УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ . Российский патент 2016 года по МПК F02N7/00 

Изобретение относится к средствам запуска двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство для решения этой проблемы (авторское свидетельство на изобретение №1545003 5МПК F02N7/00, опубликованное 23.02.1990), содержащее аккумуляторную батарею, стартер, выполненный в виде электродвигателя, привод стартера и тягового реле с контактами, снабженный выключателем, гидродвигатель, соединенный через трехпозиционный гидрораспределитель с гидропневмоаккумулятором, насос ручной подкачки, сообщенный с гидропневмоаккумулятором через обратный клапан, и гидробак, соединенный при помощи гидролиний с гидродвигателем и насосом ручной подкачки. С целью повышения надежности оно снабжено гидронасосом, кинематически связанным с электродвигателем и соединенным с гидропневмоаккумулятором через дополнительный обратный клапан, двухпозиционным гидрораспределителем, размещенным между гидропневмоаккумулятором и трехпозиционным гидрораспределителем, и гидравлическим тяговым реле, соединенным при помощи дополнительной гидролинии с гидропневмовккумулятором и кинематически связанным с приводом стартера и трехпозиционным гидрораспределителем, выполненным с возможностью разъединения и соединения через дроссель и прямого соединения гидропневмоаккумулятора с гидродвигателем.

Недостаток этого устройства заключается в наличии значительного количества элементов, каждый из которых имитирует его ресурс. В данной конструкции имеются электронные компоненты, но возможность их автоматизированной работы отсутствует. Отсутствует возможность состыковки устройства с другим транспортным средством и его запуском.

Известно устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания по патенту на изобретение №2067209 (патент РФ 6МПК F02N 7/00, опубликованный 27.09.1996), содержащее гидродвигатель, соединенный с гидропневмоаккумулятором через гидрораспределитель с сервоуправлением, насос ручной подкачки, гидробак, измеритель угловой скорости коленчатого вала, датчик давления, гидрораспределитель установлен с возможностью поочередного соединения гидродвигателя с гидропневмоаккумулятором и гидробаком.

Недостатками данного устройства являются: отсутствие возможности его автоматизированной работы; отсутствие элементов состыковки устройства с другим транспортным средством и его запуском; низкая функциональность и универсальность.

По совокупности сходных существенных признаков за прототип заявляемого технического решения принято устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания (авторское свидетельство на изобретение №1703851 5МПК F02N 7/00, опубликованное 07.01.1992), содержащее гидроаккумулятор, гидростартер с напорным и сливным трубопроводами, на валу которого установлена муфта свободного хода, кинематически связанная с коленчатым валом двигателя, емкость с рабочей жидкостью и поршневой гидронасос, впускной патрубок которого подключен к емкости с рабочей жидкостью, а выпускной - к гидроаккумулятору, связанному с напорным трубопроводом гидростартера, установленного на картере двигателя. С целью повышения эффективности сливной трубопровод гидростартера и впускной патрубок поршневого гидронасоса подсоединены к картеру двигателя.

Недостаток известного устройства заключается в том, что в нем отсутствуют элементы для автоматизированного управления его работой.

Задачей изобретения является повышение эффективности системы пуска двигателя за счет автоматизации процесса работы и управления.

Задача решается тем, что в устройстве для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащем гидроаккумулятор, гидростартер с напорным и сливным трубопроводами, на валу которого установлена муфта свободного хода, кинематически связанная с коленчатым валом двигателя, емкость с рабочей жидкостью и поршневой гидронасос, впускной патрубок которого подключен к емкости с рабочей жидкостью, а выпускной - к гидроаккумулятору, связанному с напорным трубопроводом гидростартера, установленного на картере двигателя, к которому подсоединены сливной трубопровод гидростартера и впускной патрубок поршневого гидронасоса, в отличие от прототипа для кинематической связи с коленчатым валом двигателя на корпусе гидростартера установлен гидроцилиндр, соединенный с одной стороны с подводным трубопроводом, с другой стороны - с соединительным трубопроводом гидростартера, для включения гидроцилиндра между напорным и подводным трубопроводами установлен электромагнитный клапан, соединенный с электронным блоком управления, который через реле и замок зажигания соединен с аккумуляторной батареей; для измерения частоты вращения на картере двигателя установлен датчик частоты вращения, соединенный с электронным блоком управления; для подачи жидкости под давлением из емкости с рабочей жидкостью в гидроаккумулятор и напорный трубопровод установлен гидронасос; для подключения гидронасоса и гидроаккумуятора к напорному трубопроводу установлен электромагнитный клапан, соединенный с электронным блоком управления; для измерения величины давления между поршневым гидронасосом и гидроаккумулятором установлен датчик давления, соединенный с электронным блоком управления.

Для подключения гидронасоса и гидроаккумулятора вручную к напорному трубопроводу установлен ручной включатель.

Для возможности запуска двигателя другого транспортного средства и запуска настоящего двигателя другим транспортным средством установлены рукав отдачи масла и рукав забора масла, позволяющие в сложных температурных условиях производить запуск двигателя.

По имеющимся у авторов сведениям новая совокупность признаков, позволяющая повысить уровень автоматизации процесса пуска, не известна и не следует явным образом из уровня техники.

На фиг. 1 представлена схема устройства для запуска двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 2 представлена схема устройства при подготовке к запуску двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 3 представлена схема устройства при запуске двигателя.

Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания (Фиг. 1) содержит гидроаккумулятор 1, гидростартер 2 с напорным 3 и сливным 4 трубопроводами, на валу 5 гидростартера 2 установлена муфта 6 свободного хода, кинематически связанная с коленчатым валом 7 двигателя 8, емкость 9 с рабочей жидкостью и поршневой гидронасос 10, впускной патрубок 11 которого подключен к емкости с рабочей жидкостью, а выпускной 12 - к гидроаккумулятору 1, связанному с напорным трубопроводом 3 гидростартера 2, установленного на картере двигателя 8. К гидростартеру 2 подсоединен сливной трубопровод 4.

Для кинематической связи с коленчатым валом 7 двигателя 8 на корпусе гидростартера 2 установлен гидроцилиндр 13, соединенный с одной стороны с подводным трубопроводом 14, с другой стороны - с соединительным трубопроводом 15 гидростартера 2. Для включения гидроцилиндра 13 между напорным трубопроводом 3 и подводным трубопроводом 14 установлен электромагнитный клапан 16, связанный проводкой 17 с электронным блоком управления 18. Электронный блок управления 18 соединен через проводку 19, реле 20, замок зажигания 21 с аккумуляторной батареей 22. На картере двигателя 8 установлен датчик 23 частоты вращения, соединенный проводкой 24 с электронным блоком управления 18.

Для подачи жидкости под давлением из емкости 9 с рабочей жидкостью в гидроаккумулятор 1 и напорный трубопровод 3 установлен гидронасос 25. Для подключения гидронасоса 25 и гидроаккумуятора 1 к напорному трубопроводу 3 используется электромагнитный клапан 26, соединенный проводкой 27 с электронным блоком управления 18. Для подключения вручную гидронасоса 25 и гидроаккумулятора 1 к напорному трубопроводу 3 также используется ручной включатель 28. Для измерения величины давления между поршневым гидронасосом 10 и гидроаккумулятором 1 установлен датчик давления 29, соединенный проводкой 30 с электронным блоком управления 18.

Для возможности запуска двигателя другого транспортного средства и запуска настоящего двигателя 8 другим транспортным средством установлены рукав отдачи масла 31 и рукав забора масла 32, которые позволяют в сложных температурных условиях производить запуск двигателя 8.

Устройство работает следующим образом. При подготовке к запуску двигателя 8 внутреннего сгорания (Фиг. 2) включается замок зажигания 21, при этом через реле 20 и проводку 19 электронный блок управления 18 запитывается от аккумуляторной батареи 22. Одновременно приводится в действие гидронасос 25, который закачивает масло из емкости 9 с рабочей жидкостью и подает ее под давлением в гидроаккумулятор 1. Гидронасос 25 продолжает зарядку гидроаккумулятора 1 до достижения номинальной величины давления, фиксируемой датчиком давления 29, значение давления передается по проводке 30 электронному блоку управления 18. В случае исключения (при минусовых температурах) возможен вариант зарядки гидроаккумулятора 1 вручную при помощи поршневого гидронасоса 10. При использовании поршневого гидронасоса 10 воздействуют на его рычаг, при этом создается разрежение во впускном патрубке 11, по которому из емкости 9 с рабочей жидкостью закачивается масло. При этом в выпускном патрубке 12 создается давление, фиксируемое датчиком давления 29. При многократном воздействии на рычаг поршневого гидронасоса 10 заряжается гидроаккумулятор 1 до номинальной величины давления. После достижения величины давления номинальной величины, которая фиксируется датчиком давления 29 и обрабатывается электронным блоком управления 18, который отправляет электронный импульс по проводке 27 к электромагнитному клапану 26, который открывается, и масло под давлением направляется по напорному трубопроводу 3. При достижении номинальной величины давления, измеряемой датчиком давления 29, электронный блок управления 18 дает сигнал о готовности двигателя 8 транспортного средства к запуску. Запуск двигателя (Фиг. 3).

При достижении номинальной величины давления электронный блок управления 18 подает управляющий импульс через проводку 17 на электромагнитный клапан 16, который открывается и масло под давлением из напорного трубопровода 3 поступает через электромагнитный клапан 16 в подводной трубопровод 14, а из него в гидроцилиндр 13. Под действием давления гидроцилиндр 13 смещается, обеспечивая соединение муфты 6 свободного хода с коленчатым валом 7 двигателя 8. Одновременно подводной трубопровод 14 соединяется с соединительным трубопроводом 15 гидростартера 2. При этом гидродвигатель гидростартера 2 раскручивается и через муфту 6 свободного хода передает вращение коленчатому валу 7 двигателя 8. В результате двигатель 8 заводится. Как только частота вращения коленчатого вала 7 двигателя 8 начинает превышать частоту вращения гидродвигателя гидростартера 2, муфта 6 свободного хода обеспечивает разъединение с коленчатым валом 7 двигателя 8. При этом электронный блок управления 18 посылает импульс по проводке 17 на закрытие электромагнитного клапана 16.

В случае отказа электромагнитного клапана 26 для подсоединения гидронасоса 25 и гидроаккумулятора 1 к напорному трубопроводу 3 используется ручной включатель 28.

Кроме того, при экстремально отрицательных температурах возможен запуск двигателя 8 от другого транспортного средства через рукав забора масла 32. А также осуществление запуска двигателя 8 и предпусковой прокачки другого транспортного средства через рукав отдачи масла 31. Рукав отдачи масла 31 и рукав забора масла 32 легко подсоединяются к аналогичным рукавам других транспортных средств.

Преимуществом данного устройства является наличие элементов состыковки устройства с другим транспортным средством и его запуском, что обеспечивает высокую функциональность и универсальность устройства.

Применение электронного блока управления позволяет автоматизировать процесс запуска двигателя.

Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее гидроаккумулятор, гидростартер с напорным и сливным трубопроводами, на валу которого установлена муфта свободного хода, кинематически связанная с коленчатым валом двигателя, емкость с рабочей жидкостью и поршневой гидронасос, впускной патрубок которого подключен к емкости с рабочей жидкостью, а выпускной - к гидроаккумулятору, связанному с напорным трубопроводом гидростартера, установленного на картере двигателя, к которому подсоединены сливной трубопровод гидростартера и впускной патрубок поршневого гидронасоса. Для кинематической связи с коленчатым валом двигателя на корпусе гидростартера установлен гидроцилиндр, соединенный с одной стороны с подводным трубопроводом, с другой стороны - с соединительным трубопроводом гидростартера. Для включения гидроцилиндра между напорным и подводным трубопроводами установлен электромагнитный клапан, соединенный с электронным блоком управления, который через реле и замок зажигания соединен с аккумуляторной батареей. Для измерения частоты вращения на картере двигателя установлен датчик частоты вращения, соединенный с электронным блоком управления. Для подачи жидкости под давлением из емкости с рабочей жидкостью в гидроаккумулятор и напорный трубопровод установлен гидронасос. Для подключения гидронасоса и гидроаккумуятора к напорному трубопроводу установлен электромагнитный клапан, соединенный с электронным блоком управления. Для измерения величины давления между поршневым гидронасосом и гидроаккумулятором установлен датчик давления, соединенный с электронным блоком управления. Изобретение обеспечивает повышение эффективности системы пуска двигателя за счет автоматизации процесса работы и управления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее гидроаккумулятор, гидростартер с напорным и сливным трубопроводами, на валу которого установлена муфта свободного хода, кинематически связанная с коленчатым валом двигателя, емкость с рабочей жидкостью и поршневой гидронасос, впускной патрубок которого подключен к емкости с рабочей жидкостью, а выпускной - к гидроаккумулятору, связанному с напорным трубопроводом гидростартера, установленного на картере двигателя, к которому подсоединены сливной трубопровод гидростартера и впускной патрубок поршневого гидронасоса, отличающееся тем, что для кинематической связи с коленчатым валом двигателя на корпусе гидростартера установлен гидроцилиндр, соединенный с одной стороны с подводным трубопроводом, с другой стороны - с соединительным трубопроводом гидростартера; для включения гидроцилиндра между напорным и подводным трубопроводами установлен электромагнитный клапан, соединенный с электронным блоком управления, который через реле и замок зажигания соединен с аккумуляторной батареей; для измерения частоты вращения на картере двигателя установлен датчик частоты вращения, соединенный с электронным блоком управления; для подачи жидкости под давлением из емкости с рабочей жидкостью в гидроаккумулятор и напорный трубопровод установлен гидронасос; для подключения гидронасоса и гидроаккумуятора к напорному трубопроводу установлен электромагнитный клапан, соединенный с электронным блоком управления; для измерения величины давления между поршневым гидронасосом и гидроаккумулятором установлен датчик давления, соединенный с электронным блоком управления.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для подключения гидронасоса и гидроаккумулятора вручную к напорному трубопроводу установлен ручной включатель.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для возможности запуска двигателя другого транспортного средства и запуска настоящего двигателя другим транспортным средством установлены рукав отдачи масла и рукав забора масла, позволяющие в сложных температурных условиях производить запуск двигателя.