RU2320888C1

RU2320888C1 - System for two-step electric starting of internal combustion engine

Info

Publication number: RU2320888C1
Application number: RU2006136931/06A
Authority: RU
Inventors: Султан-хан Багатович Аджиманбетов (RU); Султан-хан Багатович Аджиманбетов
Original assignee: Горский государственный аграрный университет (ГГАУ)
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2006-10-18
Publication date: 2008-03-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention relates to electric starters of internal combustion engines. Proposed two-step electric starting system of internal combustion engine contains starter, storage battery, starting control device in form of solenoid switch with making contacts, and electromagnetic clutch. System is furnished additionally with spring and electromagnetic clutch consisting of two cylindrical clutch members. One clutch member carries winding of electromagnet, and other clutch member is made in form of hollow cylinder into which first half of clutch freely gets which provides engagement of pinion with flywheel rim of internal combustion engine and mechanical connection of starter shaft and pinion.

EFFECT: increased service life of starting system, reduced energy consumption and noise.

1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания и может быть использовано на автономных и стационарных установках, где используются двигатели внутреннего сгорания и необходим его частый пуск.The present invention relates to engine building, and in particular to devices for electric start-up of an internal combustion engine and can be used in stand-alone and stationary installations where internal combustion engines are used and its frequent start-up is necessary.

Известна система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая стартер, тяговое реле с замыкающими контактами, муфту свободного хода с зубчатым колесом (Акимов С.В., Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. М.: За рулем, 1999 г., с.с.133...136).A known system of electric start-up of an internal combustion engine containing a starter, a traction relay with make contacts, a freewheel with a gear wheel (Akimov S.V., Chizhkov Yu.P. Electrical equipment of automobiles. M .: Driving, 1999, p. p.133 ... 136).

Вышеуказанная система электростартерного пуска характеризуется низкой надежностью особенно в зимнее время из-за того, что запуск самого стартера и зацепление его шестерни с венцом маховика ДВС происходит одновременно. Это требует большой пиковой мощности от аккумулятора в момент пуска, и «просадка» напряжения на аккумуляторе достигает 5 В и более.The above electric starter start system is characterized by low reliability, especially in winter, due to the fact that the starter itself starts and its gear engages with the engine flywheel crown simultaneously. This requires a large peak power from the battery at the time of start-up, and the "subsidence" of voltage on the battery reaches 5 V or more.

Система зажигания при этом питается пониженным напряжением, соответственно снижается надежность искрообразования в цилиндрах двигателя.In this case, the ignition system is powered by a reduced voltage; accordingly, the reliability of sparking in the engine cylinders decreases.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является система электростартерного пуска ДВС, содержащая стартер, аккумуляторную батарею, устройство управления пуском, выполненное в виде тягового реле с замыкающими контактами, выключателя стартера и электромагнитной муфты включения вала стартера с валом зубчатого колеса, находящегося в постоянном зацеплении с венцом маховика ДВС (патент России №2239090, МПК F 02 N15/02, 27.10.2004 г. Бюл. №30).The closest in technical essence and the achieved result is an ICE electric starter starting system containing a starter, a battery, a start control device made in the form of a traction relay with make contacts, a starter switch and an electromagnetic clutch for starting the starter shaft with the gear shaft, which is in constant gear with the crown of the flywheel of the internal combustion engine (Russian patent No. 2239090, IPC F 02 N15 / 02, 10/27/2004 Bull. No. 30).

Однако указанная система электростартерного пуска имеет существенные недостатки - постоянное зацепление шестерни с маховиком ведет к повышенному износу зубчатой пары, тратится энергия на постоянный привод шестерни с полумуфтой, создается дополнительный шум, т.к. шестерня вращается со скоростью, в несколько раз превышающей скорость вращения коленчатого вала ДВС.However, this electric start-up system has significant drawbacks - the constant gear engagement with the flywheel leads to increased wear of the gear pair, energy is wasted on the permanent gear drive with the coupling half, additional noise is generated, because the gear rotates at a speed several times higher than the speed of rotation of the ICE crankshaft.

Цель изобретения - повышение срока службы системы пуска, снижение энергозатрат и шума. Существенным отличием является то, что система двухэтапного электростартерного пуска ДВС, содержащая стартер, аккумуляторную батарею, устройство управления пуском, выполненное в виде тягового реле с замыкающими контактами, электромагнитную муфту, дополнительно снабжена пружиной и электромагнитной муфтой, состоящей из двух полумуфт цилиндрической формы, причем в одной полумуфте расположена обмотка электромагнита, а другая полумуфта выполнена в виде полого цилиндра, куда свободно входит первая половина муфты, что позволяет одновременно вводить в зацепление шестерню с венцом маховика ДВС и механически соединить вал стартера с шестерней.The purpose of the invention is to increase the service life of the launch system, reducing energy consumption and noise. A significant difference is that the ICE two-stage electric starter start-up system, comprising a starter, a battery, a start-up control device made in the form of a traction relay with make contacts, an electromagnetic clutch, is additionally equipped with a spring and an electromagnetic clutch consisting of two cylindrical coupling halves, moreover, the electromagnet winding is located in one half-coupling, and the other half-coupling is made in the form of a hollow cylinder, where the first half of the coupling freely enters, which allows simultaneous but to engage the gear with the flywheel of the ICE and mechanically connect the starter shaft to the gear.

На чертеже представлена система двухэтапного электростартерного пуска ДВС. Система содержит электростартер 1, аккумуляторную батарею 2, электромагнитный выключатель 3 питания электростартера с замыкающим контактом 4, устройство управления 5 двухэтапным пуском, выполненное в виде переключателя на три положения, электромагнитную муфту, состоящую из двух полумуфт 6 и 7, которая механически соединяет стартер 2 с шестерней 9, возвратную пружину 8 и венец 10 маховика ДВС.The drawing shows a two-stage electric start engine. The system includes an electric starter 1, a battery 2, an electromagnetic switch 3 for powering the electric starter with a make contact 4, a two-stage start control device 5 made in the form of a three-position switch, an electromagnetic coupling consisting of two coupling halves 6 and 7, which mechanically connects the starter 2 to gear 9, return spring 8 and crown 10 of the engine flywheel.

Система двухэтапного пуска ДВС работает следующим образом: для пуска ДВС в два этапа сначала вхолостую запускается электростартер 2. Для этого переключатель 5 устанавливается в положение II, при этом запитывается от аккумулятора 1 обмотка 11 электромагнитного выключателя 3, замыкаются его силовые контакты 4, электростартер 2 получает питание от аккумулятора 1 и запускается вхолостую. После запуска стартера 2 переключатель 5 переводится в положение III, когда при включенном электростартере 2 дополнительно запитывается обмотка 12 полумуфты 6 электромагнитной муфты, которая втягивает вторую полумуфту 7, преодолевая сопротивление пружины 8, и вводит в зацепление шестерню 9 с венцом 10 маховика ДВС и одновременно механически соединяет электростартер 2 с шестерней 9.The two-stage ICE start-up system works as follows: to start the ICE in two stages, the electric starter 2 starts idly. For this, the switch 5 is set to position II, while the winding 11 of the electromagnetic switch 3 is powered from the battery 1, its power contacts 4 are closed, the electric starter 2 receives powered by battery 1 and starts idle. After starting the starter 2, the switch 5 is moved to position III, when with the electric starter 2 turned on, the winding 12 of the coupling half 6 of the electromagnetic coupling is additionally energized, which retracts the second coupling half 7, overcoming the resistance of the spring 8, and engages the gear 9 with the crown 10 of the ICE flywheel and simultaneously mechanically connects electric starter 2 with gear 9.

После запуска двигателя обмотка 12 электромагнитного выключателя 3 и электростартер 2 отключаются переводом переключателя 5 в положение I. Пружина 8 разжимается и выводит шестерню 9 из зацепления с венцом 10 маховика ДВС.After starting the engine, the coil 12 of the electromagnetic switch 3 and the electric starter 2 are turned off by transferring the switch 5 to position I. The spring 8 is opened and disengages gear 9 from the engagement ring 10 of the ICE flywheel.

Предложенная конструкция полумуфт 6 и 7 электромагнитной муфты позволяет эффективно использовать создаваемое магнитное поле, практически исключая воздушные зазоры в магнитной системе и при этом обеспечивая достаточно большое перемещение полумуфт относительно друг друга.The proposed design of the coupling halves 6 and 7 of the electromagnetic coupling allows you to effectively use the generated magnetic field, virtually eliminating air gaps in the magnetic system and at the same time providing a sufficiently large movement of the coupling half relative to each other.

Claims

A two-stage electric start-up system for starting an internal combustion engine, comprising a starter, a battery, a start-up control device made in the form of a traction relay with make contacts, an electromagnetic coupling, characterized in that the system is equipped with a spring and the electromagnetic coupling consists of two cylindrical coupling halves, and in one the coupling of the electromagnet is located in the half-coupling, and the other half-coupling is made in the form of a hollow cylinder, where the first half of the coupling freely enters, which allows simultaneous but enter into engagement with a crown gear of a flywheel and the internal combustion engine is mechanically connected with the starter gear shaft.