RU2303706C2 - Engine electric starting system - Google Patents
Engine electric starting system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2303706C2 RU2303706C2 RU2005132119/06A RU2005132119A RU2303706C2 RU 2303706 C2 RU2303706 C2 RU 2303706C2 RU 2005132119/06 A RU2005132119/06 A RU 2005132119/06A RU 2005132119 A RU2005132119 A RU 2005132119A RU 2303706 C2 RU2303706 C2 RU 2303706C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starter
- energy storage
- inputs
- relay
- comparator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электрооборудования автомобильной техники, в частности к системе электростартерного пуска двигателя.The invention relates to the field of electrical equipment for automotive vehicles, in particular to a system for electric starting of an engine.
Известна система электростартерного пуска двигателя, содержащая аккумуляторную батарею, включатель зажигания и стартера, реле включения стартера и электрический стартер [1].A known system of electric starting the engine, containing a battery, an ignition switch and a starter, a starter relay and an electric starter [1].
Недостатками данной системы, содержащей аккумуляторную батарею, включатель зажигания и стартера, реле включения стартера, электрический стартер, являются низкая удельная энергия и мощность аккумуляторной батареи, а также длительность ее заряда. Кроме этого с понижением температуры окружающей среды значительно возрастает внутреннее сопротивление электролита, и при температурах ниже -20°С аккумуляторная батарея становится неработоспособной [2].The disadvantages of this system, containing the battery, the ignition switch and starter, starter relay, electric starter, are the low specific energy and power of the battery, as well as the duration of its charge. In addition, with decreasing ambient temperature, the internal resistance of the electrolyte increases significantly, and at temperatures below -20 ° C the battery becomes inoperative [2].
Это приводит к тому, что частота вращения коленчатого вала при пуске двигателя становится недостаточной, чтобы обеспечить качественное смесеобразование и воспламенение рабочей смеси.This leads to the fact that the speed of the crankshaft when starting the engine becomes insufficient to ensure high-quality mixture formation and ignition of the working mixture.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является система электростартерного пуска двигателя, содержащая аккумуляторную батарею, включатель зажигания и стартера, емкостный накопитель энергии, диод, реле включения стартера и электрический стартер [2].Closest to the technical nature of the claimed invention is an electric starter engine starting system containing a battery, ignition and starter switch, capacitive energy storage, diode, starter relay and electric starter [2].
Эта система позволяет обеспечить надежный пуск при отрицательной температуре за счет того, что накопители при сравнительно незначительной удельной энергии обладают высокими показателями по удельной мощности. Время заряда и разряда емкостных накопителей энергии определяется параметрами зарядных и разрядных цепей. Они способны быстро заряжаться, накапливать и отдавать энергию. Отданная энергия за короткий промежуток времени позволяет электрическому стартеру развить значительную мощность и проворачивать коленчатый вал с высокой пусковой частотой, тем самым, повышая надежность пуска двигателя. Положительными характеристиками емкостных накопителей энергии являются: превосходство по емкости, мощности и весу над аккумуляторными батареями; низкая зависимость от температуры окружающей среды; высокий срок службы.This system allows for reliable start-up at low temperatures due to the fact that drives with relatively low specific energy have high specific power. The charge and discharge time of capacitive energy storage is determined by the parameters of the charging and discharge circuits. They are able to quickly charge, accumulate and give energy. The given energy in a short period of time allows the electric starter to develop significant power and crank the crankshaft with a high starting frequency, thereby increasing the reliability of starting the engine. The positive characteristics of capacitive energy storage are: superiority in capacity, power and weight over batteries; low dependence on ambient temperature; high service life.
Данная система позволяет вращать вал двигателя с высокой пусковой частотой даже при разряженной аккумуляторной батарее. Недостатком данной системы является то, что при включении стартера возрастают динамические нагрузки на шестерню привода, которые принимают ударный характер. Из-за наличия невыбранных в момент включения электродвигателя зазоров в приводе стартера и большой инерционности маховика возникают значительные ударные нагрузки, которые приводят к возникновению поломок привода стартера и зубьев венца маховика.This system allows you to rotate the motor shaft with a high starting frequency even with a discharged battery. The disadvantage of this system is that when the starter is switched on, dynamic loads on the drive gear increase, which take on an impact character. Due to the presence of gaps not selected at the moment the electric motor is turned on, the starter drive and the large inertia of the flywheel cause significant shock loads, which lead to breakdowns of the starter drive and the flywheel teeth.
Технический результат направлен на повышение надежности работы стартера, путем задержки подачи энергии на него от накопителя энергии и исключения ударных нагрузок в зацеплении шестерни привода стартера с венцом маховика.The technical result is aimed at improving the reliability of the starter, by delaying the supply of energy to it from the energy storage device and eliminating shock loads in engagement of the starter drive gear with the flywheel crown.
Технический результат достигается тем, что в систему электростартерного пуска двигателя, содержащую: аккумуляторную батарею, включатель зажигания и стартера, емкостной накопитель энергии, диод, реле включения стартера и электрический стартер, для обеспечения задержки подачи энергии в цепь питания стартера от емкостного накопителя энергии дополнительно установлены: диод, реле подключения накопителя энергии, делители напряжения, ограничивающие ток на входах компаратора, времязадающая цепочка, состоящая из конденсатора и резистора, компаратор, подключенный одним из входов к этой цепочке, а другим к аккумуляторной батарее таким образом, что осуществляется сравнение напряжений на обоих входах, и силовой транзистор, управляемый сигналом с выхода компаратора, причем силовой транзистор управляет реле подключения накопителя энергии к стартеру.The technical result is achieved by the fact that in the electric start-up system of the engine, comprising: a battery, an ignition and starter switch, a capacitive energy storage device, a diode, a starter ON relay and an electric starter, to additionally provide a delay in supplying energy to the starter power supply circuit from the capacitive energy storage device : diode, relay for connecting the energy storage device, voltage dividers limiting the current at the inputs of the comparator, a timing chain consisting of a capacitor and a resistor, com a parator, connected by one of the inputs to this circuit, and the other to the battery in such a way that the voltages at both inputs are compared, and a power transistor controlled by the signal from the output of the comparator, and the power transistor controls the relay connecting the energy storage device to the starter.
Отличительными признаками от прототипа является то, что в систему электростартерного пуска двигателя, для обеспечения задержки подачи энергии в цепь питания стартера от емкостного накопителя энергии, дополнительно установлены: диод, реле подключения накопителя энергии, делители напряжения, ограничивающие ток на входах компаратора, времязадающая цепочка, состоящая из конденсатора и резистора, компаратор, подключенный одним из входов к этой цепочке, а другим - к аккумуляторной батарее таким образом, что осуществляется сравнение напряжений на обоих входах, и силовой транзистор, управляемый сигналом с выхода компаратора, причем силовой транзистор управляет реле подключения накопителя энергии к стартеру.Distinctive features of the prototype is that in the system of electric start-up of the engine, to ensure a delay in the supply of energy to the starter's power supply circuit from the capacitive energy storage device, the following are additionally installed: diode, relay for connecting the energy storage device, voltage dividers that limit the current at the inputs of the comparator, timing circuit, consisting of a capacitor and a resistor, a comparator connected by one of the inputs to this circuit and the other to the battery in such a way that a voltage comparison is carried out s on both inputs, and a power transistor controlled by a signal from the comparator, wherein the power transistor controls the relay to connect the energy storage starter.
Предлагаемая схема системы электростартерного пуска представлена на схеме.The proposed circuit of the electric start system is presented in the diagram.
Система содержит стартер М, аккумуляторную батарею GB, включатель приборов и стартера SA1, емкостной накопитель энергии С1, реле включения стартера KV1, реле подключения емкостного накопителя энергии KV2, делители напряжения, состоящие из резисторов R2, R3, R4 и R5, R6, R8, а также резистора R7, резистор R1 и диод VD1 зарядной цепи накопителя С1, компаратор DA, параметрический стабилизатор, предназначенный для защиты схемы от перенапряжения в бортовой сети, состоящий из стабилитрона VD2 и резистора R7, одновременно входящий в состав времязадающей цепочки с конденсатором С2, резистор R9 нагрузки компаратора DA, сопротивление R10 базы транзистора VT, силовой транзистор VT и диод VD3, обеспечивающий разряд емкостного накопителя С1 только через стартер М.The system contains a starter M, a battery GB, a switch for devices and a starter SA1, a capacitive energy storage C1, a starter relay KV1, a relay for connecting a capacitive energy storage KV2, voltage dividers consisting of resistors R2, R3, R4 and R5, R6, R8, as well as resistor R7, resistor R1 and diode VD1 of the charging circuit of drive C1, comparator DA, a parametric stabilizer designed to protect the circuit from overvoltage in the on-board network, consisting of a Zener diode VD2 and resistor R7, which is simultaneously part of the timing chain with cond nsatorom C2, a resistor R9 load comparator DA, the resistance R10 the base of transistor VT, VT power transistor and a diode VD3, providing discharge storage capacitor C1 only via the starter motor M.
Система работает следующим образом. Заряд конденсатора С1 осуществляется от аккумуляторной батареи GB через зарядную цепь емкостного накопителя энергии - резистор R1 и диод VD1. При переводе включателя приборов и стартера SA1 во второе нефиксированное положение срабатывает реле включения стартера КV1 и подается напряжение через замкнувшиеся контакты KV1.1 на стартер. Привод стартера механизмом включения вводится в зацепление без ударных нагрузок с венцом маховика (на схеме не показано). С включением стартера на выводы компаратора DA подается напряжение через делители напряжения R2, R3, R4 и R5, R6, R8 с учетом падения напряжения на резисторе R7. При этом с момента включения стартера М происходит заряд конденсатора С2 по времязадающей цепочке. Величина текущего значения напряжения определяется по зависимости [3].The system operates as follows. The capacitor C1 is charged from the GB battery through the charging circuit of the capacitive energy storage device - resistor R1 and diode VD1. When the instrument switch and starter SA1 are moved to the second non-fixed position, the starter relay KV1 is activated and voltage is applied via the closed contacts KV1.1 to the starter. The starter drive is engaged by the engagement mechanism without impact loads with the flywheel crown (not shown in the diagram). With the inclusion of a starter, the terminals of the comparator DA are supplied with voltage through voltage dividers R2, R3, R4 and R5, R6, R8, taking into account the voltage drop across the resistor R7. In this case, from the moment the starter M is turned on, the capacitor C2 is charged along the timing chain. The magnitude of the current voltage value is determined by the dependence [3].
где Uс - напряжение емкостного накопителя энергии, В;where U with the voltage of the capacitive energy storage, V;
Uб - напряжение аккумуляторной батареи, В;U b - battery voltage, V;
R7 - резистор, Ом;R7 - resistor, Ohm;
С2 - емкость конденсатора, Ф;C2 is the capacitance of the capacitor, f;
t - время задержки, с.t is the delay time, s.
Данная цепочка вызывает задержку выравнивания напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах компаратора DA. Это обеспечивает на выходе компаратора отсутствие управляющего сигнала на базе транзистора VT. Ток через него во время заряда конденсатора С2 не протекает, и контакты реле KV2.1 находятся в разомкнутом состоянии, емкостный накопитель отключен от электродвигателя стартера.This circuit causes a voltage equalization delay on the inverting and non-inverting inputs of the comparator DA. This ensures that the output of the comparator lacks a control signal based on the transistor VT. No current flows through it during the charging of capacitor C2, and the contacts of the relay KV2.1 are in the open state, the capacitive storage is disconnected from the starter motor.
При заряде конденсатора С2 напряжение на входах компаратора DA выравнивается и на выходе появляется высокий уровень напряжения, достаточный для открытия транзистора VT, ток протекает через реле KV2, его контакты замыкаются и накопитель разряжается через стартер М. Разряд конденсатора С1 через включенный стартер приводит к увеличению крутящих моментов на валу якоря и повышает частоту вращения коленчатого вала двигателя при пуске.When the capacitor C2 is charged, the voltage at the inputs of the comparator DA is equalized and a high voltage level appears to open the VT transistor, the current flows through the relay KV2, its contacts close and the drive is discharged through the starter M. The discharge of the capacitor C1 through the included starter increases the torque moments on the armature shaft and increases the engine speed at start-up.
Сопоставительный анализ показывает, что отличия, связанные с задержкой подключения емкостного накопителя энергии к стартеру, обладают новизной, имеют совокупность признаков, позволяющих получить положительный эффект, заключающийся в снижении динамических нагрузок на стартер и маховик двигателя.A comparative analysis shows that the differences associated with the delay in connecting the capacitive energy storage device to the starter are novel, have a set of features that allow to obtain a positive effect, which consists in reducing the dynamic loads on the starter and engine flywheel.
Использование заявляемого изобретения позволяет осуществить задержку подключения емкостного накопителя энергии к стартеру, значительно снизить динамические нагрузки в момент зацепления шестерни привода стартера с венцом маховика двигателя и тем самым повысить надежность системы электростартерного пуска двигателя.The use of the claimed invention allows to delay the connection of a capacitive energy storage device to the starter, significantly reduce dynamic loads at the moment of gearing of the starter drive gear with the engine flywheel, and thereby increase the reliability of the electric starter starting system.
Источники информацииInformation sources
1. Акимов С.В., Боровских Ю.И., Чижков Ю.П. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. - М.: Машиностроение, 1988.1. Akimov S.V., Borovskikh Yu.I., Chizhkov Yu.P. Electrical and electronic equipment for cars. - M.: Mechanical Engineering, 1988.
2. Фесенко М.Н., Чижков Ю.П. Емкостные накопители энергии в электрооборудовании транспортных средств // Грузовик @. - 1999. - №8. - C.11-15.2. Fesenko M.N., Chizhkov Yu.P. Capacitive energy storage in the electrical equipment of vehicles // Truck @. - 1999. - No. 8. - C.11-15.
3. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1985.3. Borisov Yu.M., Lipatov D.N., Zorin Yu.N. Electrical Engineering - M .: Energoatomizdat, 1985.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132119/06A RU2303706C2 (en) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Engine electric starting system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005132119/06A RU2303706C2 (en) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Engine electric starting system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005132119A RU2005132119A (en) | 2007-04-27 |
RU2303706C2 true RU2303706C2 (en) | 2007-07-27 |
Family
ID=38106589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005132119/06A RU2303706C2 (en) | 2005-10-17 | 2005-10-17 | Engine electric starting system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2303706C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103362716A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 广西玉柴机器股份有限公司 | Starting protection relay |
RU2577722C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-03-20 | Николай Евгеньевич Староверов | Combat vehicle /versions/ |
-
2005
- 2005-10-17 RU RU2005132119/06A patent/RU2303706C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Фесенко М.Н., Чижков Ю.П. Емкостные накопители энергии в электрооборудовании транспортных средств // Грузовик @. 1999, № 8, c.11-15. Акимов СВ., Боровских Ю.И., Чижков Ю.П. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. - М.: Машиностроение, 1988. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103362716A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-23 | 广西玉柴机器股份有限公司 | Starting protection relay |
CN103362716B (en) * | 2012-03-30 | 2015-09-02 | 广西玉柴机器股份有限公司 | start protection relay |
RU2577722C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-03-20 | Николай Евгеньевич Староверов | Combat vehicle /versions/ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005132119A (en) | 2007-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8344530B2 (en) | Engine starter and resistor short-circuiting device | |
US7145259B2 (en) | Engine starting motor anti-milling device | |
CA2022996C (en) | Motor vehicle power supply device | |
JP5113616B2 (en) | Relay drive circuit and battery pack using the same | |
EP0392698B1 (en) | Engine starter system | |
US9651612B2 (en) | Method and device for diagnosing a discharge circuit of an electrical system | |
AU2015390343A1 (en) | Emergency starting device and emergency starting method | |
JPH04501799A (en) | Automotive power control device | |
KR101233958B1 (en) | Engine starting device | |
JP2013538986A (en) | Voltage control in in-vehicle electrical networks | |
RU2303706C2 (en) | Engine electric starting system | |
US8820287B2 (en) | Supplementary energy starting system incorporating a timing circuit | |
KR20120004670A (en) | Battery sensor for vehicle | |
WO2016052163A1 (en) | Charge-discharge control circuit | |
RU2306450C2 (en) | Electric starting system of engine | |
US20120075763A1 (en) | Sensor device with current limiter unit | |
JP2011094555A (en) | Engine starter | |
CN106169801B (en) | Switching device for discharging an energy store of a motor vehicle | |
EP3168456A1 (en) | Starting device for a vehicle | |
US11499517B1 (en) | Additional battery to augment starter system during starting of vehicle engine | |
US11506167B1 (en) | Ultracapacitor to augment starter system during starting of vehicle engine | |
RU2387868C1 (en) | Combined system of ice starting | |
RU161271U1 (en) | COMBINED DEVICE FOR STARTING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
SU929882A1 (en) | Electronic ignition system | |
RU38973U1 (en) | STARTER LOCK DEVICE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071018 |