Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет упростить конструкцию устройства для запуска малоразмерных дизелей. Гидростартер 1, установленный на блок-картере двигателя, через зубчатую передачу и обгонную роликовую одинарную муфту двустороннего действия соединен с валом ручного привода 2, а через муфту 3 свободного хода при помощи цепной передачи - с коленчатым валом 15 двигателя. При помощи штуцеров 21 и 22 гидростартер подсоединен к гидравлической системе, включающей гидроаккумулятор, бак с рабочей жидкостью, трубопроводы высокого и низкого давления с запорными органами. 4 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для запуска судовых малоразмерных дизелей.

Известно устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее электрический стартер, электрическую аккумуляторную батарею, муфту свободного хода и механизм ввода в зацепление приводной шестерни с зубчатым венцом маховика [1] Недостатки указанного устройства состоят в том, что затруднен запуск двигателя при низкой температуре окружающей среды и возможна разрядка электрической аккумуляторной батареи при попадании в нее влаги, например, при запуске дизеля спасительной шлюпки в условиях высокой волны на море.

Известно также устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее гидростартер, выполненный в виде обратимой гидромашины, ручной насос, муфту свободного хода, бак с рабочей жидкостью, гидроаккумулятор и трубопроводы высокого и низкого давления с запорными органами [2] Известное устройство характеризуется сложностью конструкции, которая обусловлена необходимостью использования для зарядки гидроаккумулятора ручного высоконапорного гидронасоса.

Целью изобретения является упрощение устройства для запуска двигателя внутреннего сгорания, которое достигается в результате исключения использования гидронасоса.

Цель достигается тем, что устройство снабжено ручным приводом, обгонной роликовой одинарной муфтой двустороннего действия с шестеpней, цепной передачей и блоком из зубчатого колеса и двух звездочек, первая из которых установлена на муфте свободного хода, а вторая на валу гидростартера и выполнена заодно с зубчатым колесом, причем муфта свободного хода установлена на коленчатом валу двигателя, ручной привод связан через зацепление шестерня зубчатое колесо с гидростартером, который через цепную передачу подсоединен к муфте свободного хода, благодаря чему становится возможным использовать гидростартер в качестве ручного гидронасоса для закачки в гидроаккумулятор рабочей жидкости.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 представлена гидравлическая схема устройства.

Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания содержит гидростартер 1, ручной привод 2, муфту 3 свободного хода, причем гидростартер и ручной привод установлены на кронштейне 4, закрепленном на блок-картере двигателя (на фигурах не показан), а муфта свободного хода установлена на коленчатом валу двигателя и закреплена на агрегатной крышке 5. На валу гидростартера установлен блок, включающий зубчатое колесо 6 и звездочку 7.

Ручной привод 2 (фиг.1 и 2) содержит вал-шестерню 8, смонтированную на подшипниках качения, в расточке которой размещена обгонная роликовая одинарная муфта двустороннего действия, включающая выполненную в виде сепаратора вилку 9, ролики 10, причем последние входят в соответствующие гнезда вала 11. Последний смонтирован на подшипниках скольжения и снабжен квадратным хвостовиком под рукоятку ручного привода (на фигурах не показана).

Муфта 3 свободного хода (фиг.1 и 3) содержит ведущее звено в виде храповика 12, на котором выполнена звездочка 13, которая роликовой цепью 14 соединена со звездочкой, установленной на валу гидростартера. Передача крутящего момента коленчатому валу 15 осуществляется с помощью собачек 16, закрепленных на осях 17 на ведомом звене 18, которое выполнено в виде шкива и посредством которого можно осуществить отбор мощности, например, для привода насосов осушения и водяной защиты спасательной шлюпки. Собачки поджаты к храповику пружинами 19. Опора 20 муфты закреплена на агрегатной крышке двигателя.

Гидростартер своими штуцерами 21 и 22 подсоединен к гидравлической системе устройства (фиг.1 и 4). Последняя включает пневмогидроаккумулятор 23, бак 24 с рабочей жидкостью, трубопровод 25 высокого давления с запорным клапаном 26 и ответвлением 27 с установленным на нем обратным клапаном 28, трубопровод 29 низкого давления с фильтром 30. На донышке пневмогидроаккумулятора установлены манометр 31 и предохранительный клапан 32.

Работает устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания следующим образом.

Перед пуском двигателя при помощи рукоятки вращают вал 11 ручного привода 2, который в результате заклинивания роликов 10 с помощью вилки 9 передает крутящий момент валу-шестерне 8. Последняя через зубчатое колесо 6 вращает вал гидростартера 1, который в данный момент работает в режиме аксиально-поршневого насоса. При этом коленчатый вал 15 двигателя остается неподвижным, поскольку собачки 16 муфты 3 свободного хода не взаимодействуют с храповиком 12 (они только скользят по нему). В результате рабочая жидкость из бака 24 через фильтр 30 по трубопроводу 29 низкого давления поступает в рабочую полость гидростартера, где подвергается сжатию. Под избыточным давлением рабочая жидкость подается в трубопровод 25 высокого давления, на котором в данным момент закрыт запорный клапан 26. Через ответвление 27 рабочая жидкость благодаря открытому обратному клапану 28 нагнетается в пневмогидроаккумулятор 23, подвергая компрессии предварительно закаченный в него инертный газ (азот, аргон и др.). Зарядку пневмогидроаккумулятора производят до тех пор, пока давление в нем не достигнет номинальной величины. Давление в гидроаккумуляторе контролируется манометром 31. По достижении указанной величины давления устройство готово для запуска двигателя.

Теперь для запуска двигателя достаточно открыть запорный клапан 26 и рабочая жидкость под давлением из гидроаккмулятора 23 поступает в рабочую полость гидростартера, где гидравлическая энергия потока рабочей жидкости преобразуется в механическую энергию вращения вала гидростартера, т.е. гидростартер с этого момента работает в режиме гидромотора. Его крутящий момент через цепную передачу, связывающую звездочки 7 и 13, передается храповику 12, а он, в свою очередь, через собачки 16 раскручивает коленчатый вал 15. Работа гидростартера в режиме гидромотора сопряжена с изменением направления вращения его вала. При этом вал 11 ручного привода 2 остается неподвижным, так как при помощи вилки 9 осуществляется расклинивание роликов 10 и тем самым происходит разобщение вала 11 от вала-шестерни 8, которая теперь вращается вхолостую. Отработанная в гидростартере рабочая жидкость через трубопровод 29 низкого давления вновь поступает в бак 24.

В момент возгорания топлива в рабочих цилиндрах двигателя многократно возрастает частота вращения коленчатого вала 15, и в муфте свободного хода собачки 16 под воздействием центробежных сил выходят из зацепления с храповиком 12, разобщая кинематическую связь коленчатого вала двигателя с валом гидростартера. С этого момента коленчатый вал двигателя и вал гидростартера вращаются независимо друг от друга, причем последний вращается вхолостую до тех пор, пока не прекратится подача рабочей жидкости из гидоаккумулятора. Для экономии энергозатрат в устройстве следует предусмотреть быстродействующий запорный клапан, закрываемый в момент запуска двигателя.

Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания значительно проще известных устройств, так как отпадает необходимость в использовании ручного высоконапорного насоса для зарядки гидроаккмулятора.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее гидростартер, выполненный в виде обратимой гидромашины, насос с ручным приводом, муфту свободного хода, бак с рабочей жидкостью, пневмогидроаккумулятор и трубопроводы высокого и низкого давления с запорными органами, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно снабжено обгонной роликовой ординарной муфтой двустороннего действия с шестерней, цепной передачей и блоком из зубчатого колеса и двух звездочек, первая из которых установлена на муфте свободного хода, а вторая на валу гидростартера и выполнена заодно с зубчатым колесом, муфта свободного хода установлена на коленчатом валу двигателя, ручной привод связан через зацепление шестерня - зубчатое колесо с гидростартером, который через цепную передачу подсоединен к муфте свободного хода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4