所述，旁通阀控制器构造成基于往复机器的操作参数（如，当前负载和当前速度）来确定目标次级流速，且命令旁通阀采用校准位置来实现目标次级流速。相比于上文所述的开环控制，旁通阀控制器还接收旁通流速的调整得到的当前次级流速的测量结果。随后，旁通阀控制器确定当前次级流速与目标次级流速之间的偏差。当该偏差超过阈值时，旁通阀控制器还命令旁通阀调整旁通流，以便减小偏差。

技术方案1. 一种润滑旁通系统，包括：