用于延长发动机中的油寿命的系统和方法与流程

用于延长发动机中的油寿命的系统和方法


背景技术:



1.本文中所公开的主题涉及往复式发动机,并且更特别地涉及延长针对往复式发动机的油寿命。
2.燃烧含碳燃料(诸如,汽油或柴油)的往复式发动机(例如,往复式内燃发动机)将润滑油分配到发动机的移动构件,以使摩擦磨损最小化。发动机所有者和操作者尝试通过借助于增加油寿命来增加维修之间的时间而减少总油使用和维修成本。油使用不仅由在油寿命结束时所必需的换油构成,而且还由在操作期间的油耗构成。增加油寿命增加了发动机可用性,这也改进针对发动机所有者的盈利能力。油寿命可通过增大总油体积来延长,但这不减少总油使用,并且包括针对远程设施的实际限制。可使用与有意增加油耗率相关联的更高的补充油率来延长油寿命,这增加新鲜化率(sweetening ratio),但这增加总油使用。另外,用以使油降解延迟的油添加剂可对增加油寿命有效,但这也增加针对油的成本。因此,需要在减少油使用和成本的同时延长维修间隔。


技术实现要素:



3.本技术的主题是用以通过基本上延长减小的油体积(与如今在往复式发动机中使用的已知的油体积相比)的油寿命并且不增加往复式发动机的油耗来降低与往复式发动机的操作相关联的油成本的系统和方法。
4.在下文中总结在范围上与原先要求保护的主题相应的某些实施例。这些实施例不旨在限制要求保护的主题的范围,而是更确切地说,这些实施例仅旨在提供本主题的可能的形式的简短概要。实际上,本主题可包含可与下文中所阐明的实施例类似或不同的各种各样的形式。
5.在第一实施例中,提供了一种系统。该系统包括配置成以0.25 g/kw-hr或小于0.25 g/kw-hr消耗油并且使用补充油的往复式发动机。往复式发动机包括发动机贮油槽。该系统配置成在操作期间维持往复式发动机中的油体积,使得油在往复式发动机中的停留时间处于或小于1000小时。
6.在第二实施例中,提供了一种连接以使一定体积的贮存油循环通过往复式发动机的油系统。该系统包括构造成接收在循环通过往复式发动机之后的一定体积的贮存油的发动机贮油槽。该系统还包括油再调节回路,油再调节回路连接到发动机贮油槽,并且配置成在操作期间使贮存油循环通过往复式发动机之前接收离开发动机贮油槽的一定体积的贮存油,油再调节回路包括用以对贮存油进行脱气的脱气器。该系统进一步包括供应装置,其供应与一定体积的贮存油分离的一定体积的补充油,并且连接以将一定体积的补充油与一定体积的贮存油在往复式发动机的操作期间的消耗相关联,其中,往复式发动机配置成以0.25 g/kw-hr或小于0.25 g/kw-hr消耗油,并且,油系统配置成保持油在往复式发动机中的停留时间处于或小于1000小时。
7.在第三实施例中,提供了一种用于使油循环通过使用补充油的往复式发动机的方法。该方法包括以处于或小于0.25 g/kw-hr的油耗操作往复式发动机。该方法还包括在操
作期间维持往复式发动机中的油体积并且使用补充油来维持油体积,其中,油在往复式发动机中的停留时间处于或小于1000小时。
附图说明
8.在参考附图来阅读以下的详细描述时,本主题的这些和其它特征、方面以及优点将变得更好理解,其中,贯穿附图,相似的字符表示相似的部分,其中:图1是往复式发动机系统的部分的实施例的示意性框图;图2是定位于缸体内的活塞的实施例的横截面视图;图3是贮槽油体积对油降解/新鲜化的影响的图解表示;图4是贮槽油体积对随时间的油降解的影响的图解表示;图5是用于往复式发动机的油补充系统的实施例的示意图;图6是发动机贮油槽(例如,具有位于底部处的拾取器)的实施例的示意图;图7是发动机贮油槽(例如,具有凹槽)的实施例的示意图;图8是具有主油回路和辅助回路(例如,具有联接到主油回路的辅助回路)的往复式发动机系统的实施例的示意图;图9是具有主油回路和辅助回路(例如,具有双向泄放/安全管线)的往复式发动机系统的实施例的示意图;以及图10是具有主油回路和辅助回路(例如,具有与主油回路分离的辅助回路)的往复式发动机系统的实施例的示意图。
具体实施方式
9.将在下文中描述本主题的一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述,可能未在说明书中描述实际实施方式的所有特征。应当意识到,在对任何这样的实际实施方式的开发中,如在任何工程或设计项目中那样,必须作出许多特定于实施方式的决策,以实现开发者的可能因实施方式而异的具体目标,诸如,对与系统相关的约束条件和与商业相关的约束条件的依从性。此外,应当意识到,这样的开发努力可能复杂并且耗时,但对于得益于本公开的普通技术人员而言,这样的开发努力将不过是设计、制作以及制造的常规任务。
10.当介绍本主题的各种实施例的元件时,冠词“一”、“一个”、“该”以及“所述”旨在意味着存在元件中的一个或多个。用语“包含”、“包括”以及“具有”旨在为包括性的,并且意味着可能存在除了所列出的元件之外的额外的元件。
11.本公开的实施例能够实现延长针对往复式发动机(例如,往复式内燃发动机)的油寿命。在所公开的实施例中,总油体积显著地减小(例如,相对于同一发动机典型地利用的推荐的油体积或正常油体积),以使油停留时间最小化至1000小时或更短,以延长油寿命。油寿命可延长,以实现无限油寿命(即,油降解的渐近线小于油的报废极限)。特别地,在使所利用的总油体积最小化时,在稳态油浓度与补充油浓度之间的在浓度方面的改变小于油的报废极限。减小总油体积并且使油停留时间最小化导致在补充油率方面的成比例提高,这提高新鲜化率,从而能够实现延长油寿命。在某些实施例中,发动机的贮槽或油盘中的油(例如,贮存油)的总体积减小(例如,相对于贮槽油体积容量),而不降低在发动机贮油槽中
的拾取器(用于向发动机提供油)上方的贮存油的上部高度(head height,有时也称为落差、蓄液高度)。在某些实施例中,贮存油可在再循环通过发动机之前持续地被调节(脱气)。例如,辅助回路(例如,油再调节回路)可联接到包括脱气器和泵(例如,辅助泵)的发动机贮油槽。在一些实施例中,辅助回路可联接到具有油泵(例如,其在比辅助泵更高的压力下操作)的主回路(例如,主油回路),其中,油可从辅助回路向主回路提供且随后向发动机提供。在其它实施例中,辅助回路可与主回路分离,并且使贮存油在脱气器与发动机贮油槽之间再循环。使总油体积最小化以延长油寿命减少油使用、延长维修间隔,并且使用可进一步延长油寿命的其它再调节措施来提供潜在利用。
12.在以下的讨论中,补充油被定义为从往复式发动机外部的位置(例如,补充油罐)向往复式发动机提供的未使用的油。贮存油被定义为存在于发动机贮油槽中的油。
13.转到附图,图1图示了发动机驱动的功率生成系统8的部分的实施例的框图。如在下文中详细地描述的,系统8包括具有一个或多个燃烧室12(例如,1、3、4、5、6、7、8、10、12、14、16、18、20或更多个燃烧室12)的发动机10(例如,往复式内燃发动机)。在某些实施例中,发动机10配置成以0.25g/kw-hr或小于0.25g/kw-hr消耗油(即,失油)并且使用补充油。例如,发动机10可以以0.25、0.20、0.15、0.10或0.5g/kw-hr或小于0.25、0.20、0.15、0.10或0.5g/kw-hr消耗油。空气供应器14构造成向每个燃烧室14提供经增压氧化剂16,诸如空气、氧气、富氧空气、减氧空气或它们的任何组合。燃烧室12还构造成从燃料供应器19接收燃料18(例如,液体和/或气态燃料),并且,燃料-空气混合物在每个燃烧室12内点燃并且燃烧。热的经增压燃烧气体引起与每个燃烧室12相邻的活塞20在缸体26内线性地移动,并且使由气体施加的压力转换成旋转运动,这引起轴22旋转。而且,轴22可联接到负载24,负载24经由轴22的旋转提供动力。例如,负载24可为可经由系统10的旋转输出来生成功率的任何合适的装置,诸如发电机。另外,尽管以下的讨论将空气称为氧化剂16,但任何合适的氧化剂可与所公开的实施例一起使用。类似地,燃料18可为任何合适的气态燃料,例如,诸如天然气、伴生石油气、丙烷、沼气、污水气、填埋气、煤矿气。
14.本文中所公开的系统8可适于在固定应用中(例如,在工业功率生成发动机中)或在移动应用中(例如,在轿车或飞机中)使用。发动机10可为二冲程发动机、三冲程发动机、四冲程发动机、五冲程发动机或六冲程发动机。发动机10还可包括任何数量的燃烧室12、活塞20以及相关联的缸体(例如,1-24)。例如,在某些实施例中,系统8可包括具有在缸体中往复运动的4、6、8、10、16、24或更多个活塞20的大型工业往复式发动机。在一些这样的情况下,缸体26和/或活塞20可具有约13.5-34厘米(cm)之间的直径。在一些实施例中,缸体26和/或活塞20可具有约10-40 cm、15-25 cm或约15 cm之间的直径。在某些实施例中,活塞20可为钢活塞或铝活塞,其中,在活塞20的顶部环槽中存在耐ni环插入件。系统8可生成在从10 kw至10 mw的范围中的功率。在一些实施例中,发动机10可在小于约1800转每分钟(rpm)下操作。在一些实施例中,发动机10可在小于约2000 rpm、1900 rpm、1700 rpm、1600 rpm、1500 rpm、1400 rpm、1300 rpm、1200 rpm、1000 rpm、900 rpm或750 rpm下操作。在一些实施例中,发动机10可在约750-2000 rpm、900-1800 rpm或1000-1600 rpm之间操作。在一些实施例中,发动机10可在约1800 rpm、1500 rpm、1200 rpm、1000 rpm或900 rpm下操作。例如,示例性发动机10可包括waukesha发动机(例如,waukesha vgf、vhp、apg、275gl)。例如,示例性发动机10可包括jenbacher发动机(例如,jenbacher 2型、3型、4型、6型、9型)。
15.图2是活塞组件25的实施例的侧视横截面视图,活塞组件25具有设置于往复式发动机10的缸体26(例如,发动机缸体)内的活塞20。缸体26具有限定圆柱形腔30(例如,膛孔)的内环形壁28。活塞20可由轴向轴线或方向34、径向轴线或方向36以及周向轴线或方向38限定。活塞20包括顶部部分40(例如,顶部槽脊)和围绕活塞20周向地(例如,沿周向方向38)延伸的顶环形槽42(例如,顶槽、最顶部槽或顶部压缩环槽)。顶环44(例如,顶部活塞环或顶部压缩环)可定位于顶槽42中。
16.顶环44构造成从顶槽42向外径向地突出,以接触缸体26的内环形壁28。顶环44大体上阻止燃料18和空气16或燃料-空气混合物82从燃烧室12逸出和/或促进维持合适的压力以使膨胀的热燃烧气体能够引起活塞20的往复运动。此外,例如,顶环44可构造成促进涂覆内环形壁28并且控制发动机10内的热量和/或摩擦的油的刮除。
17.如所显示的,活塞20包括围绕活塞20周向地延伸的底环形槽46(例如,底部环槽、最底部槽或油环槽)。底环48(例如,底部活塞环或油环)设置于底槽46内。油环48可从底槽46向外径向地突出,以接触缸体26的内壁28。油环48大体上构造成刮除在缸体26的内壁28上形成一层的油并且控制缸体26内的油流。
18.在一些实施例中,一个或多个额外的环形槽50(例如,额外的环槽或额外的压缩环槽)可在从顶槽42与底槽46之间围绕活塞20周向地延伸。在一些实施例中,一个或多个额外的环52(例如,额外的环或额外的压缩环)可设置于一个或多个额外的环槽50中的每个内。额外的环52可构造成阻止窜漏和/或构造成从缸体26的内环形壁28刮除油。
19.如所显示的,活塞20经由连接杆56和销58附接到曲轴54。曲轴54使活塞20的往复线性运动转化成旋转运动。如上文中所讨论的,当活塞20移动时,曲轴54旋转以给负载24(在图1中显示)提供动力。贮槽或油盘59设置于曲轴54下方或周围。贮槽59是具有油贮存器(例如,用于贮存油)的湿式贮槽。如所显示的,燃烧室12定位成与活塞20的顶部槽脊80相邻。燃料喷射器60向燃烧室12提供燃料18,并且,进气阀62控制空气16到燃烧室14的递送。排气阀64控制来自发动机10的排出气体的排放。然而,应当理解,可利用用于向燃烧室12提供燃料18和空气16和/或用于排放排出气体的任何合适的元件和/或技术。在操作中,燃料18与燃烧室12中的空气16的燃烧引起活塞20在缸体26的腔30内沿轴向方向34以往复方式(例如,来回地)移动。
20.目前的实施例包括操作发动机10,同时使总油体积最小化或减小总油体积(例如,相对于同一发动机典型地利用的推荐的油体积或正常油体积),以使发动机10中的油停留时间最小化至1000小时或更短,以延长油寿命。在某些实施例中,发动机10中的总油体积可减小至同一发动机10中所利用的正常总油体积或推荐的总油体积的三分之一、二分之一或四分之一(或另一分数)。由于在发动机10中利用较小的总油体积,因而在贮槽59中存在较少的贮存油。虚线66表示贮槽59中的贮存油的典型的体积,而线68表示贮槽59中的贮存油的减小的体积。减小总油体积并且使油停留时间最小化导致在补充油率方面的成比例提高,这提高新鲜化率(即,新鲜油与经降解油的比例;其中,新鲜化被定义为如下的过程:使新鲜的未经降解油与经降解油混合,以改进油特性,而不增加油耗(即,油损失),从而能够实现延长油寿命。
21.图3是贮槽油体积对油降解/新鲜化的影响的图解表示70。y轴线72表示油降解(例如,经由氧化),并且,x轴线74表示针对代表性发动机10中的油时间。虚线和符号76表示针
对在代表性发动机10中利用正常贮槽油体积(例如,40升油)的四分之一的数据,并且,实线和符号78表示在代表性发动机10中利用正常贮槽油体积(例如,162升油)的数据。在利用关于发动机10的减小的贮槽油体积和正常贮槽油体积两者时,还利用了补充油。针对线和符号76、78两者,符号表示测量数据,并且,线表示建模数据。如图解表示70中所显示的,利用减小的油体积导致在油降解率方面的更高的成比例的减小和在新鲜化方面的相应的增加。
22.可延长油寿命,以实现无限油寿命(即,油降解的渐近线小于油的报废极限)。特别地,在使所利用的总油体积最小化时,稳态油浓度与补充油浓度之间的在浓度方面的改变小于油的报废极限。经降解油的浓度是c。定义整个发动机10周围的控制体积,针对油降解的微分方程如下:
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(1)注意到,体积流入是补充油,体积流出是油耗,并且,q
inflow (q
流入
)= q
outflow (q
流出
)= q。注意到,总油体积是。因此,
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(2)在稳态下,;针对稳态下的浓度而求解导致:,
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(3)其中,油在发动机10中的停留时间被定义为总油体积除以体积油补充流动速率的比率()。如上文中所注意到的,为了利用发动机10中的较小的总油体积来达到无限油寿命,油在发动机10中的停留时间处于或小于1000小时。在某些实施例中,油在发动机10中的停留时间处于或小于900小时、处于或小于800小时、处于或小于700小时、处于或小于600小时或者处于或小于500小时。
23.图4是贮槽油体积对随时间的油降解的影响的图解表示80。y轴线82表示油降解(例如,经由氧化),并且,x轴线84表示代表性发动机10中的油时间。虚线88表示针对油的报废线。实线90表示针对在正常油耗下在代表性发动机10中利用正常贮槽油体积的数据。细实线91表示针对在正常油耗下在代表性发动机10中利用正常贮槽油体积的二分之一的数据。点划线92表示针对在正常油耗下在代表性发动机10中利用正常贮槽油体积的四分之一的数据。点点划线94表示针对在增加的油耗下在代表性发动机10中利用正常贮槽油体积的四分之一的数据。如图解表示80中所显示的,当在代表性发动机10中利用正常贮槽油体积时,油降解水平(如用线90显示的那样)随时间持续地提高,直到油降解水平超过报废极限88为止。形成对照的是,当在代表性发动机10中利用减小的贮槽油体积时,油降解水平(如用线92、94显示的那样)最初以较高速率提高并接近报废极限88,但然后变平(即,平稳化),并且从不超过报废极限88(即,油降解的渐近线小于油的报废极限)。常规认知是通过由于减小的初始降解率而增大总油体积来增加油寿命。与常规认知相反,减小总油体积以缩短处于或小于1000小时的停留时间将渐近降解水平降低到低于针对油的报废极限,从而尽管
初始降解率更高,但能够实现无限油寿命。减小的总油体积减少在换油时替换的油的量,这进一步降低油成本。应当注意到,油降解和报废率可基于除了氧化之外的不同的测量值(例如,硝化或总酸值)。应当注意到,对于大多数油度量(例如,氧化、硝化、tan),期望的是降解低于报废极限。然而,对于某些度量(例如,tbn),期望的是度量保持高于报废极限。在某些实施例中,对于油度量(例如,粘度),处于可接受范围内是期望的。
24.图5是用于往复式发动机10的油补充系统95的示意图。发动机10联接到向发动机10提供油的主油回路96。主油回路96包括用于从贮槽59获得油的位于贮槽59中的拾取器98和用于使油沿着回路96移动到发动机10的泵105(例如,主油泵)。由于贮槽59中的贮存油较少,因而理想的是,将贮存油位保持于贮槽59中的拾取器98上方的上部高度102处。上部高度102是由从发动机10外部的补充罐106向贮槽59提供的补充油维持的位于入口104上方的距离或油位。在某些实施例中,为了在不降低上部高度102的情况下,减小贮槽59中的油体积,一个或多个物体或替代物108可放置于贮槽59中,以替代贮槽59中的贮存油,使得贮存油位至少位于上部高度102处。在某些实施例中,通常将位于贮槽中(如果以正常贮槽油体积操作发动机10)的贮存油可位于补充油罐106中并且被利用于新鲜化(即,补充发动机10中的油)。因而,相同量的油可用于通常可用的发动机10。
25.一个或多个传感器110可设置于贮槽59中或设置成与贮槽59相邻,以测量贮槽59中的贮存油的量。一个或多个传感器110可包括水平仪或光学传感器。在某些实施例中,传感器110可与可操作地耦合的发动机控制模块(ecm)或发动机控制单元(ecu) 112(例如,控制器)通信,以与发动机10和油补充系统95通信。在某些实施例中,基于来自一个或多个传感器110的反馈,ecu 112可提供用于将补充油从补充油罐106向贮槽59提供以将贮槽59中的贮存油位保持于上部高度102处的控制信号。在某些实施例中,如果在向贮槽59提供补充时出现问题,则ecu 112可更改发动机10的操作(例如,以降低的速度、降低的负载或降低的功率操作发动机10或关闭发动机10)。
26.ecu 112包括可操作地耦合到非暂时性计算机可读介质或存储器116的处理器114。计算机可读介质116可能够从ecu 112全部地或部分地移除。计算机可读介质116包含被处理器114使用来执行本文中所描述的方法中的一个或多个的指令。更具体地,存储器116可包括诸如随机存取存储器(ram)的易失性存储器和/或诸如只读存储器(rom)、光学驱动器、硬盘驱动器或固态驱动器的非易失性存储器。另外,处理器114可包括一个或多个专用集成电路(asic)、一个或多个现场可编程门阵列(fpga)、一个或多个通用处理器或它们的任何组合。此外,用语处理器不仅仅限于在本领域中被称为处理器的那些集成电路,而是广义地指计算机、处理器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路以及其它可编程电路。ecu 112可诸如从传感器、致动器以及其它构件接收一个或多个输入信号(输入1……
输入n),并且可将一个或多个输出信号(输出1……
输出n)诸如输出到传感器、致动器以及其它构件。
27.为了能够实现以最小油位操作发动机,可修改油拾取器。例如,如图6中所图示的,拾取器98的入口104可位于贮槽59的底部118处。备选地,如图7中所图示的,贮槽59可为浅的,但包括位于贮槽59的底部118上(例如,远离底部118延伸)的深凹槽120。凹槽包括相对于发动机贮油槽59的剩余部分更大的深度。拾取器98的入口104可在凹槽120内定位成与贮槽59的底部相邻,以使拾取器98的入口104周围的贮存油位最大化。
28.随着油体积减小,油含气量(oil aeration)增加,因为,油在贮槽59中的停留时间缩短(例如,在将贮槽油体积减小到正常水平的四分之一时,贮槽59中的停留时间也可缩短到具有正常贮槽油体积的正常停留时间的四分之一)。在图8-10中提供了油再调节系统133。特别地,油再调节系统133可包括辅助回路124(例如,油再调节回路),辅助回路124用于在油再循环通过发动机10之前对贮存油进行脱气(例如,持续地脱气)。在某些实施例中,可选择性地利用辅助回路124。贮存油的脱气能够实现在发动机10中利用较低的总油体积并且延长油寿命。尽管讨论了脱气,但对油进行再调节(例如,添加添加剂)的其它形式可沿着辅助回路124并入或形成单独的回路的部分。
29.图8是具有主油回路96和辅助回路124的往复式发动机系统8的实施例的示意图。如上文中所描述的,主油回路96包括主油泵100,主油泵100沿着主油回路96设置,以向发动机10提供油。辅助回路124包括沿着回路124设置的泵126(例如,辅助泵)和脱气器128。泵100在比泵126更大的压力下操作。辅助回路124联接到主油回路96或与主油回路96串联。如所描绘的,脱气器128是脱气旋风分离器。在某些实施例中,另一装置(例如,具有叶轮)可被利用于脱气器128。如所描绘的,贮存油经由泵126沿着回路124被泵送到脱气器128。泵126可在大气压下从贮槽59接收油,并且在略大于大气压(例如,比大气压更大大约5 psi(34.5 kpa))下将油排放到脱气器128。在某些实施例中,脱气器128可被利用来将贮存油脱气到低于约20%的油含气量(加上或减去1%)。脱气器128包括经由管线132将空气排放回到贮槽59的排气口130。脱气器128在大气压下沿着主油回路96排放油。油泵100在大气压下接收油,并且在较高压力(例如,比大气压更高约60 psi(413.7 kpa))下将油排放到发动机10。在某些实施例中,一个或多个传感器可沿着回路96、124沿着不同点设置,以如由箭头133所指示的那样测量油的含气量。传感器可与ecu 112通信。在某些实施例中,ecu 112可调节贮存油的脱气。
30.图9是往复式发动机系统8的实施例的示意图,往复式发动机系统8具有主油回路96和辅助回路124,辅助回路124具有双向泄放/安全管线134。主油回路96和辅助回路124如在上文中在图8中描述的那样,其中,存在一个例外状况。往复式发动机系统8包括在贮槽59与回路96、124之间的汇合点之间延伸的双向泄放/安全管线134。在某些实施例中,在条件容许不利用辅助回路124时(例如,在关于泵126和/或通气处理器128存在问题时),可经由双向泄放/安全管线134直接地向位于泵100的上游的主油回路96提供贮存油。在某些实施例中,在关于发动机10或泵100存在问题的情况下,经脱气油可经由双向泄放/安全管线134再循环回到贮槽59。
31.图10是往复式发动机系统8的实施例的示意图,往复式发动机系统8具有主油回路96和辅助回路124,其中,辅助回路14与主油回路96分离。主油回路96和辅助回路124如在上文中在图8中描述的那样,其中,存在一个例外状况。辅助回路124与主油回路96分离。因而,经脱气贮存油从脱气器128沿着辅助回路124排放到贮槽59。
32.油报废极限基于发动机制造商和发动机类型(例如,汽油、柴油、天然气)而变化。报废极限典型地基于针对氧化、硝化、总碱值(tbn)、总酸值(tan)以及粘度的度量。油的代表性报废极限在表i中如下:表i
油含气量被定义为油中所包含的总气体。含气量由所夹带的气体(即,溶解气体)和自由气体(即,气泡)两者构成。含气量将被定义为使用针对油的本生系数0.10来基于亨利-道尔顿定律而在105 pa的压力和273k的温度下测量的总气体体积。
33.所公开的实施例的技术效果包括提供用于延长针对以0.25g/kw-hr或小于0.25g/kw-hr消耗油并且使用补充油的往复式发动机(例如,往复式内燃发动机)的油寿命的系统和方法。在所公开的实施例中,总油体积显著地减小(例如,相对于同一发动机典型地利用的推荐的油体积或正常油体积或油体积容量),以使油停留时间最小化至1000小时或更短以延长油寿命。减小总油体积并且使油停留时间最小化导致在补充油率方面的成比例提高,这提高新鲜化率,从而能够实现延长油寿命。在某些实施例中,贮存油可在再循环通过发动机之前持续地被调节(脱气)。使总油体积最小化以延长油寿命减少油使用、延长维修间隔,并且使用可进一步延长油寿命的其它再调节措施来提供潜在利用。这可导致对于发动机的操作者的成本节省并且有益于环境。
34.本书面描述使用示例来公开本主题(包括最佳模式),并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本主题(包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法)。本主题的可专利性范围由权利要求书定义,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元件,或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件,则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。
35.本文中所提出并且要求保护的技术被引用并且应用于有实际性质的实质性对象和具体示例,所述实质性对象和具体示例可论证地改进本技术领域并且因此不是抽象的、无形的或纯理论的。而且,如果本说明书的末尾所附的任何权利要求书包含指定为“用于[执行]
……
[功能]的器件”或“用于[执行]
……
[功能]的步骤”的一个或多个元件,则旨在
这样的元件将根据35 u.s.c. 112(f)而解释。然而,对于包含以任何其它方式指定的元件的任何权利要求书,旨在这样的元件将并非根据35 u.s.c. 112(f)而解释。

技术特征:


1.一种系统,包括:往复式发动机,其配置成以0.25 g/kw-hr或小于0.25 g/kw-hr消耗油并且使用补充油,其中,所述往复式发动机包括发动机贮油槽,其中,所述系统配置成在操作期间维持所述往复式发动机中的油体积,使得油在所述往复式发动机中的停留时间处于或小于1000小时。2.根据权利要求1所述的系统,包括油再调节回路,所述油再调节回路联接到所述往复式发动机,并且配置成在使所述贮存油再循环通过所述往复式发动机之前,对所述发动机贮油槽中的贮存油进行脱气,其中,所述油调节系统联接到所述发动机贮油槽,并且包括用以对所述贮存油进行脱气的脱气器。3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述脱气器配置成在所述往复式发动机的操作期间将所述贮存油脱气至低于约20%油含气量。4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述油的降解具有不超过所述油的报废极限的稳定水平。5.一种连接以使一定体积的贮存油循环通过往复式发动机的油系统,包括:发动机贮油槽,其构造成接收在循环通过所述往复式发动机之后的所述一定体积的贮存油;油再调节回路,其连接到所述发动机贮油槽,并且构造成接收在使所述贮存油在操作期间循环通过所述往复式发动机之前离开所述发动机贮油槽的所述一定体积的贮存油,所述油再调节回路包括用以对所述贮存油进行脱气的脱气器;以及供应装置,其供应与所述一定体积的贮存油分离的一定体积的补充油,并且连接以将所述一定体积的补充油与所述一定体积的贮存油在所述往复式发动机的操作期间的消耗相关联,其中,所述往复式发动机配置成以0.25 g/kw-hr或小于0.25 g/kw-hr消耗油,并且,所述油系统配置成保持油在所述往复式发动机中的停留时间处于或小于1000小时。6.根据权利要求5所述的系统,包括主回路,所述主回路联接到所述发动机贮油槽,并且配置成能够实现贮存油流动到所述往复式发动机,其中,所述主回路包括沿着所述主回路设置的主油泵。7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述主回路与所述油再调节回路连接到所述发动机贮油槽分开地连接到所述发动机贮油槽。8.根据权利要求6所述的系统,其中,所述主回路与所述油再调节回路串联地联接到所述发动机贮油槽。9.根据权利要求8所述的系统,包括联接到所述主回路的旁通回路,其中,所述旁通回路配置成选择性地使所述贮存油从所述发动机贮油槽直接地到所述主回路的流动开放。10.根据权利要求6所述的系统,其中,所述油调节系统包括用以将所述贮存油从所述发动机贮油槽泵送到所述脱气器的辅助泵。11.根据权利要求10所述的系统,其中,所述主油泵配置成在比所述辅助泵更高的压力下操作。12.根据权利要求5所述的系统,其中,所述油的降解具有不超过所述油的报废极限的稳定水平。13.根据权利要求5所述的系统,其中,所述脱气器配置成在所述往复式发动机的操作
期间将所述贮存油脱气至低于约20%油含气量。14. 一种用于使油循环通过使用补充油的往复式发动机的方法,包括:以处于0.25 g/kw-hr或小于0.25 g/kw-hr的油耗操作所述往复式发动机;以及在操作期间维持所述往复式发动机中的油体积,并且使用补充油来维持所述油体积,其中,油在所述往复式发动机中的停留时间处于或小于1000小时。15.根据权利要求14所述的方法,其中,操作所述往复式发动机包括以比所述发动机贮油槽的贮油槽体积容量更少的在所述往复式发动机的发动机贮油槽中的贮存油操作所述往复式发动机,而不降低所述发动机贮油槽中的拾取器上方的所述贮存油的上部高度。16.根据权利要求14所述的方法,包括将所述往复式发动机的发动机贮油槽中的贮存油传递通过联接到所述发动机贮油槽的油再调节回路,其中,所述油调节回路包括用以对所述贮存油进行脱气的脱气器。17.根据权利要求16所述的方法,包括经由所述脱气器将所述贮存油脱气至低于约20%油含气量。18.根据权利要求16所述的方法,包括将来自所述往复式发动机的所述发动机贮油槽的所述贮存油传递通过联接到所述往复式发动机的主回路,其中,所述主回路包括沿着所述主回路设置的主油泵。19.根据权利要求18所述的方法,包括经由与所述油再调节回路分离的所述主回路将所述贮存油从所述发动机贮油槽直接地传递到所述往复式发动机。20.根据权利要求18所述的方法,包括经由联接到所述油再调节回路的所述主回路将所述贮存油从所述发动机贮油槽直接地传递到所述往复式发动机。

技术总结


提供了一种系统。该系统包括配置成以0.25 g/kw-hr或小于0.25 g/kw-hr消耗油并且使用补充油的往复式发动机。往复式发动机包括发动机贮油槽。该系统配置成在操作期间维持往复式发动机中的油体积,使得油在往复式发动机中的停留时间处于或小于1000小时。留时间处于或小于1000小时。留时间处于或小于1000小时。


技术研发人员:

R

受保护的技术使用者:

因尼欧瓦克夏内燃机公司

技术研发日:

2020.05.18

技术公布日:

2022/11/1

本文发布于:2024-09-20 21:30:35,感谢您对本站的认可!

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