Устройство электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в двигателях внутреннего сгорания, преимущественно транспортных средств. Система пуска имеет повышенный КПД, что позволяет использовать аккумуляторные батареи пониженной емкости, т. е. , снизить их массу и габариты. Сущность изобретения: за счет включения в систему токового реле и датчика частоты вращения процесс заряда емкостного накопителя энергии начинается после очередной попытки пуска не от очень низких значений напряжений на конденсаторе (а возможно, и от нулевого напряжения), а от более высокого уровня. Процесс пуска двигателя состоит из серии попыток пуска в промежутке, между которыми конденсаторная батарея, питающая стартерный электродвигатель, подзаряжается от аккумуляторной батареи. 1 ил.

Изобретение относится к пусковым устройствам двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано на подвижных и неподвижных устройствах и установках, где применяются двигатели внутреннего сгорания и где необходим их пуск.

Существуют различные системы электростартерного пуска двигателей от накопителей энергии, выполненных в виде конденсаторных батарей.

Наиболее близкой по конструкции и принципу действия является система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания, принятая за прототип. Однако в этой системе пуск двигателя происходит от параллельно включенных аккумуляторной батареи и емкостного накопителя энергии и при малой емкости аккумуляторной батареи и большом ее внутреннем сопротивлении практически можно считать, что основным источником энергии во время прокручивания двигателя является емкостной накопитель энергии, напряжение на котором может опускаться до очень низких значений. Последующий заряд конденсаторной батареи для последующей попытки пуска требует определенной доли энергии аккумуляторной батареи. В то же время известно, что если производить подзарядку емкостью накопителя от более высокого остаточного уровня напряжения, то суммарное количество энергии должно уменьшиться, (на подзарядки) и, следовательно, повысится КПД системы электростартерного пуска.

Цель изобретения - повышение КПД системы электростартерного пуска, которое позволит использовать меньшие по емкости и, следовательно, меньшей массы и габаритов аккумуляторные батареи. В целом это позволит снизить стоимость системы электростартерного пуска.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Поставленная цель достигается тем, что система электростартерного пуска содержит аккумуляторную батарею 1, тяговое реле 2 с нормально разомкнутыми контактами 3, токовое реле 4 с нормально замкнутыми контактами 5, конденсаторную батарею 6, электростартер 7, ключ 8 и контакты 9 и 10, управляемые датчиком частоты вращения (например центробежного типа) стартерного электродвигателя, причем контакты 9 нормально замкнуты, если частота вращения ниже заданного значения, а контакты 10 при этом разомкнуты.

Тяговое реле через ключ 8 подключено параллельно аккумуляторной батарее, положительный вывод, которой последовательно соединенные контакты 3 и 9 и обмотка токового реле 4 соединены с конденсаторной батареей 6 и через параллельно включенные контакты 5 и 10 - со стартерным электродвигателем 7. Вторые выводы аккумуляторной батареи, конденсаторной батареи, тягового реле и электростартеров соединены между собой через общую массу.

Система работает следующим образом. После замыкания ключа 8 поступает ток в обмотку тягового реле 2, и замыкаются контакты 3 тягового реле. Контактная пара 9 при этом находится в замкнутом состоянии, т. к. стартерный электродвигатель не вращается и датчик частоты вращения не изменяет исходного состояния этой пары контактов. Замыкается электрическая цепь аккумуляторная батарея - емкостной накопитель энергии, и последняя начинает заряжаться. Расположенное в этой цепи токовое реле срабатывает и размыкает свои контакты 5. Контактная пара 10, управляемая датчиком частоты вращения, находится в исходном разомкнутом состоянии. Стартерный электродвигатель 7 обесточен и не вращается.

По мере заряда емкостного накопителя энергии ток заряда, проходящий через токовое реле, уменьшается. Контакты 5 замыкаются и подают напряжение на электродвигатель 7. Последний начинает вращаться, и датчик частоты вращения размыкает контактную пару 9 и замыкает контактную пару 10. Питание электродвигателя в этом режиме осуществляется только от емкостного накопителя энергии. Напряжение на конденсаторной батарее 6 будет за счет ее разряда уменьшаться, частота вращения стартерного электродвигателя будет уменьшаться, и при каком-то ее значении датчик частоты вращения вернет контактную пару 9 в замкнутое состояние, а контактную пару 10 - в разомкнутое. Начнется процесс повторной зарядки конденсаторной батареи от аккумуляторной батареи, увеличится ток через токовое реле, и разомкнутся его контакты 5. Электродвигатель 7 остановится или еще какое-то время будет вращаться по инерции. Так как напряжение на конденсаторной батарее имеет конечное значение и может фактически регулироваться датчиком частоты вращения, то можно получить более высокий КПД системы пуска.

После заряда конденсаторной батареи цикл прокручивания двигателя повторится.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее аккумуляторную батарею, электростартер, выполненный в виде машины постоянного тока, конденсаторную батарею, тяговое реле с нормально разомкнутыми контактами и обмоткой, один вывод которой подключен к положительному выводу аккумуляторной батареи через ключ, причем отрицательные выводы аккумуляторной и конденсаторной батареи, второй вывод обмотки тягового реле и один вывод стартера подключены к массе двигателя, отличающееся тем, что, с целью снижения потерь энергии при пуске и уменьшения массогабаритных показателей, оно снабжено токовым реле с нормально замкнутыми контактами и датчиком частоты вращения с двумя парами контактов, при этом 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.

РИСУНКИ

Рисунок 1