RU2187013C2 - Electric starter system of internal combustion engine - Google Patents

Abstract

FIELD: automotive industry. SUBSTANCE: invention relates to internal combustion engines which can be used on automotive vehicles and stationary installations furnished with starting systems operating with limited power sources. Proposed system has storage battery and capacitor bank, starter, first voltage converter, solenoid switch with closing contact, starting switch, terminals for connection to external supply source, resistor and diode, second voltage converter with cutoff device, additional winding of first voltage converter and oil electric heater switch. EFFECT: improved conditions of engine starting at low ambient temperatures. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам автомобильной электроники и может быть использовано на транспортных средствах и стационарных установках с системами пуска, снабженными источниками электроэнергии ограниченной мощности. The invention relates to automotive electronics devices and can be used on vehicles and fixed installations with start-up systems equipped with limited power sources of electricity.

Известна система электростартерного пуска (Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. - М.: Транспорт, 1989. - С. 70-112), содержащая стартер, тяговое реле, аккумуляторную батарею, недостатки которой известны и особенно заметно проявляются при низких температурах из-за увеличения сопротивления проворачиванию коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС), а также из-за снижения стартерного тока, отдаваемого аккумуляторной батареей, что приводит к снижению электромагнитного момента стартера. A known system of electric starter starting (Yutt V.E. Electrical equipment of cars. - M .: Transport, 1989. - S. 70-112), containing a starter, traction relay, battery, the disadvantages of which are known and are especially noticeable at low temperatures due to due to an increase in resistance to cranking of the crankshaft of an internal combustion engine (ICE), as well as due to a decrease in the starting current given by the battery, which leads to a decrease in the electromagnetic moment of the starter.

Известна также система электростартерного пуска ДВС (авторское свидетельство 1629590 A1 СССР, МПК F 02 N 11/08. БИ 7 /И.С. Осипов, 1991), в которую с целью расширения функциональных возможностей устройства введены преобразователь напряжения и конденсаторная батарея, которая питается от повышенного напряжения, что позволяет использовать конденсаторную батарею большей удельной емкости. Преимуществом устройств такого рода является то, что решается проблема источника энергии, способного отдать значительный стартерный ток при низких температурах, однако проблема большого момента сопротивления при прокручивании коленчатого вала ДВС остается. The ICE electric starter start system is also known (copyright certificate 1629590 A1 of the USSR, IPC F 02 N 11/08. BI 7 / I.S. Osipov, 1991), into which a voltage converter and a capacitor bank are fed to expand the device’s functionality. from increased voltage, which allows the use of a capacitor bank of a larger specific capacity. An advantage of this kind of device is that it solves the problem of an energy source capable of delivering a significant starting current at low temperatures, however, the problem of a large moment of resistance while scrolling the crankshaft of the internal combustion engine remains.

Наиболее близким к предлагаемому является система электростартерного пуска ДВС (авторское свидетельство 1543110 A1 СССР, МПК F 02 N 11/08. БИ 6 /С. А. Сухоруков, 1990), которая содержит аккумуляторную батарею, конденсаторную батарею, стартер, первый преобразователь напряжения, тяговое реле с замыкающим контактом, выключатель пуска, клеммы для подключения внешнего источника тока, резистор и диод, второй преобразователь напряжения и устройство его включения, причем первый преобразователь напряжения включен между аккумуляторной и конденсаторной батареями, клеммы соединены с конденсаторной батареей через резистор, конденсаторная батарея соединена через второй преобразователь напряжения с замыкающим контактом тягового реле, которое соединено с выключателем пуска, устройство включения соединено со вторым преобразователем напряжения и с выключателем пуска, а диод включен между аккумуляторной батареей и контактом тягового реле. Closest to the proposed one is the ICE electric starter starting system (copyright certificate 1543110 A1 of the USSR, IPC F 02 N 11/08. BI 6 / S. A. Sukhorukov, 1990), which contains a storage battery, a capacitor bank, a starter, a first voltage converter, a traction relay with a make contact, a start switch, terminals for connecting an external current source, a resistor and a diode, a second voltage converter and a device for turning it on, the first voltage converter being connected between the battery and the capacitor bank The terminals are connected to the capacitor bank via a resistor, the capacitor battery is connected through the second voltage converter to the traction relay closing contact, which is connected to the start switch, the switching device is connected to the second voltage converter and to the start switch, and the diode is connected between the battery and the traction contact relay.

Недостатками такого устройства является сложность пуска ДВС при низких температурах, что обусловлено существенным увеличением вязкости масла при отрицательных температурах и соответственно увеличением момента сопротивления прокручиванию коленчатого вала ДВС стартером, что, в свою очередь, может привести к повышенному износу стартера и преждевременному выходу из строя коренных и шатунных подшипников. The disadvantages of this device is the difficulty of starting the internal combustion engine at low temperatures, which is due to a significant increase in oil viscosity at negative temperatures and, accordingly, an increase in the moment of resistance to cranking the engine's crankshaft by the starter, which, in turn, can lead to increased wear of the starter and premature failure of the main and connecting rod bearings.

Настоящее изобретение направлено на улучшение условий электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания при низких температурах. The present invention is aimed at improving the conditions of electric start-up of an internal combustion engine at low temperatures.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство введены дополнительная обмотка первого преобразователя, выключатель электрического подогрева масла, электронагреватель масла, причем выключатель электрического подогрева масла включен между первым выводом дополнительной обмотки первого преобразователя, электронагревателем масла и устройством включения второго преобразователя, второй вывод электронагревателя масла и второй вывод дополнительной обмотки первого преобразователя соединены с корпусом двигателя внутреннего сгорания. The solution to this problem is achieved by the fact that an additional winding of the first converter, an electric oil heating switch, an oil electric heater are introduced into the device, the electric oil heating switch being connected between the first terminal of the additional winding of the first converter, the oil electric heater and the second converter switching device, the second oil electric heater output and the second terminal of the additional winding of the first converter is connected internally to the motor housing go combustion.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается как вновь введенными элементами, так и связями между вновь введенными и ранее имевшимися в схеме элементами. Так что заявляемое решение соответствует критерию "новизна". Comparative analysis with the prototype shows that the inventive device differs in both the newly introduced elements and the relationships between the newly introduced and previously existing elements in the circuit. So the claimed solution meets the criterion of "novelty."

Сопоставительный анализ с другими техническими решениями показывает, что за счет введения прогрева масла в картере перед пуском ДВС позволяет снизить минимальную температуру, при которой еще возможен пуск ДВС, что соответствует критерию "существенные отличия". A comparative analysis with other technical solutions shows that due to the introduction of oil heating in the crankcase before starting the engine, it is possible to reduce the minimum temperature at which it is still possible to start the engine, which meets the criterion of "significant differences".

На чертеже показана функциональная схема устройства. The drawing shows a functional diagram of the device.

Система электростартерного пуска ДВС состоит из аккумуляторной батареи 1, конденсаторной батареи 2, стартера 3, первого преобразователя напряжения 4, содержащего дополнительную обмотку 19, тягового реле 5 с замыкающим контактом 6, выключателя пуска 7, клемм 6 для подключения к внешнему источнику тока, резистора 9 и диода 10, второго преобразователя напряжения 11, устройства его включения 12, выключателя 18 электрического подогрева масла и электронагревателя 17 масла в картере, причем первый преобразователь 4 напряжения включен между аккумуляторной батареей 1 и конденсаторной батареей 2, клеммы 8 соединены через резистор 9 с конденсаторной батареей 2, которая через второй преобразователь напряжения 11 соединена с замыкающим контактом 6 тягового реле 5, которое соединено с выключателем 7 пуска, устройство 12 включения соединено со вторым преобразователем напряжения 11 и с выключателем 7 пуска, а диод 10 включен между аккумуляторной батареей 1 и контактом 6 тягового реле 5, первый вывод дополнительной обмотки 19 первого преобразователя напряжения 4 через выключатель 18 электрического подогрева масла в картере связан с электронагревателем 17 масла и устройством 12 включения преобразователя 11, а вторые выводы электронагревателя 17 масла и дополнительной обмотки 19 соединены с корпусом двигателя внутреннего сгорания. The ICE electric starter start system consists of a storage battery 1, a capacitor bank 2, a starter 3, a first voltage converter 4 containing an additional winding 19, a traction relay 5 with a make contact 6, a start switch 7, terminals 6 for connecting to an external current source, a resistor 9 and a diode 10, a second voltage converter 11, a device for turning it on 12, a switch 18 for electric oil heating and an electric oil heater 17 in the crankcase, the first voltage converter 4 being connected between the battery the battery 1 and the capacitor bank 2, the terminals 8 are connected through a resistor 9 to the capacitor bank 2, which is connected through the second voltage converter 11 to the make contact 6 of the traction relay 5, which is connected to the start switch 7, the switching device 12 is connected to the second voltage converter 11 and with a start switch 7, and a diode 10 is connected between the battery 1 and the terminal 6 of the traction relay 5, the first output of the additional winding 19 of the first voltage converter 4 through the electric heating switch 18 oil in the crankcase is connected with the electric oil heater 17 and the device 12 for turning on the converter 11, and the second terminals of the electric oil heater 17 and the additional winding 19 are connected to the housing of the internal combustion engine.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Перед пуском двигателя конденсаторная батарея 2 заряжается через преобразователь 4 напряжения. Параллельно с зарядом батареи 2 производится прогрев масла в картере ДВС, если контакты биметаллического выключателя 18 замкнуты, что наблюдается только при низких температурах масла в картере. При этом ток от дополнительной обмотки 19 через контакты 18 проходит по электронагревателю 17, расположенному непосредственно в картере двигателя и производится прогрев масла в картере. После размыкания контактов 18 за счет изгиба биметаллической пластины ток по электронагревателю прерывается и подается команда на разрешение пуска на устройство 12 включения преобразователя 11. После этого производится пуск ДВС, работа устройства ничем не отличается от работы прототипа. Before starting the engine, the capacitor bank 2 is charged through a voltage converter 4. In parallel with the charge of battery 2, oil is heated in the engine crankcase if the contacts of the bimetallic switch 18 are closed, which is observed only at low oil temperatures in the crankcase. In this case, the current from the additional winding 19 through the contacts 18 passes through an electric heater 17 located directly in the crankcase and the oil is heated in the crankcase. After the opening of the contacts 18 due to the bending of the bimetallic plate, the current through the electric heater is interrupted and a command is issued to allow start-up to the device 12 to turn on the converter 11. After that, the internal combustion engine is started, the operation of the device is no different from the prototype.

Claims (1)

Система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая аккумуляторную батарею, конденсаторную батарею, стартер, первый преобразователь напряжения, тяговое реле с замыкающим контактом, выключатель пуска, клеммы для подключения к внешнему источнику тока, резистор и диод, второй преобразователь напряжения и устройство его включения, причем первый преобразователь напряжения включен между аккумуляторной и конденсаторной батареями, клеммы соединены с конденсаторной батареей через резистор, конденсаторная батарея соединена через второй преобразователь напряжения с замыкающим контактом тягового реле, которое соединено с выключателем пуска, устройство включения соединено со вторым преобразователем напряжения и с выключателем пуска, а диод включен между аккумуляторной батареей и контактом тягового реле, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной обмоткой первого преобразователя, выключателем электрического подогрева масла, электронагревателем масла, причем выключатель электрического подогрева масла включен между первым выходом дополнительной обмотки первого преобразователя и электронагревателем масла и устройством включения преобразователя, второй вывод электронагревателя масла и второй вывод дополнительной обмотки первого преобразователя соединены с корпусом двигателя внутреннего сгорания. An electric start system for an internal combustion engine, comprising a storage battery, a capacitor bank, a starter, a first voltage converter, a traction relay with a make contact, a start switch, terminals for connecting to an external current source, a resistor and a diode, a second voltage converter and a device for turning it on, the first voltage converter is connected between the battery and the capacitor bank, the terminals are connected to the capacitor bank through a resistor, the capacitor bank with it is connected through the second voltage converter with the traction relay closing contact, which is connected to the start switch, the switching device is connected to the second voltage converter and the start switch, and the diode is connected between the battery and the traction relay contact, characterized in that it is equipped with an additional winding of the first converter , a switch for electric oil heating, an electric oil heater, moreover, a switch for electric oil heating is connected between the first output the integral winding of the first converter and the oil electric heater and the converter switching device, the second terminal of the oil electric heater and the second terminal of the additional winding of the first converter are connected to the housing of the internal combustion engine.