Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02N9/04 

1

Изобретение относится к двиг ателестрое- нию, в частности к системам пуска двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано на транспортных средствах.

Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение надежности.

На фиг. 1 показана функциональная с.хе- ма устройства с зануском двигателя с помощью стартера от аккумуляторной батареи: на фиг. 2 то же,с воздушным зануском двигателя.

Устройство содержит командный орган 1, первый элемент 2 памяти с сигнальным и установочным в.ходами, первый 3 и второй 4 усилители, исполнительный орган 5 запуска двигателя и исполнительный орган 6 привода масляно1 о насоса (не показан), датчик 7 давления в системе смазки, датчик

8частоты врап1ения вала двиг ателя, орган

9прекращения запуска, первый 10 и второй

11элементы И и три реле времени 12-14, второй элемент 15 памяти с сигнальным и установочным входами, реле 16 сигнализа- пии остановки двигателя, первый 17, второй 18 и третий 19 элементы ИЛИ. Выход команд1{ого органа 1 связан с сигнальным входом первого элемента 2 памяти, вьгход которого одновременно подключен к нервому входу первого элемента ИЛИ 18, первому входу первого э,лемента И 10 и второму входу второго элемента И 11.

Выход первого элемепта 18 через усилитель 3 связан с исполнительным ном 6 привода масляного насоса. Датчик 7 дав. 1ения в системе смазки подключен к второму входу lepBoro элемента И 10, выход которого связан с входом первого реле

12времени. Выход реле 12 времени связан через усилитель 4 с исполнительным органом 5 запуска, а через третье реле 14 времени - с третьим входом первого элемента ИЛИ 17. Первый вход первого элемента ИЛИ 17 связан с органом 9 прекращепия запуска, а второй вход элемента 17 подк, 1ю- чен к выходу второго реле 13 времени. Выход второго элемепта 15 памяти связан с вторым входом второго элемента ИЛИ 18 и с входом второго реле 13 времени. Выход первого элемента ИЛИ 17 одновременно нодключен к установочному входу второго элемента 15 памяти и первому входу третьего элемента ИЛИ 19, еторой вход которого связан с датчиком 8 частшы врап1ения, а выход - с установочным входом первого элемента 2 памяти. Первый вход элeмe ггa И I1 связан с выходом датчика 8 частоты вращения, а выход с сигна. 1ьп1,1м входом второго э.мемента 15 памяти.

В устройстве для стартерного запуска двиг ате.чя от аккумуляторной батареи выход реле 16 сигнализации остановки двигателя вк. 1к)чен на четвергый вход элемента ИЛИ 17 (фиг. 1).

Устройство для пневматического пуска двигателя дополнительно содержит третий элемент И 20 и четвертый элемент ИЛИ 21. Иервый вход элемента И 20 связан с реле 16 остановки двигателя, второй его вход связан с выходом второго элемента 15 памяти, а выход подключен к первому входу элемента ИЛИ 21, выход первого реле 12 времени включен на второй вход элемента ИЛИ 21, выход которого связан с усилите

лем 4.

5

Устройство работает следующим образом.

При включении командного органа 1 сиг- пал запоминается элементом 2 памяти и через элемент ИЛИ 18 поступает на усилитель 3 и исполнительный орган 6 включает насос, а также готовятся к работе элементы И 10 и 11. С поднятием давления масла появляется сигнал от датчика 7 давления на

0 входе элемента 10, с выхода которого через реле 12 времени с задержкой, обеспечивающей проход масла к всем точкам двигателя, передается на исполнительный орган 5 запуска.

5 После включения исполнительного органа 5 зануска двигатель начинает вращаться мри помощи стартера (не показан) от аккумуляторной батареи (не показана). Одновременно в пилиндры подается топливо. При определенной (пусковой) частоте вра0 тения начинаются рабочие процессы в двигателе, и двигатель переходит на работу на топливе. Этот процесс сопровождается резким повь.ппением частоты врап1,епия до величины, превышающей уставку срабатывания датчика 8 частоты вращения, сигна5 лом на выходе которого через элемент ИЛИ 19 сбрасывается элемент 2 памяти и одновременно через элемент И 11 включается элемент 15 намяти. При этом через элемент ИЛИ 18 происходит замещение сигнала на

Q исполнительный орган 3 масляного насоса от элемента 2 памяти, на сигнал от элемента 15 1амяти датчика 8 частоты. Одновременно поступает сигнал на вход реле 13 времени, обеспечиваюп1ий выдержку времени прокачки масла после запуска, что создает

5 условия для смазки деталей движения двигателя в течение стабилизации рабочего процесса. С момента включения иснолнительно- го орг ана нуска включается в работу регулятор частоты вращения двигателя. С момента сброса элемента 2 памяти элементом И 10 включается исполнительный орган пуска. Дальнейшая работа двигателя поддерживается его рег улятором частоты.

Рабочие процессы в двигателе с момента вк.мючения стартера контролируются реле

г 14 времени, датчиком 8 частоты вращения и реле 16 сигнализации остановки двигателя. Если за заданное реле 14 времени время двигатель не пере1(дет на работу на T(n,iuiBe,

0

т.е. не сработает датчик 8 частслч) вращения. то сигнал на выходе реле 14 времени через элементы ИЛИ 17 и 19 сбросит y. levieHT 2 памяти, что переводит ггусковое устройство в исходное состояние. Если пронесс стабилизации рабочего ироцесса двигателя удачно, т.е. если амнлиту- да изменения частоты вращения ДЕИ1- гателя не опустилась ниже уставки срабатывания реле 16 сигнализации остановки двигателя, то с задержкой времени на выходе реле 13 времени появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 17 сбрасывает элемент 15 памяти. Л асляный насос выключается и двигатель окончательно переходит на са.мостоятельную работу. В противном случае при ненормальном рабочем процессе в двигателе срабатывает реле 16 сигнализации остановки дви1ателя, через элемент ИЛИ 17 сбрасывает элемент 15 памяти, что переводит пусковое устройство в исходное состояние.

По сравнению с известным устройством предлагаемое имеет выше надежность за счет контроля стабилизации рабочего процесса двигателя и исключения многократного включения исполнительного органа нус- ка, особенно если стартер--электрическая машина постоянпого тока, а усп.1итель - электромагнитный контактор.

Устройство по фиг. 2 в отличие от устройства по фиг. 1 работает следующим образом.

Если процесс стабилизации рабочего процесса двигателя проходит так, что амплитуда изменения частоты вращения опустилась ниже уставки срабатывания реле 16 сигнализации остановки двигателя, то через элементы И 20 и ИЛИ 21 вновь включается испатнительный орган 5 пускового клапана (не показан) и реле 14 контроля времени подачи пусковсло воздуха в двигатель. Ири этом обеспечивается подача дополнительного импульса для раскрутки двигателя, длительность которог о контролируется реле 13 времени.

Иосле окончания стабилизации рабочего нроцесса двигателя, т.е. при сохранении устойчивой частоты вращения, 11рев1)1Н1аюшей уставку отк.чючения реле 16 сигнализации остановки двигателя, в течение времени, контролируемою реле 13, последнее срабатывает и его вьгходной сигнал через логический элемент ИЛИ 17 поступает на вход сброса элемента 15 памяти, прекращая пусковой процесс. .Масляный насос выключается, и двигатель окончательно переходит на самостоятельную работу.

Сигнал на прекращение процесса пуска в любой момент работы успройства, т.е. на сброс элементов 2 и 15 памяти, поступает через элементы И,71И 17 и 18 при включении органа 9.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

По сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает снижение энергозатрат при пуске двигателя за счет уменьшения числа повторных включений подачи сжатого воздуха в двигатель во время стабилизации рабочего процесса.

Формула изобретения

1. Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее командный орган, первый элемент памяти с сигнальным и установочным входами, нервый и второй усилители, исполнительные органы зануска двигателя и привода масляного насоса, датчик давления в системе смазки, датчик частоты враньения вала двигате,1я, орган нрекра1цения запуска, первый и второй элементы И с двумя входами, первый элемент и три реле времени, причем выход командного органа подключен к сигнальному входу первого элемента памяти, выход которого связан через первый усилитель с исполнительным органом привода масляного насоса, а через первый элеме}1т И, первое реле времепи, BTOpoii усилитель с исполнительным органом зануска, выход датчика давления в системе смазки подключен к второму входу первого элемента И, выход датчика частоты вращения подключен к первому входу второю элемента И, второй вход которого связан с выходом первого элемента памяти, первый вход первого элемента ИЛИ подключен к органу прекращения зануска, второй вход первого эле- мепта ИЛИ подключен к выходу второго реле времепи, а третий вход связан через третье реле времени с выходом нервого реле времени, отличающееся тем, что, с целью снижения энергозатрат и новышения надежности, оно дополните, 1ьно содержит второй элемент памяти с сигнальным и установочным входами, реле сигнализации остановки двигателя, второй и третий э,те- менты ИЛИ с двумя входами, причем выход первою элемента памяти дополнительно подключен к первому входу второгч) элемента ИЛИ, выход второго э, 1емента памяти связап с BTOpiiiM входом вторсм о э,лемен- та памяти, выход которогч) связап с первым усилителем, выход первого э,1емепта 11/1И дополнительно подключен к установочному входу второго элемента памяти и первому входу третьего э.чемеита ИЛИ, BTopoii иход которого связан с датчиком вращения, а выход подк.чючен к установочному входу первого э,пемента памяти, сигна,1ЬН1)П1 вход EiTopo- го элемента памяти связан с выходом второго э, 1емента И, а вход реле времени подключен к выходу второго э, 1емепта на- мяти.

2. Устройство по. п. I, отличающееся тем, что реле сигиализапии остановки двигателя подключено к четвертому входу первого элемента ИЛИ.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит четвертый элемент ИЛИ и третий элемент И, выполненные с двумя входами, причем первый вход третьего элемента И связан с реле сигнализации остановки двигателя, второй вход третьего элемента И связан с выходом второго элемента памяти, а выход третьего элемента И подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, который вторым входом подключен к выходу первого реле времени, а выходом - к входу второго усилителя.

Изобретение относится к двигателе- строению и м.б. использовано на железнодорожном транспорте для зануска тепловоза. Пелью изобретения является снижение энергозатрат и повышение надежности. Устр-во содержит реле 12, 14, 13, времени, командный орган 1, связанный с номощью установленного в линии управления элемента 2 памяти с исполнительными органами 3 масляного насоса и пуска, датчик 8 частоты врапления, снабженный элементом 15 намяти и реле 16 сигнализации остановки двигателя. В пере.ходный период стабилизации рабочего процесса двигателя непосредственно после пуска реле 16 контролируется зона принципиальной неработоспособности двигателя. При срабатывании реле 16 пусковое устр-во переходит в исходное состояние. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. С/) 00 00 СО 1чЭ СО Фиг.7

Фиг.2