УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F02N7/00 

Предлагаемое изобретение относится к области двигателестроения, а именно к средствам запуска двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для запуска двигателей внутреннего сгорания [1] содержащее гидронасос, соединенный с полостью высокого давления, трубопроводов и гидроцилиндр. Указанное устройство обладает повышенным временем подготовки к запуску, обусловленным наличием утечек рабочей жидкости из-за небольших объемов полостей, выполняющих роль ресивера. Кроме того, устройство позволяет произвести запуск только один раз, после чего цикл подготовки к запуску необходимо повторить.

Указанные недостатки устранены в устройстве для запуска двигателей внутреннего сгорания [2] содержащем гидродвигатель, соединенный с гидропневмоаккумулятором через распределитель, насос ручной подкачки и гидробак. Наличие гидропневмоаккумулятора и насоса ручной подкачки позволяет запасать энергию сжатого газа для нескольких запусков.

Однако после 3-4 запусков давление в гидропневмоаккумуляторе нужно восстанавливать до номинального, что увеличивает время подготовки к запуску и создает неудобства при эксплуатации устройства.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение удобства эксплуатации устройства путем сокращения времени подготовки к запуску.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащем гидродвигатель, соединенный с гидропневмоаккумулятором через гидрораспределитель, насос ручной подкачки, гидробак, измеритель угловой скорости коленчатого вала, датчик давления, причем гидрораспределитель установлен с возможностью поочередного соединения гидродвигателя с гидропневмоаккумулятором и гидробаком, посредством гидрораспределителя вход гидродвигателя связан с гидропневмоаккумулятором, а выход гидродвигателя с гидробаком, при условии ω>ω^*, где w угловая скорость коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, ω^* угловая скорость устойчивой работы двигателя внутреннего сгорания, посредством гидрораспределителя вход гидродвигателя связан с гидробаком, а выход гидродвигателя с гидропневмоаккумулятором, причем гидродвигатель выполнен в виде гидронасоса, при условии p > p_ном, где p давление в гидропневмоаккумуляторе, p_ном номинальное давление зарядки, посредством гидрораспределителя связаны вход и выход гидродвигателя.

Сравнительный анализ предложенного технического решения с прототипом позволил выявить в первом наличие новых отличительных признаков, а именно: гидрораспределитель установлен с возможностью поочередного соединения гидродвигателя с гидропневмоаккумулятором и гидробаком посредством гидрораспределителя вход гидродвигателя связан с гидропневмоаккумулятором, а выход гидродвигателя с гидробаком при условии ω>ω^*, где w угловая скорость коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, ω^* угловая скорость устойчивой работы двигателя внутреннего сгорания, посредством гидрораспределителя вход гидродвигателя связан с гидробаком, а выход гидродвигателя с гидропневмоаккумулятором, причем гидродвигатель выполнен в виде гидронасоса при условии p > p_ном, где p давление в гидропневмоаккумуляторе, p_ном номинальное давление зарядки, посредством гидрораспределителя связаны вход и выход гидродвигателя.

Следовательно, можно сделать вывод о том что предложенное техническое решение соответствует критерию "новизна".

При проведении патентного поиска не была обнаружена патентная и научно-техническая информация выявляющая известность совокупности предложенных признаков, являющейся отличительной в заявленном изобретении. Поэтому предложенное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Заявленное устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания может быть широко реализовано в промышленности, причем материалы заявки в том виде, как они изложены, подтверждают возможность реализации с учетом совокупности признаков, которая дана в формуле изобретения, защищающей право использования данного устройства. При этом устройство способно обеспечить достижение усматриваемого технического результата, а именно: повышение удобства эксплуатации устройства путем сокращения времени подготовки к запуску.

Пример практической реализации приведенный авторами доказывает возможность достижения усматриваемого технического результата.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критерию "Промышленная применимость".

Общий вид устройства представлен на фиг.1. В состав устройства входят гидродвигатель 1, выполненный с возможностью функционирования в режиме насоса (мотор-насос), соединенный через гидрораспределитель 2 с гидропневмоаккумулятором 3 и гидробаком 4 между которыми установлен насос 5 ручной подкачки. Устройство содержит также измеритель 6 угловой скорости коленчатого вала, датчик давления 7, вентиль 8, аварийную сливную емкость 9 с предохранительным клапаном 10 и обратные клапаны 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

При открытом вентиле 8 рабочая жидкость закачивается насосом 5 ручной подкачки из гидробака 4 в гидропневмоаккумулятор 3 до номинального давления p_ном, регистрируемого датчиком 7, после чего вентиль 8 закрывается. Для запуска двигателя внутреннего сгорания гидрораспределитель 2 из нейтрального положения "О" переводится в положение "А" (вручную или автоматически) после чего открывается вентиль 8 и рабочая жидкость поступает из гидропневмоаккумулятора 3 в гидродвигатель 1, вал которого соединен с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания через муфту (на фиг. 1 не показаны). После запуска двигателя внутреннего сгорания когда ω>ω^*, где w угловая скорость коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания ω^* угловая скорость устойчивой работы двигателя внутреннего сгорания, гидрораспределитель 2 (вручную или автоматически по сигналу от датчика 6), переводится в положение "В", а гидродвигатель 1 функционирует в режиме гидронасоса (приводом насоса в этом случае является коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания) и заканчивает рабочую жидкость в гидропневмоаккумулятор 3 до номинального давления p_ном контролируемого датчиком 7. При достижении номинального давления гидродвигатель 1 отключается от коленчатого вала, гидрораспределитель 2 переводится в положение "О" (вручную или автоматически по сигналу от датчика 7), в котором вход и выход гидродвигателя соединяются между собой, а вентиль 6 закрывается. Устройство готово для следующего запуска.

В случае повышения давления в гидросистеме (аварийная ситуация) срабатывает предохранительный клапан 10 и рабочая жидкость поступает в сливную емкость 9. Обратные клапаны 11 и 12 служат для обеспечения потока жидкости в нужном направлении.

Таким образом, время подготовки к запуску сокращается, а для восстановления давления в гидропневмоаккумуляторе 3 используется энергия топлива.

Например, на комбайне "Нива" была проведена реализация вышеописанного устройства со следующей комплектацией: гидродвигатель гидромотор МГП 80.00.000, гидропневмоаккумулятор АРХ-16/320, насос ручной подкачки - НРО1ЮА, гидрораспределитель РН 202АВ574, вентиль ВИ-160, предохранительный клапан ГА-33000Г. В качестве датчика давления использовался манометр МТ-1-УХЛО, а измерителем угловой скорости коленчатого вала являлся тахометр. Испытания доказали возможность достижения предусматриваемого технического результата.

Использование: в двигателестроении, а именно - в средствах запуска двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство для запуска двигателя содержит гидродвигатель, соединенный с пневмоаккумулятором, гидробак, измеритель угловой скорости коленчатого вала, датчик давления, в нем гидрораспределитель установлен с возможностью поочередного соединения гидродвигателя с гидропневмоаккумулятором и гидробаком, при этом вход гидродвигателя связан с гидропневмоаккумулятором, а выход - с гидробаком. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее гидродвигатель, соединенный с гидропневмоаккумулятором через гидрораспределитель с сервоуправлением, насос ручной подкачки, гидробак, измеритель угловой скорости коленчатого вала, датчик давления, отличающееся тем, что гидрораспределитель установлен с возможностью поочередного соединения гидродвигателя с гидропневмоаккумулятором и гидробаком. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что посредством гидрораспределителя вход гидродвигателя связан с гидропневмоаккумулятором, а выход гидродвигателя -с гидробаком. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что посредством гидрораспределителя вход гидродвигателя связан с гидробаком, а выход гидродвигателя с гидропневмоаккумулятором при условии ω > ω^* где w - угловая скорость коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, ω^* - угловая скорость устойчивой работы двигателя внутрепного сгорания, причем гидродвигатель выполнен в виде гидронаcoca. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что посредством гидрораспределителя связаны вход и выход гидродвигателя при условии P > P_ном, где P давление в гидропневмоаккумуляторе, P_ном номинальное давление зарядки.