Система пуска двигателя внутреннего сгорания конструкции цаголовых

(51)5 Р 02 й 11/08 К ПАТЕН олов льство СССР/08, 1979,ДВИГАТЕЛЯ ВНУТКОНСТРУКЦИИ ЦА 5 ния: на часть цилин ены декомпрессио а во впускнь индров установлен м н с д в А ГО УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВ ДОМСТВО СССР) СИСТЕМА ПУСКА ННЕГО СГОРАНИЯЛОВЫХ) Сущность изобрета двигателя установ1 е механизмы,убопроводы этих ци Изобретение служит для обеспечения ханической заводки двигателя внутренго сгорания и относится к двигателестроию, в частности к способам и системам ска, электрооборудованию этих двйгатей,Известны способы и системы пуска двителей внутреннего сгорания, в которых я запуска двигателя имеется электричеий стартер или специальный пусковой игатель внутреннего сгорания с ручным и электростартерным запуском,Известна также система пуска двигателя утреннего сгорания, в которой для запуска игателей имеется стартер-генератор.Недостатками известных способов и сием пуска двигателей внутреннего сгорая являются одновременный запуск всех линдров двигателя, для чего требуется по 1 шенные затраты электроэнергии, мощно- и пусковых двигателей, применение заслонки., Декомпрессионные механизмы и заслонки кинематически соединены с якорем тягового реле, имеющего рукоятку ручно.го вклю;ения. Стартер-генератор выполнен в виде электрической машины постоянного или переменного тока. Двигатель запускаютв два этапа, На первом этапе с помощью декомпрессионных механизмов и заслонок отключают часть цилиндов двигателя и запускают остальные цилиндры. На втором этапе восстанавливают компрессию и подачу заряда в неработающие цилиндры и запускают их от работающих. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. электрического стартера или стартер-генератора повышенных мощностей приводит к быстрой разрядке аккумуляторных батарей, ненадежности работы системы из-за обго- а рания коммутационных контактов и устройств от повышенных пусковых токов, повышенным затратам материалов, увеличению массы и стоимости системы. двигателя, применение на части (40/) двигателей +" дополнительных бензиновых пусковых дви- О гателей со сложной системой питания, сило- ОО вой передачей и управлением значительно повышает материалоемкость, трудоемкость изготовления, управления, массу и в конечном .итоге стоимость системы, двигателя. При этом следует отметить, что надежность способа и системы пуска увеличивается незначительно, т.к, для запуска самого пускового двигателя также применен электростартер, а наличие сложных силовой передачи и органов управления дополнительно снижают надежность пуска,Цель изобретения - повышение надежности и экономичности, упрощение конструкции и управления, снижение массы и стоимости системы,Указанная цель изобретения достига ется тем, что пуск двигателя осуществляется генератором и заведенным им по меньшей мере одним цилиндром и маховиком двигателя, для чего по меньшей мере один цилиндр двигателя снабжен 10 декомпрессионным механизмом, соединенным с выпускным клапаном, и заслонкой, установленной в его впускном трубопроводе, а коммутационное устройство выполнено в виде тягового реле, имеющего якорь и 15 рукоятку его автоматического или ручного аварийного перемещения, причем якорь кинематически соединен с заслонкой и деком- и рессионным механизмом, .Кроме того, система в варианте с гене ратором переменного тока снабжена преобразователем постоянного тока в трехфазный переменный ток, генератор выполнен в виде трехфазной электрической машины переменного тока с вентильными 25 диодами в цепях ротора и статора, а тяговое реле выполнено по меньшей мере с тремя дополнительными контактами, включенными между выходами преобразователя и фазклапанов 6, а также коромысла 7 впускныхклапанов 8 установлены на оси 9 по известной конструкции клапанного механизмад,в,с,Вал 1 механизма с помощью опор-кронштейнов 10 и крепежа установлен на стойках 11 осикоромысел или другим способом,Для предотвращения течи масла зазор между валом 1 и корпусом головки цилиндровуплотняется известными уплотнительнымиустройствами.Дляперекрытия подачи свежего зарядав отключаемые цилиндры 28 во впускномколлекторе 17 двигателя перед отключаемыми цилиндрами установлены заслонки 14 наосях, имеющих пружинное устройство 13для возврата их в начальное положение, Орган управления декомпрессионного механизма и заслонками состойт из троса 15,соединенного с поворотным рычагом илироликом 3 вала механизма и рычагами поворота заслонок 14, Трос 15 направляется ро 5 ликом 19, закрепленным на осикронштейном с помощью крепежа на корпусе двигателя или по месту, соединен с рукояткой 20 с фиксатором 21, а также якорем 27тягового реле декомпрессионного механизма.Тяговое реле 27 установлено на передней стенке кабины 23 в удобном для управления системой месте.Тяговое реле 27 имеет обмотку 22 с выводами 24, неподвижные контакты 25, подвижные контакты 26 силовой электроцепи;связанные с якорем реле 27 спомощью упругой механической связи с электроизоляцией токопроводящих частей, Выводы 24тягового реле подсоединены последовательно электропроводами к неподвижномуконтакту 24 ключа управления системы 40,имеющим подвикный 39 и неподвижный 41контакты. Контакт 41 соединен электропроводкой с другими потребителями тока. Ключ40 третьим - крайним контактом подсоединяется к амперметру 42 и "Плюсу" аккумуляторных батарей 34, "Минус" которыхсоединен с "Массой" (корпусом через выключатель массы "ВМ". 30 двигателя для заводки части цилиндров, а 40остальные цилиндры заводятся заведен 45 50 55 ными вь 1 водами генератора, причем замыкающий контакт тягового реле включен между аккумуляторной батареей и входом преобразователя,Такая конструкция системы пуска имеет следующие преимущества и положительный эффект.; увеличивает надежность и экономичность, т,к. имеет генератор с меньшей мощностью и повышенным пусковым моментом при работе в режиме асинхронного ным с использованием энергии маховика, увеличивает межзарядный срок работы аккумуляторных батарей из.-за уменьшения потребления электроэнергии, упрощает конструкцию системы и двигателя,управление особенно по сравнения с системой пуска от пускового теплового двигателя, т.к, в системе нет стартера или указанного пускового двигателя, уменьшает материалозатраты массу,-трудоемкость изготовления и стоимость системы и двигателя.На фиг. 1 дана система пуска с применением генератора переменного тока; на фиг. 2система пуска с применением генератора постоянного тока,Система пуска двигателя внутреннегосгорания с применением генератора переменного тока по фиг. 1 состоит из укороченного декомпрессионного - вала 1,укороченного с учетом расстояния между коромыслами выпускных клапанов крайних отключаемых при декомпрессии части цилиндров и крепления опор вала, На валу 1 размещены винты-упоры 2 с контргайками, поворотный ролик или рычаг 3 с пружинным устройством 4 для возврата вала 1 в начальное положение и выключение механизма,Винты-упоры 2 установлены над коромыслами 5 выпускных клапанов 6 и при включении механизма - повороте вала 1 действуют на них, Коромысла 5 выпускныхстсэтсв1 кл Второй конец вывода 24 обмотки 22 тягового реле также подсоединен к "Массе",Контакты 25 электропроводом последовательно подсоединены к аккумуляторным батареям 34 и первичной обмоткой преоб р зователя постоянного тока в трехфазный и ременный ток 38 через амперметр 42 и в ключатель массы "ВМ" с "Массой",Силовые выводы трех фаз переменного т ка вторичной обмотки преобразователя 10 3 с помощью электропроводов подсоедин ны через блок-контакты 35 и 36 прерыват ля 37 с фазами обмоток статора и в збукдения ротора генератора 31.Блок-контакты 35 и 36 связаны с якорем 15 т гового реле 27 декомпрессионного меха- и зма единой с контактами 26 упругой мех нической связью с электроизоляцией т копроводящих частей-контактов,Генератор 31 и аккумуляторные бата р и 34 кроме описанной схемы соединены т кже по обычной (известной) схеме электр цепи через реле-регулятор ЗЗ, При этом с ема обеспечивает работу генератора в реж ме синхронного генератора с приводом 25 о вала двигателя через кинематическую пер дачу известных конструкций 32.Шунтовые обмотки возбуждения генер тора 31 также подключены в известную э ектрическую цепь через выводы "Ш" гене р тора и дополнительно замыкающие цепь о обратного тока для предотвращения разр дки батарей через цепь реле-регулятора п и работе генератора в режиме асинхронн го двигателя. 35Дополнительные контакты 36 прерыват ля 37 служатдял разрыва дополнительной ц пи обмоток возбуждения ротора и обмотк статора и предотвращают электрический т к между ними минуя реле-регулятор при 40 р боте генератора в режиме генератора.На другом конце вала двигателя 30 установлен маховик 29 по известной констр кции. Вал генератора 31 соединен с в лом двигателя передачей 32. Для выпуска 45 о работавших газов на головке цилиндров ус ановлен выпускной коллектор 18. В варианте применения генератора поянного тока по схеме фиг. 2 система пу а отличается от описанного тем, что ловая цепь генератора 31 упрощена. При м вывод "Я" генератора 31 соединяется дним из неподвижных контактов 25 тягого реле 27 декомпрессионного механизма 55 вывода "Я" реле-регулятора 33, вывод Б орого соединен через амперметр 42 с люсом" аккумуляторных батарей 34,Шунтовая обмотка генератора 31 подючена в электрическую цепь также черезвыводы "Ш" генератора 31 и реле-регулятора 33, При этом для дополнительного замыкания обратного тока и предотвращения разрядки батарей в режиме работы генератора двигателем в обмотку возбуждения его последовательно подключен диод, Генератор и реле-регулятор также соединены через выводы "М" с Массой и выключателем массы "ВМ".Работа предлагаемой системы пуска двигателя внутреннего сгорания происходит следующим образом:В варианте автоматического управления и генератора переменного тока по уточненной фиг. 1 после включения "Массы" выключателем "ВМ" поворотом ключа 40 подвижные контакты 39 замыкают электрическую цепь обмотки 22 тягового реле 27 декомпрессионного мехайизма 1 с аккумуляторными батареями 34, амперметром 42, общую электроцепь через клемму 41, силовые контакты 25 и 26 тягового реле 27, первичную обмотку преобразователя тока 38, блок-контакты 35 и 36 прерывателя 37 цепи вторичной обмотки преобразователя 38, а также обмотки статора и возбуждения ротора генератора 31. Кроме того через выпрямители "Д", выводы "Ш" и "В" генератора 31 и "Ш", "ВЗ" реле-регулятора 33 образуется электрическая цепь в прямой полярности через "Массу" выключатель "ВМ", амперметр 42 с аккумуляторными батареями 34 в обычную известную) схему работы генератора 31 в режиме генератора,П ри этом под действием электрического тока в сердечнике тягового реле 27 возникает электромагнитное поле, которое втягивает его якорь 27. Одновременно с помощью троса 15 якорь 27, преодолев сопротивление пружин 4, 13 и клапанов 6 поворачивает ролик (или рычаг) 3, вал декомпрессионного механизма 1 с винтами-упорами 2, а также заслонки 14 в положение, когда выпускные клапаны 6 декомпрессируют (отключают) часть цилиндров 28 на первом этапе запуска двигателя. В отключенные цилиндры 28 прекращают поворотом заслонки 14 подачу свежего заряда, Величину хода клапанов 6, а также усилие натяжения троса 15 и нагрузку на тяговое реле 27 регулируют винтами 2, 4 и 13.При этом генератор 31 питаясь электрическим током от аккумуляторных батарей 34 через обводную дополнительную электроцепь преобразователя 38, блок-контакты 35 и 36 прерывателя 37 срабатывает в рекиме асинхронного двигателя и с помощью кинематической передачи 32 проворачивает вал двигателя 30 и при подаче топлива-свежего заряда заводит неотключенный цилиндр 12,10 15 20 25 30 40 45 50 После заводки цилиндра 12 поворотомг"л 1 яа 40 и контакта 39 в среднее положение язрывают электрическую цепь тягового реле 27, преобразователя 38, контакты 35, 36 грерывателя 37 с генератором 31 и аккумуляторными батарелями 34. При этом ликвидируется электромагнитное поле обмотки 22 тягового реле 27 и под действием пружин 4, 13, клапанов 6, троса 15, ролика(или рычага) 3 вал декомпрессионного механизма 1 и заслонки 14 возвращаются в начальное положение. Поэтому в декомпрессированных цилиндрах 28 восстанавливаются нормальные компрессии и подача топлива - свежего заряда и они заводятся работающим цилиндром 12 с использованием также энергии маховика двигателя 29, Для облегчения пуска двигателя на всех этапах муфту сцепления, как и при известных системах пуска, следует выключать,После заводки двигателя и отключения дополнительной электрической цепи генератор 31 начинает работать в режиме генератора, т.к, электрическая цепь его остается замкнутой с аккумуляторными батареями и потребителями через реле-регулятор 33 па известной схеме.При ручном управлении для аварийных случаев, наисправности электрической цепи тягового реле, перемещение якоря 27 осуществляется выдвикением рукоятки 20 тягового реле и фиксации ее при этом в крайних положениях фиксатором 21. Далее поворот вала декомпрессионнога механизма, заслонок и включение генератора, заводка одного цилиндра происходит аналогично, как и в описанном автоматическом режиме управления,Для пуска других цилиндров 28 ручку 20 снимают с фиксатора 21 и возвращают в исходное полажение, фиксируют в этом паложении. Далее процесс выключения декомпрессионного механизма, дополнительной электроцепи генератора, заводки других цилиндрав и работа генератора в режиме генератора происходит также, как и при а втаматическом режиме уп равл ения.В варианте с генератором постоянного тока по фиг. 2 в автоматическом режиме работы поворотом ключа 40 и контакта 39 также в крайнее правое положение замыкают общую электрическую цепь и цепь тягового реле, а также обводную цепь. якоря генератора 31 через вывод "Я", контакты 25,26, амперметр 42, аккумуляторныебатареи 34; для работы его в рекиме двигателя, а также цепь якоря генератора 31 через выводы "Я", Б" реле-регулятора ЗЗ и амперметр 42, шунтавую обмотку через выводы "Ш" генератора и реле-регулятора, "Массы", выключателя "ВМ", аккумуляторных батарей, генератора, реле-регулятора,При этом па описанной схеме включаются декамп рессионный механизм, заслонки 14, отключаотся цилиндры 28. Генератор 31 срабатывает в режиме двигателя и с помощью кинематической передачи 32 проворачивает вал двигателя 30, запускает неотключенный цилиндр 12,Далее поворотом ключа 40, контакта 39 в среднее положение разрывают электрическую цепь тягового реле 27, обводную цепь генератора 31 от аккумуляторных батарей 34 и декомперессионный механизм 1, заслонки 14 выключаются. В отключенных цилиндрах 28 восстанавливаются компрессия и подача топлива-свежего заряда и с помощью рабочего цилиндра 12 и маховика 29 также запускаются,Ручное управление системой в этом варианте аналогично описанному в варианте по фиг. 1. Формула изобретения 1, Система пуска двигателя внутреннего сгорания, выполненного по меньшей мере с двумя цилиндрами, каждый из которых имеет впускной трубопровод и выпускной клапан, содержащая аккумуляторную батарею, генератор, вал которого соединен с валом двигателя, коммутационное устройство по меньшей мере с одним замыкающим контактом, включенным между аккумуляторной батареей и генератором, и пусковой выключатель, установленный между аккумуляторной батареей и коммутационным устройством, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения ее. надежности и экономичности, по меньшей мере один цилиндр двигателя снабжен декомпрессионным механизмом, соединенным с выпускным клапаном, и заслонкой, установленной в его впускном трубопровде, а коммутационное устройство вь палнено в виде тягового реле, имеющего якорь и рукоятку его ручного перемещения, причем якорь кинематически соединен с заслонкой и декомпрессионным механизмом.2, Система па п,1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена преобразователем постоянного тока в трехфазный переменный ток, генератор вь 1 полнен в виде трехфазной . электрической. машины переменного тока, а тяговое реле выполнено с тремя дополнительными замыкающими контактами, включенными между выходами преобразователя и фазными выводами генератора; прйчем замыкающий контакт тягаво,"о реле включен между аккумуляторной батареей и входом преобразователя.1792498 0,2 Редакто Корректор Заказ 173 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Соста Техре ль Р,Цабол Моргентал