[发明专利]车桥温度控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过流体飞溅润滑来润滑的车桥组件(axleassembly)或其它扭矩传递设备。更具体地说，本发明涉及一种装置，通过向所述车桥组件或扭矩传递设备提供加热的介质来改善车桥效率。

背景技术

车桥效率部分依赖于车桥润滑剂温度。通常，通过油底壳内的油储存器来润滑车桥，所述油借助运动部件来循环。这被称为飞溅润滑。润滑剂温度升高，则车桥效率升高。这在如下表所示的低扭矩水平时，基本上正确。

车桥效率(输出扭矩/输入扭矩)

               在35mph(ft-lbs)的输出扭矩

车桥油底壳温度 100    150    300

100°F         85.1％ 89.2％ 93.6％

175°F         93.8％ 95.1％ 96.5％

250°F         94.0％ 94.8％ 95.6％

以上数据显示，相对于100°F来说，在175°F和250°F之间运行，效率增益介于2.0和8.9％之间。最大增益出现在最低扭矩水平。效率增益被认为主要是随着温度升高而润滑剂粘性自然降低的结果。飞溅润滑的车桥组件或者其他扭矩传递设备的运行温度通常取决于所传送的扭矩、环境温度、旋转速度和所述设备上方的气流。运行温度可以刚刚高于环境温度，直至比环境温度高200°F。远高于250°F的运行温度开始导致车桥中部件耐久性问题，以及导致润滑剂本身出现问题。通常在较高的速度和/或扭矩，诸如高速路驾驶或拖车牵引时会达到这些温度。因此，希望尽可能避免这些温度。较低的运行温度通常不会导致耐久性担忧，但是如上所示，低于175°F的运行温度将导致效率较低并且燃料消耗较大。通常在低速和/或扭矩情况下，诸如市区低速驾驶时会到达这种较低的运行温度。本发明旨在使这种低运行温度最少出现。

已知在车桥组件内提供冷却导管，以避免较高的运行温度。这些导管定位在差速器组件主要部分周围，并包含来自其他设备的液压流体，这些液压流体可以冷却车桥中的组件。

还已知存在一种齿轮驱动的冷却系统，其包含热交换器，该热交换器具有管道回路，多个翅片定位在这些管道回路上，在运行过程中吸收热量并打碎抛起的油滴。

此外，已知存在一种传动装置冷却系统，该冷却系统经由位于传动装置油底壳中的热交换器循环来自散热器的发动机冷却剂。当冷却剂在发动机冷却系统中处于可能的最低温度时，从散热器抽取冷却剂，并且所述冷却剂最后才被加热，这对于冷却传动装置来说最为有效。

还已知存在一种车辆尾气暖热系统加热器系统，该加热器系统通过位于尾气系统中的热交换器来循环发动机冷却剂。这样能更快地暖热发动机冷却剂并且能在暖热过程中提升发动机效率。由于燃料雾化更为不良且要求更富集的燃料空气混合物，所以效率在该过程中下降。一旦发动机暖热起来，则由恒温设备控制温度，且温度相对恒定。利用泵使发动机润滑油、传动装置润滑油或车桥润滑油经由位于尾气系统中的热交换器进行循环，这种系统还能暖热它们。在传动装置和车桥的情况下，虽然发动机已经有现存的泵，但是还需要单独的泵来经过热交换器循环润滑油。此外，在环境温度非常低的情况下，润滑油将不容易经由线路流到热交换器中，直到润滑油被摩擦或者来自尾气的热量加热为止。

本发明将向车桥组件或其他扭矩传递设备提供热量，而不需要将润滑剂泵送到车桥外侧的单独热交换器中。还可以将润滑剂的温度保持在约200°F，以在低于约175°F的正常操作的条件下提升车桥的效率。

本发明实现了上述效果或者比上述效果更好的效果。

发明内容

因此，本发明的优势在于提出一种用于差速器组件的温度调节设备，采用了来自汽车发动机区域的冷却剂。优选，直接从发动机缸体抽取冷却剂，以快速向车桥组件提供加热效果。本发明旨在向飞溅润滑的车桥组件或其他类似扭矩传递设备提供热量，以减小或消除正常运行温度范围的较低部分，从而使效率最大化。