Система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02N11/08 

(pus.i

Изобретение относится к двигателе- строению, в частности к пусковым устройствам двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано на передвижных и стационарных установках с автономным источником питания.

Цель изобретения - повышение КПД системы.

На фиг, приведена схема системь электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - вариант выполнения порогового элемента; на фиг. 3 - вариант вьтолнения элемента И.

Система содержит аккумуляторную батарею 1 (фиг. I), стартер, 2, выполненный в виде электрической машины постоянного тока, конденсаторную ба- тарею 3, преобразователь 4 напряжения с выпрямителем (не показан), реле 5 стартера с нормально разомк:ну- тым контактом 6 и выключатель 7 стартера. Стартер 2 через нормально разомкнутый контакт 6 реле 5 стартера подключен к последовательно соединенным аккумуляторной батарее 1 и конд,енсаторной батарее 3. Выходы преобразователя 4 напряжения подключены к конденсаторной батарее 3, а реле 5 стартера .через выключатель 7 стартера подключено параллельно аккумуляторной батарее 1,

Система также содержит порюговый элемент 8 с двумя входами 9 и iO и регулируемым порогом срабатывания, элемент И 11 с первьм 12 и вторым 13 входами, дополнительное реле 14 с нормально разомкнутым контактом 5, Входы 9 и О порогового элемента 8 подключены к конденсаторной батарее 3, а выход - к первому входу 12 элемента И 11, второй вход 13 которого через вьжлючатель 7 стартера подключен к минусу аккумуляторной батареи 1, Дополнительное реле 14 подключено к выходу элемента И 11, а нормально разомкнутый.контакт 15 дополнительного реле I4 включен между аккумуляторной батареей 1 и входом преобразователя 4 напряжения.

Пороговый элемент 8 с регулируе- . мым порогом срабатьшания может содержать операционный усилитель 16, переменные резисторы 17 и 18, резисто- ,ры 19 и 20. При этом инвертирующий вход операционного усилителя 16 через переменный резистор I7 подключен к точке соединения конденсаторной ба0

5

0

5

0

5

0

5

5

тареи 3 и нормально разомкнутого контакта 6 реле 5 стартера, а неинвертирующий вход через резистор 19 и переменный резистор 18 - к точке соединения конденсаторной 3 и аккумуляторной батареи 1. Положительная обратная связь осуществляется, резистором 20, который включен между йыходом операционного усилителя 16 и его неинвертирующим входом.

Элемент И 11 может включать транзисторы 21-23, диод 24, резисторы 25- 30, При этом эмиттер транзистора 21 подключен к положительному полюсу аккумуляторной батареи 1. Между эмиттером транзистора 21 и его базой под- кхЕючен резистор 25. База транзистора 21 через резистор 26 связана с коллектором транзистора 22, эмиттер которого соединен с коллектором транзистора 23. Эмиттер транзистора 23, база транзистора 22 через резистор 29, база транзистора 23 через резистор 30, а также анод диода 24 соединены с минусом аккумуляторной батареи.

База транзистора 22 через резистор 27 подключена к выходу порогового элемента 8, а -база транзистора 23 через резистор 28 - к вьпхлючателю 7 стартера. Катод диода 24 соединен с коллектором транзистора 21 и одновременно с дополнительным реле 14,

Система работает следующим образом ,

Пороговый элемент 8 вырабатывает сигнал высокого уровня, если напряжение на конденсаторной батарее 3 меньше номинального значения, и сигнал низкого уровня, если напряжение на конденсаторной батарее 3 больше номинального значения.

Когда выключатель 7 стартера находится в разомкнутом состоянии, через обмотку реле 5 стартера на вход 13 элемента И 11 подается сигнал вы- сого уровня (так как входной ток элемента И 11 мал, через обмотку реле 5 стартера протекает ток, недостаточ- ньш для его срабатьгоания). Если на- пряжение на конденсаторной батарее 3 меньше номинального значения, то на второй вход 12 элемента И 11 также подается сигнал высоког о уровня и элемент И 11 подключает обмотку дополнительного реле I4 к аккумуляторной батарее 1.

Дополнительное реле 14 срабатьша- ет и замыкает свои контакты 15. При этом преобразователь 4 напряжения подключается к аккумуляторной батарее 1 и заряжает конденсаторную батарею 3. Заряд конденсаторной батареи 3 продолжается до тех пор, пока напряжение на ней не превысит номи- нального значения. После этого пороговый элемент 8 срабатьшает ,и вьщает сигнал низкого уровня. В результате элемент И 11 обесточивает обмотку дополнительного реле 14. При снижени напряжения на конденсаторной батарее 3 до напряжения отпускания пороговог элемента 8, преобразователь 4 напряжения снова включается. Таким образом, конденсаторная батарея 3 поддерживается в заряженном состоянии.

При включении выключателя 7 стартера элемент И 11 также обесточивает обмотку дополнительного реле 14, и заряд конденсаторной батареи 3 прекращается. Одновременно обмотка реле 5 стартера подключается к аккумуляторной батарее 1, контакты 6 замыкаются и стартер 2 начинает вращаться, прокручивая двигатель внутреннего сгорания.

Регулирование порога срабатьгоания элемента 8 при его выполнении на основе операционного усилителя 16 осуществляется переменными резисторами 17 и 18. Порог срабатьшания элемента 8 может устанавливаться в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи 1 и температуры окружающей среды, т.е. при увеличении наклона вольт-амперной характеристики аккумуляторной батареи 1 напряжение на заряженной конденсаторной батарее 3 может быть также увеличено. Гистерезис выходной характеристики порогового элемента 8 создается с помощью подключения к операционному усилителю 16 резистора 20. Это позволяет уменьшить динамические потери при работе преобразователя 4.

Работа элемента И 11 основана на. том, что выходной транзистор 21 от- крьшается при условии, когда на базы транзисторов 22 и 23 через резисторы 27 и 28 подается высокий уровень напряжения.,

Использование предлагаемой системы позволяет уменьшить потери энергии на заряд конденсаторной батареи.

0

5

0

5

0

5

Формула, изобретения

Система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая аккумуляторную батарею, стартер, конденсаторную батарею, преобразователь напряжения,реле стартера с нормально разомкнутым контактом и выключатель стартера, причем стартер через нормально разомкнутый контакт реле стартера подключен к последовательно соединенным аккумуляторной и конденсаторной батареям, выходы преобразователя напряжения подключены к конденсаторной батарее, а реле стартера через включатель стартера подключено параллельно аккумуляторной батарее, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью повышения КПД, система снабжена пороговым элементом с двумя входами и регулируемым порогом срабатьшания, элементом И с первьм и вторым входами и дополнительным реле с нормально разомкнутым контактом, при этом входы порогового элемента подключены к конденсаторной батарее, а выход - к первому входу элемента И, второй вход которого через выключатель стартера подключен к минусу аккумуляторной батареи, дополнительное реле подключено к выходу элемента И, а нормально разомкнутьй контакт дополнительного реле включен межДу аккумуляторной -батареей и входом преобразователя напряжения .

10

4

19

dhH

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к пусковым устройствам двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано на передвижных и стационарных установках с автономным источником питания. Целью изобретения является повышение КПД системы. Система содержит аккумуляторную батарею 1, стартер 2, конденсаторную батарею 3, преобразователь 4 напряжения, реле 5 стартера с нормально разомкнутым контактом 6, выключатель 7 стартера, пороговый элемент 8 с двумя входами 9 и 10 и регулируемым порогом срабатывания, элемент И 11 с входами 12 и 13, дополнительное реле 14 с нормально разомкнутым контактом 15. Конденсаторная батарея 3 заряжается от аккумуляторной батареи 1 через преобразователь 4 напряжения. Пороговый элемент 8 срабатывает при достижении напряжения на конденсаторной батарее 3 определенного значения и отключает преобразователь 4 напряжения. Порог срабатывания элемента 8 может устанавливаться в зависимости от степени заряженности аккумуляторной батареи 1 и температуры окружающей среды. 3 ил.

F/

Фи&.2