Схема электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания
Сущность изобретения: схема содержит электрический стартер 1, первую аккумуляторную батарею 2 и вторую аккумуляторную батарею 3, первое коммутирующее устройство 4 для переключения батарей с параллельного на последовательное соединение, второе коммутирующее устройство 5 для подсоединения батарей к стартеру 1. блок 6 управления, пороговое устройство 7, цепь 8 питания пусковых устройств, третче коммутирующее устройство 9, диод 10. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4920876/06 (22) 21.03,91 (46) 23.11.92. Бюл. ¹ 43 (71) Челябинское специальное конструкторское бюро "Ротор" (72) Ю.В.Власов, А.А.Швед, Н.П.Чумаков и
Е.И.Рымонов (56) Электрооборудование бронетанковой техники. Под. ред. А.С.Белоновского,— M., Воениздат, 1976, с.116-119, рис. 3.7.
Авторское свидетельство СССР
Nþ 1343092,М.кл. F 02 N 1 !/08, 1987.
Панель управления стартера ПУС-71.
Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1978 .
„„SU„„1776864 А1 (54) СХЕМА ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО 3АПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Сущность изобретения: схема содержит электрический стартер 1, первую аккумуляторную батарею 2 и вторую аккумуляторную батарею 3, первое коммутирующее устройство 4 для переключения батарей с параллельного на последовательное соединение, второе коммутирующее устройство 5 для подсоединения батарей к стартеру 1. блок 6 управления, пороговое устройство 7, цепь 8 питания пусковых устройств, третье коммутирующее устройство 9, диод 10. 3 ил.,3
1776864
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к пусковым устройствам двигателей, внутреннего сгорания.
Известна схема злектростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая электрический стартер, первую и вторую аккумуляторные батареи, первое коммутирующее устройство для переключения аккумуляторных батарей с параллельного соединения на последовательное, второе коммутирующее устройство для подсоединения батарей к стартеру, блок управления и цепь питания пусковых устройств, причем управляющие входы первого и второго коммутирующих устройств соединены между собой и подключены к выходу блока управления, а цепь питания пусковых устройств — к положительному полюсу первой батареи. Недостатком известной схемы является низкая надежность запуска, связанная со значительными просадками напряжения в цепях питания пусковых устройств при запуске двигателя.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой схеме является выбранная в .качестве прототипа схема злектростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая электрический стартер, первую и вторую аккумуляторные батареи, первое коммутирующее устройство для переключения батарей с параллельного соединения на последовательное, второе коммутирующее устройство для подсоединения батарей к стартеру, блок управления, пороговое устройство, элемент
ИЛИ с двумя входами и цепь питания пусковых устройств, причем управляющие входы первого (через первый вход элемента
"ИЛИ") и второго коммутирующих устройств подключены к выходам блока управления, вход порогового устройства — к электрическому стартеру, а цепь питания пусковых устройств подключена к положительному полюсу первой . аккумуляторной батареи, Кроме того, управляющий вход первого коммутирующего устройства связан через второй вход элемента ИЛИ с выходом порогового устройства. Недостатком известного устройства является следующее.
Известная схема практически исключает максимальную просадку напряжения в цепи питания пусковых устройств в наиболее тяжелый момент пуска — момент подключения батарей к стартеру.
Однако в процессе дальнейшей раскрутки стартера, при переключении батарей с параллельного соединения на последовательное, возникает просадка напряжения в цепи питания пусковых устройств, связан10 управления запуском
20 устройство для подсоединения батарей к стартеру, блок управления, пороговое уст25 ройство, цепь питания пусковых устройств, 30
55 ная с тем, что в этот момент напряжение на каждой из последовательно соединенных батарей уменьшается практически вдвое за счеттого, что в процессе переключения ЭДС стартера остается неизменной. Это может привести к отключению участвующих в запуске пусковых устройств (электроклапаны, контакторы, агрегат зажигания и др.), а также к нарушению работоспособности схемы
Цель изобретения — повышение надежности запуска за счет уменьшения просадки напряжения в цепи питания пусковых устройств при переключении батарей с параллельного соединения на последовательное, Указанная цель достигается тем, что в схему электростартерного запуска, содержащую электрический стартер, первую и вторую аккумуляторные батареи, первое коммутирующее устройство для переключения батарей с параллельного соединения на последовательное, второе коммутирующее причем управляющие входы первого и второго коммутирующих устройств подключены к выходам блока управления, согласно изобретению ooåäåíû третье коммутирующее устройство и диод, анод которого соединен с положительным полюсом первой аккумуляторной. батареи, а катод соединен с цепью питания пусковых устройств и через третье коммутирующее устройство — с положительным полюсом второй аккумуляторной батареи. Вход порогового устройства связан с положительным полюсом второй аккумуляторной батареи, а его выход — с управляющим входом третьего коммутирующего. устройства непосредственно или через блок управления.
Известно применение трех коммутирующих устройств и диода в схемах электростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания. Однако при введении этих элементов в заявляемое устройство в указанной связи с другими элементами они проявляют новые свойства, позволяющие уменьшить просадку напряжения в цепи питания пусковых устройств, что повышает надежность запуска.
На фиг. 1 представлен пример выполнения схемы злектростартерного запуска; на фиг. 2 — осциллограммы напряжений на положительных полюсах аккумуляторных батарей и в цепи питания пусковых устройств; на фиг. 3 представлен второй пример выполнения схемы электростартерного запуска.
Устройство электростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания (фиг. 1) со1776864
10
30
50 держит электрический стартер 1, первую аккумуляторную батарею 2 и вторую аккумуляторную батарею 3, первое коммутирующее устройство 4 для переключения батарей с параллельного на последовательное соединение, второе коммутирующее устройство 5 для подсоединения батарей к стартеру 1, блок 6 управления, пороговое устройство 7, цепь 8 питания пусковых устройств, третье коммутирующее устройство 9, диод 10.
Устройство электростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.
В исходном состоянии кнопка 25 разомкнута, сигналы на выходах 14, 15 блока 6 управления отсутствуют. Аккумуляторные батареи 2 и 3 соединены между собой параллельно через первое коммутирующее устройство,4 и отключены от электрического стартера 1, так как второе коммутирующее устройство 5 не включено. Напряжение на электрическом стартере 1 равно нулю. Напря>кение на поло>кительном поглосе 18 аккумуляторной батареи 2, положительном полюсе
19 аккумуляторной батареи 3 и входе 16 порогового устройства 7 одинаково и равно номинальному напря>кению U>
<. батарей.
Напряжение Upy на втором входе 22 компаратора 20, определяющее его порог срабатывания, выше, чем Ll Эл.стартер 1 начинает раскручиваться и напряжение на нем по мере раскрутки увеличивается. Затеи (no истечении выдержки времени реле 24) появляется сигнал на выходе 14 блока 6 управления, поступающий на управляющий вход 11 первого коммутирующего устройства 4, которое, срабатывая, переключает аккумуляторные батареи 2, 3 с параллельного соединения на последовательное соединение, что вызывает просадку напряжения на положительном полюсе 18 первой батареи 2 до величины Ul. Однако напряжение на положительном полюсе 19 второй батареи 3, от которой через размыкающий контакт 26 третьего коммутирующего устройства 9 запитана цепь 8 питания пусковых устройств, увеличится до величины Uz за счет последовательного соединения батарей 2 и 3, что обеспечит надежную работу пусковых устройств. Раскрутка эл.стартера 1 от последовательно соединенных батарей 2 и 3 становится более интенсивной, напряжение растет на эл,стартере 1 и соответственно на положительном полюсе 19 батареи 3, в цепи 8 питания пусковых устройств, на первом входе 21 компаратора 20, а также на положительном полюсе 18 батареи 2. Когда напряжение на первом входе 21 компаратора 20 достигает порога срабатывания Илу, задаваемого напряжением на его втором входе 22, на выходе 23 компаратора появляется сигнал, поступающий на управляющий вход 13 третьего ком мути рую щего устройства 9, которое, срабатывая, отключает цепь 8 питания пусковых устройств от положительного полюса 19 второй батареи 3, предотвращая тем самым рост напряжения в цепи 8 питания пусковых устройств до недопустимого уровня. Цепь 8 питания пусковых устройств запиты вается теперь через диод 10 от поло>кительного полюса 18 батареи 2, напряжение на которой теперь (0з) выше, чем s момент переключения батарей на последовательное аоодинение (Ul). После отпускания кнопки 25 запуска снимаются сигналы с выходов 14, 15 блока 6 управления и схема возвращается в исходное состояние. Первое коммутирующее устройства 4 имеет управляющий вход 11, второе коммутирующее устройство 5 — управляющий вход 12, третье коммутирующее устройство 9 — управляющий вход13. Блок буправления ьыполнен в виде программно-временного устройства с выходами 14 и 15, которые подключены соответственно к управляющим входам 11 и 12 перво о и второго коммутирующих устройств. Пороговое устро IGTBo 7 содержит ксмпаратор20, имеющий первый 21 и второй 22 входы и выход 23, Первый вход 21 компаратора 20 является входом 16 порогового устройства 7, а выход 23 компаратора 20 является выходом 17 порогового устройства 7. Пороговое устройство 7 имеет вход 16, подключенный к положительному полюсу 19 второй аккумуляторной ба — а,р е.и ", и выход 17, связаннLlй с уl равляющим входvè 13 третьего коммутирующего устройства 9. Аноддиада 10соединен с положительным полюсом 18 первой аккумуляторной батареи 2, а катод диода 10 соединен с цепью 8 питания пусковых устройств и через размыкающий контакт 26 третьего коммутирующего устройства 9 — с положительным полюсом 19 второй а к к у м уЛс(та();(Ой (>31," j) - и,,), Г:;с(() (<",: у((Г(3()ЛОНИЛ МО;.(;
ЗацуСК3. Иа фИГ. 2 Г(ОКсз(<«<3((Ь! СИГНВЛЫ На Вцходе 1r1 блока б l(ipBBI!0(I(33, f(3 BigvO(,(8 1(fi0p0f 0B0f 0 JJCTp0»(CTr)3 7, 3 Так)ка 0()((И II30" t p3 trIi«lb(и ап p::!) <8H!r(é U I(!, (! In, j,(3 СГ)01 ве !«Ствецна 4(3 по((г))кигел(.н(I)< !)Оп(осях 10, 19 ба! аре! 2.;1 M в цепи 8 п(г ения f!",r . (3 3ûõ 3I CT ()ойств, УСТ:(<)»(СТВО ЭЛЕКтРОСтаРт:j (.r)i() ЗВПУ("ка дв(!Г33-еля ве(угГ)е»(це! 0 свора(-,ис« i,;г);,<(т. быть выполнена, (43((р(,((«(ер, I .В к 3)г:;.: ! (О f!3 Фиг 3 :* СТРО(ЙСТВО (ф(ЛГ. 3) CO(18!) ! p0rI0I3I(6(I логичееким элеме(4 Гам "!.1":.. (, :, :тОД Диода 10 соеДин634 с Цепь(0 с) и .i Гч(i(i ПУСКОВЫХ УСтРОйотВ И ЧЕРЕЗ 33(с!(«(К(((0(3((ЛЙ! . контакт 27 третьего каммут»)рук)(((В((: устра(ЛСТВ 9 С ПОЛО Ки(6itb((V(1 II!!II3г второй аккумулЯтарн<)й батареи 3,: — г,ыход 17 ПОРОГОВОГО уСтройС(33 7 Сввэан С уцрснI!5!!0((((1(4 вхало(.1 19 Тр Tb65 0 Кг)ХЛ(с(ут(1!)уIOщеГО устpOL!cTBB 9 !18()83 лаГический зле . 8! IT "И" 28, Бтог)ай вход логического зла(!0((;-;. "И" 23 подключен к выходу реле ((рем()((и -)с(. Устра. c f)î (Ф(((, 3) работает сл;ilg(0щим образам. Исходное cOCTOm((»IQ ycTpo(tcTB:t та(<ее жк, как и в ус)ра(Й(сг(36 (ф»(г, 1), Цепь с!. питаЦИЯ ПУСксоВЫХ У(" !)Пй(С ГВ 33 ПИ ГB((3 с!РП «3 ЛИОд 1 О о (r(0330.:. Li г()II bl 40(о 003!0CB 1 8 lo(t ra I) 8(4 2, После нах<3(ил ((3 к !oui;у 25 праисход(лт CP353Ò3«IВс:НИЕ !310!);)ГО ), 3 BRTQ!r(Г(8Р(3()ГО Ка(«ЛМУТ(ЛPy(0(((»I;< УС1РО(йст(3 ((;3(< r! СХЕМО На фИГ. 1), ОД(40()Р6Мецца С и РВЫМ К!)(«1(с(У(»(РУ(ОЩим У! тГ)ойствам !((10 с(1Гнс:лУ OT Г)еле с1 вр меци ((ep03 логическцй эл,rqQ(4 . (Ë 2<3((43 упраВГ(Я(0!ДИй ВХОД 1 ) Грет! Гг) (<();,1(I I(I(p)г(ощега устройства 9 вклю-(3)тсч трагb0 коммугирук)щее устройство. При этом и".Пь 8 Г1итсЗни>4 пУсковых УстГ)айс(в ((г)Дк(((<)!(:.е (сЯ чеРез зс)Mb((<3(ОЩий контакт 2 (f< пала:!<<1Т031ЬНОМу Пал (ОСу 19 В) OOOL! 3!<ó!It(rË (П О!) Но»Л t)3T3P0l1 3 (наГ1РЯ)кецие (jз«} (о 0РВЯ ОР!(инена последовательно с первой аккумул.:.торной батареей 2. В да lb(38é(330!4, после срабатывания компаратора 2О (напря:ке(в(0 !.)лу) сигнал с его выхоДа 23 постУпает на вход логического элемента И 21(, Hp-, эта;:! снимается сигнал с вь(хада лОГическаГО элемента И 28, что приводит к откнячгл(и(0 третьего каммутиру(ощего устройства 9, ((ЕПЬ () ПитаНИЯ nyCKOBb(V Уст()а»(с(B 3333П tr!.iваетсЯ теперь через диод 1О от полах<и(ального пол(оса 18 батаре»л 2 (е(апрлх<ение (з), После отпусканиЯ кнопки 25 запуска сцима(отсл сигналы с выходов 14, 15 блока б )!i(:3. -:31:;)Н((Ë И уСтГ)айСТ(30 ПаэаращаЕтСЯ В И С Х <2 (З Н 0 0 C 0 C „- П Я 4 f,,4 (3 ус (ра»(с1 в!) эпек1 j)00TB! iQp! (OI o запуска л)3(!Га«гол(1 (1((г ре! !6(0 c(ар()ц(!Я Обеспечи5 ((ает повышен(ле ((е(де)к((асти запуска за с-!Сг ГОГО, "(та !l()(! п,()екл(ач8нии багаГ)ей с па(13ллелb!(04 о саед(инения It3 последовательное цепь питанил пусковых устройств гтодк) начается к после((() () атег(ь Io саединен((1. Пым б)атаГ)елм, а затем при Дасти)кении наГ(РЯ)К":,34(!Е(Л На НИХ ВСЛ 4H(lb(, i! ()QI)QI!b(IO допустимой дпл питания пуско()ых устройств, цепь питаци"-: от! !1!О (ается от послевава гепьно сове(»1((снцых батарей и 1
Г(ереключения ба гар ..:Iл r;:(IBраллел!. ((Ого co" ОДИ(383!Hr! (3 П )(ЛЕ;((i i:! ".. k- (! !« Так(и((образом, уд;.,-((:;:; уменьшить про2(? 03Дку напрвхке!(иЯ Г! (;0(l! ;!1(!Га(4(!Я пусковых ус!ра(лств и тем сам:-.::1 у(лень((((лг(«BQOORTность аткл(очания 1"слс.(ву(0(I(I(7 В запуске г((скîBI:I); устаайсге (;. .ri0ктраклBП3 (ав, I<онТ3КТОРО(3, 3ГРЕГсГ(3 Зв !<(1ГЛНИЯ Il Т,ГЬ) И ((3РУ((.:iH ") ) ""б (ости с ем(! с!ii: ;.!!ЛГ, .., "::,,;:-,r!; <)С Г)аi! :,:) (ри ()три((а«рjl!.!. О((:«с, . : «! i>l)Е <$ (!! !с Г) (сеа!. НИ ! р(...:, (((;;;; И;,;.",:; i! B !с г (((Y батарей. (!.! 0 !) ъ,, 7 л ъ ;*! 3 г) б р е r 8 и и Я ((3 <„"сCI!3 33,".I Г .,,Bi(3(-:I 8!)IIOrr) Заауаха pB»(! сл(ЕЛЯ, В (УТРО-,-,(!6(0 ГГ<)РЗН.ЛЯ, СОД,)0>(<3Щ3Я (!«(< (Pi!це!. Кий;„ P *, Сг), ДВЕ 3КК)!(с!УЛЯТОРЦЫQ fi,, «,i;3 („сн), !,r! Bi;r3 VП! 1,,ЛУТ(с(Г) !(О В (,Е УС tj)OA C Г в(3 п((3)ек!((а:40((и(l ба Гааей с параллельнОГО Эб (;О!)((!1(IQ(,èë .(3 паследаватель(loå, втарÎе КОМ(!КУТИ()У(а(((88 УСТРОЙСТЕ)О Г!0(!)с()ЕДИН8((ИЯ батарей к стартеру, блок уг(р;4()ле(4(лЯ, Itop0" говае ус1ройство и цепь пигания пусковых ус(ройств, пр»1 (6(л управля(ащие входы Щ !10pB r(!yT0rq У4Л(«с((Ь(3(8((»(Я r!P()r B,r((<»I На((РЯ)4<ЕН»(С(В 4б (еп»1 (!игациЯ пуско(вых у<пррйств и )и пере кл(Очеции L)BTBp6!I с пааалле()ь((ОГО coQI(w :(ения на последовател;iOQ, в нее Введе((ы ТО8.i(,8 КОРЛ(ИУТИРУ;О((!88 У! (Рай! Т(ВО И Д(ЛО((, 33(ОД котОГ)ОГО cOQUL((40!4 с пг)(30)к((те((ьным па.«(? л(осам первой аккумуллт)р((ай батареи, а катод соединен с ц -fib!0 г(((тлн"я пусковых !!rCTPOACTB и, ЧЕРеэ TPQTb6 Ка(!(; TBP!I К)Щ88 )rC" тройс(т)о, — с пола)4
5(.; порогового устройства связан с полохкитель3:ь!м полюсом в)арой 3(<(..уму»Ятор((ой батаРЕ(Л, 3 Ега ВЫ;<ОД вЂ” C ссПГ)3ВЛ((((а(4(И(М ВХОДОМ трет(.ого ка « ytvру(о (46r0 устройства непасредстнef((40 ипи через блок управления. 1776864 Составитель Ю.Власов Техред M.Moðãåíòàë Корректор А.Козориз Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент.", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4109 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5
