СТАРТЁР АВТОМОБИЛЬНЫЙ /ВАРИАНТЫ/ Российский патент 2015 года по МПК F02N11/00 

Изобретение относится ко всем типам стартеров для всех типов тепловых двигателей, в том числе для газотурбинного двигателя.

Известны стартеры для двигателей внутреннего сгорания и для газотурбинных двигателей, представляющие собой электродвигатель со втягивающим реле, рычагом привода, обгонной муфтой и скользящей шестерней, или небольшой двигатель внутреннего сгорания, обычно двухтактный, см. например, альбом «Автомобиль ВАЗ-2106», Машиностроение, 1988, стр. 70.

Такие стартеры достаточно хорошо работают. Однако, при езде на стартере (такой режим возможен на боевых машинах для возможности экстренного ограниченного движения при отказе двигателя) втягивающее реле электростартера потребляет лишнюю электроэнергию.

Для ликвидации этого недостатка возможны следующие варианты:

ВАРИАНТ 1. Суть этого и последующих вариантов заключается в том, что электроэнергию для привода скользящей шестерни используют только для перевода ее из одного крайнего положения в другое, а в остальное время потребление электроэнергии втягивающим реле отсутствует.

В этом варианте для привода скользящей шестерни используется рычаг, подпружиненный так, что находится в положении неустойчивого равновесия, а электромагнит имеет две обмотки, втягивающие сердечник в разные стороны.

На фиг. 1 упрощенно показан такой стартер. На шлицевом валу 1 электродвигателя 2 размещены обгонная муфта 3 и скользящая шестерня 4. Над электродвигателем имеются два электромагнита (два втягивающих реле) 5 и 6, имеющих общий сердечник 7. Шток 8 сердечника соединен с обгонной муфтой трехплечим рычагом 9, третье плечо которого соединено с точкой на корпусе стартера телескопической пружиной сжатия 10 (условно показана двойной толстой стрелкой), образуя пружинный механизм с положением неустойчивого равновесия.

Управляется такой стартер электрической схемой на фиг. 2, где Π - кнопка «Пуск» с переключающимся контактом, КВЗ - концевой выключатель задний (условно примем «задним» нерабочее положение штока 8, а рабочее - «передним»), КВП - концевой выключатель передний, ЭМЗ - электромагнит задний (то есть, втягивающий назад, на чертеже левый 5), ЭМП - электромагнит передний (то есть, втягивающий вперед, на чертеже правый 6).

Работает стартер так: в исходном положении сердечник 7 и его шток 8 находятся в нерабочем условно заднем положении, и поэтому концевой выключатель КВЗ разомкнут, ток не потребляется. При нажатии кнопки Π ток поступает через замкнутый КВП на ЭМП, и сердечник 7 втягивается в электромагнит 6. Телескопическая пружина сжатия 10 при этом переходит из одного устойчивого положения в другое. Скользящая шестерня 4 сдвигается влево и входит в венец (венец не показан). Одновременно в правой части электромагнита 6 замыкаются силовые контакты стартера (не показаны), и двигатель 2 начинает вращаться. В правом (то есть, в «переднем») положении штока 8 концевой выключатель КВП размыкается и потребление электроэнергии прекращается. Скользящая шестерня 4 при этом удерживается в венце за счет усилия пружины 10 и за счет косых шлицов на валу 1.

После запуска двигателя кнопка Π отпускается, и через замкнутый концевой выключатель КВЗ включается электромагнит ЭМЗ (левый 5 на чертеже). Сердечник 7 и шток 8 переходят в левое положение, размыкая при этом КВЗ. Потребление электроэнергии прекращается. Шток и скользящая шестерня удерживаются в нерабочем положении за счет усилия пружины 10.

ВАРИАНТ 2. В предыдущем варианте вместо двух электромагнитов можно использовать один поляризованный (то есть, имеющий сердечник в виде постоянного магнита).

Для управления таким электромагнитом нужна электрическая схема на фиг. 3, где Π - кнопка «Пуск» с двумя переключающимися контактами, КВЗ - концевой выключатель задний (условно примем «задним» нерабочее положение штока 8, а рабочее - «передним»), КВП - концевой выключатель передний, ПЭМ - поляризованный электромагнит.

Работает этот вариант так: в исходном положении сердечник 7 и его шток 8 находятся в нерабочем условно заднем положении, и поэтому концевой выключатель КВЗ разомкнут, ток не потребляется. При нажатии кнопки Π ток поступает через замкнутый КВП на ПЭМ, и сердечник 7 переходит в рабочее положение. КВП при этом размыкается, и потребление электроэнергии прекращается.

После запуска двигателя кнопка Π отпускается, и через замкнутый КВЗ электромагнит ПЭМ запитывается обратной полярностью. Сердечник 7 при этом переходит в нерабочее положение, и сразу же КВЗ размыкается.

ВАРИАНТ 3. В предыдущем варианте вместо поляризованного электромагнита можно использовать дополнительный реверсивный электродвигатель с передачей, например винтовой (то есть удлиненный вал электродвигателя имеет резьбу, на которой в районе рычага 9 имеется ходовая гайка, соединенная с этим рычагом), на обгонную муфту и скользящую шестерню.

Возможна и другая кинематика, например, дополнительный реверсивный электродвигатель через редуктор может вращать непосредственно рычаг привода обгонной муфты и скользящей шестерни. Рычаг 9 при этом получится двуплечим (штока 8 не потребуется).

Для управления таким электромагнитом нужна электрическая схема на фиг. 3, где обозначения те же самые, но ЭД - реверсивный электродвигатель постоянного тока.

Работает этот вариант аналогично варианту 2.

Изобретение относится ко всем типам стартеров для всех типов тепловых двигателей, в том числе для газотурбинного двигателя. Технический результат - уменьшение потребления электроэнергии. Для исключения потребления тока в крайних положениях скользящей шестерни для ее привода используется рычаг, подпружиненный так, что находится в положении неустойчивого равновесия, а электромагнит имеет две обмотки, втягивающие сердечник в разные стороны. Или электромагнит поляризованный. Или вместо электромагнита применен дополнительный реверсивный электродвигатель. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Стартер автомобильный, содержащий двигатель, скользящую шестерню и электромагнит для ее привода, отличающийся тем, что для привода скользящей шестерни используется рычаг, подпружиненный так, что находится в положении неустойчивого равновесия, а электромагнит имеет две обмотки, втягивающие сердечник в разные стороны.

2. Стартер автомобильный, содержащий двигатель, скользящую шестерню и электромагнит для ее привода, отличающийся тем, что для привода скользящей шестерни используется рычаг, подпружиненный так, что находится в положении неустойчивого равновесия, причем электромагнит поляризованный.

3. Стартер автомобильный, содержащий двигатель, скользящую шестерню и электромагнит для ее привода, отличающийся тем, что для привода скользящей шестерни имеет дополнительный реверсивный электродвигатель с передачей на обгонную муфту и скользящую шестерню.

4. Стартер по п. 3, отличающийся тем, что удлиненный вал дополнительного реверсивного электродвигателя имеет резьбу, на которой в районе рычага привода обгонной муфты и скользящей шестерни имеется ходовая гайка, соединенная с этим рычагом.

5. Стартер по п. 3, отличающийся тем, что дополнительный реверсивный электродвигатель через редуктор вращает рычаг привода обгонной муфты и скользящей шестерни.