Схема стартерного запуска двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F02N11/08 

фи&, /

Изобретение относится к двигате- лестроению, в частности к системам дистанционного электростартерного запуска двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение надежности схемы стартерного запуска двигателя внутреннего сгорания.

На фиг с, 1 показана схема стартерного запуска двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая работу схемы.

Схема содержит аккумулятор 1 с плюсовой 2 и минусовой 3 клеммами, электрический стартер 4, включатель 5 стартера и контактор 6, нормально разомкнутые силовые контакты 7 и 8 которого размещены в цепи питания стартера 4. Контактор также имеет обмотку 9 и цепь 10 управления. Ми- нусовая клемма 3 аккумулятора 1, оди выход стартера 4 и один вывод цепи 9

ты 7 и 8 замыкаются. Предварительно перед замыканием контактор 7 и 8 шестерня ротора стартера 4 вводится

в зацепление с маховиком двигателя.

На стартер 4 через контакты 7 и 8 подается напряжение от аккумулятора 1 и он начинает вращать маховик двигателя При вращении маховика стартером 4, особенно в начальный момент, по силовой цепи стартера 4 протекает ток значительной величины, что сопровождается возникновением разности напряжения между клеммой 2 аккумулятора и контактом 7 контактора 6 „

От возникшей разности напряжения срабатывает компаратор 14, который находится в таком положении до тех

пор, пока по силовой цепи стартера 4 протекает ток, превышающий ток холостого хода стартера 4. Это обеспечивают настройкой входных цепей компаратора 14. Выходной сигнал ком

управления контактора 6 присоедине- 25 паратора 14 показан на диаграмме в

ны к массе 11. Схема снабжена логическими блоками И 12 и ИЛИ 13, компаратором 14 и формирователем 15 длительности включения стартера. Блок И 12 имеет входы 16 и 17 и выход 18. Блок ИЛИ 13 имеет входы 19 и 20 и выход 21. Компаратор 14 имеет входы 22 и 23 и выход 24, Формирователь 15 имеет вход 25 и выход 26.

Схема стартерного запуска работает следующим образом

При включении включателя 5 (фиг, 2, диаграмма а) срабатывает формирователь 15 длительности включения стартера 5. Функцией формирователя 10 является ограничение длительности управляющего сигнала от включателя 5 до величины, достаточной для вхождения в зацепление шестерни ротора стартера 4 и начала совместного вращения маховика двигателя и ротора стартера 4. Сигнал с формирователя 15 показан на диаграмме б (фиг, 2). В случае прекращения сигнала от включателя 5 сигнал с формирователя 15 также прекращается.

Сигнал с формирователя 15 (фиг. 2 диаграмма б) поступает на блок ИЛИ 13 а затем на вход 16 блока И 12 (фиг. 2 диаграмма, г). Если одновременно на блок И 12 поступает сигнал включения с включателя 5, блок И 12 срабатывает, по управляющей цепи 10 контактора 6 начинает протекать ток и контак0

5

0

5

0

5

(фиг. 2).

Сигнал после включения компаратора 14 поступает на вход 19 блока ИЛИ 13, на выходе 21 (фиг. 2, диаграмма г) сохраняется сигнал включения контактора бив случае прекращения сигнала от формирователя 15 длительности включения стартера 4. При наличии сигнала на втором входе 17 блока И 12 контактор 6 и стартер 4 включаются (диаграмма д).

Выключение контактора 6 и стартера 4 после включения включателя 8 происходит в следующих случаях.

Когда ротор стартера 4 начинает вращение до момента зацепления с маховиком двигателя, маховик не вращается и возможна выфрезеровка щес- терен. Ток в силовой цепи стартера 4 незначителен и компаратор 14 не срабатывает, поэтому выключение стартера 4 контактором 6 происходит по окончании сигнала с формирователя 15 (фиг, 2, t). Повторное включение формирователя 15 может произойти лишь после отключения и повторного включения включателя 5, на что требуется время, за которое ротор стартера останавливается. Так как сигнал с формирователя 15 незначителен по продолжительности (не более 2с), то также незначителен износ щестерен, одновременно этим предупреждаются и более значительные неисправности механизмов, которые могут произойти при длительном включении стартера.

Когда стартер 4 после его включения начинает вращать маховик двигателя, в его силовой цепи протекает значительный ток и компаратор 14 срабатывает Как только двигатель начинает работать самостоятельно, стартер 4 переходит в режим холостого хода и потребляет в 5-10 раз меньший ток, компаратор 14 возвращается в исходное состояние, тем самым выключая стартер 4 (фиг. 2, tj).

После включения стартера 4 и вращения маховика двигателя происходит самопроизвольное отключение стартера из-за значительного снижения напряжения при разряженном или переохлажденном аккумуляторе, т.е., происходят самопроизвольное отпускание контактов 7 и 8 контактора 6 и, как следствие, выключение стартера 4. В момент самопроизвольного их выключения компаратор 14 также выключается. Тем самым блокируется повторное самопроизвольное включение стартера 5 блоком И 12, предотвращаются самопроизвольные многократные включения и выключения стартера 4, зачастую наблюдаемые на практике. Временная диаграмма самопроизвольного отключения стартера 4 и его блокировки (момент выключения компаратора 14) аналогична предыдущему случаю (фиго 2, tj) .

2091

Когда стартёр 4 после его включения вращает маховик и вал двигателя, но последний не запускает, например, из-за неисправностей каких-либо его систем, отключение стартера 4 происходит после снятия команды включения с включателя 5. Блок И 12 после отключения включателя 5 не разрешает 10 прохождение сигнала на включение стартера от компаратора 14 (фиг, 2,

-, t,).

Для снижения веса, габаритов и повышения надежности схемы компаратор, формирователь длительности J5 включения стартера и схемы И, ИЛИ целесообразно выполнять электронными с использованием типовых интегральных микросхем.

Таким образом, предлагаемая схема стартерного запуска обеспечивает отключение стартера при выключении выключателя стартёра и автоматическое отключение стартера после запуска двигателя. Схема предотвращает также длительное включение стартера при вращении ротора стартера до момента зацепления с маховиком двигателя и многократные самопроизвольные отключения и включения стартера при запуске двигателя в случае разряженного или перехлажденного аккумулятора. Это в целом повышает срок службы стартера, контактора аккумулятора и механической передачи от

ротора стартера к валу двигателя.