Система электрооборудования транспортного средства

 

Устройство электростатического пуска позволяет снизить ток, потребляемый от аккумуляторной батареи в режиме пуска двигателя, и расширить функциональные возможности устройства и может быть использовано в двигателе внутреннего сгорания. Устройство содержит аккумуляторную батарею (1), тяговое реле (2) с нормально разомкнутыми контактами (3) и контактами отключения генераторной установки (4), токовое реле (5) с нормально замкнутыми контактами (6), конденсаторную батарею (7), электростартер (8), контакты, управляемые датчиком частоты вращения стартерного электродвигателя, нормально замкнутые (9), нормально разомкнутые (10), контакты (11) отключения системы зажигания, управляемые датчиком частоты вращения коленчатого вала двигателя, выключатель зажигания (12), генераторную установку (13), включающую генератор с обмоткой возбуждения и регулятор напряжения, реле холодного пуска (14) с выключателем (15), подключенные таким образом, что положительная клемма аккумуляторной батареи 1 подключена к первому выводу нормально разомкнутых контактов реле холодного пуска (14), положительному выводу генераторной установки (13), а через нормально разомкнутые контакты (3)тягового реле (2), нормально замкнутые контакты (9), обмотку токового реле (5), параллельно подключенные нормально замкнутые контакты (6) токового реле (5) и нормально разомкнутые контакты (10), электростартер (8) - к своему отрицательному выводу, одному из выводов конденсаторной батареи (7) и выводам обмоток тягового реле (2) и реле холодного пуска (14), причем второй вывод конденсаторной батареи (7) подключен в точку соединения обмоток токового реле (5) с его нормально замкнутыми контактами (6), нормально разомкнутыми контактами (10) и вторым выводом нормально разомкнутых контактов реле холодного пуска (14), при этом второй вывод реле холодного пуска (14) подключен через выключатель (15) к третьему выводу выключателя зажигания (12) и второму выводу токового реле (2), а второй вывод выключателя (12) через нормально замкнутые контакты (4) отключения генераторной остановки (13), обмотку возбуждения и регулятор напряжения - к отрицательной клемме аккумуляторной батареи (1). 1 ил.

Изобретения относится к системам электрооборудования транспортного средства и может быть использовано на транспортных средствах, преимущественно оснащенных двигателями с принудительным воспламенением рабочей смеси.

Известна система пуска двигателя внутреннего сгорания [2], обеспечивающая пуск двигателя как от конденсаторной батареи, заряжаемой от аккумуляторной батареи, так и одновременно от конденсаторной и аккумуляторной батарей. В данной системе заряд конденсаторной батареи происходит от очень низких значений напряжения, что делает необходимым включение в цепь дополнительного резистора, на котором теряется часть мощности аккумуляторной батареи. Кроме того, указанная система не обеспечивает экономное расходование емкости аккумуляторной батареи, т. к. в процессе пуска двигателя и заряда конденсаторной батареи возможно подключение потребителей, функционирование которых в данных условиях необязательно.

Наиболее близким по конструкции и достигаемому результату является " Устройство электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания" [1], содержащее аккумуляторную батарею, электростартер, конденсаторную батарею, тяговое реле с нормально разомкнутыми контактами и обмоткой, тяговое реле с нормально замкнутыми контактами, датчик частоты вращения с двумя парами контактов.

Данное устройство обеспечивает заряд конденсаторной батареи не от очень низких значений на конденсаторе, а от более высокого уровня. Процесс пуска с применением упомянутого устройства состоит из серии попыток пуска, в промежутке между которыми конденсаторная батарея, питающая стартер, подзаряжается от аккумуляторной батареи. Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает пуск одновременно от аккумуляторной батареи и конденсаторной батареи, что может привести к автоколебательному процессу во время пуска при низких температурах, когда основной объем энергии конденсаторной батареи будет израсходован на то, чтобы начать прокручивать коленчатый вал двигателя. Кроме того, указанное устройство не обеспечивает рациональное использование емкости аккумуляторной батареи в период пуска.

Настоящее изобретение направлено на расширение функциональных возможностей устройства и снижение потребляемого тока от аккумуляторной батареи в период пуска.

Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно включены реле холодного пуска с выключателем, выключатель зажигания, фиксируемый в первом и втором и не фиксируемый в третьем положении, генераторная установка, датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя с контактами отключения системы зажигания, контакты отключения генераторной установки, подключенные таким образом, что обмотка реле холодного пуска подключена через выключатель реле холодного пуска к положительной клемме аккумуляторной батареи, а свободным выводом - к отрицательной, контакты реле холодного пуска подключены между положительным выводом аккумуляторной батареи и положительным выводом конденсаторной батареи, выключатель зажигания подключен первой своей клеммой к положительному выводу аккумуляторной батареи, второй - к нагрузке, контактам отключения системы зажигания, контактам отключения генераторной установки, третьим - к обмотке тягового реле, при этом второй вывод выключателя генераторной установки подключен через обмотку возбуждения и регулятор напряжения к корпусу.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов: реле холодного пуска, выключателя зажигания, генераторной установки, контактов отключения системы зажигания, контактов отключения генераторной установки и связями между ними, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

На чертеже показана схема системы электрооборудования транспортного средства.

Устройство содержит аккумуляторную батарею 1, тяговое реле 2 с нормально разомкнутыми контактами 3 и контактами отключения генераторной установки 4, токовое реле 5 с нормально замкнутыми контактами 6, конденсаторную батарею 7, электростартер 8, контакты, управляемые датчиком частоты вращения стартерного электродвигателя - нормально замкнутые 9, нормально разомкнутые 10, контакты 11 отключения системы зажигания, управляемые датчиком частоты вращения коленчатого вала двигателя, выключатель зажигания 12, генераторную установку 13, включающую генератор с обмоткой возбуждения и регулятор напряжения, реле холодного пуска 14 с выключателем 15, подключенные таким образом, что положительная клемма аккумуляторной батареи 1 подключена к первому выводу нормально разомкнутых контактов реле холодного пуска 14, положительному выводу генераторной установки 13, а через нормально разомкнутые контакты 3 тягового реле 5, нормально замкнутые контакты 9, обмотку токового реле 5, параллельно подключенные нормально замкнутые контакты 6 токового реле 5 и нормально разомкнутые контакты 10, электростартер 8 - к своему отрицательному выводу, одному из выводов конденсаторной батареи 7, и выводам обмоток тягового реле 2 и реле холодного пуска 14, причем второй вывод конденсаторной батареи 7 подключен в точку соединения обмоток токового реле 5 с его нормально замкнутыми контактами 6, нормально разомкнутыми контактами 10 и вторым выводом нормально разомкнутых контактов реле холодного пуска 14, при этом второй вывод реле холодного пуска 14 подключен через выключатель 15 к третьему выводу выключателя зажигания 12 и второму выводу токового реле 2, а второй вывод выключателя зажигания 12 - через нормально разомкнутые контакты 11 - к системе зажигания, нормально замкнутые контакты 4 отключения генераторной установки 13, обмотку возбуждения и регулятор напряжения - к отрицательной клемме аккумуляторной батареи 1.

Система работает следующим образом. После включения выключателя зажигания 12 во второе нефиксированное положение (режим пуска) в цепи тягового реле 2 появляется ток, нормально разомкнутые контакты 3 тягового реле замыкаются, а нормально замкнутые контакты 3 отключения генераторной установки 13 размыкаются, тем самым обрывая ток обмотки возбуждения. Контактная пара 9 при этом находится в замкнутом состоянии, а контакты 11, управляемые датчиком частоты вращения коленчатого вала - в разомкнутом, т. к. коленчатый вал двигателя не вращается и датчик частоты вращения не изменяет состояния этих контактов. Замыкается цепь конденсаторной батареи 7 и последняя начинает заряжаться через токовое реле 5, которое под действием проходящего тока размыкает свои контакты 6. Контактная пара 10 остается разомкнутой, стартерный электродвигатель 6 обесточен и не вращается. По мере заряда конденсаторной батареи 7 снижается величина тока, проходящего через токовое реле 5. Контакты 6 токового реле 5 замыкаются и подают напряжение на электродвигатель стартера 8. Последний начинает вращаться и датчик частоты вращения стартерного двигателя размыкает контактную пару 9 и замыкает контактную пару 10. При проворачивании коленчатого вала двигателя подается сигнал, замыкающий контакты 11, и ток поступает в систему зажигания. Питание электродвигателя стартера осуществляется только от конденсаторной батареи 7. По мере разряда конденсаторной батареи 7 напряжение на ней снижается, частота вращения стартерного электродвигателя 6 также снижается и при каком-то ее значении датчик частоты вращения стартерного электродвигателя 6 вернет контактные пары 10 и 9 в исходное положение, а датчик частоты вращения коленчатого вала также вернет контактную пару 11 в исходное положение, конденсаторная батарея 7 начнет заряжаться. Далее процесс повторится. В случае пуска двигателя в условиях низких температур при начале прокрутки коленчатого вала двигателя дополнительно водителем замыкается выключатель 15 реле холодного пуска 14. При этом по обмотке указанного реле протекает ток, под действием магнитодвижущей силы катушки замыкаются контакты реле холодного пуска 14 и аккумуляторная батарея 1 включается параллельно конденсаторной батареи 7, что увеличивает количество электрической энергии, отдаваемой в период пуска.

После пуска двигателя выключатель зажигания 12 переводится во второе положение, ток тягового реле 2 обрывается, контакты 3 размыкаются, а контакты 4 отключения генераторной установки 13 замыкаются, включая ток обмотки возбуждения. Контакты 11, управляемые датчиком вращения коленчатого вала, остаются замкнутыми. Таким образом включение в систему электрооборудования реле холодного пуска с выключателем, контактов отключения системы зажигания с датчиком частоты вращения коленчатого вала, контактов отключения генераторной установки позволяет существенно снизить ток, потребляемый от аккумуляторной батареи в режиме пуска, за счет отключения тока возбуждения генераторной установки, отключения цепи системы зажигания в период заряда конденсаторной батареи, а также повысить вероятность пуска за счет подключения в момент пуска параллельно аккумуляторной и конденсаторной батарей и снижения момента сопротивления проворачиванию коленчатого вала за счет уменьшения сопротивления проворачивания ротора генератора.

Формула изобретения

Система электрооборудования транспортного средства, содержащая аккумуляторную батарею, электростартер, выполненный в виде машины постоянного тока, конденсаторную батарею, тяговое реле с нормально разомкнутыми контактами и обмоткой, токовое реле с нормально замкнутыми контактами и датчиком частоты вращения якоря стартера с двумя парами контактов, соединенные таким образом, что отрицательные выводы аккумуляторной и конденсаторной батарей, один вывод тягового реле и один вывод стартера подключены к корпусу, а положительный вывод аккумуляторной батареи через нормально разомкнутые контакты тягового реле, нормально замкнутые контакты датчика частоты вращения и обмотку токового реле соединен с положительным выводом конденсаторной батареи, который через параллельно соединенные нормально замкнутые контакты токового реле и нормально разомкнутые контакты датчика частоты вращения соединен с другим выводом стартера, отличающаяся тем, что в нее введены выключатель зажигания, реле холодного пуска, нормально разомкнутые контакты, подключенные между положительными выводами аккумуляторной и конденсаторной батарей, датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя с нормально разомкнутыми контактами, подключенными между второй клеммой выключателя зажигания и системой зажигания, генераторная установка, содержащая генератор с обмоткой возбуждения и регулятор напряжения, подключенная положительным выводом к положительному выводу аккумуляторной батареи, а отрицательным - к корпусу, нормально замкнутые контакты отключения генераторной установки, управляемые обмоткой тягового реле, подключенные между вторым выводом выключателя зажигания и обмоткой возбуждения генераторной установки, выключатель реле холодного пуска, подключенный между выводом обмотки реле холодного пуска и соединенными между собой третьим выводом выключателя зажигания и другим выводом обмотки тягового реле, причем другой вывод обмотки реле холодного пуска подключен к корпусу.

РИСУНКИ

Рисунок 1