Система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к пусковым устройствам двигателей внутреннего сгорания. С целью повышения надежности пуска путем предотвращения включения стартера при разряженном накопителе электрической энергии и отключения аккумуляторной батареи при неработающей системе, а также улучшения режима работы аккумуляторной батареи путем ограничения отдаваемого ей тока система снабжена контактором с обмоткой и замыкающими контактами, вспомогательным реле с обмоткой, двумя парами замыкающих и одной парой размыкающих контактов, ограничительным резистором и кнопкой включения накопителя энергии на заряд, причем обмотка контактора подключена к накопителю энергии через кнопку включения стартера и размыкающие контакты вспомогательного реле, при этом отрицательные выводы аккумуляторной батареи и накопителя энергии соединены через первую пару замыкающих контактов вспомогательного реле, а положительные выводы аккумуляторной батареи и накопителя энергии соединены через вторую пару замыкающих контактов вспомогательного реле и ограничительный резистор. Использование данной системы на автомобиле с двойным уровнем напряжения позволит исключить одну из двух аккумуляторных батарей и специальное устройство для ее заряда, уменьшить за счет этого массу системы и повысить надежность пуска двигателя в условиях низких температур. 1 ил.

Изобретение относится к пусковым устройствам двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано на передвижных и стационарных установках с системами электрического питания ограниченной мощности, где необходим частый запуск двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство для пуска двигателя внутреннего сгорания (авт.св. СССР N 1193285, кл. F 02 N 11/08), содержащее стартер, аккумуляторную батарею (АБ), соединенную отрицательным выводом со стартером, замыкающие контакты в цепи стартера, накопитель электрической энергии (НЭ), в качестве которого используется конденсаторная батарея, подключенная положительным выводом через полупроводниковый вентиль к положительному выводу АБ, переключатель управления пуском с размыкающим контактом, размещенным между отрицательными выводами АБ и НЭ, и замыкающим контактом, размещенным между положительным выводом АБ и отрицательным выводом НЭ. Недостатком этого устройства является постоянное нахождение НЭ под напряжением АБ, что приводит к резкому снижению срока службы НЭ. Недостатком является и возможность включения стартера при незаряженном НЭ, что приводит к нерациональному расходованию энергии АБ.

Наиболее близким к изобретению является устройство (авт.св. СССР N 1495489, кл. F 02 N 11/08), содержащее аккумуляторную батарею, соединенную отрицательным выводом со стартером, накопитель энергии, подключенный положительным выводом через замыкающие контакты со стартером, а отрицательным выводом через замыкающие контакты с положительным выводом АБ, кнопку включения стартера, реле с обмоткой и размыкающим контактом. При заряде НЭ ток идет через обмотку реле, а его контакты, включенные последовательно с кнопкой пуска, размыкаются, препятствуя включению стартера в момент заряда НЭ. Недостатком этого устройства является постоянное нахождение НЭ под напряжением АБ при неработающей системе, а также возможность переполюсовки НЭ при длительном включении стартера, так как система управления пуском питается от АБ.

Для повышения надежности пуска путем предотвращения включения стартера при разряженном НЭ и отключения АБ при неработающей системе, а также улучшения режима работы АБ путем ограничения отдаваемого ей тока система снабжена контактором с обмоткой и замыкающими контактами, вспомогательным реле с обмоткой, двумя парами замыкающих и одной парой размыкающих контактов, ограничительным резистором и кнопкой включения НЭ на заряд, причем обмотка контактора подключена к НЭ через кнопку включения стартера и размыкающие контакты вспомогательного реле, при этом отрицательные выводы АБ и НЭ соединены через первую пару замыкающих контактов вспомогательного реле, а положительные выводы АБ и НЭ соединены через вторую пару замыкающих контактов вспомогательного реле и ограничительный резистор.

На чертеже представлена электрическая схема системы электростартерного пуска.

Система содержит аккумуляторную батарею 1, накопитель энергии 2, стартер 3, выполненный в виде электрической машины постоянного тока, устройство управления пуском в виде тягового реле 4 с втягивающей 5 и удерживающей 6 обмотками и замыкающими контактами 7, включенными между стартером 3 и положительным полюсом НЭ 2, контактор 8 с замыкающими контактами 9, включенными между отрицательным выводом НЭ 2 и положительным выводом АБ 1, вспомогательное реле 10 с двумя парами замыкающих контактов 11 и 12 и одной парой размыкающих контактов 13.

При этом обмотка вспомогательного реле 10 подключена через кнопку 14 к АБ 1, замыкающие контакты 11 подключены между отрицательными выводами АБ 1 и НЭ 2, а замыкающие контакты 12 подключены через ограничивающий ток резистор 15 к положительным выводам АБ 1 и НЭ 2. Обмотка контактора 8 подключена через размыкающие контакты 13 и кнопку пуска 16 к НЭ 2. Система также содержит вольтамперметр 17 подключенный к выводам резистора 15 и отрицательному выводу НЭ 2.

Система работает следующим образом.

Перед пуском двигателя внутреннего сгорания НЭ 2 заряжается от АБ 1 путем замыкания кнопки 14. При этом обмотка вспомогательного реле 10 подключается к АБ 1. Контакты 11 и 12 вспомогательного реле замыкаются, а контакты 13 размыкаются. НЭ 2 через ограничительный резистор подключается к АБ 1. Происходит заряд НЭ 2, в процессе которого вольтамперметр 17 в зависимости от режима его включения указывает зарядный ток или напряжение НЭ 2. Разомкнутые контакты 13 не позволяют включить при этом контактор 8, что исключает возможность короткого замыкания АБ 1. При уменьшении тока заряда до нуля или достижении напряжения на НЭ 2 напряжения АБ 1 система готова к включению стартера. Кнопка заряда 14 размыкается и контакты 11, 12, 13 вспомогательного реле приходят в исходное состояние, а НЭ 2 отключается от АБ 1.

Для пуска двигателя внутреннего сгорания замыкается кнопка 16 пуска стартера 3 и обмотки 8 контактора подключаются к заряженному НЭ 2. Замыкаются контакты 9 и положительный вывод АБ 1 соединяется с отрицательным выводом НЭ 2. Напряжение 24 В подается на обмотки тягового реле 4 и стартер 3 подключается к последовательно соединенным АБ 1 и НЭ 2 путем замыкания контактов 7 тягового реле. Происходит прокрутка двигателя внутреннего сгорания.

По мере разряда НЭ 2 напряжение на нем начинает падать, и если двигатель не запустился с первой попытки, то при снижении напряжения до определенного уровня контакты 9 контактора 8 размыкаются, система приходит в исходное состояние и исключается возможность переполюсовки НЭ 2. Для повторного пуска цикл заряда НЭ 2 необходимо повторить.

В исходном состоянии НЭ 2 отключен от АБ 1, поскольку по ТУ на НЭ он не может длительное время находиться под номинальным напряжением АБ.

Исключение возможности включения стартера 3 при разряженном НЭ 2 способствует сохранению энергии АБ 1 на неэффективные пуски стартера 3 при пониженном напряжении в системе и повысить надежность пуска.

Использование данной системы на автомобиле с двойным уровнем напряжения (ЗиЛ 433100) позволит исключить одну из двух АБ и специальное устройство для ее заряда, уменьшить за счет этого массу системы и повысить надежность пуска двигателя в условиях низких температур.

Формула изобретения

Система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая аккумуляторную батарею, соединенную отрицательным выводом со стартером, выполненным в виде электрической машины постоянного тока, накопитель энергии, подключенный положительным выводом через замыкающие контакты тягового реле со стартером, а отрицательным выводом через замыкающие контакты с положительным выводом аккумуляторной батареи, и кнопку включения стартера, отличающаяся тем, что система снабжена контактором с обмоткой и замыкающими контактами, вспомогательным реле с обмоткой, двумя парами замыкающих и одной парой размыкающих контактов, ограничительным резистором и кнопкой включения накопителя энергии на заряд, причем обмотка контактора подключена к накопителю энергии через кнопку включения стартера и размыкающие контакты вспомогательного реле, при этом отрицательные выводы аккумуляторной батареи и накопителя энергии соединены через первую пару замыкающих контактов вспомогательного реле, а положительные выводы аккумуляторной батареи и накопителя энергии соединены через вторую пару замыкающих контактов вспомогательного реле и ограничительный резистор.

РИСУНКИ

Рисунок 1