CN204553042U - 柴油机电起动装置 - Google Patents

Abstract

一种柴油机电起动装置，在气缸罩上固定减压轴套、减压轴与限位块固定联接，减压轴动作执行元件与减压轴固定联接，开关激活集成控制模块中的起动和熄火程序，柴油机工作时，限位块与气门摇臂处于分离状态，柴油机熄火时限位块位于气门摇臂上方与气门摇臂接触，使气门摇臂达不到气门关闭时所处的位置，且技术方案所形成的产品占空间小，打开气门所需机械力和电能小，它可以适应各种发动机的各种配气机构。

Description

柴油机电起动装置

技术领域

本实用新型柴油机电起动装置涉及内燃机起动技术领域，特别是电起动技术领域。

背景技术

为克服内燃机起动困难，单缸和四缸柴油机上设置有手动减压装置。该装置的结构是：在气门摇臂上方设置带有凸轮的减压轴，以手动方式旋转减压轴，凸轮将气门摇臂下压使气门处于开启状。这种减压方式所需的外力大，下压气门1毫米使之处于开启状的作用力就要30公斤，故手动减压装置只是在单缸或四缸内燃机上设置(还要有杠杆机构)。目前，柴油机大部分采用了电起动方式，对于电起动的柴油机，操作者通常是在驾驶室直接起动柴油机，由于减压装置与起动机是相互两个独立的操作系统，所以在起动柴油机过程中存在以下两个问题：1、不能及时打开减压装置而易造成起动机的损坏。由于操作者在起动电机工作时，不能同时控制减压装置的减压轴动作，所以进气门的开启与起动电机工作不同步，而起动电机在运转过程中必须克服柴油机空气压缩的阻力，才能使柴油机顺利起动，由于进气门未能及时开启，而使起动电机要承受较大不均匀力矩，所以起动电机故障就会经常发生，起动不可靠。2、在柴油机起动完毕前，不能及时关闭气门，而损坏起动电机。在起动柴油机过程中，虽然操作者可以打开减压装置，但无法及时准确关闭气门，又使起动电机一直空转，容易造成起动电机发烫而损坏。

为了克服柴油机电起动存在的以上问题，人们提出了能够采用电控减压装置的技术方案。中国实用新型200420026445.9号专利目的是“大幅度降低起动电机的故障”，它的技术手段是“利用起动电机的工作，来控制动作开关的工作”，以它的技术手段是达不到它的发明目的，原因是：起动电机与发动机的起动飞轮是直接联动的，起动机工作，发动机即工作，发动机的最大起动扭矩是在发动机飞轮从静到动的瞬间，发动机飞轮动起来后，起动扭矩就大为降低。而它的技 术方案是起动机先工作，其余的部件才开始工作，这样，最大起动扭矩仍然存在，所以他要达到“大幅度降低起动电机故障”的目的是不可能的。

再者，它是一种楔块下压气门摇臂减压装置，以这样的结构去下压气门摇臂，气门摇臂要受到30公斤的側向力，这对于配气机构来说是不允许和不可能实现的。此技术方案中的楔块与气门摇臂接触面是一个斜面，在受力的状况下，如无外作用力二者是不可能保持在一个固定位置的，所以“楔块位于气门摇臂侧上部”而不是处于减压轴与气门摇臂之间，此时内燃机的气门是处于关闭状态，所以需要“与拉杆相连的减压轴同时作轴向运动，减压轴上的楔块压下气门摇臂或与气门摇臂分离，开启或闭合进气门”。这种减压装置中的电磁铁就是具有强大的作用力也只能将配气机构破坏，是不可能使楔块压下气门摇臂，所以，这种气门摇臂减压装置无实现的可能性。

中国实用新型01268999.8号专利目的是提供一种电子控制减压以实现快速起动，它的技术方案是：单缸内燃机原有的手动减压机构不变，只是在减压机构的一侧安装电磁铁，以电磁铁动铁芯的动作拉动减压手柄，以电动方式代替手动方式完成单缸内燃机的减压工作。

此技术方案中的电子控制减压存在很大的缺陷，它的电子控制只是控制电磁铁拉动减压手柄并给予一个延时功能，使减压手柄保持减压位置在一定时间内，它与起动机工作无做到有机的结合。要克服柴油机电起动中的种种问题，需要多项技术措施来保证。一、减压装置与起动机的工作要有机配合，减压装置要先于起动机工作并先于起动机停止工作。二、环境温度不同，起动时间不同，减压装置和起动机工作时间不同，电子控制应针对在不同的环境温度下起动具有不同的控制。三、对电池电量应有判断，电池电量是否可以保证顺利起动。针对柴油机的电起动控制，不具备以上几个功能是不能达到快速、可靠起动目的的。

以01268999.8号专利的这种技术方案其电磁铁所需要的作用力为5公斤(不是直接作用于气门摇臂而是作用于具有杠杆作用的减压手柄，行程11毫米，它的外形尺寸直径不小于50毫米，长度不小于 100毫米，此实用新型中也说明“电磁铁选择要足以带动减压”，它的附图是一种示意，实际情况是：这种技术方案在单缸机上的气门室盖根本无安装位置，另，这种电磁铁的成本高，由于它的工作电流大，导致控制它的电路成本也高。

发明内容

为了克服目前柴油机电起动装置的不足之处，使它能够将减压装置和起动机二者有机地结合进行工作，使减压装置工作时所需的作用力达到最小，且针对不同的起动条件，其控制系统具有不同的控制方案，可以准确及时的启闭气门，保证起动的可靠性，并使该控制装置适应于任何一种柴油机的安装使用。本实用新型提供一种柴油机电起动装置主要由气缸罩、减压轴套、减压轴、限位块、减压轴动作执行元件、起动机、开关、集成控制模块组成，其特征是：气缸罩上固定减压轴套、减压轴与限位块固定联接，减压轴动作执行元件与减压轴固定联接，开关激活集成控制模块中的起动和熄火程序，集成控制模块监测电池状况和根据环境温度控制减压轴动作执行元件和起动机的工作，柴油机工作时，限位块与气门摇臂处于分离状态，柴油机熄火时限位块位于气门摇臂上方与气门摇臂接触，使气门摇臂达不到气门关闭时所处的位置，起动柴油机时，在集成控制模块的控制下，减压轴动作执行元件先于起动机处于工作状态，此时柴油机即处于减压起动状态，当飞轮达到起动转速后，减压轴动作执行元件使限位块与气门摇臂分离，气门摇臂达到气门关闭位置，此时起动机继续工作，在柴油机得到起动后，起动机停止工作，柴油机熄火时，集成控制模块减压轴动作执行元件，使限位块位于气门摇臂上方。

由于采取了以上技术措施，集成控制模块可以监测电池状况，可以根据环境温度控制减压轴动作执行元件和起动机的工作，使减压装置与起动机的工作有机的结合在一起，当需要起动发动机时，在起动机工作之前，气门即处于开启状态，从而使发动机在起动时即处于减压起动的状态，起动机始终处于减压状态下工作，从根本上消除气体压缩阻力，起动扭矩、起动电流大为减少，本实用新型中的限位块使气门处于开启状态的动作是在气门摇臂下行时实现的，故减压轴动作 执行元件所需要的作用力极小，只是克服自身的摩擦力(20克)，这就使整套装置的体积和成本达到最小化。此装置中的气缸罩、减压轴、轴压套、起动机、开关为柴油机原有部件，只是在这原有减压轴上连接一个减压轴动作执行元件，故易实施，且技术方案所形成的产品占空间小，所需机械力和电能小，它可以适应各种发动机的各种配气机构。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型实施例2结构示意图。

图3是本实用新型实施例2中减压轴动作限位示意图。

具体实施方式

图1中，气门1、缸盖2、气门弹簧3、气门摇臂4、减压轴7、减压轴套管螺母8、减压轴套管10、限位块11、缸盖罩9、起动机14、开关12都是柴油机电起动系统中的现有部件，减压轴动作执行元件是电池铁6，支架5由减压轴套管螺母8固定在缸盖罩9上、电磁铁6固定在支架5上，电磁铁动铁芯与减压轴7固定联结，限位块11与减压轴7固定联结，集成控制模块可以监测电池状况，可以根据环境温度控制减压轴动作执行元件和起动机的工作，柴油机不工作时，限位块11位于气门摇臂4上方，使气门1达不到关闭位置，起动柴油机时，开关12激活集成控制模块13的起动程序，电磁铁6先于起动机14工作，电磁铁动铁芯通过减压轴7使限位块11保持原位置不动，此时起动机14在柴油机处于减压状态下工作，当柴油机飞轮达到起动转速，电磁铁动铁芯回位，带动限位块11与气门摇臂4分离，气门1达到关闭位置，起动机14继续工作，柴油机得到起动后，起动机14停止工作。

需要柴油机熄火时，开关12激活集成控制模块13的熄火程序，在气门摇臂4下行时，电磁铁6只需克服减压轴7与减压轴套管10之间的摩擦力就可使限位块11处在气门摇臂4上方位置，致使气门1达不到关闭位置，柴油机得到熄火，在气门弹簧3的作用下，电磁铁断电后限位块11也不能复位，为下次的起动做好减压起动的准备 工作。柴油机熄火后，如气门1处于开启状态，气门摇臂4处在下行位置，与限位块11存在一定距离，在下次起动时，开关12激活集成模块13起动程序，电磁铁6先于起动机14工作，此时电磁铁6只需克服减压轴7与减压轴套管10之间的摩擦力就可使限位块11处在气门摇臂4上方位置，使气门1保持开启状态，使柴油机在减压状态下起动。

实施例2

图2中，气门1、缸盖2、气门弹簧3、气门摇臂4、减压轴7、减压轴套管螺母8、减压轴套管10、限位块11、缸盖罩9、起动机14、开关12都是柴油机电起动系统中的现有部件，减压轴动作执行元件是电机15，电机支架16由减压轴套管螺母8固定在缸盖罩9上、电机15固定在电机支架16上，电机轴17与减压轴7固定联结，限位块11与减压轴7固定联结，集成控制模块可以监测电池状况，可以根据环境温度控制减压轴动作执行元件和起动机的工作，柴油机不工作时，限位块11与气门摇臂4为接触状态，使气门1达不到关闭位置，起动柴油机时，开关12激活集成控制模块13起动程序，电机15先于起动机14工作，电机轴17带动减压轴7使限位块11与气门摇臂4保持接触状态，此时起动机14在柴油机处于减压状态下工作，当柴油机飞轮达到起动转速，电机轴17带动减压轴7使限位块11与气门摇臂4分离，气门1达到关闭位置，起动机14继续工作，柴油机得到起动后，起动机14停止工作。

柴油机熄火时，开关12激活集成控制模块13的熄火程序，电机轴17带动减压轴7动作，在气门摇臂4下行时，此时电机15只需克服减压轴7与减压轴套管10之间的摩擦力就可使限位块11与气门摇臂4为接触状态，气门达不到关闭位置，柴油机得到熄火，此时在气门弹簧3的作用下，限位块11不能复位，在下次起动时，开关12激活集成控制模块13的起动程序，电机15先于起动机14工作，限位块11保持与气门摇臂4的接触状态，柴油机在减压状态下得到起动；在柴油机熄火后，如气门1为开启状态，在下次起动时，开关12激活集成模块13起动程序，电机15先于起动机14工作，此时电机15 只需克服减压轴7与减压轴套管10之间的摩擦力就可使限位块11与气门摇臂4为接触状态，使柴油机在减压状态下得到起动。

图3是本实用新型实施例2中减压轴动作限位示意图，电机轴17上安装限位杆18，电机支架16上安装限位挡块19，以使电机轴17带动减压轴7动作时，保证限位块11与气门摇臂4处于应有的接触状态和分离状态。

Claims (2)

1.一种柴油机电起动装置，主要由气缸罩、减压轴套、减压轴、限位块、减压轴动作执行元件、起动机、开关、集成控制模块组成，其特征是：气缸罩上固定减压轴套、减压轴与限位块固定联接，减压轴动作执行元件与减压轴固定联接，开关激活集成控制模块中的起动和熄火程序，集成控制模块监测电池状况和根据环境温度控制减压轴动作执行元件和起动机的工作，柴油机工作时，限位块与气门摇臂处于分离状态，柴油机熄火时限位块位于气门摇臂上方与气门摇臂接触，使气门摇臂达不到气门关闭时所处的位置，起动柴油机时，在集成控制模块的控制下，减压轴动作执行元件先于起动机处于工作状态，此时柴油机即处于减压起动状态，当飞轮达到起动转速后，减压轴动作执行元件使限位块与气门摇臂分离，气门摇臂达到气门关闭位置，此时起动机继续工作，在柴油机得到起动后，起动机停止工作，柴油机熄火时，集成控制模块减压轴动作执行元件，使限位块位于气门摇臂上方。

2.根据权利要求1所述的一种柴油机电起动装置，其特征是：减压轴动作执行元件是电机，电机支架由减压轴套管螺母固定在缸盖罩上、电机固定在电机支架上，电机轴与减压轴固定联结。