Vynález se týká automatického spouštěcího zařízení pro spouštění spalovacích motorů za nízkých teplot ohřevem nasávaného vzduchu.The invention relates to an automatic starting device for starting internal combustion engines at low temperatures by heating the intake air.
Dosavadní způsoby ohřevu nasávaného vzduchu jako pomocného prostředku spouštění motorů za nízkých teplot vykazují četné nevýhody způsobené jak nevhodným umístěním hořáku v sacím potrubí, tak i jeho malým výkonem. Při umístění hořáku v sacím potrubí dochází k tomu, že při nízkých pr otáčecích otáčkách motoru je do válců nasávána směs vzduchu a spalin, přičemž převažuje množství spalin. Vlivem zvýšení konečné kompresní teploty by mohlo ve válcích nastat vznícení směsi, motor však neběží z důvodů nedostatku kyslíku v nasávané směsi vzduchu a zplodin spalování hořáku. Se stoupajícím počtem protáčecích otáček motoru stoupá procentuální podíl čistého chladného vzduchu, čímž efekt ohřevu nasávané směsi klesá. Rovněž může nastat po začátku protáčení několik vznětů které otáčky motoru prudce zrychlí, takže k následujícím vznětům opět nedojde z důvodů nasávání téměř čistého chladného vzduchu. Při opakovaném spouštěcím pokusu děj probíhá obdobně, ipočatku dojde k několika vznětům načež je motor dále protáčen pouze pomocí spouštěče, tedy motor neběží samostatně přesto, že protáčecí otáčky jsou vyšší než je hodnota minimálních spouštěcích otáček při dané teplotě vychlazení motoru. Uvedený průběh spouštění neumožní dosáhnout hranice teploty spouštění dané jak výkonem spouštěcího zařízení tak i druhem mazacího oleje motoru. Uvedené nevýhody jsou způsobeny jednak tím, že tepelný výkon hořáku nelze přesně přizpůsobit požadavkům velikosti motoru a zadruhé tím, že počáteční protáčecí otáčky nejsou konstantní ale mění se s vychlazením motoru, se stavem spouštěcího zařízení, s technickým stavem motoru apod. Další nedostatek se vyskytuje při manuálním zapínání a vypínání hořáku v tom, že okamžiky zapnutí obvykle nelze přesně sladit s potřebou spouštěného motoru.The prior art methods of heating the intake air as an auxiliary means for starting the engines at low temperatures have numerous disadvantages due to both the improper positioning of the burner in the intake manifold and its low output. When the burner is placed in the intake manifold, at low engine speed, a mixture of air and flue gas is sucked into the cylinders, the amount of flue gas predominating. Due to the increase in the final compression temperature, the mixture could ignite in the cylinders, but the engine is not running due to lack of oxygen in the intake air / burner combustion products. As the number of engine revolutions increases, the percentage of clean cold air increases, thus reducing the effect of heating the intake mixture. Also, after the start of cranking, there may be several fires which rapidly accelerate the engine speed, so that subsequent bursts do not occur again due to the intake of almost pure cold air. In a repeated start attempt, the process is similar, but in the beginning there are several fires and then the engine is further cranked only by the starter, so the engine does not run alone even though the crank speed is higher than the minimum crank speed at the engine cooling temperature. Said starting sequence does not allow to reach the starting temperature limit given both by the output of the starting device and by the type of engine lubricating oil. These disadvantages are due, firstly, to the fact that the burner's thermal output cannot be adapted precisely to the size of the engine, and secondly that the initial rotational speed is not constant but varies with the engine cooling, starting condition, engine condition, etc. manual switching on and off of the burner in that the switching times are usually not exactly matched to the need for the engine to be started.
Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny hořákem umístěným v pomocném sacím potrubí napojeném na hlavní sací potrubí s klapkou otočně uloženou v čepu a pružinou, přičemž k elektrickému obvodu hořáku je paralelně zapojeno vinutí elektromagnetu, které je současně zapojeno ke zdroji proudu přes kontakty.The above drawbacks are overcome by a burner located in the auxiliary intake manifold connected to the main intake manifold with a flap rotatably mounted in the pin and spring, the electromagnet winding being parallel connected to the burner electrical circuit, which is simultaneously connected to the power supply through the contacts.
Uspořádáním pomocného sacího potrubí s hořákem a jeho uzavírání klapkou v hlavním sacím potrubí po spuštění motoru se dosáhne nasávání směsi vzduchu a spalin potřebného poměru, který se mění v průbě201210 hu spouštění pouze v přijatelných mezích, až do doby než motor běží samostatně. Přitom je činnost hořáku i klapky pro uzavírání hlavního sacího potrubí a pomocného sacího potrubí automatizována natolik, že pouze před spouštěním se sepne spínač obvodu elektromagnetu. Hořák je automaticky vypnut po spuštění motoru, když motor dosáhne volnoběžných otáček, při nichž podtlak v sacím potrubí otevře klapku která před zaujmutím druhé krajní polohy uzavře pomocné sací potrubí.By arranging the burner auxiliary manifold and closing it with a flap in the main intake manifold after the engine is started, the air / flue gas mixture is sucked in the required ratio, which changes during start-up only within acceptable limits until the engine runs independently. At the same time, the operation of the burner and the flap for closing the main intake manifold and the auxiliary intake manifold is automated so that only the solenoid circuit switch is closed before starting. The burner is automatically shut off when the engine is started when the engine reaches idle speed at which the vacuum in the intake manifold opens the flap which closes the auxiliary intake manifold before taking the second extreme position.
Na připojeném výkrese je znázorněn příklad provedení zařízení, u něhož pomocné sací potrubí 2 s hořákem 3 je napojeno na hlavní sací potrubí 1. V klidové poloze je pomocné sací potrubí 2 uzavřeno klapkou 6, otočně uloženou kolem čepu, jejíž opačný konec tvoří rameno 7, které pomocí jádra 9 elektromagnetu, druhé pružiny 12 a první pružiny 8 rozpojí kontakty 10 a 11 a tím i elektrický obvod cívky 5 elektromagnetu od zdroje proudu. Při spouštění, po sepnutí spínače 4 je zapojen ke zdroji proudu hořák 3 současně s cívkou 5 elektromagnetu, jehož jádro 9 je vtaženo, čímž sepne kontakty 10 a 11, současně uvolní rameno 7, takže klapka 6 tahem první pružiny 8 uzavře hlavní sací potrubí 1. Při nízkých spouštěcích otáčkách je tedy nasáván čistý vzduch motorem přes pomocné sací potrubí 2, jehož průřez činí 10 až 30 % průřezu hlavního sacího potrubí 1. V pomocném sacím potrubí 2 se nachází hořák 3 který spaluje část základního paliva motoru, čímž stoupá teplota nasávaného vzduchu. Síla elektromotoru musí být o 50 až 100 % větší než je síla vyvozená druhou pružinou 12, tah první pružiny 8 je seřízen tak, aby byl překonán podtlakem proudícího vzduchu hlavním sacím potrubím 1 při volnoběžných otáčkách motoru. Po spuštění motoru, za ehodu na volnoběžné otáčky je rozpojen spínač 4, podtlak v hlavním sacím potrubí 1 překoná tah první hlavní pružiny 8 a klapka 6 uzavře pomocné sací potrubí 2 a pomocí ramene 7 rozpojí kontakty 10 a 11.The attached drawing shows an example of an embodiment of the apparatus in which the auxiliary suction line 2 with the burner 3 is connected to the main suction line 1. In the rest position, the auxiliary suction line 2 is closed by a flap 6 rotatably mounted around a pin. which, by means of the electromagnet core 9, the second spring 12 and the first spring 8, open the contacts 10 and 11 and thus the electrical circuit of the electromagnet coil 5 from the current source. At start-up, after the switch 4 is switched on, the burner 3 is connected to the power source simultaneously with the solenoid coil 5, the core of which is pulled to close the contacts 10 and 11, simultaneously releasing the arm 7 so that the flap 6 Thus, at low start-up speeds, clean air is sucked through the engine via the intake manifold 2, the cross section of which is 10 to 30% of the cross section of the main intake manifold 1. In the auxiliary manifold 2 there is a burner 3 which burns part of the engine fuel. air. The force of the electric motor must be 50 to 100% greater than the force exerted by the second spring 12, the thrust of the first spring 8 being adjusted to be overcome by the vacuum of the flowing air through the main intake manifold 1 at idle engine speed. When the engine is started, at idle speed, the switch 4 is opened, the vacuum in the main intake manifold 1 overcomes the thrust of the first main spring 8, and the flap 6 closes the auxiliary intake manifold 2 and opens the contacts 10 and 11 with the arm.