通过废热回收改善机油温度

运输业对发动机的油热管理在减少二氧化碳和污染物排放的途径中尚未得到应有的重视。在认证驾驶循环期间，只有在行程的最后部分，油温才达到其热稳定值并确保了粘度方面的最佳性能，但此时有大量有害物已经排放。因此，加快预热无疑是一种让人受益的举措。本文提出使用含有热量的废气对润滑油进行预热，可在驾驶循环的早期阶段，发动机点火之后迅速达到其热稳定值。本文在涡轮增压发动机（F1C 3L IVECO）中做了一次尝试，修改了油路，以便在废气认证循环周期的冷态阶段加热机油(见图1)。实验结果证明，燃料消耗和污染物排放明显减少。此外，本文还对改进的油回路、发动机、冷却剂回路和排气管线之间的相互作用进行了深入研究，以系统视角获得机油加热技术。

图1 配备废热回收装置的的发动机机油路平面总布置

在这项工作中发现，在NEDC早期阶段的废气中可获得的平均热功率约为5 kW。在NEDC阶段的前900秒中，机油温度上升了2-5℃。此外，在NEDC的城市部分，加快油热可以使发动机的摩擦损失明显降低，从而使得燃油消耗和二氧化碳排放量减少了3.6%。冷却液的预热时间减少了约60秒，未燃烧的碳氢化合物和颗粒物分别减少了约3%和2%，而CO减少了7%，NOx减少了3%。废热回收的不利影响表现为由于热交换器交叉而在排气歧管中产生发动机背压。未来可以通过采用更大的热交换器（集成在发动机排气中）或更高通量的技术（翅片板式热交换器）将发动机背压减至90 mbar，并节省2.6%的净燃料消耗。