Система запуска двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для запуска двигателей внутреннего сгорания. Система запуска двигателя внутреннего сгорания содержит объемный гидропривод, в качестве силового агрегата которого включен гидроагрегат, раскрутка которого осуществляется напором рабочей жидкости, а после запуска двигателя гидроагрегат работает в режиме насоса и нагнетает рабочую жидкость в подпоршневую полость энергоаккумулятора; при этом гидроагрегат может быть использован в качестве насоса гидропривода рулевого управления или другой системы, для изменения режимов работы в систему включены гидрораспределители, сообщающие ветви гидроагрегата: в режиме запуска входную - с напорной ветвью энергоаккумулятора, выходную - с гидробаком; в режиме зарядки входную - с гидробаком, выходную - с энергоаккумулятором; после зарядки входную - с гидробаком, выходную - с другой гидросистемой. Изобретение обеспечивает совмещение функций стартера двигателя и насоса гидроусилителя рулевого управления или другой гидросистемы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для запуска ДВС.

Традиционная система запуска двигателя с применением в качестве силового агрегата электродвигателя и дорогостоящих аккумуляторных батарей большой емкости, обладающих большим внутренним сопротивлением и не способных отдать достаточное количество энергии за короткий промежуток времени, т.е. передать стартеру требуемую для раскрутки двигателя мощность, требующих периодической зарядки от внешних источников электроэнергии с применением дополнительных устройств, имеющих малый ресурс, подверженных саморазряду при низких температурах окружающей среды и требующих применение проводов большого сечения связи с высоким током нагрузки.

Известны системы запуска, при которых стартер питается не от аккумуляторной батареи, а от предварительно заряженного конденсатора, способного отдавать свой заряд за очень короткий промежуток времени (а.с. NN 1193285 - 1193288; 1265388 - 1265390; 1240947; 1199968 см. "Изобретатель и рационализатор" N11, с. 16, 1987 г.).

Вышеуказанные системы запуска требуют их подзарядки от внешних источников электроэнергии, быстро разряжаются, и поэтому в процессе запуска действуют очень кратковременно, включают в себя дорогостоящие и остродефицитные детали.

Известно "Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания" (RU 2022153, F 02 N 7/08, 1994), содержащее пневмогидроаккумулятор, обратимую роторную гидромашину, управляемую гидрораспределителем.

Данное устройство после запуска и зарядки энергоаккумулятора, находясь в зацеплении с двигателем, продолжает вращаться, не производя полезной работы и расходуя свой ресурс, отнимая полезную мощность от двигателя.

Целью данного устройства является совмещение функций стартера двигателя и насоса гидроусилителя рулевого управления или другой гидросистемы.

Для достижения этой цели в качестве системы запуска применен объемный гидропривод, силовым агрегатом которого является гидравлический мотор-насос, приводимый в движение в процессе запуска рабочей жидкостью, поступающей к нему через распределители от гидроцилиндра энергоаккумулятора.

Зарядка энергоаккумулятора осуществляется гидроагрегатом, работающим после запуска двигателя в насосном режиме, а после зарядки он может быть использован для работы в другой гидросистеме, например в системе усилителя рулевого управления.

Для зарядки энергоаккумулятора в случае неудавшегося запуска в систему включен ручной гидронасос параллельно основному гидроагрегату.

На чертеже изображена принципиальная гидравлическая схема системы запуска двигателя внутреннего сгорания.

В нерабочем положении гидроцилиндр энергоаккумулятора 4 заполнен рабочей жидкостью, а гидрораспределитель 3 запирает напорную ветвь энергоаккумулятора, гидрораспределитель 2 под действием пружины сервоустройства 6 находится в положении соответствующем запуску, т.е. сообщает выходную ветвь гидроагрегата 1 с гидробаком 7, а входную с распределителем 3.

Работа системы.

а) Режим запуска Для запуска двигателя водитель через электрический, механический или гидравлический привод воздействует на золотник распределителя 3 и перемещает его в положение, при котором сообщаются напорная ветвь энергоаккумулятора с входной ветвью гидроагрегата. При этом он работает в моторном режиме и раскручивает вал двигателя, давление в напорной ветви удерживает золотник распределителя 2 в исходном положении за счет сервоустройства 6 до момента запуска двигателя.

б) Режим зарядки После запуска вращение гидроагрегату передается от двигателя, при этом он работает в режиме насоса. Разность давления на входе и выходе гидроагрегата перемещает золотник распределителя 2, преодолевая пружину сервоустройства 6, при этом жидкость от насоса нагнетается через распределители в энергоаккумулятор до полной его зарядки в) Рабочие режим После зарядки энергоаккумулятора прекратить воздействие на распределитель 3. Для автоматизации этого процесса может быть предусмотрена его блокировка с момента включения до момента зарядки энергоаккумулятора электромагнитным исполнительным устройством и концевым выключателем на энергоаккумуляторе (на схеме не указано). При этом напорная ветвь насоса сообщается с гидросистемой усилителя рулевого управления или другой системой. Сервоустройство удерживает распределитель 2 в положении, соответствующем насосному режиму до остановки двигателя.

Если запуск двигателя не удался до полной разрядки энергоаккумулятора, то его зарядку можно произвести ручным гидронасосом 5.

Для снижения расхода жидкости и увеличения числа оборотов в процессе запуска, уменьшения объема и хода поршня энергоаккумулятора, гидроагрегат может быть оснащен узлом регулятора рабочего объема, управляемым давлением на входе в агрегат с началом регулирования от минимального объема. При этом в момент страгивания рабочий объем и крутящий момент будут максимальными, а в процессе раскрутки двигателя и уменьшения требуемого крутящего момента цикловой расход будет снижаться, что позволит произвести большее число оборотов двигателя при заданном объеме гидроцилиндра, а при зарядке энергоаккумулятора рабочий объем будет минимальным, следовательно отбор мощности на зарядку - минимален.

Формула изобретения

1. Система запуска двигателя внутреннего сгорания, представляющая собой объемный гидропривод, в качестве силового агрегата которого включен гидроагрегат, раскрутка которого осуществляется напором рабочей жидкости, выталкиваемой поршнем гидроцилиндра энергоаккумулятора, а после запуска двигателя гидроагрегат работает в режиме насоса и нагнетает рабочую жидкость в подпоршневую полость энергоаккумулятора до приведения его в рабочее состояние, отличающаяся тем, что после запуска двигателя и зарядки энергоаккумулятора гидроагрегат используется в качестве насоса гидропривода рулевого управления или другой системы для изменения режимов работы в систему включены гидрораспределители, сообщающие ветви гидроагрегата: а) в режиме запуска, входную - с напорной ветвью энергоаккумулятора, выходную - с гидробаком; б) в режиме зарядки, входную - с гидробаком, выходную - с энергоаккумулятором; в) после зарядки, входную - с гидробаком, выходную - с другой гидросистемой.

2. Система запуска по п.1, отличающаяся тем, что гидрораспределитель, сообщающий энергоаккумулятор с гидроагрегатом в нерабочем состоянии, подпружинен в положении, при котором напорная ветвь аккумулятора заперта, а для запуска и зарядки переводится в положение, при котором энергоаккумулятор сообщен с гидроагрегатом, а гидрораспределитель, изменяющий насосный и моторный режимы, оснащен сервоустройством, управляемым давлением на входе и выходе гидроагрегата, и при неработающем двигателе его золотник подпружинен в положении, соответствующем режиму запуска.

3. Система запуска по п.1, отличающаяся тем, что гидроагрегат оснащен узлом регулятора рабочего объема.

4. Система запуска по п.1, отличающаяся тем, что она оснащена ручным гидронасосом, включенным в схему параллельно основному гидроагрегату.

РИСУНКИ

Рисунок 1