CN111058953A - 发动机起动系统、发动机及发动机起动方法 - Google Patents

发动机起动系统、发动机及发动机起动方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机起动系统、发动机及发动机起动方法，属于发动机技术领域。本发明的发动机起动系统包括气缸、电磁阀、控制器、点火开关和转速传感器，电磁阀被配置为控制气缸内的气体与大气的通断，电磁阀为常闭式电磁阀，点火开关被配置为控制电磁阀开闭，电磁阀、点火开关和转速传感器均与控制器信号连接，转速传感器能够检测发动机转速并反馈给所述控制器。

Description

发动机起动系统、发动机及发动机起动方法
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种发动机起动系统、包含该起动系统的发动机及发动机起动方法。
背景技术
发动机(Engine)是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(往复活塞式发动机)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、喷气发动机、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器(如：汽油发动机、航空发动机)。
而发动机若要正常工作，首先需要成功起动，起动性能是发动机的一项重要指标。现有技术中，在起动时，发动机起动阻力很大，起动机消耗很多的电能，同时，由于起动阻力很大，导致起动机故障率较高。
因此，亟需提供一种发动机起动系统、发动机及发动机起动方法，以解决现有技术中发动机起动阻力大、故障率高的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发动机起动系统、发动机及发动机起动方法，该发动机起动系统在起动时阻力较小。该系统能够减少电能消耗，减少起动机故障率。
为实现上述目的，提供以下技术方案：
本发明提供了一种发动机起动系统，包括气缸、电磁阀、控制器、点火开关和转速传感器，所述电磁阀被配置为控制所述气缸内的气体与大气的通断，所述电磁阀为常闭式电磁阀，所述点火开关被配置为控制所述电磁阀开闭，所述电磁阀、所述点火开关和所述转速传感器均与所述控制器信号连接，所述转速传感器能够检测发动机转速并反馈给所述控制器。
进一步地，所述发动机起动系统还包括起动机，所述起动机用于驱动所述发动机转动。
进一步地，所述起动机包括电动机、传动机构和控制装置，所述传动机构既与所述电动机的转轴传动连接，又与发动机的曲轴传动连接，所述控制装置与所述点火开关电连接，所述控制装置能够控制所述起动机的主电路的接通或切断。
进一步地，所述电动机为直流串激式电动机。
进一步地，所述气缸包括气缸盖，所述气缸盖上开设有通气孔，所述电磁阀设置在所述通气孔处，能够控制所述通气孔的通断。
进一步地，所述气缸还包括缸筒、活塞和活塞杆，所述气缸盖1罩设在所述缸筒的外部，所述活塞与所述活塞杆通过压铆连接，所述活塞将所述缸筒分成有杆腔和无杆腔，所述活塞杆的伸缩能够增大或压缩所述无杆腔的容积。
本发明还提供了一种发动机，包括上述任一项技术方案所述的发动机起动系统。
本发明还提供了一种上述发动机的起动方法，所述发动机的起动方法包括以下步骤：
S100、打开点火开关；
S200、控制器检测到点火开关打开，控制电磁阀打开；
S300、发动机转动，若发动机转速大于或等于设定转速，则进行S400；若发动机转速小于设定转速，则发动机转速持续提升，转速传感器继续检测发动机转速，直至发动机转速大于或等于设定转速；
S400、电磁阀关闭；
S500、起动成功，点火开关关闭。
进一步地，步骤S300中若发动机转速小于设定转速，则控制器持续监测点火开关的开闭状态，若点火开关处于开启状态，则发动机转速持续提升，转速传感器继续检测发动机转速，直至发动机转速大于或等于设定转速。
进一步地，步骤S100-S500中是通过人工进行打开或关闭点火开关的动作。
与现有技术相比，本发明提供的发动机起动系统，当点火开关打开时，电磁阀打开，气缸内气体和外界相通，减少气缸压缩时的阻力，当发动机转速达到设定转速时，电磁阀关闭，本发明起动阻力较小，能够减少起动电能消耗，减少起动机故障率。
本发明提供的发动机起动方法起动阻力较小，能够减少起动电能消耗，减少起动机故障率。
附图说明
图1为本发明实施例中的发动机起动系统的原理图；
图2为本发明实施例中的发动机起动方法的流程图；
图3为本发明另一种实施方式中的发动机起动方法的流程图。
附图标记：
1-气缸盖；2-电磁阀；3-控制器；4-转速传感器；5-点火开关。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种发动机起动系统，包括气缸、电磁阀2、控制器3(ECU)、点火开关5和转速传感器4，电磁阀2被配置为控制气缸内的气体与大气的通断，电磁阀2为常闭式电磁阀，点火开关5被配置为控制电磁阀2开闭，电磁阀2、点火开关5和转速传感器4均与控制器3信号连接，转速传感器4能够检测发动机转速并反馈给控制器3。本实施例当点火开关5打开时，电磁阀2打开，气缸内气体和外界相通，减少气缸压缩时的阻力，当发动机转速达到设定转速时，电磁阀2关闭，本发明起动阻力较小，能够减少起动电能消耗，减少起动机故障率。
为保证发动机顺利起动，发动机起动系统还包括起动机，起动机用于控制发动机转动。具体地，起动机包括电动机、传动机构和控制装置，传动机构既与电动机的转轴传动连接，又与发动机的曲轴传动连接，控制装置与点火开关5电连接，控制装置能够控制起动机的主电路的接通或切断，当点火开关5开启时，控制装置控制起动机的主电路开启。本实施例中的电动机优选直流串激式电动机。起动机的作用是通过直流电动机产生动力，经传动机构带动发动机曲轴转动，实现发动机的起动。更为具体地，本实施例的起动机还包括主开关，控制装置为继电器，主开关与继电器电连接，继电器与点火开关5电连接，由点火开关5控制继电器的开启或关闭，再由继电器控制起动机的主开关打开或关闭，进而来接通或切断起动机的主电路，该种起动机可实现远距离控制，工作方便。
本实施例的气缸包括气缸盖1、缸筒、活塞和活塞杆，气缸盖1上开设有通气孔，电磁阀2设置在通气孔处，能够控制通气孔的通断。气缸盖1罩设在缸筒的外部，活塞与活塞杆通过压铆连接，活塞将缸筒分成有杆腔和无杆腔，活塞杆的伸缩能够压缩或增大或压缩气缸的无杆腔的容积。
具体地，气缸盖1与缸筒的连接方式有：整体型、铆接型、螺纹连接型、法兰型和拉杆型，本实施例采用铆接将气缸盖1与缸筒固定在一起，铆接形式结构简单且连接强度可靠。本实施例的气缸的缸筒有杆侧的气缸盖1上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞杆处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。有杆侧气缸盖1上还设有导向套，以提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸使用寿命。优选地，导向套使用烧结含油合金或前倾铜铸件制备而成，气缸盖1可选用可锻铸铁制备得到，但为减轻重量并防锈，本实施例中使用铝合金压铸制备而成。
本实施例的发动机起动系统的工作原理如下：
当点火开关5打开时，电磁阀2打开，气缸内气体和外界相通，减少气缸压缩时的阻力，当发动机转速达到设定转速时，电磁阀2关闭，本实施例发动机起动阻力较小，能够减少起动电能消耗，减少起动机故障率。
本实施例还提供了一种发动机，包括上述发动机起动系统。本实施例的发动机起动阻力较小，能够减少起动电能消耗，减少起动机故障率。
本实施例还提供了一种使用上述发动机起动系统起动发动机的方法，如图2所示，该起动方法包括以下步骤：
S100、打开点火开关5，可以是人工打开点火开关5，也可以是控制器3自动控制打开点火开关5，本实施例中采用人工打开点火开关5的形式，简单可靠，不易出现问题；
S200、控制器3检测到点火开关5打开，控制电磁阀2开启，该种方式只需要将电磁阀2与控制器3电连接，即可实现；
S300、发动机转动，若发动机转速大于等于设定转速，则进行S400，若发动机转速小于设定转速，则发动机转速持续提升，转速传感器4继续检测发动机转速，直至发动机转速大于等于设定转速。具体地，是由起动机控制发动机转动。
S400、电磁阀2关闭，具体地，是由控制器3控制电磁阀2关闭；
S500、起动成功，点火开关5关闭，发动机起动成功，本实施例中人工进行关闭点火开关5，或者在其他实施例中也可以通过控制器3控制点火开关5的关闭动作；
S600、结束，发动机起动结束，进行正常的行车动作。
作为另一种实施方式中，如图3所示，步骤S300中若发动机转速小于设定转速，则控制器3持续监测点火开关5的开闭状态，若点火开关5关闭，则重复步骤S100-S600，若点火开关5处于开启状态，则发动机转速持续提升，转速传感器4继续检测发动机转速，直至发动机转速大于等于设定转速。该种实施方式，控制器的控制方式与上述实施方式不同，但依然能够成功起动发动机。当然在其他实施例中，当若发动机转速小于设定转速，则控制器3持续监测点火开关5的开闭状态，若点火开关5关闭，则也可以选择结束发动机起动的操作，不再起动发动机，所以上述重复步骤S100-S600的操作不是唯一可选的，可以根据用户需求制定不同的控制器3的控制程序。
综上所述，本实施例提供的发动机起动方法起动阻力较小，能够减少起动电能消耗，减少起动机故障率。本实施例的发动机起动系统结构简单、起动可靠性强，适用性广泛，可以单缸(单个气缸)使用，也可以多缸(多个气缸)同时使用。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种发动机起动系统，其特征在于，包括气缸、电磁阀(2)、控制器(3)、点火开关(5)和转速传感器(4)，所述电磁阀(2)被配置为控制所述气缸内的气体与大气的通断，所述电磁阀(2)为常闭式电磁阀，所述点火开关(5)被配置为控制所述电磁阀(2)开闭，所述电磁阀(2)、所述点火开关(5)和所述转速传感器(4)均与所述控制器(3)信号连接，所述转速传感器(4)能够检测发动机转速并反馈给所述控制器(3)。
2.根据权利要求1所述的发动机起动系统，其特征在于，还包括起动机，所述起动机用于驱动所述发动机转动。
3.根据权利要求2所述的发动机起动系统，其特征在于，所述起动机包括电动机、传动机构和控制装置，所述传动机构既与所述电动机的转轴传动连接，又与发动机的曲轴传动连接，所述控制装置与所述点火开关(5)电连接，所述控制装置能够控制所述起动机的主电路的接通或切断。
4.根据权利要求3所述的发动机起动系统，其特征在于，所述电动机为直流串激式电动机。
5.根据权利要求1所述的发动机起动系统，其特征在于，所述气缸包括气缸盖(1)，所述气缸盖(1)上开设有通气孔，所述电磁阀(2)设置在所述通气孔处，能够控制所述通气孔的通断。
6.根据权利要求5所述的发动机起动系统，其特征在于，所述气缸还包括缸筒、活塞和活塞杆，所述气缸盖(1)罩设在所述缸筒外部，所述活塞与所述活塞杆通过压铆连接，所述活塞将所述缸筒分成有杆腔和无杆腔，所述活塞杆的伸缩能够增大或压缩所述无杆腔的容积。
7.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的发动机起动系统。
8.一种如权利要求7所述的发动机的起动方法，其特征在于，所述发动机的起动方法包括以下步骤：
S100、打开点火开关(5)；
S200、控制器(3)检测到点火开关(5)打开，控制电磁阀(2)打开；
S300、发动机转动，若发动机转速大于或等于设定转速，则进行S400；若发动机转速小于设定转速，则发动机转速持续提升，转速传感器(4)继续检测发动机转速，直至发动机转速大于或等于设定转速；
S400、电磁阀(2)关闭；
S500、起动成功，点火开关(5)关闭。
9.根据权利要求8所述的发动机的起动方法，其特征在于，步骤S300中，若发动机转速小于设定转速，则控制器(3)持续监测点火开关(5)的开闭状态，若点火开关(5)处于开启状态，则发动机转速持续提升，转速传感器(4)继续检测发动机转速，直至发动机转速大于或等于设定转速。
10.根据权利要求8所述的发动机的起动方法，其特征在于，步骤S100-S500中是通过人工进行打开或关闭点火开关(5)的动作。
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