Схема электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 ЕТЕНИЯ С ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКО СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТ И ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И 21) 4920876/06(71) Челябинское специальное конструкторское бюро "Ротор"(56) Электрооборудование бронетанково техники. Под. ред. А.С.Белоновского, - М Воениздат, 1976, с.116-119, рис. 3.7.Авторское свидетельство СССР йю 1343092,М.кл. Е 02 й 11/08, 1987.Панель управления стартера ПУСТехническое описание и инструкция по экс плуатации 1978 . ЯО 1776864(54) СХЕМА ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.(57) Сущность изобретения: схема содержит электрический стартер 1, первую аккумуляторную батарею 2 и вторую аккумуляторную батарею 3, первое коммутирующее устройство 4 для переключения батарей с параллельного на последовательное соединение, второе коммутирующее устройство 5 для подсоединения батарей к стартеру 1, блок 6 управления, пороговое устройство 7, цепь 8 питания пусковых устройств, третье коммутирующее устройство 9, диод 10. 3 ил.10 управления запуском 20 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к двигателестроению, в частности к пусковым устройствам двигателей, внутреннего сгорания.Известна схема злектростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая электрический стартер, первую и вторую аккумуляторные батареи, первое коммутирующее устройство для переключения аккумуляторных батарей с параллельного соединения на последовательное, второе коммутирующее устройство для подсоединения батарей к стартеру, блок управления и цепь питания пусковых устройств, причем управляющие входы первого и второго коммутирующих устройств соединены между собой и подключены к выходу блока управления, а цепь питания пусковых устройств - к положительному полюсу первой батареи. Недостатком известной схемы является низкая надежность запуска, связанная со значительными просадками напряжения в цепях питания пусковых устройств при запуске двигателя.Наиболее близким по технической сущности к заявляемой схеме является выбранная в .качестве прототипа схема злектростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая электрический стартер, первую и вторую аккумуляторные батареи, первое коммутирующее устройство для переключения батарей с параллельного соединения на последовательное, второе коммутирующее устройство для подсоединения батарей к стартеру, блок управления, пороговое устройство, элемент ИЛИ с двумя входами и цепь питания пусковых устройств, причем управляющие входы первого (через первый вход элемента "ИЛИ") и второго коммутирующих устройств подключены к выходам блока управления, вход порогового устройства - к электрическому стартеру, а цепь питания пусковых устройств подключена к положительному полюсу первой, аккумуляторной батареи, Кроме того, управляющий вход первого коммутирующего устройства связан через второй вход элемента ИЛИ с выходом порогового устройства. Недостатком известного устройства является следующее.Известная схема практически исключает максимальную просадку напряжения в цепи питания пусковых устройств в наиболее тяжелый момент пуска - момент подключения батарей к стартеру.Однако в процессе дальнейшей раскрутки стартера, при переключении батарей с параллельного соединения на последовательное, возникает просадка напряжения в цепи питания пусковых устройств, связанная с тем, что в этот момент напряжение на каждой из последовательно соединенных батарей уменьшается практически вдвое за счеттого, что в процессе переключения ЭДС стартера остается неизменной. Это может привести к отключению участвующих в запуске пусковых устройств (электроклапаны, контакторы, агрегат зажигания и др.), а также к нарушению работоспособности схемы Цель изобретения - повышение надежности запуска за счет уменьшения просадки напряжения в цепи питания пусковых устройств при переключении батарей с параллельного соединения на последовательное,Указанная цель достигается тем, что в схему электростартерного запуска, содержащую электрический стартер, первую и вторую аккумуляторные батареи, первое коммутирующее устройство для переключения батарей с параллельного соединения на последовательное, второе коммутирующее устройство для подсоединения батарей к стартеру, блок управления, пороговое уст ройство, цепь питания пусковых устройств,причем управляющие входы первого и второго коммутирующих устройств подключены к выходам блока управления, согласно изобретению введены третье коммутирующее устройство и диод, анод которого соединен с положительным полюсом первой аккумуляторной. батареи, а катод соединен с цепью питания пусковых устройств и через третье коммутирующее устройство - с положительным полюсом второй аккумуляторной батареи, Вход порогового устройства связан с положительным полюсом второй аккумуляторной батареи, а его выход - с управляющим входом третьего коммутирующего устройства непосредственно или через блок управления.Известно применение трех коммутирующих устройств и диода в схемах электростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания. Однако при введении этих элементов в заявляемое устройство в указанной связи с другими элементами они проявляют новые свойства, позволяющие уменьшить просадку напряжения в цепи питания пусковых устройств, что повышает надежность запуска.На фиг. 1 представлен пример выполнения схемы злектростартерного запуска; на фиг. 2 - осциллограммы напряжений на положительных полюсах аккумуляторных батарей и в цепи питания пусковых устройств; на фиг. 3 представлен второй пример выполнения схемы электростартерного запуска,Устройство электростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания (фиг, 1) со 17768645 10 20 30 40 45 50 держит электрический стартер 1, первую аккумуляторную батарею 2 и вторую аккумуляторную батарею 3, первое коммутирующее устройство 4 для переключения батарей с параллельного на последовательное соединение, второе коммутирующее устройство 5 для подсоединения батарей к стартеру 1, блок 6 управления, пороговое устройство 7, цепь 8 питания пусковых устройств, третье коммутирующее устройство 9, диод 10,Устройство электростартерного запуска двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. В исходном состоянии кнопка 25 разомкнута, сигналы на выходах 14, 15 блока 6 управления отсутствуют. Аккумуляторные батареи 2 и 3 соединены между собой параллельно через первое коммутирующее устройство,4 и отключены от электрического стартера 1, так как второе коммутирующее устройство 5 не включено, Напряжение на электрическом стартере 1 равно нулю. Напряжение на положительном поглосе 18 аккумуляторной батареи 2, положительном полюсе 19 аккумуляторной батареи 3 и входе 16 порогового устройства 7 одинаково и равно номинальному напряжению Оном. батарей. Напряжение Олу на втором входе 22 компаратора 20, определяющее его порог срабатывания, выше, чем Ояоч, поэтому напряжение на выходе 23 компаратора 20 и соответственно на входе 13 третьего коммутирующего устройства 9 равно нулю. Напряжение с положительного полюса 19 аккумуляторной батареи 3 через размыкающий контакт 26 третьего коммутирующего устройства 9 подается в цепь 8 питания пусковых устройств. В начале йуска после нажатия на кнопку 25 запускается реле 24 времени, появляется сигнал на выходе 15 блока 6 управления, поступающий на управляющий вход 12 второго коммутирующего устройства 5, которое, срабатывая, подсоединяет первую 2 и вторую 3 аккумуляторные батареи к эл,стартеру 1.Эл.стартер 1 начинает раскручиваться и напряжение на нем по мере раскрутки увеличивается. Затеи (по истечении выдержки времени реле 24) появляется сигнал на выходе 14 блока 6 управления, поступающий на управляющий вход 11 первого коммутирующего устройства 4, которое, срабатывая, переключает аккумуляторные батареи 2, 3 с параллельного соединения на последовательное соединение, что вызывает просадку напряжения на положительном полюсе 18 первой батареи 2 до величины О 1, Однако напряжение на положительном полюсе 19 второй батареи 3, от которой через размыкающий контакт 26 третьего коммутирующего устройства 9 запитана цепь 8 питания пусковых устройств, увеличится до величины 02 за счет последовательного соединения батарей 2 и 3, что обеспечит надежную работу пусковых устройств. Раскрутка эл.стартера 1 от последовательно соединенных батарей 2 и 3 становится более интенсивной, напряжение растет на эл,стартере 1 и соответственно на положительном полюсе 19 батареи 3, в цепи 8 питания пусковых устройств, на первом вхоДе 21 компаратора 20, а также на положительном полюсе 18 батареи 2, Когда напряжение на первом входе 21 компаратора 20 достигает порога срабатывания Олу, задаваемого напряжением на его втором входе 22, на выходе 23 компаратора появляется сигнал, поступающий на управляющий вход 13 третьего ком мути рую щего устройства 9, которое, срабатывая, отключает цепь 8 питания пусковых устройств от положительного полюса 19 второй батареи 3, предотвращая тем самым рост напряжения в цепи 8 питания пусковых устройств до недопустимого уровня. Цепь 8 питания пусковых устройств запиты вается теперь через диод 10 от положительного полюса 18 батареи 2, напряжение на которой теперь(Оз) выше, чем в момент переключения батарей на последовательное аоодинение (О ).После отпускания кнопки 25 запуска снимаются сигналы с выходов 14, 15 блока 6 управления и схема возвращается в исходное состояние.Первое коммутирующее устройства 4 имеетуправляющий вход 11, второе коммутирующее устройство 5 - управляющий вход 12, третье коммутирующее устройство 9 - управляющий вход 13. Блок буправления ьыполнен в виде программно-временного устройства с выходами 14 и 15, которые подключены соответственно к управляющим входам 11 и 12 первоо и второго коммутирующих устройств, Пороговое устройство 7 содержит ксмпаратор 20, имеющий первый 21 и второй 22 входы и выход 23, Первый вход 21 компаратора 20 является входом 16 порогового устройства 7, а выход 23 компаратора 20 является выходом 17 порогового устройства 7. Пороговое устройство 7 имеет вход 16, подключенный к положительному полюсу 19 второй аккумуляторной батареи 3, и выход 17, связанный с управляющим входом 13 третьего коммутирующего устройства 9. Аноддиадэ Осоединен с положительным полюсом 18 первой аккумуляторной батареи 2, а катод диода 10 соединен с цепью 8 питания пусковых устройств и через размыкающий контакт 26 третьего коммутирующего устройства 9 - с положительным полюсом 19 второй а к к у м у 1 77 с)3 Г.( с3(г)тгрсй (назареиГ:)к , уподвлецил мо жет сОдеявть реле гз(ззк 1831 24 и ю 10 ГКу 25 заускд, Ид фиг, 2 г(оказаны сигналы цд вы ходе 1-1 блока 6 упразлеция, цд выходе 17 ПОРО(ОВОГО УС(РОЙСТВД Р, с 3 Тск)а ОС)(ИЛЛО- гралмы (Зпрлжений 3.11 а, 1. г, 1.,1 З (Гзгззв 5(зтвеццо цз по(гкггель)(х полюсах 10, 19 батарей 2,;и в Цепи (Г 1 итз 3)л пускозых уст ре)1( твУст:(Е)т(СТВО ЭЛЕКТГ)ГЗСТДРТВ)(г)(З;ДУСКД ДВИГДтЕЛЯ ВНУГРЕЦНЕГП С(-ОРДЦИЯ Лг)Ж;: бьГь зь(пол цено, 3(др(л(ергь 1,с)к .)1,",; ;з, (10 цд фиг. 3..СТрой(СТВО ЕфЛГ. 3) СОДЕРЖИ( Те Хг( )1(- (ецть(, (тО и устроЙсВО Гг(чг. 1),. (Чтли (ие СОСТОИТ Г 3 (Легдующе)Л, бЛОК б 1Лг(Л( дог 0331(ец логичеСким эле 8)ггс м "у" .., , тод диода 10 со(дине)1 с цег(ью ) (1(1 сч(1( ПУСКОВЫХ УСтРОйота И ЧВРЕЗ ЗД(Л)сК)О(З.ИЙ контакт 27 третьего коммутирук)цег(: устроиствд 9 - с положи(ельнь(м оз)с(1 19 втогзой аккумуляторной батареи 3, а В)сКоз(, 17 ПОРОГОВОГО уСтрОЙСВд 7 Сг)ЛЗЗН С уцрж)- ллюцим езхОВО(1 13 тГ)етьеГО кс)ммут(ру(0. щего устройства 9 через логический зз(еие Гг "И" 28, Бтогзгз 1 вход ог(лче(кого эз)агле(е "И" 2)3 и Одкл ючец ;. ) ь Коду Г) еле Време (и , с.Устройс гзо и г, 3) работает слг),(у)ощ)111 образом,Исходное состояние устройства тд 08 ЖЕ, КЗК И В уозрОЙСГ(38 ф)Г, 1), ЦЕПЬ сг Питд.(И 5 ПУСКОВЫХ УСТОПЙСВ ЗД(3),1(ЗНД (ГапсЗ ЛИОД 10 От пОзожи гельцого по 1)осд 18 ба Едрен 2, ПОСЛЕ НЗЖЗТИ 5 Нс) К(ЛОП(у 25 ПроИСХОДИТ срдбс)ть(вдни 8 1)зороГО 5, д затем Гер)ОГО гз 1 ОММУТЛРУОЕ)1 Х Усз РойСТ)З Е)(Дг ГЗ С(ЕМО ЦДИ Г), ,Д) ( О 13 Р 8)18 Ц Ц О С П 0 Р Л Ы М КО Ь 1 М П ( Р(- 10 Щим УстГ)ойством 4 по с 1)ГнсслУ От Г)838 2 с 1 времоци (чеГзез лОГиесО 1 Й зле 48)п И 28) ца УПРЗВГЯЮДИЙ ВУОД 13 1 ГРЕТ(с"Гг) К(1(УТ)ЛРт(ощего устройства 9 вклю-ю:.:тсч трагье коммугируюшее устройство. При этом цепь 8 Г 11 ЛТс)Н)(я ПУСКОВЫХ УСТГЗОЙС 10 3(Г 5)КГ)(ЗЕПСЛ через 5)амыкз)ощлй кгзнтдкт 27 к псло)к(1. теззьному пол)осу 19 Втое)ОЙ дккук 1(л 5110)(01 одтзреи 3 (напряжение (52), которая сг)ег)анена последовательно с первой дкку) уляторной батареей 2. В Даль(ес(е(8)1, после срабатывания компаратора 2 О (ца(5)рл)кецо Ог(у) сиГнал с 8 ГО Выхода 23 поступг(ет нз вход логического элемента И 21, При;.)т(: снимается сиГнзл с Выхода лОГич 8 скОГО элемента И 28, что приводит к отключению третьего коммутирующего устройс Ва 9, Цепь 8 питания пусковых устройств здпиг.1- вается теперь через диод 1 О от положительного полОсд 18 батареи 2 3(зпрлжениез),После Отпускания кнопки 25 запуска снима(отся сигналы с выходов 14, 15 блока 6 уп.З)л:;:.н (я и устройство позвращается в Цг"Х,") 5)10 г С(ЗС (ПЛНИЕус г(ройст(в) элек(роста)зтерцоГО запускаД) иГЗЛОЯ(1 е 3(нрз него сгОРдцил 058 спечи вдет повышение НВДежности запуска зас.с Г 3 ОГО, "(то 11 ри п,8)л юч 8 ии ба ГВГ)ей с ПДРДЛЛ 8 ЛЬО)т) СОЗДИНВЦЦЛ ЦД ПОСЛЕДОВД- тельцов цепь питания пусковых устройств гтодкзцочд ется к послез е) дт ег ее(о соедицен. 3 ЫМ бдГареЛМ, а ЗдтеМ При ДОСТИ)383)ии На 3(рлзке(ием цд н(х величины, прг)дельцо допустимой длл питания пуско(зых устройств, цепь питания отклОчдетсл от послевовдгельцо сов цицеццыу бд(дрей и 15 здп 1 гывдетсл От ОДНОЙ ЕГ 1(.0530 и) б;зтар 8 и, нзпря;кение на которой л)я(18, чем в момент (г)(зклочг)н)(л б)дтслре(1 ( д)Зллс 3(ьцого со 8/)И(381 ИЛ д ПОГлсъгг(гТаки 1 обоазом, ц(00с(1 углец ьшить и ро садку )(д 3 зяжеци 51 В Опи пиГднл пусковыхус(Гзо)1 стВ )1 тем сдмь:1 у)ень(и Гь )зероят- НОСТЬ ОтКЛ(ОЧСЧИЯ г)СВУОЕ(Х В ЗаПУСКЕ )СКОВЫ) УСТОРЙСГВ (: 5 ЕКТРОКЛДПЗ(ОР, КОН" (ДКТОРОВ, ДГРВГЗ(З За;",гДНИЯ и т,п.) И 1 ЗРУ- (3(г.:Лил одбг)(ос)(особ ности схемы П., .",;.:(."г(, ОСОГ)01 НО При Отрццатр 1,)ОП :, рд(0811 )(Зу)й Ста(З(З)(Л За(5 с 1, (, :г;ч(5(тг(зь(х бдтдрей,Г,) С", Г) Ь Г- :, О ( Г 8 Г Е Н И Л3 О Г;ХСГ(а З 3,".КГ)0(;ТГ) 80 (Р гЗДПУСКД ДВИ(Д(85(яЕ)( ТГЗСЦ)1810 СГГЗ)гсс (Ог)с 0)ЗШДЯ ,-,К(РИЛР(. ИЙ; -)Р, Сг) ВВЕ .КК)МУЛЯ ГОРЦЫЕ (бда)(Я) (гечг;гз ке)(л 1 утиру(о 3(88 уг Гро)лств(з 5)ерекз(0:8)115 бдгдрей с пар 1( ельного 35 осце)ля (а 13 осладо(здтгель)(ое, второеКОмутГ)у(гз 88 у(;тргз 1 сте)О подсоединения бдтарей к стартеру, блок уг(р(1 зленлл, пороговое устройство и цепь гиания пусковых устройств, причем упрдвля)ощие входы 1 О первого и второго коммутиоу(0 з(лх устройств подкгочены к Выходам блока уп- Г)двгения,отл ичд ю 1 дд л с я тем,что, с 8 ЛЬО ПОВЫГВЕНИЛ цддеЖ 110 СТИ 88 рс 1 бОТЫ путем ул)ць(18(и)л прог ддки напряжения В 45 (епи питдция пуско(вых устр(й:Гв и з(и переКЛ(ОЧВНИИ бЗТс)Г)ЕЙ С ПЗОДЛЛ 85 ЬНОГО СОЕДИ 1(851 ил нд последова Гел ь(08, ез нее Введены тгзетье ком(1 ггиру)0)(зее у( зройг (езо и д(лог(, а(Од КОТОГ)ОГО сое(з)1 ен г; пг;:5 ожитс(ь)(ым по л(осом первой а(13(умуллтгр)Г)1 й батареи, а каТОД СОЕДИНЕН С ЦВПЬЮ Г(3(ТДг(с Л ПУСКОВЫХ УСТРОЙСТВ И, ЧЕРВЗ ТЕ)ЕТЬ 8 К(ЗМ(:1 гтИРУЕ)Е 88 УС" ТРОЙСТВО, С ПОЛОЖИ 18 ЛЛ 1 ЫМ ПОЛЮСОМ ВТОРО 11 ЗККУМУЛЯТОРНОЙ оа(г)ПЕИ, ПРИЧЕМ ВУОД 5)5 пооогового устройства связан с положительць(м пол)осом взорой дккумуяторцой бата- РСИ, Д -ГО ВЫХОД - Г УПГ)ДВг 53)ОЩИМ ВХОДОМ трет).8 ГО комму(ируощего устройства непосредственно или через блок управления.1776864 ь Ю.ВласовМоргентал рректор А.Коз дактор каз 4109 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, ЖПроизводственно-издательский комбинат "Патент.", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Состав Техред 1 Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ С