Стартер для двигателя внутреннего сгорания



Стартер для двигателя внутреннего сгорания
Стартер для двигателя внутреннего сгорания

 


Владельцы патента RU 2618983:

Частное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования "Саранский Дом науки и техники Российского Союза научных и инженерных общественных объединений" (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на транспорте в качестве стартера для запуска двигателя внутреннего сгорания. Стартер содержит электродвигатель и планетарный редуктор. При запуске двигателя внутреннего сгорания применен включающий винтовой механизм. Вал водила планетарного редуктора размещен вместе с насаженной на него втулкой приводной шестерни внутри электромагнитной катушки. На наружной поверхности вала водила, размещенного в двух подшипниках скольжения, выполнены винтовые нарезы с углом наклона к его продольной оси 20-30°. Винтовые нарезы вала водила находятся в соединении с винтовой гайкой включающего винтового механизма, наружные выступы которой входят в пазы его втулки приводной шестерни. Втулка приводной шестерни вместе с наружными выступами винтовой гайки вала водила является сердечником электромагнитной катушки. Между винтовой гайкой вала водила и приводной шестерней размещена на винтовом валу водила распорная спиральная цилиндрическая пружина с левой навивкой. Клеммы пуска электродвигателя выполненные вместе с изолированными шпильками, выходят из силуминовой крышки наружу между постоянными магнитами возбуждения статора электродвигателя. Контактные клеммы пуска электродвигателя замыкаются кольцевым примагничивающимся замыкателем. Упорное кольцо приводной шестерни установлено на переднем конце вала водила для ограничения ее хода. Возвратная спиральная цилиндрическая пружина кольцевого стального замыкателя служит для размыкания контакта кольцевого стального замыкателя с контактными клеммами пуска электродвигателя при выключении электромагнитной катушки. Две крышки статора электродвигателя стянуты между собой двумя стальными шпильками. Технический результат данного изобретения заключается в упрощении его устройства, уменьшении габаритных размеров и веса, в повышении надежности и долговечности в работе. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, и может быть использовано на транспорте в качестве стартера для запуска двигателя внутреннего сгорания.

Известен стартер марки 57.3708, применяемый на автомобилях ВАЗ, содержащий электродвигатель с четырьмя постоянными магнитами возбуждения, тяговое реле, муфту свободного хода с рычагом перемещения и планетарный редуктор, вал, водила которого находится в винтовом соединении с ведущей обоймой муфты свободного хода (1).

К недостаткам данного стартера относится то, что в нем при включении тягового реле усилия, передаваемые его якорем на передвижение муфты свободного хода для ввода ее приводной шестерни в зубчатый венец маховика ДВС, происходят с помощью рычага и других вспомогательных деталей, которые в процессах включения и выключения тягового реле часто выходят из строя и делают стартер неработоспособным.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является стартер (2), принятый за прототип для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий электродвигатель с четырьмя постоянными магнитами возбуждения, муфту свободного хода храповичного типа и планетарный редуктор. В нем электромагнитная катушка с клеммным устройством размещены внутри силуминовой крышки статора электродвигателя соосно его продольной оси. Вал водила планетарного редуктора находится в винтовом соединении с хвостовиком ведущей обоймы муфты свободного хода, который используется в качестве сердечника электромагнитной катушки. Приводная шестерня ведомой обоймы находится в своем исходном расположении на обратной стороне зубчатого венца маховика двигателя внутреннего сгорания с помощью удлиненной промежуточной втулочной части между ними.

К недостаткам данного стартера относиться то, что в нем приводная шестерня ведомой обоймы муфты свободного хода расположена на обратной стороне зубчатого венца маховика двигателя, что вместе с применяемой муфтой свободного хода храповичного типа усложняют устройство стартера и его работу.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание стартера для запуска двигателя внутреннего сгорания с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является упрощение его устройства, повышение надежности и долговечности в работе, уменьшение габаритных размеров и веса.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый стартер для запуска двигателя внутреннего сгорания содержит электродвигатель, статор которого имеет четыре постоянных магнита возбуждения и планетарный редуктор. Электромагнитная катушка с втягивающей и удерживающей обмотками и с клеммным устройством размещена внутри силуминовой крышки статора электродвигателя соосно его продольной оси. В стартере в отличие от прототипа при запуске двигателя внутреннего сгорания вместо муфты свободного хода применен включающий винтовой механизм, приводная шестерня которого с девятью зубьями и со скосом их торцевых поверхностей размещена на другой стороне шестерни маховика двигателя. Клеммное устройство размещено между планетарным редуктором и корпусом электромагнитной катушки. Вал водила планетарного редуктора размещен вместе с насаженной на него втулкой приводной шестерни внутри электромагнитной катушки. На наружной поверхности вала водила, размещенного в двух подшипниках скольжения, установленных в силуминовой крышке статора электродвигателя и в основании эпициклической шестерни планетарного редуктора, выполнены винтовые нарезы с углом наклона к его продольной оси 20-30°. Винтовые нарезы вала водила находятся в соединении с винтовой гайкой включающего винтового механизма, наружные выступы которой входят в пазы его втулки приводной шестерни с возможностью ограниченного осевого перемещения в них. Втулка приводной шестерни состоит из двух частей, находящихся в замковом кулачковом соединении. Втулка приводной шестерни вместе с наружными выступами винтовой гайки вала водила является сердечником электромагнитной катушки. Между винтовой гайкой вала водила и приводной шестерней размещена на винтовом валу водила распорная спиральная цилиндрическая пружина с левой навивкой с затяжкой на ее сжатие и на раскручивание между ними, один торец концевого витка которой с одной стороны упирается в боковую поверхность нареза винтового вала водила, а с другой стороны торец концевого витка упирается в углубление на приводной шестерне, что позволяет скручивающей силе распорной спиральной цилиндрической пружины обеспечивать надежное удержание включающего винтового механизма в исходном положении фиксацией нарезов его винтовой гайки в углублениях винтовых нарезов вала водила на их боковых поверхностях.

Стальные головки контактных омедненных клемм пуска электродвигателя вставлены в гнезда капролоновой вставки силуминовой крышки статора электродвигателя, а их изолированные шпильки, выполненные вместе с ними, выходят из силуминовой крышки наружу между постоянными магнитами возбуждения статора электродвигателя через его заднюю крышку для соединения одной шпильки с плюсовым проводом от аккумулятора, а другой шпильки - с плюсовым выводом от щеток коллектора электродвигателя. Контактные омедненные клеммы пуска электродвигателя замыкаются стальным кольцевым примагничивающимся замыкателем с медными напайками, свободно насажененным на заднюю часть втулки приводной шестерни с возможностью его осевого перемещения при замыкании и размыкании контактных клемм, состоящим из двух стальных колец, изолированных друг от друга вплавленным кольцом. Два направляющих выступа наружного кольца стального кольцевого замыкателя размещены в пазах капролоновой вставки силуминовой крышки статора электродвигателя с возможностью осевого перемещения в них. Упорное кольцо приводной шестерни установлено на переднем конце вала водила для ограничения ее хода. Возвратная спиральная цилиндрическая пружина кольцевого стального замыкателя, примыкающая к корпусу электромагнитной катушки, служит для размыкания контакта кольцевого стального замыкателя с контактными клеммами пуска электродвигателя при выключении электромагнитной катушки. Две крышки статора электродвигателя стянуты между собой двумя стальными шпильками. Схема соединений стартера одинаковая с аналогом.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлен стартер для двигателя внутреннего сгорания в исходном положении в продольном разрезе

Предлагаемый стартер для запуска двигателя внутреннего сгорания содержит электродвигатель 1, статор 2 которого имеет четыре постоянных магнита возбуждения и планетарный редуктор 3. Электромагнитная катушка 4 с втягивающей и удерживающей обмотками и с клеммным устройством 5 размещена внутри силуминовой крышки 6 статора 2 электродвигателя 1 соосно его продольной оси. В стартере в отличие от прототипа при запуске двигателя внутреннего сгорания вместо муфты свободного хода применен включающий винтовой механизм 7, приводная шестерня 8 которого с девятью зубьями и со скосом их торцевых поверхностей размещена на другой стороне шестерни маховика двигателя. Клеммное устройство 5 размещено между планетарным редуктором 3 и корпусом электромагнитной катушки 4. Вал 9 водила 10 планетарного редуктора 3 размещен вместе с насаженной на него втулкой 11 приводной шестерни 8 внутри электромагнитной катушки 4. На наружной поверхности вала 9 водила 10, размещенного в двух подшипниках скольжения 13, 14, установленных в силуминовой крышке 6 статора 2 электродвигателя 1 и в основании эпициклической шестерни планетарного редуктора 3, выполнены винтовые нарезы 12 с углом наклона к его продольной оси 20-30°. Винтовые нарезы 12 вала 9 водила 10 находятся в соединении с винтовой гайкой 15 включающего винтового механизма 7, наружные выступы 16 которой входят в пазы 17 его втулки 11 приводной шестерни 8 с возможностью ограниченного осевого перемещения в них. Втулка 11 приводной шестерни 8 состоит из двух частей, находящихся в замковом кулачковом соединении. Втулка 11 приводной шестерни 8 вместе с наружными выступами 16 винтовой гайки 15 вала 9 водила 10 являются сердечниками электромагнитной катушки 4. Между винтовой гайкой 15 вала 9 водила 10 и приводной шестерней 8 размещена на винтовом валу 9 водила 10 распорная спиральная цилиндрическая пружина 18 с левой навивкой с затяжкой на ее сжатие и на раскручивание между ними, один торец концевого витка которой с одной стороны упирается в боковую поверхность нареза 12 винтового вала 9 водила 10, а с другой стороны торец концевого витка упирается в углубление на приводной шестерне 8, что позволяет скручивающей силе распорной спиральной цилиндрической пружины 18 обеспечивать надежное удержание включающего винтового механизма 7 в исходном положении фиксацией нарезов его винтовой гайки 15 в углублениях 19 винтовых нарезов 12 вала 9 водила 10 на их боковых поверхностях. Стальные головки контактных омедненных клемм 20 пуска электродвигателя 1 вставлены в гнезда капролоновой вставки силуминовой крышки 6 статора 2 электродвигателя 1, а их изолированные шпильки 21, выполненные вместе с ними, выходят из силуминовой крышки 6 наружу между постоянными магнитами возбуждения статора 2 электродвигателя 1 через его заднюю крышку 22 для соединения одной шпильки с плюсовым проводом от аккумулятора, а другой шпильки - с плюсовым выводом от щеток коллектора электродвигателя 1. Контактные омедненные клеммы 20 пуска электродвигателя 1 замыкаются стальным кольцевым примагничивающимся замыкателем 23 с медными напайками, свободно насажененным на заднюю часть втулки 11 приводной шестерни 8 с возможностью его осевого перемещения при замыкании и размыкании контактных клемм 20, состоящим из двух стальных колец 24, 25, изолированных друг от друга вплавленным кольцом 26. Два направляющих выступа наружного кольца 24 стального кольцевого замыкателя 23 размещены в пазах капролоновой вставки силуминовой крышки 6 статора 2 электродвигателя 1 с возможностью осевого перемещения в них. Упорное кольцо 27 приводной шестерни 8 установлено на переднем конце вала 9 водила 10 для ограничения ее хода. Возвратная спиральная цилиндрическая пружина 28 кольцевого стального замыкателя 23, примыкающая к корпусу электромагнитной катушки 4, служит для размыкания контакта кольцевого стального замыкателя 23 с контактными клеммами 20 пуска электродвигателя 1 при выключении электромагнитной катушки 4. Две крышки 6, 22 статора 2 электродвигателя 1 стянуты между собой двумя стальными шпильками 29. Схема соединений стартера одинаковая с аналогом.

При включении тока в обмотки электромагнитной катушки 4 втулка 11 с наружными выступами 16 винтовой гайки 15 под действием ее втягивающей электромагнитной силы перемещается вместе с винтовой гайкой 15 по валу 9 водила 10 планетарного редуктора 3 вперед для ввода приводной шестерни 8 в шестерню маховика двигателя с выводом фиксирующих винтовых нарезов гайки 15 из углублений 19 винтовых нарезов 12 вала 9 водила 10 на их боковых поверхностях. Одновременно под действием электромагнитной силы перемещается за втулкой 11 примагниченный к ней кольцевой стальной замыкатель 23, сжимающий его возвратную спиральную цилиндрическую пружину 28. В начале ввода зубьев приводной шестерни 8 в зубья шестерни маховика двигателя замыкаются контактные клеммы 20 кольцевым стальным замыкателем 23, запускается электродвигатель 1 стартера и автоматически выключается втягивающая обмотка электромагнитной катушки 4, при этом осевая сила поворачивающего вала 9 водила 10 вместе с втягивающей силой удерживающей обмотки электромагнитной катушки 4 и скручивающей силой распорной спиральной цилиндрической пружины 18 перемещают винтовую гайку 15 вперед и через распорную спиральную цилиндрическую пружину 18 вводят приводную шестерню 8 в зацепление с шестерней маховика двигателя до упорного кольца 27. При этом крутящий момент от винтового вала 9 водила 10 передается на шестерню маховика двигателя от винтовой гайки 15 через ее наружные выступы на втулку 11 и приводную шестерню 8 с перемещением их по пазам 17 втулки 11 приводной шестерни 8 и сжатием распорной спиральной цилиндрической пружины 18, которая смягчает удар приводной шестерни 8 в упорное кольцо 27 вала 9 водила 10. В случае упора торца зуба приводной шестерни 8 в торец зуба шестерни маховика двигателя втягивающаяся винтовая гайка 15 вместе с наружными выступами 16 перемещается по винтовому валу 9 водила 10 и в пазах 17 втулки 11 приводной шестерни 8, сжимая распорную спиральную цилиндрическую пружину 18, обеспечивая этим поворот втулки 11 вместе с приводной шестерней 8 относительно вала 9 водила 10 на один зуб, что позволяет сжимаемой распорной спиральной цилиндрической пружине 18 быстро ввести приводную шестерню 8 в зацепление с шестерней маховика двигателя при включенном электродвигателе 1. Этому ускоренному вводу приводной шестерни 8 способствуют скосы на торцевых поверхностях ее зубьев. После запуска двигателя внутреннего сгорания шестерня маховика двигателя значительно увеличивает вращение приводной шестерни 8 относительно вращения вала 9 водила 10 планетарного редуктора 3, вращающая втулка 11 которой через наружные выступы 16 винтовой гайки 15 поворачивает и перемещает винтовую гайку 15 назад вместе с втулкой 11 по валу 9 водила 10 в свое исходное положение до фланца подшипника скольжения 13 эпициклической шестерни, преодолевая встречную демпфирующую магнитную силу удерживающей обмотки электромагнитной катушки 4 с выводом приводной шестерни 8 из зацепления с шестерней маховика двигателя, с разжиманием и раскручиванием распорной спиральной цилиндрической пружины 18, при этом в конце ее хода раскручивание распорной спиральной цилиндрической пружины смягчает удар втулки 11 приводной шестерни 8 во фланец подшипника скольжения 13 эпициклической шестерни, при котором скручивающая сила распорной спиральной цилиндрической пружины 18 жестко фиксирует исходное положение включающего винтового механизма 7 вводом нарезов его винтовой гайки 15 в углубления 19 винтовых нарезов 12 вала 9 водила 10 на их боковых поверхностях. Затем удерживающая обмотка электромагнитной катушки 4 отключается выключением выключателя зажигания поворотом ключа, а электродвигатель 1 выключается разжимной силой спиральной цилиндрической пружины 28 кольцевого стального замыкателя 23, размыкающей контактные клеммы 20 пуска электродвигателя 1.

В стартере при повторных попытках запуска незапускаемого двигателя внутреннего сгорания включающий винтовой механизм 7 постоянно находится во включенном положении с шестерней маховика двигателя, с удержанием его в ней скручивающей силой распорной спиральной цилиндрической пружины 18 до запуска двигателя внутреннего сгорания, что упрощает и облегчает его запуск.

Применение включающего винтового механизма 7 в стартере позволяет уменьшить потребляемую энергию электромагнитной катушки 4.

Источники информации

1. Руководство по устройству и ремонту автомобилей ВАЗ 2110, 2111, 2112 М, «РусьАвтокнига», 2001 г. (аналог).

2. Патент РФ №2541345 «Стартер для двигателя внутреннего сгорания».

Стартер для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий электродвигатель, с четырьмя постоянными магнитами возбуждения, тяговое реле с клеммным устройством, находящиеся внутри силуминовой крышки статора электродвигателя, и планетарный редуктор, отличающийся тем, что при запуске двигателя внутреннего сгорания в качестве муфты свободного хода применен включающий винтовой механизм, приводная шестерня которого с девятью зубьями и со скосом их торцевых поверхностей размещена на другой стороне шестерни маховика двигателя, клеммное устройство размещено между планетарным редуктором и корпусом электромагнитной катушки, вал водила планетарного редуктора размещен вместе с насаженной на него втулкой приводной шестерни внутри электромагнитной катушки, на наружной поверхности вала водила, размещенного в двух подшипниках скольжения, установленных в силуминовой крышке статора электродвигателя и в основании эпициклической шестерни планетарного редуктора, выполнены винтовые нарезы с углом наклона к его продольной оси 20-30°, винтовые нарезы вала водила находятся в соединении с винтовой гайкой включающего винтового механизма, наружные выступы которой входят в пазы его втулки приводной шестерни с возможностью ограниченного осевого перемещения в них, втулка приводной шестерни состоит из двух частей, находящихся в замковом кулачковом соединении, втулка приводной шестерни вместе с наружными выступами винтовой гайки вала водила является ее сердечником, между винтовой гайкой вала водила и приводной шестерней размещена на винтовом валу водила распорная спиральная цилиндрическая пружина с левой навивкой с затяжкой на ее сжатие и на раскручивание между ними, один торец концевого витка которой с одной стороны упирается в боковую поверхность нареза винтового вала водила, а с другой стороны торец концевого витка упирается в углубление на приводной шестерне, что позволяет скручивающей силе распорной спиральной цилиндрической пружины обеспечивать надежное удержание включающего винтового механизма в исходном положении фиксацией нарезов его винтовой гайки в углублениях винтовых нарезов вала водила на их боковых поверхностях, стальные головки контактных омедненных клемм пуска электродвигателя вставлены в гнезда капролоновой вставки силуминовой крышки статора электродвигателя, а их изолированные шпильки, выполненные вместе с ними, выходят из силуминовой крышки наружу между постоянными магнитами возбуждения статора электродвигателя через его заднюю крышку для соединения одной шпильки с плюсовым проводом от аккумулятора, а другой шпильки - с плюсовым выводом от щеток коллектора электродвигателя, контактные омедненные клеммы пуска электродвигателя замыкаются стальным кольцевым примагничивающимся замыкателем с медными напайками, свободно насажененным на заднюю часть втулки приводной шестерни с возможностью его осевого перемещения при замыкании и размыкании контактных клемм пуска электродвигателя, состоящим из двух стальных колец, изолированных друг от друга вплавленным кольцом, два направляющих выступа наружного кольца стального кольцевого замыкателя размещены в пазах капролоновой вставки силуминовой крышки статора электродвигателя с возможностью осевого перемещения в них, упорное кольцо приводной шестерни установлено на переднем конце вала водила для ограничения ее хода, возвратная спиральная цилиндрическая пружина, примыкающая к корпусу электромагнитной катушки, служит для размыкания контакта кольцевого стального замыкателя с контактными клеммами пуска электродвигателя при выключении электромагнитной катушки, две крышки статора электродвигателя стянуты между собой двумя стальными шпильками.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к конструкциям стартеров с планетарным редуктором. Стартер с планетарным редуктором содержит переднюю и среднюю части корпуса и крышку, тяговое реле, тяговый электромотор и обгонную муфту, тяговый электромотор выполнен в виде водила с установленными на нем шестернями и торцевыми роторами, центральной подтормаживающей шестерни, внешнего и внутреннего концентрических статоров и системы управления.

Изобретение может быть использовано в устройствах для запуска двигателя внутреннего сгорания. Устройство (1) для запуска двигателя (9) внутреннего сгорания включает в себя выход (3), который соединяется с коленчатым валом (7) двигателя внутреннего сгорания, когда это устройство взаимодействует с двигателем внутреннего сгорания, первый вспомогательный привод (11), который соединяется с выходом через узел (13) и в котором имеется первая ветвь (15) передачи, находящаяся между первым вспомогательным приводом (11) и узлом (13), и вторая ветвь (17) передачи, находящаяся между узлом (13) и выходом (3).

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к пуску поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) транспортных машин, и предназначено преимущественно для использования в условиях низких температур.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на транспорте в качестве стартера для запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано на автономных и стационарных установках, где используют ДВС. .

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС), и может быть использовано на автономных и стационарных установках, где используются двигатели внутреннего сгорания.

Изобретение относится к механизму передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве стартерной муфты свободного хода. .

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам электростартерного пуска ДВС. .

Предлагаемое изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а именно к двигателям, включающим в себя электрические системы запуска, питаемым от аккумуляторов.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ запуска двигателя включает установку положения дросселя (64) на основании давления в усилителе(140) тормозов.

Изобретение относится к улучшению ездовых качеств транспортного средства. В способе запуска двигателя запускают двигатель посредством первой электрической машины при требуемом потреблении крутящего момента меньше пороговой величины.

Изобретение относится к транспортным средствам, имеющим старт-стопную систему двигателя для автоматического запуска и останова двигателя внутреннего сгорания. Изобретение предназначено для уменьшения износа составных частей пусковой системы и раскрывает способ управления работой старт-стопной системы двигателя, в котором, если период времени, необходимый для запуска двигателя 10, управляемого старт-стопной системой, превышает заранее заданное предельное значение, то работа старт-стопной системы двигателя запрещается, в результате чего нормальный процесс запуска-остановки не происходит по крайней мере в течение текущего ездового цикла.

Группа изобретений относится к способу определения момента, когда необходимо заблокировать автоматическую остановку двигателя и когда необходимо инициировать автоматический запуск двигателя.

Изобретение относится к выхлопной системе для транспортного средства, содержащего систему «stop-start» (пуск-остановка) двигателя. Сущность изобретения: транспортное средство содержит двигатель с воспламенением от сжатия, снабженный средством управления двигателем, и нейтрализатор для обработки выхлопных газов.

Изобретение относится к устройству удаленного управления для транспортного средства, допускающему удаленное управление запуском и остановкой двигателя, установленного в транспортном средстве.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления инверторным генератором, оснащенным двигателем. Техническим результатом является улучшение массогабаритных показателей.

Изобретение относится к активирующему устройству с блоком автоматического выключателя для сдвоенной батарейной системы, которая содержит систему батарей питания, соединенную с электрической системой, содержащей стартерный двигатель и схему замка зажигания для транспортного средства, и систему стартерных батарей, выполненную с возможностью параллельного соединения с системой батарей питания посредством блока автоматического выключателя, который выполнен с возможностью переключения между разомкнутым состоянием и замкнутым состоянием, при этом в последнем состоянии система стартерных батарей способна питать электрическую систему энергией.

Комбинированная система пуска двигателя внутреннего сгорания относится к транспортной технике с электростартерным пуском. Технический результат - обеспечение запуска двигателя при различных температурах и состояниях аккумуляторной батареи.
Наверх