Устройство запуска трехфазных двигателей в однофазной сети. Запуск двигателя устройство


An apparatus for starting the engine at extremely low temperatures

An apparatus for starting the engine at extremely low temperatures.

 

 

Устройство для запуска двигателя основано на суперконденсаторах и бензиновом генераторе. Генератор заряжает суперконденсатор, который выдает одномоментно очень мощный пусковой заряд. Устройство способно запускать двигатели тяжелой колёсной, гусеничной и авиационной техники при экстремально низких температурах (до -60°С).

 

Description

Benefits

Specifications

 

Description:

Устройство для запуска двигателя основано на суперконденсаторах. Оно способна запускать двигатели тяжелой колёсной, гусеничной и авиационной техники при экстремально низких температурах (до -60°С). Пусковая система может использоваться для запуска aircraft малой авиации, которые требуют большой мощности в короткий промежуток времени, что быстро выводит обычные batteries из строя.

Устройство для запуска engine представляет собой «кофр», содержащий внутри гибридный накопитель электроэнергии на основе модуля суперконденсаторов и бензиновый generator. В данной конфигурации generator заряжает суперконденсатор, который выдает одномоментно очень мощный пусковой заряд.

Разработанное устройство для запуска engine способно работать в автономном режиме, не требует наличия электросети и в заряженном состоянии способно 10 раз подряд завести, for example, тяжелый самосвал при температурах от -40°C до -60°C.

 

Benefits:

– autonomy,

– high reliability,

– запуск двигателя при экстремально низких температурах (до -60°С),

– продлевают ресурс использования аккумуляторных батарей в 1,5-2 fold,

– mobility.

 

Specifications:

Characteristics: Value:
Voltage, AT 28
Ток, BUT 500
Capacity, F 250 – 500
Время зарядки, minutes 4 – 6 minutes

 

RECOMMENDATIONS FOR THE USE OF TECHNOLOGY

CALL: +7-908-918-03-57

or use the search analogue technologies:

The unique technology SEARCH

or write to us here...

card site

To come in check in

Victor Potekhin

I received a question concerning cooperation, namely: identify areas of enterprise development and preparation of future development plans. Negotiations are currently underway. Baseline information will be analyzed, together we choose the innovative directions and plan.

2018-05-18 10:34:05Victor Potekhin

I received a question regarding electrochemical machines. answered.

2018-05-18 10:35:57Victor Potekhin

I received a question regarding pyrolysis plants for MSW incineration. answered. In particular, explained, that there are different pyrolysis installation: for combustion 1-4 hazard class and the rest. Accordingly, different technologies and prices.

2018-05-18 11:06:55Victor Potekhin

We receive a lot of requests for purchase of various goods. We do not sell or produce. But we maintain relationships with manufacturers and can recommend, give advice.

2018-05-18 11:08:11Victor Potekhin

Arrived in question hydroponnomu green feed. answered: we do not sell it. Asked to leave the application in the comments to, to its producers have fulfilled this request.

2018-05-18 17:44:35Victor Potekhin

We receive a lot of questions about technology. Please ask these questions below in the comments to records.

2018-05-23 07:24:36Andrey-245

Not quite clear. This battery can not be charged at all or something? How many volts it produces? Where to buy? And is it possible to connect such series-parallel, collecting a normal battery, eg, for electric vehicle?

2018-08-23 10:09:48SergeyShef

good afternoon! Interesting the above installation. How can it be ordered ? What are the terms of cooperation from the author?

2018-08-27 17:07:42Victor Potekhin

Sergei, throw a link here to install. Or e-mail me vnp1@ya.ru

2018-08-27 18:52:14SergeyShef

I have asked you, how and where it can be bought?

2018-08-27 21:07:41SergeyShef

Who made the sample, that you in the photo and whether to make to order?

2018-08-27 21:10:05Victor Potekhin

can not understand, that during installation. throw off the link here

2018-08-27 23:15:16Victor Potekhin

We do not possess such information

2018-08-28 21:45:17NPC-sound

good afternoon! SergeyShef product similar to, It is represented title, and in principle, any article of the LTCC technology can be made at our factory JSC "NPC "SpetsElektronSistemy". We are in g. Moscow. You can write me an email vag_av@npc-ses.ru

2018-08-29 18:41:34NPC-sound

In our production there are probably the most complete set of equipment in Russia, which allows 3D micro, including LTCC technology, in a closed loop, from incoming inspection of materials, all intermediate production processes ...

2018-08-29 18:47:20Jahan

Cryogels for plant growth and development under adverse conditions. who produce, how to find, to buy?

2018-08-30 23:48:23Victor Potekhin

you can buy from the manufacturer

2018-09-01 20:58:09Andrey-245

Hello, Victor. I asked the question (2018-08-23) I meant about carbon battery, which serves as a 100 years old.

2018-09-18 12:15:33Victor Potekhin

all information, that is, on the battery, It is written in the corresponding article.

2018-09-18 20:47:11Victor Potekhin

To get information about site technology manufacturers, write the bottom of the page - in FaceBook comments

2018-09-29 20:58:40Denssik

All the good days! I'm head of the center which developed the robot, on all matters concerning cooperation can write to the post office molvereya@yandex.ru

2018-10-03 17:19:46Victor Potekhin

Denssik, Write pzhl about any work in question?

2018-10-03 19:10:33DS-Surfer

If anyone there interested in "COMPLEX WATER BY hydrowave", I beg to contact me: bccca2016@yandex.ru Sergei.The settings are made and implemented.

2018-11-07 12:23:40

To post messages in the chat you need to login

узд 2м узд 5 1000 автозарядное устройство для запуска двигателя 220в ценапусковые автономные устройства для запуска стартерных двигателейзапуск двигателя в мороз портативным зарядным устройством по сигналу внешнего устройствазапуск двигателя шуруповертом с помощью пускового пуско зарядного устройства пусковым пуско зарядным устройствомзарядное устройство для запуска двигателя автомобиля купить с запуском двигателя с функцией запуска двигателякупить портативное устройство для запуска двигателя при севшем аккумуляторестартовое пусковое пуско зарядное устройство для запуска дизельного двигателя автомобиля зимой купитьустройства в помощь запуска двигателя машиныустройство для дистанционного запуска двигателя автомобиля в мороз купитьустройство для запуска двигателя при разряженном аккумуляторе с севшим аккумулятором своими руками carku зимой птв 200устройство для запуска дизельного двигателя через прикуриватель цена зимой при севшем аккумуляторе ценыустройство тесла для холодного экстренного аварийного запуска двигателяустройство запуска 3х фазных двигателей без конденсаторовустройство запуска трехфазных двигателейустройство помощи при запуске двигателязапуск двигателя в мороз от пускового устройства

 

factor demand 99

comments powered by HyperComments

xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Мастер-класс по изготовлению пускового устройства для авто своими руками

Проблема плохого запуска двигателя знакома многим нашим соотечественникам, особенно часто с ней сталкиваются те, кто регулярно эксплуатирует свое авто зимой, в период морозов. Если двигатель отказывается запускаться, решить проблему можно несколькими способами, но одним из наиболее эффективных вариантов является использование пускового устройства (ПУ). Как правильно сделать пусковое устройство для автомобиля своими руками и в чем заключается его принцип работы, мы расскажем ниже.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Описание пускового устройства

Что представляет собой такая система запуска двигателя, как работает модуль и в чем заключается его предназначение? Рассмотрим вкратце эти вопросы.

Предназначение и функции

Предназначение автомобильного зарядного блока заключается в обеспечении более качественного запуска мотора. Такая необходимость может возникнуть в разных случаях, но как показывает практика, обычно с такой проблемой наши соотечественники сталкиваются именно в морозы. Кроме того, большая часть современных зарядных модулей позволяют также заряжать мобильные гаджеты — планшеты, смартфоны и прочие устройства. Для этого в них есть даже дополнительные порты.

Пусковой девайс Питатель 900

Устройство и принцип работы

Зарядные модули бывают нескольких типов:

  1. Импульсные блоки, в основе принципа функционирования которых лежит импульсное преобразование напряжения. В таком модуле напряжение сначала увеличивается под воздействие частоты тока, после чего снижается и преобразуется. Такие девайсы обычно характеризуются невысокой мощностью и, как правило, используются для подзарядки разряженной АКБ. Но если заряд аккумулятора очень низкий, при этом на улице мороз, то в данном случае подзарядка батареи может занять довольно длительное время.Из основных достоинств таких блоков можно выделить низкую цену, небольшой вес, а также компактные размеры. Что касается минусов, то это низкая мощность модуля, а также сложность его ремонта, тем более, как показывает практика, они часто могут выходить из строя из-за нестабильного напряжения.
  2. Трансформаторные блоки — в данном случае основным элементом девайса является трансформатор, использующийся для преобразования силы тока в напряжение. Такие зарядные модули позволяют увеличить заряд любого АКБ, невзирая на его разряд, даже если он будет практически полным. Кроме того, устройства такого типа невосприимчивы к перепадам напряжения, они могут функционировать в любом состоянии. Из основных плюсов следует выделить мощность модулей и их надежность, а также неприхотливость в плане эксплуатации. Что касается минусов, то это высокая стоимость, большие размеры и вес.
  3. Бустеры — еще один тип блоков. Бустер — это переносная батарея, функционирующая по принципу переносного блока — сначала бустер заряжает аккумулятор, а уже от АКБ запускается силовой агрегат. Бустеры могут быть бытовыми либо профессиональными, отличаются между собой они по объему и размерам. В бытовых бустерах емкость довольно низкая, но ее обычно хватает для запуска одного двигателя.Профессиональные девайсы — это полноценные ЗУ, которые могут запустить несколько авто, причем бортовая сеть в таких машинах может быть как 12-вольтовой, так и на 24 В. Достоинство бустеров заключается в компактности и автономности, однако из-за размеров их можно установить только на ровную поверхность.
  4. Конденсаторные модули. В данном случае процедура запуска мотора осуществляется по довольно сложному принципу, в основе схемы таких девайсов лежат мощные конденсаторные устройства. В первую очередь производится их зарядка, после чего конденсаторы передают заряд для запуска мотора. Конденсаторы заряжаются довольно быстро и также быстро они отдают свой заряд для пуска ДВС. В результате того, что стоимость таких модулей достаточно высокая, они не так популярны. Тем более, что на практике их частая эксплуатация может привести к ускоренному износу АКБ (автор видео — канал carpow carpow).

Параметры выбора

Выбор пускового устройства осуществляется на основе напряжения используемой в авто АКБ. В легковых машинах обычно используются 12-вольтные аккумуляторы, в тягачах — АКБ на 24 вольта. Если вы сомневаетесь в том, какая у вас стоит АКБ, то необходимо обратить внимание на маркировку девайса — на ней должны быть указаны цифры 12 или 24. Чтобы обеспечить нормальный запуск силового агрегата, можно приобрести обычное бытовое ПУ, но если вы ездите на тягаче, то для такого ДВС нужно покупать устройство с большим током.

Тем не менее, основной параметр, на который нужно обратить внимание — это пусковой ток. Ток может быть разным, здесь все зависит от конкретной АКБ, поэтому вам в любом случае надо будет изучить маркировку. Нужно также учитывать, что показатель пускового тока может быть разным, особенно, если батарея разряжена, а на улице мороз.

Если с пусковым током вы определились, то обратите внимание на объем ПУ. Выбор объема зависит от того, в каких условиях ПУ будет использоваться. К примеру, для легкового транспортного средства наиболее оптимальным вариантом будет выбор более компактного девайса, запас батареи которого будет невысоким. Что касается тех же тягачей или внедорожников, то в данном случае лучше отдать предпочтение ПУ с большим запасом. Причем чем выше будет этот показатель — тем лучше (автор видео — канал Сделано в гараже).

Инструкция по изготовлению своими руками

Если вы решили соорудить ПУ для своего авто, то как минимум у вас должен быть какой-никакой опыт в электротехнике. Разумеется, вы сможете сэкономить значительную сумму при самостоятельной сборке девайса, однако на составляющие его элементы все равно нужно будет потратиться.

Вкратце рассмотрим процесс изготовления ПУ в домашних условиях:

  1. Для начала вам потребуется трансформаторное устройство, его параметр минимальной мощности должен составлять 500 ватт.
  2. В первичной обмотке сечение кабеля должно быть не менее полутора мм2, что касается вторичной обмотки, то ее следует удалить.
  3. Удалив вторичную обмотку, производится установка новой, при этом вам придется самостоятельно намотать на нее провод. Число витков на обмотке может варьироваться — в данном случае выбор осуществляется практическим путем. К примеру, вы намотаете десять витков провода с любым сечением, после чем вам нужно будет подключить трансформаторное устройство и произвести замер показателя напряжения. Полученный результат в итоге делится на десять — таким образом, вы сможете вычислить напряжение на одном витке. Затем 12 вольт следует поделить на полученное в результате измерения число — так вы получите число витков одного плеча.
  4. После того, как будут произведены манипуляции по вычислению, следует убрать вторичную обмотку и вместо нее поставить другую, при этом наматывать обмотку нужно проводом с сечением 10 мм2.
  5. Следующим этапом будет подключение диодных элементов. Как вариант, можно использовать диоды, снятые со сварочного оборудования. В конечном итоге уровень напряжения на холостом ходу должен составлять не более 12 вольт. Если в результате данный показатель будет выше или ниже, то необходимо будет либо домотать, либо отмотать определенное количество витков.
  6. Когда напряжение будет в норме, можно приступать к конечному этапу завершения сборки. Если учесть тот факт, что на выходе девайса параметр тока будет варьироваться в районе 100 ампер, в качестве выходных кабелей можно использовать провода от того же сварочного оборудования.

Цена вопроса

Видео «Как сделать предпусковой подогреватель своими руками?»

Подробная и наглядная инструкция на тему, как соорудить предпусковой подогреватель своими руками в гаражных условиях представлена на видео ниже (автор ролика — Сергей Калинов).

 Загрузка ...

avtozam.com

Способ и устройство для запуска двигателя

Изобретение относится к запуску двигателей. В способе запуска двигателя 1, использующего ряд пневмодвигателей 2 и 3, число пневмодвигателей, находящихся в работе, уменьшается до того, как двигатель 1 может начать увеличение своей скорости самостоятельно при запуске. То есть в течение увеличения скорости вращения двигателя 1 при запуске число пневмодвигателей 2 и 3, находящихся в работе, изменяется, к примеру, с двух до одного. Рассмотрено устройство, реализующее способ. Изобретение обеспечивает уменьшение количества сжатого воздуха, расходуемого пневмодвигателями, а также уменьшает размер резервуара сжатого воздуха и уменьшает размер воздушного компрессора. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Заявленное изобретение относится к способу и устройству запуска двигателя, используя ряд пневмодвигателей.

Уровень техники

Существуют различные способы запуска двигателей больших размеров, например двигателей, используемых для привода генераторов или главных двигателей для судов. Одним из способов запуска двигателя является непосредственное приведение в движение выходного вала двигателя с помощью пневмодвигателя (пневмостартер), использующего сжатый воздух. Пневмодвигатель продолжает вращаться до тех пор, пока топливо, поданное в двигатель, не воспламенится и двигатель не сможет увеличивать свою скорость вращения самостоятельно. После этого пневмодвигатель разъединяется с двигателем и останавливается. Метод запуска двигателя с использованием пневмодвигателя раскрывается в Патентном документе 1, как это описывается ниже.

Обычно один пневмодвигатель предусматривается для каждого двигателя, но есть двигатели больших размеров, снабжаемые двумя или более пневмодвигателями. Количество и размеры пневмодвигателей увеличиваются с увеличением размеров двигателя. Мощность (размер) пневмодвигателя определяется крутящим моментом двигателя, необходимым для начала его вращения в режиме остановки, для поддержания или увеличения скорости вращения двигателя, при которой топливо, поданное в двигатель, воспламеняется, и для уменьшения передаточного числа между приводным механизмом (ведущая шестерня), установленным на пневмодвигателе, и ведомым механизмом (коронная шестерня), установленным на приводном вале двигателя. При запуске двигателя с использованием двух или более пневмодвигателей, данные пневмодвигатели работают сообща с начала до конца процесса.

Патентный документ 1: публикация заявки на японский патент всеобщего ознакомления. № Hei. 2-277962

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

Пневмодвигатель продолжает вращаться до тех пор, пока двигатель не сможет увеличивать свою скорость вращения самостоятельно, и продолжает потреблять сжатый воздух во время вращения. Поэтому в случае, когда требуется длительный период времени для воспламенения топлива в двигателе (например, зимой), или в случае, когда двигатель больших размеров снабжается одним, двумя или более пневмодвигателями больших размеров, количество сжатого воздуха, потребляемого пневмодвигателями, увеличивается и возникает необходимость наличия резервуара для воздуха с относительно большим объемом. В ситуации, когда приходится запускать двигатель много раз за короткое время, количество потребления сжатого воздуха также увеличивается, что приводит к необходимости использовать резервуары больших размеров для воздуха и воздушного компрессора.

Таким образом, заявленное изобретение предоставляет способ и устройство для запуска двигателя, которое может уменьшать потребление количества сжатого воздуха и может уменьшать увеличение размеров резервуара сжатого воздуха и размеров воздушного компрессора.

Средство для решения проблемы

Способ запуска двигателя с помощью ряда пневмодвигателей (пневмостартеры), согласно заявленному изобретению, содержит уменьшение числа работающих пневмодвигателей (вращаемых подаваемым сжатым воздухом), прежде чем двигатель начинает увеличивать свою скорость вращения самостоятельно (устанавливая число пневмодвигателей меньше, чем в начале запуска).

Этот способ запуска двигателя направлен на снижение потребления количества сжатого воздуха за счет уменьшения числа работающих пневмодвигателей (изменяя число пневмодвигателей, например, от двух к одному), когда двигатель увеличивает свою скорость вращения при запуске. Хотя крутящий момент на валу привода уменьшается, так как уменьшается количество работающих пневмодвигателей, крутящий момент, необходимый для вращения двигателя при запуске уменьшается с увеличением скорости вращения двигателя и поэтому запуск может завершиться.

В соответствии с этим способом двигателю требуется больше времени для увеличения своей скорости вращения, после того как число работающих пневмодвигателей уменьшается, но при этом количество потребляемого сжатого воздуха может уменьшиться значительно. Количество расхода воздуха уменьшается в значительной степени, что значительно больше показателя уменьшения числа пневмодвигателей (например, количество расхода воздуха может быть уменьшено до 1/3 или меньше за счет уменьшения числа работающих пневмодвигателей наполовину). Это потому, что количество воздуха, потребляемого пневмодвигателем, обычно увеличивается с увеличением числа вращений, но в указанном выше способе число работающих пневмодвигателей уменьшается в момент времени, когда скорость вращения двигателя увеличивается, и число вращений пневмодвигателей становится относительно выше, тем самым уменьшая увеличение показателя скорости вращения двигателя и показателя числа вращений. Чтобы двигатель увеличил самостоятельно свою скорость вращения, используя зажигание топлива, и завершил запуск, требуется, чтобы двигатель увеличил свою скорость вращения до предустановленного значения или выше и вращался предустановленное время или дольше с помощью пневмодвигателей и других моторов. В течение предустановленного времени или дольше скорость вращения двигателя становится относительно ниже за счет уменьшения числа работающих пневмодвигателей, вместо того чтобы поддерживать больше работающих пневмодвигателей для эксплуатации двигателя при высокой скорости. В результате количество потребления сжатого воздуха уменьшается больше, чем показатель уменьшения числа работающих пневмодвигателей.

Предпочтительно вышеуказанный способ может содержать при запуске уменьшение числа работающих пневмодвигателей в момент времени, когда скорость вращения двигателя достигла предустановленной скорости до того, когда двигатель начинает увеличивать свою скорость самостоятельно. Если число пневмодвигателей уменьшается на стадии, когда скорость вращения двигателя еще слишком низкая, крутящего момента, развиваемого пневмодвигателями, недостаточно и запуск двигателя, возможно, будет неудачным. С другой стороны, если число работающих пневмодвигателей уменьшается после того, когда скорость двигателя становится чрезмерно высокой, расход сжатого воздуха не может быть эффективно уменьшен. По этим причинам число работающих при запуске пневмодвигателей благоприятно уменьшать в момент времени, когда скорость двигателя достигает предустановленной собственной скорости вращения двигателя.

Предпочтительно, чтобы вышеуказанный способ мог содержать определение скорости вращения двигателя и определение давления сжатого воздуха, который подается в пневмодвигатели; определять, уменьшать ли число работающих пневмодвигателей или нет, и определять скорость вращения двигателя, при которой число пневмодвигателей уменьшается в соответствии с определенным давлением сжатого воздуха.

Крутящий момент для вращения двигателя уменьшается с уменьшением числа работающих пневмодвигателей. Таким образом, в случае, когда давление сжатого воздуха, подаваемого в пневмодвигатели, критически низкое или, когда число работающих воздушных двигателей уменьшается рано для выбора времени (скорость вращения двигателя еще существенно не увеличилась), крутящий момент, развиваемый пневмодвигателями, является недостаточным и запуск двигателя, возможно, будет неудачным. Такой неудачи можно практически избежать, определив, уменьшать или нет число работающих пневмодвигателей, и определив скорость вращения двигателя, при которой следует уменьшать число пневмодвигателей, в соответствии с описанным выше способом.

Описанный выше способ запуска двигателя может содержать определение скорости вращения двигателя, при которой число пневмодвигателей уменьшается таким образом, что скорость вращения двигателя увеличивается, в то время как определенное давление сжатого воздуха уменьшается, и определить, что число пневмодвигателей не уменьшается, когда определенное давление сжатого воздуха не больше, чем предустановленное значение.

Если давление сжатого воздуха низкое, крутящий момент, развиваемый работающими пневмодвигателями, уменьшенными в числе, маленький (конечно, давление уменьшается, и крутящий момент на выходе уменьшается с потреблением сжатого воздуха), и иногда невозможно увеличить скорость вращения двигателя до величины, требуемой для запуска двигателя. Когда давление сжатого воздуха низкое, желательно уменьшить количество работающих пневмодвигателей в момент времени, когда скорость вращения двигателя значительно возрастает до той скорости вращения, при которой двигатель по существу вращается самостоятельно. Если давление сжатого воздуха очень низкое и не больше некоторого значения (критическое значение), скорость вращения двигателя не может быть сохранена из-за недостаточного крутящего момента даже после того, когда скорость вращения двигателя уже существенно возросла. В этом случае число пневмодвигателей не должно быть уменьшено. Вышеописанный способ рассматривает такие ситуации и может уменьшить вероятность неудачи при запуске двигателя.

Устройство для запуска двигателя в соответствии с заявленным изобретением включает в себя двигатель, ряд пневмодвигателей (пневмостартеры), выполненных с возможностью запуска двигателя; резервуар с воздухом (присоединенный к воздушному компрессору), выполненный с возможностью обеспечения сжатым воздухом пневмодвигателей; содержит двухпозиционные клапаны, обеспечивающие пути, через которые сжатый воздух, поступающий из резервуара, соответствующим образом поступает в пневмодвигатели, и средство управления, выполненное с возможностью выдавать команду на закрытие одному или более двухпозиционным клапанам, с тем чтобы уменьшить количество пневмодвигателей, которые снабжаются сжатым воздухом, до того когда двигатель при запуске начнет увеличивать свою скорость вращения самостоятельно. Пример такого пускового устройства показан на Фиг.1.

Данное устройство для запуска может осуществлять вышеупомянутый способ запуска двигателя. При запуске двигателя средство управления выдает команду на закрытие одному или нескольким из двухпозиционных клапанов уменьшить количество работающих пневмодвигателей.

Предпочтительно, когда средство управления может быть выполнено с возможностью выдачи команды на закрытие одному или более из двухпозиционных клапанов в момент времени, когда скорость вращения двигателя уже достигла предустановленной скорости до того, когда при запуске двигатель начинает увеличивать свою скорость самостоятельно. Поэтому, уменьшая число работающих пневмодвигателей в момент времени, когда скорость вращения двигателя достигла предустановленной скорости, можно избежать ситуации, при которой крутящий момент, развиваемый пневмодвигателем, является недостаточным, или ситуации, при которой снижение количества сжатого воздуха незначительно.

Предпочтительно устройство для запуска может дополнительно содержать детектор скорости вращения двигателя (детектор скорости) и детектор давления сжатого воздуха (детектор давления), которые присоединены к средству управления, и средство управления может быть выполнено с возможностью a) определения значения скорости вращения двигателя, при которой команда на закрытие выдается одному или более двухпозиционным клапанам, в соответствии с давлением воздуха, определенным детектором, и б) выдачи команды на закрытие одному или более двухпозиционным клапанам, когда скорость вращения двигателя, определенная детектором, достигла установленного значения (то есть имея вычислительный и командный блоки, которые способны на выполнение такой задачи).

В соответствии с этим устройством скорость вращения двигателя, при которой количество работающих пневмодвигателей уменьшается, может определяться в соответствии с определенным давлением сжатого воздуха, как это описано выше. В результате неудача при запуске двигателя, которая могла бы вызываться недостаточным крутящим моментом пневмодвигателей, может быть предотвращена.

Предпочтительно критическое значение давления воздуха может быть установлено средством управления; и средство управления может быть выполнено с возможностью не выдавать команду на закрытие двухпозиционным клапанам, независимо от скорости вращения двигателя, если давление воздуха, определенное детектором, не больше критического значения (то есть имея вычислительный и командный блоки для выполнения этой задачи)

Пусковое устройство включает в себя такое средство управления, которое может уменьшить вероятность неудачи при запуске двигателя в случаях, когда крутящий момент может стать недостаточным, если число работающих пневмодвигателей уменьшается даже после того, когда скорость вращения двигателя существенно увеличивается.

В частности, устройство, содержащее ряд пневмодвигателей, включая в себя три или более пневмодвигателей, имеющих равную мощность, или пневмодвигатели с различными мощностями, имеет преимущество.

Такое устройство дает возможность соответствующим образом выбрать и уменьшить число работающих пневмодвигателей или соответственно выбрать мощность работающих пневмодвигателей. В результате количество потребления сжатого воздуха может быть уменьшено в достаточной мере и двигатель может быть запущен с высокой надежностью, с точным соотношением определенному давлению сжатого воздуха.

В частности, устройство пуска, в котором двигатель - газовый двигатель, имеет большое преимущество.

Газовый двигатель обычно имеет свойство медленного зажигания. При запуске необходимо вращать двигатель с относительно низкой скоростью в течение относительно длительного времени (около десяти секунд) с помощью пневмодвигателей и т.д., пока не произойдет самовоспламенения и двигатель начнет увеличивать свою скорость самостоятельно. Таким образом, за счет уменьшения числа работающих пневмодвигателей, чтобы сделать скорость вращения двигателя относительно ниже, в устройстве изобретения потребление количества сжатого воздуха может быть значительно уменьшено по сравнению со случаем, когда двигатель вращается на высокой скорости с помощью многих работающих пневмодвигателей.

Преимущество изобретения

В соответствии со способом и устройством для запуска двигателя в данном изобретении потребление количества сжатого воздуха может быть значительно снижено. Поэтому резервуар воздуха и воздушный компрессор можно сделать компактными, и объемы и затраты на них могут быть снижены. При использовании резервуара воздуха подобного размера двигатель может быть запущен несколько раз в течение некоторого времени.

Определяя скорость вращения двигателя и давление сжатого воздуха, подаваемого в пневмодвигатели, и уменьшая (или нет) число работающих пневмодвигателей в необходимый момент времени в соответствии с определенным давлением сжатого воздуха, шанс неудачи при запуске двигателя уменьшается.

Устройство запуска, содержащее ряд пневмодвигателей, включающих в себя три или более пневмодвигателей, имеющих равную мощность, или пневмодвигателей, имеющих разные мощности, может провести точный и желательный запуск.

В случае использования газового двигателя во время запуска двигателя расход сжатого воздуха может быть уменьшен более эффективно.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вариант осуществления данного изобретения, схематически показывающий устройство запуска двигателя.

Фиг.2(а) и 2(d) - схематические изображения, показывающие, как воздух стартеров 2 и 3 в стартовом устройстве работает (двухпозиционные клапаны 4 и 5 открыты и закрыты).

Фиг.3 - блок-схема, показывающая изменение скорости вращения двигателя и изменение в суммарном количестве расходуемого воздуха, которое происходит с течением времени, при запуске двигателя.

Фиг.4 - график, показывающий соотношение между числом оборотов пневмостартеров 2 и 3 и выходным крутящим моментом и т.д., которые имеют место при запуске двигателя.

Описание ссылочных позиций

1 - газовый двигатель

2, 3 - пневмостартер (пневмодвигатель)

4, 5 - двухпозиционный клапан

9 - резервуар сжатого воздуха

10 - детектор скорости

11 - контроллер

12 - детектор давления

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

Наиболее полно устройство запуска двигателя, в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения, схематически показано на Фиг.1. На Фиг.1 показан газовый двигатель 1 большого размера, выполненный с возможностью запуска от двух пневмостартеров (пневмодвигатели) 2 и 3.

Первый пневмостартер 2 и второй пневмостартер 3 для запуска газового двигателя 1 выполнены с возможностью выдвигаться и поворачивать шестерни 6, находящиеся на их верхних концах, снабжаемые к тому же сжатым воздухом под давлением "А" бар или меньше. Каждый из пневмостартеров 2 и 3 имеет корпус, установленный на суппорт (не показан), и выполнен с возможностью выдвигать шестерню 6 влево на Фиг.1 до зацепления с коронной шестерней 7, установленной на маховике, присоединенном к коленчатому валу (не показан) двигателя 1. Как средство, подающее сжатый воздух, резервуар сжатого воздуха 9, соединенный с воздушным компрессором 13, подсоединяется к пневмостартерам 2 и 3. Как показано на Фиг.1, воздушный фильтр 8, первый двухпозиционный клапан 4 и второй двухпозиционный клапан 5 соединяются между резервуаром сжатого воздуха 9 и пневмостартерами 2 и 3. Первый двухпозиционный клапан 4 и второй двухпозиционный клапан 5 выполнены с возможностью по отдельности открывать и закрывать воздушные пути, ведущие к пневмостартерам 2 и 3 соответственно.

Первый двухпозиционный клапан 4 и второй двухпозиционный клапан 5 открываются и закрываются дистанционно контроллером (средство управления) 11. Более точно, контроллер 11 подает командные сигналы (электрические сигналы или управляемые воздушные сигналы) на открытие или закрытие соответствующих двухпозиционных клапанов 4 и 5, и исполнительное устройство (не показано) на блоке двигателя открывает и закрывает двухпозиционные клапаны 4 и 5 по отдельности в ответ на командные сигналы. Детектор скорости 10 вращения двигателя находится по близости от коронной шестерни 7, и детектор давления 12 присоединяется к резервуару 9 сжатого воздуха. Сигнальные выходящие провода детектора скорости 10 и детектора давления 12 соединены с контроллером 11.

В устройстве запуска по Фиг.1 используется способ запуска, в котором два пневмостартера 2 и 3 вращают газовый двигатель 1 на начальном этапе запуска и один из работающих пневмостартеров 2 и 3 останавливается в момент времени, когда скорость вращения двигателя увеличивается до определенного значения до того, когда двигатель начинает вращаться самостоятельно. В частности, контроллер 11, соединенный с детектором скорости 10 двигателя, и детектор 12 давления работают для определения момента времени (скорости вращения двигателя 1), при котором один из пневмостартеров 2 и 3 останавливается, в соответствии с давлением сжатого воздуха. В дальнейшем в данном документе такое действие устройства пуска на Фиг.1 будет подробно описано.

1) Во время режима остановки двигателя двухпозиционные клапана 4 и 5 "закрыты".

Точнее, как показано на Фиг.2 (а), контроллер 11 указывает первому двухпозиционному клапану 4 и второму двухпозиционному клапану 5 "закрыться", и, следовательно, сжатый воздух не подается к пневмостартерам 2 и 3. Это состояние соответствует периоду, представленному как <1> на Фиг.3.

2) Когда двигатель 1 запускается, контроллер 11 указывает двухпозиционным клапанам 4 и 5 "открываться" и сжатый воздух подается в пневмостартеры 2 и 3. Максимальный крутящий момент, развиваемый пневмостартерами 2 и 3, увеличивает скорость вращения двигателя 1 в режиме остановки. Точнее, как показано на Фиг.2 (б), контроллер 11 указывает первому двухпозиционному клапану 4 и второму двухпозиционному клапану 5 открыться, чтобы снабжать сжатым воздухом пневмостартеры 2 и 3, таким образом позволяя шестерням 6 и коронной шестерне 7 войти в зацепление и начать совместное вращение.

3) Когда скорость вращения двигателя 1 увеличивается, а крутящий момент, необходимый для пневмостартеров 2 и 3, меньше крутящего момента в начале пуска, потребление сжатого воздуха увеличивается c увеличением числа вращений.

Состояние 2) и 3) соответствует периоду, представленному как <2> на Фиг.3.

- Когда двигатель 1 достигает установленной скорости вращения двигателя (момент времени переключения), контроллер 11 указывает одному из двухпозиционных клапанов 4 и 5 "закрыться", чтобы остановить один из пневмостартеров 2 и 3, и поддерживает другой двухпозиционный клапан в состоянии "открыто" для работы другого пневмостартера. После этого переключения количество воздуха, потребляемого пневмостартерами 2 и 3, значительно уменьшается. Когда определяется, что двигатель 1 достиг установленной скорости вращения двигателя, основанной на сигнале с детектора скорости 10 двигателя, контроллер 11 указывает, к примеру, первому двухпозиционному клапану 4 "закрыться", как показано на Фиг.2(c). Вслед за этим первая шестерня 6 пневмостартера 2 выходит из зацепления с коронной шестерней 7, и только второй пневмостартер 3 вращает двигатель 1. В результате требуется больше времени для двигателя 1, чтобы увеличить свою скорость вращения, но потребление количества сжатого воздуха значительно уменьшается. Это состояние соответствует периоду, представленному как <3> на Фиг.3.

Когда давление в резервуаре 9 сжатого воздуха является низким, контроллер 11 автоматически изменяет установленную скорость вращения двигателя так, чтобы позволить двигателю 1 непременно увеличить скорость вращения двигателя до величины, при которой происходит возгорание, используя только один пневмостартер. Если давление ниже, контроллер 11 указывает двухпозиционным клапанам 4 и 5 не быть "закрытыми", чтобы поддерживать два пневмостартера 2 и 3 работающими таким образом, чтобы двигатель 1 мог начать непременно вращение (см. Фиг.4, будет описано подробнее позже).

5) Когда двигатель 1 запускается, увеличивая свою скорость вращения двигателя самостоятельно, контроллер заставляет оставшийся двухпозиционный клапан 5 закрыться, чтобы прекратить работу пневмостартеров 2 и 3 для запуска двигателя 1. Когда определяется, что двигатель 1 достиг некоторой установленной скорости вращения, основанной на сигнале с детектора 10 скорости, в состоянии, в котором топливо впрыскивается внутрь и воспламеняется в двигателе 1, и посредством этого двигатель 1, запускаясь, увеличивает свою скорость вращения самостоятельно, контролер 11 заставляет двухпозиционный клапан 5 соответствующего второго пневмостартера "закрыться", как показано на Фиг.2(d), и выводит шестерню 6 из зацепления с коронной шестерней 7. Таким образом, запуск заканчивается. Этот процесс соответствует периоду, представленному как <4> на Фиг.3.

6) Когда давление в резервуаре 9 сжатого воздуха низкое, крутящий момент, развиваемый для запуска двигателя пневмостартерами 2 и 3, уменьшается. Следовательно, чтобы предотвратить снижение скорости вращения двигателя в положении, когда работает только один из пневмостартеров, после установки времени переключения, контроллер 11 показывает давление сжатого воздуха в резервуаре и автоматически изменяет момент переключения (скорость двигателя) так, что двигатель 1 может увеличить свою скорость, используя только один пневмостартер. На Фиг.4 показаны моменты переключения времени. Когда давление в резервуаре 9 сжатого воздуха "А" бар, число пневмостартеров 2 и 3, находящихся в работе, переключается с двух до одного при "NA" об/мин, в то время как давление в резервуаре 9 сжатого воздуха "В" бар, число пневмостартеров 2 и 3, находящихся в работе, переключается с двух до одного при "NB" об/мин.

7) Когда низкое давление установлено в резервуаре сжатого воздуха (условие, при котором двигатель 1 не может увеличить свою скорость вращения до значения, при котором происходит зажигание, давление воздуха достигает критического значения или меньше), контроллер 11 автоматически ограничивает переключение пневмостартеров, чтобы препятствовать остановке пневмостартеров 2 и 3. В примере, показанном на Фиг.4, когда давление в резервуаре 9 сжатого воздуха "С" бар, число пневмостартеров 2 и 3, находящихся в работе, не уменьшается, это связано с тем, что крутящий момент, развиваемый одним пневмостартером, по существу равен крутящему моменту (кратко обозначено ломаной линией), требующемуся для начала запуска двигателя 1, и не может запустить двигатель до скорости вращения двигателя, когда имеет место зажигание. В этом случае, хотя количество двигателей, находящихся в работе, не уменьшается, первый двухпозиционный клапан 4 и второй двухпозиционный клапан 5 оба "закрыты".

Промышленная применимость

Способ и устройство для запуска двигателя по данному изобретению полезны для двигателей, которым необходимо снижение потребления количества сжатого воздуха.

1. Способ запуска двигателя, при котором используют ряд пневмодвигателей, содержащий:при запуске, уменьшение количества пневмодвигателей, находящихся в работе в момент времени, когда двигатель достиг предустановленной скорости вращения до того, когда двигатель начинает увеличивать свою скорость самостоятельно;определение скорости двигателя и давления сжатого воздуха, подаваемого в пневмодвигатель; иопределение, надо ли уменьшать количество пневмодвигателей, находящихся в работе, и определение скорости вращение двигателя, при которой число пневмодвигателей уменьшается в соответствии с установленным давлением сжатого воздуха.

2. Способ по п.1, содержащий:определение скорости вращения двигателя, при которой количество пневмодвигателей уменьшается таким образом, чтобы увеличить скорость вращения двигателя при уменьшении давления сжатого воздуха до определенной величины; иопределение, что число пневмодвигателей не уменьшается, когда определенное давление сжатого воздуха не больше, чем предустановленное значение.

3. Устройство для запуска двигателя, включающее в себя двигатель, ряд пневмодвигателей, выполненных с возможностью запуска двигателей;резервуар с воздухом, выполненный с возможностью снабжения сжатым воздухом пневмодвигателей, содержащее:двухпозиционные клапаны, расположенные в цепи с резервуаром сжатого воздуха, к соответствующим пневмодвигателям; и средство управления, выполненное с возможностью вывода сигнала на закрытие одного или большего числа двухпозиционных клапанов, чтобы уменьшить число пневмодвигателей, которые снабжаются сжатым воздухом до того момента, как двигатель начнет увеличивать свою скорость самостоятельно при запуске;детектор скорости вращения двигателя и детектор давления сжатого воздуха, которые присоединены к средству управления,при этом средство управления выполнено с возможностью определения значения скорости вращения двигателя, при которой выдача сигнала на закрытие одного или более двухпозиционных клапанов, в соответствии с давлением воздуха определенным детектором, и выдачи сигнала на закрытие одного или более двухпозиционных клапанов, когда скорость вращения двигателя, определенная детектором, достигает определенного значения.

4. Устройство запуска двигателя по п.3, в котором средство управления выполнено с возможностью выдачи сигнала на закрытие одного или более двухпозиционных клапанов, в момент времени, когда скорость вращения двигателя достигла предустановленной скорости вращения, до того, когда двигатель начал увеличивать скорость самостоятельно, при запуске.

5. Устройство по п.3, в котором критическое значение давления сжатого воздуха, устанавливается средством управления; исредство управления выполнено с возможностью не выдавать сигнал на закрытие одного или более двухпозиционных клапанов безотносительно к скорости вращения двигателя, когда давление сжатого воздуха, определенное детектором, не больше критического давления.

6. Устройство по любому из пп.3-5, в котором ряд пневмодвигателей включает в себя три или более пневмодвигателя, имеющих одинаковые или разные мощности.

7. Устройство по пп.3-5, в котором двигатель - газовый двигатель.

www.findpatent.ru

Устройство запуска трехфазных двигателей в однофазной сети

Устройство запуска трехфазных двигателей в однофазной сети

  Для подключения трехфазных электродвигателей к однофазной сети переменного тока в качестве фазосдвигающих элементов используют, как правило, конденсаторы. Практика показывает, что для двигателей мощностью 2...3 кВт суммарная емкость фазосдвигающих конденсаторов может достигать 200...300 мкф и больше. Поэтому батарея конденсаторов становится большой по объему, массе и цене. Автор публикуемой статьи предлагает электронное устройство, обеспечивающее работу трехфазного двигателя от однофазной сети без фазосдвигающих конденсаторов. Подключение предлагаемого устройства к электродвигателю и принцип его работы иллюстрирует рис. 1. Узел U представляет собой двунаправленный электронный ключ К, включение которого происходит в строго определенный момент времени.

  Для запуска двигателя М1 в его обмотке Б или В должен протекать ток, сдвинутый по фазе относительно тока в обмотке А. Это создает на валу двигателя вращающий момент. В идеальном случае сдвиг по фазе должен быть 120°, реально же для запуска и устойчивой работы двигателя достаточно иметь фазовый сдвиг 50...70°. В описываемом устройстве сдвиг фаз токов достигается замыканием в определенные моменты времени ключом К одной из обмоток двигателя, в данном случае — обмотки Б.

  На рис. 2 приведены графики напряжения и токов, поясняющие принцип сдвига токов в обмотках двигателя. График а изображает форму токов в обмотках А и В при разомкнутом ключе К. В этом случае фазовый сдвиг токов равен нулю и вращающий момент на валу двигателя не создается. При замыкании обмотки Б ключом в момент времени Твкл (график б) фазовые соотношения токов в обмотках изменяются. Ток в обмотке В начинает расти быстрее (график в). А так как ток в обмотке В не может измениться скачком, то это приводит к запаздыванию тока Iв относительно Iа на угол j. Хотя форма тока в обмотке В отличается от синусоидальной, фазовый сдвиг токов создает на валу двигателя вращающий момент.

  Схема устройства запуска приведена на рис. 3. Двунаправленный электронный ключ выполнен на диодах VD1, VD2 и три-нисторах VS1, VS2. Диоды VD3 и VD4 образуют двухполупериодный выпрямитель сетевого напряжения, а резистор R1 и стабилитрон VD5 — стабилизатор выпрямленного напряжения. Управление тринисторами электронного ключа осуществляется транзисторами VT1, VT2. Момент включения электронного ключа устанавливают резистором R7 "Режим". При минимальном сопротивлении резистора ключ открывается в момент максимального напряжения на обмотке Б электродвигателя (см. рис. 2,6), при максимальном — ключ закрыт. Перед запуском двигателя движок резистора R7 переводят в крайнее нижнее (по схеме) положение, соответствующее максимальному фазовому сдвигу токов и, следовательно, наибольшему пусковому моменту на валу двигателя. После запуска тем же резистором устанавливают оптимальный режим работы двигателя в зависимости от его мощности и нагрузки. Как показала практика, устройство запуска эффективно работает с электродвигателями, частота вращения якоря которых не превышает 1500 об/мин и их обмотки соединены треугольником.

  Устройство испытано на работе с двумя двигателями: мощностью 370 Вт (типа АААМ63В4СУ1) 1360 об/мин и мощностью 2000 Вт 1380 об/мин. В обоих случаях оно обеспечивало более уверенный запуск двигателя в сравнении с конденсаторной системой и мощность на валу двигателя после запуска была примерно одинаковой.

  Детали устройства монтируют на печатной плате, которую размещают в корпусе из изоляционного материала. Тринисто-ры VS1, VS2 и диоды VD1, VD2 устанавливают на плате без теплоотводов. Резисторы — МЛТ, С2-33, конденсатор — К73-17. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть любыми из тех же серий. Вместо диодов Д231, тринисторов КУ202Н можно использовать аналогичные другие с допустимым прямым током не менее 10 А и обратным напряжением не менее 300 В. При работе с устройством запуска следует иметь в виду, что все его элементы находятся под напряжением сети 220 В, поэтому необходимо соблюдать меры предосторожности.

  ЛИТЕРАТУРА 1. Электрические машины автоматических систем. — М.: Высшая школа, 1967. 2. А. Адаменко и др. Однофазные конденсаторные электродвигатели,: Сб.: "В помощь радиолюбителю", вып. 49, 1975.

В. ГОЛИКг. БрянскРАДИО №6, 1996 Источник: shems.h2.ru

www.qrz.ru

способ и устройство для запуска двигателя - патент РФ 2454562

Изобретение относится к запуску двигателей. В способе запуска двигателя 1, использующего ряд пневмодвигателей 2 и 3, число пневмодвигателей, находящихся в работе, уменьшается до того, как двигатель 1 может начать увеличение своей скорости самостоятельно при запуске. То есть в течение увеличения скорости вращения двигателя 1 при запуске число пневмодвигателей 2 и 3, находящихся в работе, изменяется, к примеру, с двух до одного. Рассмотрено устройство, реализующее способ. Изобретение обеспечивает уменьшение количества сжатого воздуха, расходуемого пневмодвигателями, а также уменьшает размер резервуара сжатого воздуха и уменьшает размер воздушного компрессора. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2454562

Область техники, к которой относится изобретение

Заявленное изобретение относится к способу и устройству запуска двигателя, используя ряд пневмодвигателей.

Уровень техники

Существуют различные способы запуска двигателей больших размеров, например двигателей, используемых для привода генераторов или главных двигателей для судов. Одним из способов запуска двигателя является непосредственное приведение в движение выходного вала двигателя с помощью пневмодвигателя (пневмостартер), использующего сжатый воздух. Пневмодвигатель продолжает вращаться до тех пор, пока топливо, поданное в двигатель, не воспламенится и двигатель не сможет увеличивать свою скорость вращения самостоятельно. После этого пневмодвигатель разъединяется с двигателем и останавливается. Метод запуска двигателя с использованием пневмодвигателя раскрывается в Патентном документе 1, как это описывается ниже.

Обычно один пневмодвигатель предусматривается для каждого двигателя, но есть двигатели больших размеров, снабжаемые двумя или более пневмодвигателями. Количество и размеры пневмодвигателей увеличиваются с увеличением размеров двигателя. Мощность (размер) пневмодвигателя определяется крутящим моментом двигателя, необходимым для начала его вращения в режиме остановки, для поддержания или увеличения скорости вращения двигателя, при которой топливо, поданное в двигатель, воспламеняется, и для уменьшения передаточного числа между приводным механизмом (ведущая шестерня), установленным на пневмодвигателе, и ведомым механизмом (коронная шестерня), установленным на приводном вале двигателя. При запуске двигателя с использованием двух или более пневмодвигателей, данные пневмодвигатели работают сообща с начала до конца процесса.

Патентный документ 1: публикация заявки на японский патент всеобщего ознакомления. № Hei. 2-277962

Раскрытие изобретения

Проблемы, решаемые изобретением

Пневмодвигатель продолжает вращаться до тех пор, пока двигатель не сможет увеличивать свою скорость вращения самостоятельно, и продолжает потреблять сжатый воздух во время вращения. Поэтому в случае, когда требуется длительный период времени для воспламенения топлива в двигателе (например, зимой), или в случае, когда двигатель больших размеров снабжается одним, двумя или более пневмодвигателями больших размеров, количество сжатого воздуха, потребляемого пневмодвигателями, увеличивается и возникает необходимость наличия резервуара для воздуха с относительно большим объемом. В ситуации, когда приходится запускать двигатель много раз за короткое время, количество потребления сжатого воздуха также увеличивается, что приводит к необходимости использовать резервуары больших размеров для воздуха и воздушного компрессора.

Таким образом, заявленное изобретение предоставляет способ и устройство для запуска двигателя, которое может уменьшать потребление количества сжатого воздуха и может уменьшать увеличение размеров резервуара сжатого воздуха и размеров воздушного компрессора.

Средство для решения проблемы

Способ запуска двигателя с помощью ряда пневмодвигателей (пневмостартеры), согласно заявленному изобретению, содержит уменьшение числа работающих пневмодвигателей (вращаемых подаваемым сжатым воздухом), прежде чем двигатель начинает увеличивать свою скорость вращения самостоятельно (устанавливая число пневмодвигателей меньше, чем в начале запуска).

Этот способ запуска двигателя направлен на снижение потребления количества сжатого воздуха за счет уменьшения числа работающих пневмодвигателей (изменяя число пневмодвигателей, например, от двух к одному), когда двигатель увеличивает свою скорость вращения при запуске. Хотя крутящий момент на валу привода уменьшается, так как уменьшается количество работающих пневмодвигателей, крутящий момент, необходимый для вращения двигателя при запуске уменьшается с увеличением скорости вращения двигателя и поэтому запуск может завершиться.

В соответствии с этим способом двигателю требуется больше времени для увеличения своей скорости вращения, после того как число работающих пневмодвигателей уменьшается, но при этом количество потребляемого сжатого воздуха может уменьшиться значительно. Количество расхода воздуха уменьшается в значительной степени, что значительно больше показателя уменьшения числа пневмодвигателей (например, количество расхода воздуха может быть уменьшено до 1/3 или меньше за счет уменьшения числа работающих пневмодвигателей наполовину). Это потому, что количество воздуха, потребляемого пневмодвигателем, обычно увеличивается с увеличением числа вращений, но в указанном выше способе число работающих пневмодвигателей уменьшается в момент времени, когда скорость вращения двигателя увеличивается, и число вращений пневмодвигателей становится относительно выше, тем самым уменьшая увеличение показателя скорости вращения двигателя и показателя числа вращений. Чтобы двигатель увеличил самостоятельно свою скорость вращения, используя зажигание топлива, и завершил запуск, требуется, чтобы двигатель увеличил свою скорость вращения до предустановленного значения или выше и вращался предустановленное время или дольше с помощью пневмодвигателей и других моторов. В течение предустановленного времени или дольше скорость вращения двигателя становится относительно ниже за счет уменьшения числа работающих пневмодвигателей, вместо того чтобы поддерживать больше работающих пневмодвигателей для эксплуатации двигателя при высокой скорости. В результате количество потребления сжатого воздуха уменьшается больше, чем показатель уменьшения числа работающих пневмодвигателей.

Предпочтительно вышеуказанный способ может содержать при запуске уменьшение числа работающих пневмодвигателей в момент времени, когда скорость вращения двигателя достигла предустановленной скорости до того, когда двигатель начинает увеличивать свою скорость самостоятельно. Если число пневмодвигателей уменьшается на стадии, когда скорость вращения двигателя еще слишком низкая, крутящего момента, развиваемого пневмодвигателями, недостаточно и запуск двигателя, возможно, будет неудачным. С другой стороны, если число работающих пневмодвигателей уменьшается после того, когда скорость двигателя становится чрезмерно высокой, расход сжатого воздуха не может быть эффективно уменьшен. По этим причинам число работающих при запуске пневмодвигателей благоприятно уменьшать в момент времени, когда скорость двигателя достигает предустановленной собственной скорости вращения двигателя.

Предпочтительно, чтобы вышеуказанный способ мог содержать определение скорости вращения двигателя и определение давления сжатого воздуха, который подается в пневмодвигатели; определять, уменьшать ли число работающих пневмодвигателей или нет, и определять скорость вращения двигателя, при которой число пневмодвигателей уменьшается в соответствии с определенным давлением сжатого воздуха.

Крутящий момент для вращения двигателя уменьшается с уменьшением числа работающих пневмодвигателей. Таким образом, в случае, когда давление сжатого воздуха, подаваемого в пневмодвигатели, критически низкое или, когда число работающих воздушных двигателей уменьшается рано для выбора времени (скорость вращения двигателя еще существенно не увеличилась), крутящий момент, развиваемый пневмодвигателями, является недостаточным и запуск двигателя, возможно, будет неудачным. Такой неудачи можно практически избежать, определив, уменьшать или нет число работающих пневмодвигателей, и определив скорость вращения двигателя, при которой следует уменьшать число пневмодвигателей, в соответствии с описанным выше способом.

Описанный выше способ запуска двигателя может содержать определение скорости вращения двигателя, при которой число пневмодвигателей уменьшается таким образом, что скорость вращения двигателя увеличивается, в то время как определенное давление сжатого воздуха уменьшается, и определить, что число пневмодвигателей не уменьшается, когда определенное давление сжатого воздуха не больше, чем предустановленное значение.

Если давление сжатого воздуха низкое, крутящий момент, развиваемый работающими пневмодвигателями, уменьшенными в числе, маленький (конечно, давление уменьшается, и крутящий момент на выходе уменьшается с потреблением сжатого воздуха), и иногда невозможно увеличить скорость вращения двигателя до величины, требуемой для запуска двигателя. Когда давление сжатого воздуха низкое, желательно уменьшить количество работающих пневмодвигателей в момент времени, когда скорость вращения двигателя значительно возрастает до той скорости вращения, при которой двигатель по существу вращается самостоятельно. Если давление сжатого воздуха очень низкое и не больше некоторого значения (критическое значение), скорость вращения двигателя не может быть сохранена из-за недостаточного крутящего момента даже после того, когда скорость вращения двигателя уже существенно возросла. В этом случае число пневмодвигателей не должно быть уменьшено. Вышеописанный способ рассматривает такие ситуации и может уменьшить вероятность неудачи при запуске двигателя.

Устройство для запуска двигателя в соответствии с заявленным изобретением включает в себя двигатель, ряд пневмодвигателей (пневмостартеры), выполненных с возможностью запуска двигателя; резервуар с воздухом (присоединенный к воздушному компрессору), выполненный с возможностью обеспечения сжатым воздухом пневмодвигателей; содержит двухпозиционные клапаны, обеспечивающие пути, через которые сжатый воздух, поступающий из резервуара, соответствующим образом поступает в пневмодвигатели, и средство управления, выполненное с возможностью выдавать команду на закрытие одному или более двухпозиционным клапанам, с тем чтобы уменьшить количество пневмодвигателей, которые снабжаются сжатым воздухом, до того когда двигатель при запуске начнет увеличивать свою скорость вращения самостоятельно. Пример такого пускового устройства показан на Фиг.1.

Данное устройство для запуска может осуществлять вышеупомянутый способ запуска двигателя. При запуске двигателя средство управления выдает команду на закрытие одному или нескольким из двухпозиционных клапанов уменьшить количество работающих пневмодвигателей.

Предпочтительно, когда средство управления может быть выполнено с возможностью выдачи команды на закрытие одному или более из двухпозиционных клапанов в момент времени, когда скорость вращения двигателя уже достигла предустановленной скорости до того, когда при запуске двигатель начинает увеличивать свою скорость самостоятельно. Поэтому, уменьшая число работающих пневмодвигателей в момент времени, когда скорость вращения двигателя достигла предустановленной скорости, можно избежать ситуации, при которой крутящий момент, развиваемый пневмодвигателем, является недостаточным, или ситуации, при которой снижение количества сжатого воздуха незначительно.

Предпочтительно устройство для запуска может дополнительно содержать детектор скорости вращения двигателя (детектор скорости) и детектор давления сжатого воздуха (детектор давления), которые присоединены к средству управления, и средство управления может быть выполнено с возможностью a) определения значения скорости вращения двигателя, при которой команда на закрытие выдается одному или более двухпозиционным клапанам, в соответствии с давлением воздуха, определенным детектором, и б) выдачи команды на закрытие одному или более двухпозиционным клапанам, когда скорость вращения двигателя, определенная детектором, достигла установленного значения (то есть имея вычислительный и командный блоки, которые способны на выполнение такой задачи).

В соответствии с этим устройством скорость вращения двигателя, при которой количество работающих пневмодвигателей уменьшается, может определяться в соответствии с определенным давлением сжатого воздуха, как это описано выше. В результате неудача при запуске двигателя, которая могла бы вызываться недостаточным крутящим моментом пневмодвигателей, может быть предотвращена.

Предпочтительно критическое значение давления воздуха может быть установлено средством управления; и средство управления может быть выполнено с возможностью не выдавать команду на закрытие двухпозиционным клапанам, независимо от скорости вращения двигателя, если давление воздуха, определенное детектором, не больше критического значения (то есть имея вычислительный и командный блоки для выполнения этой задачи)

Пусковое устройство включает в себя такое средство управления, которое может уменьшить вероятность неудачи при запуске двигателя в случаях, когда крутящий момент может стать недостаточным, если число работающих пневмодвигателей уменьшается даже после того, когда скорость вращения двигателя существенно увеличивается.

В частности, устройство, содержащее ряд пневмодвигателей, включая в себя три или более пневмодвигателей, имеющих равную мощность, или пневмодвигатели с различными мощностями, имеет преимущество.

Такое устройство дает возможность соответствующим образом выбрать и уменьшить число работающих пневмодвигателей или соответственно выбрать мощность работающих пневмодвигателей. В результате количество потребления сжатого воздуха может быть уменьшено в достаточной мере и двигатель может быть запущен с высокой надежностью, с точным соотношением определенному давлению сжатого воздуха.

В частности, устройство пуска, в котором двигатель - газовый двигатель, имеет большое преимущество.

Газовый двигатель обычно имеет свойство медленного зажигания. При запуске необходимо вращать двигатель с относительно низкой скоростью в течение относительно длительного времени (около десяти секунд) с помощью пневмодвигателей и т.д., пока не произойдет самовоспламенения и двигатель начнет увеличивать свою скорость самостоятельно. Таким образом, за счет уменьшения числа работающих пневмодвигателей, чтобы сделать скорость вращения двигателя относительно ниже, в устройстве изобретения потребление количества сжатого воздуха может быть значительно уменьшено по сравнению со случаем, когда двигатель вращается на высокой скорости с помощью многих работающих пневмодвигателей.

Преимущество изобретения

В соответствии со способом и устройством для запуска двигателя в данном изобретении потребление количества сжатого воздуха может быть значительно снижено. Поэтому резервуар воздуха и воздушный компрессор можно сделать компактными, и объемы и затраты на них могут быть снижены. При использовании резервуара воздуха подобного размера двигатель может быть запущен несколько раз в течение некоторого времени.

Определяя скорость вращения двигателя и давление сжатого воздуха, подаваемого в пневмодвигатели, и уменьшая (или нет) число работающих пневмодвигателей в необходимый момент времени в соответствии с определенным давлением сжатого воздуха, шанс неудачи при запуске двигателя уменьшается.

Устройство запуска, содержащее ряд пневмодвигателей, включающих в себя три или более пневмодвигателей, имеющих равную мощность, или пневмодвигателей, имеющих разные мощности, может провести точный и желательный запуск.

В случае использования газового двигателя во время запуска двигателя расход сжатого воздуха может быть уменьшен более эффективно.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - вариант осуществления данного изобретения, схематически показывающий устройство запуска двигателя.

Фиг.2(а) и 2(d) - схематические изображения, показывающие, как воздух стартеров 2 и 3 в стартовом устройстве работает (двухпозиционные клапаны 4 и 5 открыты и закрыты).

Фиг.3 - блок-схема, показывающая изменение скорости вращения двигателя и изменение в суммарном количестве расходуемого воздуха, которое происходит с течением времени, при запуске двигателя.

Фиг.4 - график, показывающий соотношение между числом оборотов пневмостартеров 2 и 3 и выходным крутящим моментом и т.д., которые имеют место при запуске двигателя.

Описание ссылочных позиций

1 - газовый двигатель

2, 3 - пневмостартер (пневмодвигатель)

4, 5 - двухпозиционный клапан

9 - резервуар сжатого воздуха

10 - детектор скорости

11 - контроллер

12 - детектор давления

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения

Наиболее полно устройство запуска двигателя, в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения, схематически показано на Фиг.1. На Фиг.1 показан газовый двигатель 1 большого размера, выполненный с возможностью запуска от двух пневмостартеров (пневмодвигатели) 2 и 3.

Первый пневмостартер 2 и второй пневмостартер 3 для запуска газового двигателя 1 выполнены с возможностью выдвигаться и поворачивать шестерни 6, находящиеся на их верхних концах, снабжаемые к тому же сжатым воздухом под давлением "А" бар или меньше. Каждый из пневмостартеров 2 и 3 имеет корпус, установленный на суппорт (не показан), и выполнен с возможностью выдвигать шестерню 6 влево на Фиг.1 до зацепления с коронной шестерней 7, установленной на маховике, присоединенном к коленчатому валу (не показан) двигателя 1. Как средство, подающее сжатый воздух, резервуар сжатого воздуха 9, соединенный с воздушным компрессором 13, подсоединяется к пневмостартерам 2 и 3. Как показано на Фиг.1, воздушный фильтр 8, первый двухпозиционный клапан 4 и второй двухпозиционный клапан 5 соединяются между резервуаром сжатого воздуха 9 и пневмостартерами 2 и 3. Первый двухпозиционный клапан 4 и второй двухпозиционный клапан 5 выполнены с возможностью по отдельности открывать и закрывать воздушные пути, ведущие к пневмостартерам 2 и 3 соответственно.

Первый двухпозиционный клапан 4 и второй двухпозиционный клапан 5 открываются и закрываются дистанционно контроллером (средство управления) 11. Более точно, контроллер 11 подает командные сигналы (электрические сигналы или управляемые воздушные сигналы) на открытие или закрытие соответствующих двухпозиционных клапанов 4 и 5, и исполнительное устройство (не показано) на блоке двигателя открывает и закрывает двухпозиционные клапаны 4 и 5 по отдельности в ответ на командные сигналы. Детектор скорости 10 вращения двигателя находится по близости от коронной шестерни 7, и детектор давления 12 присоединяется к резервуару 9 сжатого воздуха. Сигнальные выходящие провода детектора скорости 10 и детектора давления 12 соединены с контроллером 11.

В устройстве запуска по Фиг.1 используется способ запуска, в котором два пневмостартера 2 и 3 вращают газовый двигатель 1 на начальном этапе запуска и один из работающих пневмостартеров 2 и 3 останавливается в момент времени, когда скорость вращения двигателя увеличивается до определенного значения до того, когда двигатель начинает вращаться самостоятельно. В частности, контроллер 11, соединенный с детектором скорости 10 двигателя, и детектор 12 давления работают для определения момента времени (скорости вращения двигателя 1), при котором один из пневмостартеров 2 и 3 останавливается, в соответствии с давлением сжатого воздуха. В дальнейшем в данном документе такое действие устройства пуска на Фиг.1 будет подробно описано.

1) Во время режима остановки двигателя двухпозиционные клапана 4 и 5 "закрыты".

Точнее, как показано на Фиг.2 (а), контроллер 11 указывает первому двухпозиционному клапану 4 и второму двухпозиционному клапану 5 "закрыться", и, следовательно, сжатый воздух не подается к пневмостартерам 2 и 3. Это состояние соответствует периоду, представленному как <1> на Фиг.3.

2) Когда двигатель 1 запускается, контроллер 11 указывает двухпозиционным клапанам 4 и 5 "открываться" и сжатый воздух подается в пневмостартеры 2 и 3. Максимальный крутящий момент, развиваемый пневмостартерами 2 и 3, увеличивает скорость вращения двигателя 1 в режиме остановки. Точнее, как показано на Фиг.2 (б), контроллер 11 указывает первому двухпозиционному клапану 4 и второму двухпозиционному клапану 5 открыться, чтобы снабжать сжатым воздухом пневмостартеры 2 и 3, таким образом позволяя шестерням 6 и коронной шестерне 7 войти в зацепление и начать совместное вращение.

3) Когда скорость вращения двигателя 1 увеличивается, а крутящий момент, необходимый для пневмостартеров 2 и 3, меньше крутящего момента в начале пуска, потребление сжатого воздуха увеличивается c увеличением числа вращений.

Состояние 2) и 3) соответствует периоду, представленному как <2> на Фиг.3.

- Когда двигатель 1 достигает установленной скорости вращения двигателя (момент времени переключения), контроллер 11 указывает одному из двухпозиционных клапанов 4 и 5 "закрыться", чтобы остановить один из пневмостартеров 2 и 3, и поддерживает другой двухпозиционный клапан в состоянии "открыто" для работы другого пневмостартера. После этого переключения количество воздуха, потребляемого пневмостартерами 2 и 3, значительно уменьшается. Когда определяется, что двигатель 1 достиг установленной скорости вращения двигателя, основанной на сигнале с детектора скорости 10 двигателя, контроллер 11 указывает, к примеру, первому двухпозиционному клапану 4 "закрыться", как показано на Фиг.2(c). Вслед за этим первая шестерня 6 пневмостартера 2 выходит из зацепления с коронной шестерней 7, и только второй пневмостартер 3 вращает двигатель 1. В результате требуется больше времени для двигателя 1, чтобы увеличить свою скорость вращения, но потребление количества сжатого воздуха значительно уменьшается. Это состояние соответствует периоду, представленному как <3> на Фиг.3.

Когда давление в резервуаре 9 сжатого воздуха является низким, контроллер 11 автоматически изменяет установленную скорость вращения двигателя так, чтобы позволить двигателю 1 непременно увеличить скорость вращения двигателя до величины, при которой происходит возгорание, используя только один пневмостартер. Если давление ниже, контроллер 11 указывает двухпозиционным клапанам 4 и 5 не быть "закрытыми", чтобы поддерживать два пневмостартера 2 и 3 работающими таким образом, чтобы двигатель 1 мог начать непременно вращение (см. Фиг.4, будет описано подробнее позже).

5) Когда двигатель 1 запускается, увеличивая свою скорость вращения двигателя самостоятельно, контроллер заставляет оставшийся двухпозиционный клапан 5 закрыться, чтобы прекратить работу пневмостартеров 2 и 3 для запуска двигателя 1. Когда определяется, что двигатель 1 достиг некоторой установленной скорости вращения, основанной на сигнале с детектора 10 скорости, в состоянии, в котором топливо впрыскивается внутрь и воспламеняется в двигателе 1, и посредством этого двигатель 1, запускаясь, увеличивает свою скорость вращения самостоятельно, контролер 11 заставляет двухпозиционный клапан 5 соответствующего второго пневмостартера "закрыться", как показано на Фиг.2(d), и выводит шестерню 6 из зацепления с коронной шестерней 7. Таким образом, запуск заканчивается. Этот процесс соответствует периоду, представленному как <4> на Фиг.3.

6) Когда давление в резервуаре 9 сжатого воздуха низкое, крутящий момент, развиваемый для запуска двигателя пневмостартерами 2 и 3, уменьшается. Следовательно, чтобы предотвратить снижение скорости вращения двигателя в положении, когда работает только один из пневмостартеров, после установки времени переключения, контроллер 11 показывает давление сжатого воздуха в резервуаре и автоматически изменяет момент переключения (скорость двигателя) так, что двигатель 1 может увеличить свою скорость, используя только один пневмостартер. На Фиг.4 показаны моменты переключения времени. Когда давление в резервуаре 9 сжатого воздуха "А" бар, число пневмостартеров 2 и 3, находящихся в работе, переключается с двух до одного при "NA" об/мин, в то время как давление в резервуаре 9 сжатого воздуха "В" бар, число пневмостартеров 2 и 3, находящихся в работе, переключается с двух до одного при "NB" об/мин.

7) Когда низкое давление установлено в резервуаре сжатого воздуха (условие, при котором двигатель 1 не может увеличить свою скорость вращения до значения, при котором происходит зажигание, давление воздуха достигает критического значения или меньше), контроллер 11 автоматически ограничивает переключение пневмостартеров, чтобы препятствовать остановке пневмостартеров 2 и 3. В примере, показанном на Фиг.4, когда давление в резервуаре 9 сжатого воздуха "С" бар, число пневмостартеров 2 и 3, находящихся в работе, не уменьшается, это связано с тем, что крутящий момент, развиваемый одним пневмостартером, по существу равен крутящему моменту (кратко обозначено ломаной линией), требующемуся для начала запуска двигателя 1, и не может запустить двигатель до скорости вращения двигателя, когда имеет место зажигание. В этом случае, хотя количество двигателей, находящихся в работе, не уменьшается, первый двухпозиционный клапан 4 и второй двухпозиционный клапан 5 оба "закрыты".

Промышленная применимость

Способ и устройство для запуска двигателя по данному изобретению полезны для двигателей, которым необходимо снижение потребления количества сжатого воздуха.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ запуска двигателя, при котором используют ряд пневмодвигателей, содержащий:при запуске, уменьшение количества пневмодвигателей, находящихся в работе в момент времени, когда двигатель достиг предустановленной скорости вращения до того, когда двигатель начинает увеличивать свою скорость самостоятельно;определение скорости двигателя и давления сжатого воздуха, подаваемого в пневмодвигатель; иопределение, надо ли уменьшать количество пневмодвигателей, находящихся в работе, и определение скорости вращение двигателя, при которой число пневмодвигателей уменьшается в соответствии с установленным давлением сжатого воздуха.

2. Способ по п.1, содержащий:определение скорости вращения двигателя, при которой количество пневмодвигателей уменьшается таким образом, чтобы увеличить скорость вращения двигателя при уменьшении давления сжатого воздуха до определенной величины; иопределение, что число пневмодвигателей не уменьшается, когда определенное давление сжатого воздуха не больше, чем предустановленное значение.

3. Устройство для запуска двигателя, включающее в себя двигатель, ряд пневмодвигателей, выполненных с возможностью запуска двигателей;резервуар с воздухом, выполненный с возможностью снабжения сжатым воздухом пневмодвигателей, содержащее:двухпозиционные клапаны, расположенные в цепи с резервуаром сжатого воздуха, к соответствующим пневмодвигателям; и средство управления, выполненное с возможностью вывода сигнала на закрытие одного или большего числа двухпозиционных клапанов, чтобы уменьшить число пневмодвигателей, которые снабжаются сжатым воздухом до того момента, как двигатель начнет увеличивать свою скорость самостоятельно при запуске;детектор скорости вращения двигателя и детектор давления сжатого воздуха, которые присоединены к средству управления,при этом средство управления выполнено с возможностью определения значения скорости вращения двигателя, при которой выдача сигнала на закрытие одного или более двухпозиционных клапанов, в соответствии с давлением воздуха определенным детектором, и выдачи сигнала на закрытие одного или более двухпозиционных клапанов, когда скорость вращения двигателя, определенная детектором, достигает определенного значения.

4. Устройство запуска двигателя по п.3, в котором средство управления выполнено с возможностью выдачи сигнала на закрытие одного или более двухпозиционных клапанов, в момент времени, когда скорость вращения двигателя достигла предустановленной скорости вращения, до того, когда двигатель начал увеличивать скорость самостоятельно, при запуске.

5. Устройство по п.3, в котором критическое значение давления сжатого воздуха, устанавливается средством управления; исредство управления выполнено с возможностью не выдавать сигнал на закрытие одного или более двухпозиционных клапанов безотносительно к скорости вращения двигателя, когда давление сжатого воздуха, определенное детектором, не больше критического давления.

6. Устройство по любому из пп.3-5, в котором ряд пневмодвигателей включает в себя три или более пневмодвигателя, имеющих одинаковые или разные мощности.

7. Устройство по пп.3-5, в котором двигатель - газовый двигатель.

www.freepatent.ru

Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет упростить конструкцию устройства для запуска малоразмерных дизелей. Гидростартер 1, установленный на блок-картере двигателя, через зубчатую передачу и обгонную роликовую одинарную муфту двустороннего действия соединен с валом ручного привода 2, а через муфту 3 свободного хода при помощи цепной передачи - с коленчатым валом 15 двигателя. При помощи штуцеров 21 и 22 гидростартер подсоединен к гидравлической системе, включающей гидроаккумулятор, бак с рабочей жидкостью, трубопроводы высокого и низкого давления с запорными органами. 4 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для запуска судовых малоразмерных дизелей.

Известно устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее электрический стартер, электрическую аккумуляторную батарею, муфту свободного хода и механизм ввода в зацепление приводной шестерни с зубчатым венцом маховика [1] Недостатки указанного устройства состоят в том, что затруднен запуск двигателя при низкой температуре окружающей среды и возможна разрядка электрической аккумуляторной батареи при попадании в нее влаги, например, при запуске дизеля спасительной шлюпки в условиях высокой волны на море. Известно также устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее гидростартер, выполненный в виде обратимой гидромашины, ручной насос, муфту свободного хода, бак с рабочей жидкостью, гидроаккумулятор и трубопроводы высокого и низкого давления с запорными органами [2] Известное устройство характеризуется сложностью конструкции, которая обусловлена необходимостью использования для зарядки гидроаккумулятора ручного высоконапорного гидронасоса. Целью изобретения является упрощение устройства для запуска двигателя внутреннего сгорания, которое достигается в результате исключения использования гидронасоса. Цель достигается тем, что устройство снабжено ручным приводом, обгонной роликовой одинарной муфтой двустороннего действия с шестеpней, цепной передачей и блоком из зубчатого колеса и двух звездочек, первая из которых установлена на муфте свободного хода, а вторая на валу гидростартера и выполнена заодно с зубчатым колесом, причем муфта свободного хода установлена на коленчатом валу двигателя, ручной привод связан через зацепление шестерня зубчатое колесо с гидростартером, который через цепную передачу подсоединен к муфте свободного хода, благодаря чему становится возможным использовать гидростартер в качестве ручного гидронасоса для закачки в гидроаккумулятор рабочей жидкости. На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 представлена гидравлическая схема устройства. Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания содержит гидростартер 1, ручной привод 2, муфту 3 свободного хода, причем гидростартер и ручной привод установлены на кронштейне 4, закрепленном на блок-картере двигателя (на фигурах не показан), а муфта свободного хода установлена на коленчатом валу двигателя и закреплена на агрегатной крышке 5. На валу гидростартера установлен блок, включающий зубчатое колесо 6 и звездочку 7. Ручной привод 2 (фиг.1 и 2) содержит вал-шестерню 8, смонтированную на подшипниках качения, в расточке которой размещена обгонная роликовая одинарная муфта двустороннего действия, включающая выполненную в виде сепаратора вилку 9, ролики 10, причем последние входят в соответствующие гнезда вала 11. Последний смонтирован на подшипниках скольжения и снабжен квадратным хвостовиком под рукоятку ручного привода (на фигурах не показана). Муфта 3 свободного хода (фиг.1 и 3) содержит ведущее звено в виде храповика 12, на котором выполнена звездочка 13, которая роликовой цепью 14 соединена со звездочкой, установленной на валу гидростартера. Передача крутящего момента коленчатому валу 15 осуществляется с помощью собачек 16, закрепленных на осях 17 на ведомом звене 18, которое выполнено в виде шкива и посредством которого можно осуществить отбор мощности, например, для привода насосов осушения и водяной защиты спасательной шлюпки. Собачки поджаты к храповику пружинами 19. Опора 20 муфты закреплена на агрегатной крышке двигателя. Гидростартер своими штуцерами 21 и 22 подсоединен к гидравлической системе устройства (фиг.1 и 4). Последняя включает пневмогидроаккумулятор 23, бак 24 с рабочей жидкостью, трубопровод 25 высокого давления с запорным клапаном 26 и ответвлением 27 с установленным на нем обратным клапаном 28, трубопровод 29 низкого давления с фильтром 30. На донышке пневмогидроаккумулятора установлены манометр 31 и предохранительный клапан 32. Работает устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания следующим образом. Перед пуском двигателя при помощи рукоятки вращают вал 11 ручного привода 2, который в результате заклинивания роликов 10 с помощью вилки 9 передает крутящий момент валу-шестерне 8. Последняя через зубчатое колесо 6 вращает вал гидростартера 1, который в данный момент работает в режиме аксиально-поршневого насоса. При этом коленчатый вал 15 двигателя остается неподвижным, поскольку собачки 16 муфты 3 свободного хода не взаимодействуют с храповиком 12 (они только скользят по нему). В результате рабочая жидкость из бака 24 через фильтр 30 по трубопроводу 29 низкого давления поступает в рабочую полость гидростартера, где подвергается сжатию. Под избыточным давлением рабочая жидкость подается в трубопровод 25 высокого давления, на котором в данным момент закрыт запорный клапан 26. Через ответвление 27 рабочая жидкость благодаря открытому обратному клапану 28 нагнетается в пневмогидроаккумулятор 23, подвергая компрессии предварительно закаченный в него инертный газ (азот, аргон и др.). Зарядку пневмогидроаккумулятора производят до тех пор, пока давление в нем не достигнет номинальной величины. Давление в гидроаккумуляторе контролируется манометром 31. По достижении указанной величины давления устройство готово для запуска двигателя. Теперь для запуска двигателя достаточно открыть запорный клапан 26 и рабочая жидкость под давлением из гидроаккмулятора 23 поступает в рабочую полость гидростартера, где гидравлическая энергия потока рабочей жидкости преобразуется в механическую энергию вращения вала гидростартера, т.е. гидростартер с этого момента работает в режиме гидромотора. Его крутящий момент через цепную передачу, связывающую звездочки 7 и 13, передается храповику 12, а он, в свою очередь, через собачки 16 раскручивает коленчатый вал 15. Работа гидростартера в режиме гидромотора сопряжена с изменением направления вращения его вала. При этом вал 11 ручного привода 2 остается неподвижным, так как при помощи вилки 9 осуществляется расклинивание роликов 10 и тем самым происходит разобщение вала 11 от вала-шестерни 8, которая теперь вращается вхолостую. Отработанная в гидростартере рабочая жидкость через трубопровод 29 низкого давления вновь поступает в бак 24. В момент возгорания топлива в рабочих цилиндрах двигателя многократно возрастает частота вращения коленчатого вала 15, и в муфте свободного хода собачки 16 под воздействием центробежных сил выходят из зацепления с храповиком 12, разобщая кинематическую связь коленчатого вала двигателя с валом гидростартера. С этого момента коленчатый вал двигателя и вал гидростартера вращаются независимо друг от друга, причем последний вращается вхолостую до тех пор, пока не прекратится подача рабочей жидкости из гидоаккумулятора. Для экономии энергозатрат в устройстве следует предусмотреть быстродействующий запорный клапан, закрываемый в момент запуска двигателя. Устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания значительно проще известных устройств, так как отпадает необходимость в использовании ручного высоконапорного насоса для зарядки гидроаккмулятора.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее гидростартер, выполненный в виде обратимой гидромашины, насос с ручным приводом, муфту свободного хода, бак с рабочей жидкостью, пневмогидроаккумулятор и трубопроводы высокого и низкого давления с запорными органами, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, оно снабжено обгонной роликовой ординарной муфтой двустороннего действия с шестерней, цепной передачей и блоком из зубчатого колеса и двух звездочек, первая из которых установлена на муфте свободного хода, а вторая на валу гидростартера и выполнена заодно с зубчатым колесом, муфта свободного хода установлена на коленчатом валу двигателя, ручной привод связан через зацепление шестерня - зубчатое колесо с гидростартером, который через цепную передачу подсоединен к муфте свободного хода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru

Способ и устройство запуска двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для запуска двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизелей, при низких температурах окружающей среды. Способ запуска двигателя включает предварительное аккумулирование механической энергии в маховике и затем передачу ее на коленчатый вал двигателя. При этом одновременно с аккумулированием энергии в маховике производят подогрев пусковой порции воздуха путем принудительного его движения в замкнутом контуре, а подачу воздуха в двигатель осуществляют одновременно с передачей механической энергии маховика на коленчатый вал. Устройство запуска двигателя содержит маховик, который соединен управляемой муфтой с коленвалом и через обгонную муфту с устройством для его раскрутки, и снабжено подогревателем воздуха, включающим компрессор и ресивер. Приводной вал компрессора связан с маховиком, его выходной патрубок соединен с ресивером. На выходном патрубке ресивера установлен двухпозиционный пневмораспределитель, к которому подсоединены заборный трубопровод двигателя, входной патрубок компрессора подогревателя и дренажный патрубок. Управляемая муфта и рычаг переключения пновмораспределителя кинематически связаны между собой. Изобретение обеспечивает улучшение условий для образования топливо-воздушной смеси и ее воспламенения, что повышает надежность запуска. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для запуска двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизелей, при низких температурах окружающей среды.

Широко известен способ запуска двигателя внутреннего сгорания путем непосредственной передачи крутящего момента коленчатому валу от специального пускового двигателя (стартера), питающегося от электрической аккумуляторной батареи (см. Взоров В.А., Адамович А.В. Тракторные дизели: Справочник. М.: Машиностроение, 1981, с. 401 - 407). Однако использование этого способа запуска в зимнее время является неэффективным, так как с понижением температуры возрастает вязкость масла и крутящий момент, необходимый для проворачивания коленчатого вала, увеличивается в 3 - 4 раза, что требует больших затрат элеткроэнергии. Известен инерционный стартер-генератор для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий стартер, расположенный в картере маховик, ротор и муфту сцепления магнитного типа, обеспечивающую соединение и разъединение ротора с маховиком (авт. св. СССР N 1588897, кл. F 02 N 5/04, 1990). Для данного устройства характерны низкий КПД использования аккумулированной в маховике энергии для целей запуска двигателя при повышенных температурах окружающей среды и невысокая надежность при запуске в зимнее время. Наиболее близким аналогом предлагаемого способа, выбранным в качестве прототипа, является способ запуска двигателя внутреннего сгорания путем использования кинематической энергии специальных вращающихся масс, сущность которого заключается в том, что предназначенная для запуска двигателя механическая энергия предварительно сообщается специальному устройству-маховику путем его раскрутки с помощью маломощного стартера или вручную [1]. Для запуска двигателя с помощью специальной муфты соединяют вал маховика с коленчатым валом двигателя. После запуска двигателя отсоединяют валы друг от друга, например, с помощью обгонной муфты и маховик получает возможность свободного выбега. Общими существенными признаками известного способа и предлагаемого являются предварительное аккумулирование механической энергии в маховике и затем передача ее на коленчатый вал двигателя. При осуществлении способа-прототипа при низких температурах окружающей среды требуется предварительный прогрев двигателя, например, путем заливки в систему охлаждения горячей воды. Это обусловлено тем, что при низких температурах ухудшаются условия воспламенения топлива и увеличиваются потери на трение из-за возрастания вязкости масла. Все это приводит к снижению надежности и увеличению времени запуска двигателя. Известное устройство для запуска двигателя внутреннего сгорания, выбранное в качестве прототипа, содержит маховик, соединенный муфтой с коленчатым валом запускаемого двигателя, устройство для раскрутки маховика, состоящее из электрической машины и аккумуляторной батареи, и обгонные муфты, обеспечивающие отключение устройства разгона маховика по достижении им пусковой готовности и размыкание цепи маховик-коленчатый вал при запуске двигателя [2] . Общими существенными признаками известного устройства и предлагаемого технического решения являются наличие маховика, соединенного управляемой муфтой с коленчатым валом запускаемого двигателя, устройства для раскрутки маховика и обгонной муфты. Известное устройство обеспечивает только создание крутящего момента на коленчатом валу запускаемого двигателя. Однако, как известно, при низких температурах окружающей среды из-за поступления в цилиндры двигателя холодного воздуха ухудшаются условия для воспламенения топливо-воздушной смеси. Это приводит, во-первых, к снижению надежности запуска двигателя, а во-вторых, к увеличению времени запуска. Невозможность обеспечить воспламенение топливо-воздушной смеси при запуске двигателя является существенным недостатком известного устройства - прототипа. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа запуска двигателя внутреннего сгорания, в котором путем повышения температуры и давления воздуха в цилиндре двигателя обеспечивается сокращение периода задержки воспламенения топлива и увеличение коэффициента наполнения цилиндров в процессе запуска и за счет этого повышается надежность и экологичность запуска двигателя при низких температурах, а также сокращается время запуска. Поставленная задача решается тем, что в способе запуска двигателя, включающем предварительное аккумулирование механической энергии в маховике и затем передачу ее на коленчатый вал двигателя, согласно изобретению одновременно с аккумулированием механической энергии в маховике производят подогрев пусковой порции воздуха, для чего обеспечивают принудительное его движение в замкнутом контуре, а его подачу в двигатель осуществляют при повышенном давлении одновременно с передачей механической энергии маховика на коленчатый вал. В основу изобретения поставлена также задача усовершенствования устройства запуска двигателя внутреннего сгорания, в котором путем введения новых конструктивных элементов и их связей с маховиком и двигателем обеспечивается повышение температуры и давления пусковой порции воздуха и за счет этого повышается надежность и экологичность запуска двигателя, а также сокращается время запуска при низких температурах. Поставленная задача решается тем, что устройство запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащее маховик, соединенный управляемой муфтой с коленчатым валом запускаемого двигателя, устройство для раскрутки маховика и обгонную муфту, согласно изобретению снабжено рециркуляционным подогревателем воздуха, включающим напорный агрегат и ресивер, при этом приводной вал напорного агрегата связан с маховиком, а его выходной патрубок соединен с ресивером, на выходном патрубке которого установлен двухпозиционный пневмораспределитель, к которому подсоединены заборный трубопровод двигателя и входной патрубок напорного агрегата подогревателя. Кроме того, двухпозиционный пневмораспределитель и управляемая муфта связаны между собой, например кинематически. Наличие в предлагаемом устройстве рециркуляционного подогревателя воздуха и указанная выше конструктивная связь его элементов с маховиком и двигателем позволяют одновременно с аккумулированием механической энергии в маховике производить подогрев порции воздуха и осуществлять его подачу в двигатель при повышенном давлении одновременно с передачей механической энергии маховика на коленчатый вал, т.е. реализовать предлагаемый способ. Это позволяет сделать вывод, что изобретения связаны между собой настолько, что они образуют единый изобретательский замысел (единство изобретения). Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что, во-первых, одновременно с аккумулированием механической энергии в маховике (раскруткой маховика) производят подогрев воздуха для двигателя, во-вторых, подачу этого воздуха осуществляют в цилиндре двигателя при повышенном давлении и, в-третьих, эту подачу осуществляют одновременно с передачей механической энергии маховика на коленчатый вал двигателя. Подача подогретого воздуха при повышенном давлении в цилиндры двигателя одновременно с раскруткой его коленчатого вала с помощью маховика благоприятствует процессам смесеобразования, связанным с нагреванием и испарением топлива, а также диффузией его паров. Повышение давления поступающего в двигатель воздуха создает благоприятные условия для протекания процесса наполнения цилиндров двигателя, так как уменьшаются относительные потери давления при поступлении воздуха в цилиндр, уменьшается коэффициент остаточных газов и увеличивается коэффициент наполнения цилиндров. Вследствие этого сокращается период задержки воспламенения топлива и создаются более благоприятные условия для самого процесса сгорания топливо-воздушной смеси, что приводит к повышению надежности и экологичности запуска двигателя. Таким образом, напорная подача подогретого воздуха одновременно с раскруткой коленвала уменьшает время запуска двигателя. Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемое устройство имеет следующие отличительные существенные признаки: 1) наличие рециркуляционного подогревателя воздуха, включающего напорный агрегат и ресивер; 2) связь вала напорного агрегата с маховиком и соединение его выходного патрубка с ресивером; 3) установка на выходном патрубке ресивера двухпозиционного пневмораспределителя, соединяющего ресивер с заборным трубопроводом двигателя или входным патрубком напорного агрегата; 4) связь (кинематическая) между управляемой муфтой и двухпозиционным пневмораспределителем. Первые три из указанных признаков являются достаточными во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, а последний характеризует изобретение в конкретной форме его выполнения. Наличие в устройстве запуска рециркуляционного подогревателя и связь приводного вала его напорного агрегата с маховиком позволяет повысить температуру и давление пусковой порции воздуха одновременно с раскруткой маховика. Установка на выходном патрубке ресивера двухпозиционного пневмораспределителя обеспечивает подачу подогретого воздуха при повышенном давлении в цилиндры двигателя при передаче крутящего момента от маховика на коленчатый вал двигателя. Подача воздуха при повышенных температуре и давлении в цилиндры двигателя, как указывалось выше, приводит к улучшению условий для образования топливо-воздушной смеси и ее воспламенения, что повышает надежность запуска. Следует отметить, что подача воздуха повышенного давления в цилиндры обеспечивается практически до полного использования запаса энергии в маховике, оставшегося после его отключения от коленчатого вала. Это приводит к увеличению коэффициента наполнения цилиндров и улучшению рабочего процесса двигателя в начальный после запуска период времени, что также повышает надежность и улучшает экологичность запуска. Наличие связи между двухпозиционным пневмораспределителем и управляемой муфтой упрощает операцию одновременной подачи подогретого воздуха в цилиндры и передачи механической энергии маховика на коленчатый вал двигателя. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство запуска ДВС содержит маховик 1 и устройство 2 для раскрутки, соединенные между собой через обгонную муфту 3. В качестве устройства 2 для раскрутки маховика 1 может быть использован маломощный стартер. Маховик 1 через обгонную муфту 4, управляемую муфту 5, механическую передачу из шестерен 6 и 7 и маховик 8 ДВС соединен с коленчатым валом 9, на котором установлен шатун 10 с поршнем 11, размещенным в цилиндре 12 двигателя внутреннего сгорания. Устройство для запуска ДВС снабжено рециркуляционным подогревателем воздуха, включающим напорный агрегат (компрессор) 13 и ресивер 14. Приводной вал 15 компрессора 13 через механическую передачу из шестерен 16 и 17 соединен с валом маховика 1. Выходной патрубок 18 компрессора 13 соединен с ресивером 14. На выходном патрубке 19 ресивера 14 установлен двухпозиционный пневмораспределитель 20, к которому подсоединены входной патрубок 21 компрессора 13 и через трубопровод 22 и форсунку 23 заборный (всасывающий) трубопровод 24 ДВС. Управляемая муфта 5 имеет рычаг переключения 25, а двухпозиционный пневмораспределитель - рычаг переключения 26. Управляемая муфта 5 и двухпозиционный пневмораспределитель 20 связаны между собой кинематической связью 27. Двухпозиционный пневмораспределитель содержит клапанный узел, выполненный в виде штока 28 с установленными на нем двумя золотниками 29 и 30, расположенными напротив выходных отверстий канала 31, который связан с выходным патрубком 19 ресивера 14, и золотником 32, обеспечивающим в совокупности с седлом 33 клапана соединение входного патрубка 21 компрессора с дренажным патрубком 34 пневмораспределителя 20 при пусковом положении рычага 26. Способ запуска ДВС осуществляется следующим образом. От стороннего источника энергии пониженной мощности, например стартера или вручную, производят раскрутку маховика до оборотов, соответствующих пусковым при данной температуре окружающей среды. Одновременно с раскруткой маховика с помощью подсоединенного к нему компрессора осуществляют принудительное движение пусковой порции воздуха по замкнутому контуру при повышенном давлении. Из-за разного рода потерь, связанных с торможением воздуха при его движении, он нагревается. Когда обороты маховика достигают необходимой величины, его с помощью муфты соединяют с коленчатым валом ДВС и одновременно подают нагретый воздух в цилиндры двигателя, для чего соединяют замкнутый контур, по которому двигался воздух, с заборным трубопроводом двигателя, сообщая при этом входной патрубок компрессора с атмосферой. После запуска двигателя маховик отсоединяют от коленчатого вала, а оставшуюся энергию маховика используют для вращения приводного вала компрессора, что обеспечивает в течение некоторого времени после запуска наддув цилиндров при повышенном давлении, что увеличивает полноту сгорания топлива. Способ реализуется предложенным устройством запуска ДВС, которое работает следующим образом. При отключенной управляемой муфте 5 и смещении штока 28 клапанного узла двухпозиционного пневмораспределителя 20 в крайнее левое положение (как изображено на чертеже) включают привод 2, который через обгонную муфту 3 раскручивает маховик 1. Одновременно крутящий момент от устройства 2 через механическую передачу из шестерен 16 и 17 на приводной вал 15 компрессора 13. Давление воздуха на выходе из компрессора 13 повышается и осуществляется напорное движение воздуха по замкнутому газодинамическому тракту "выходной патрубок 18 компрессора 13 - ресивер 14 - выходной патрубок 19 ресивера 14 - канал 31 двухпозиционного пневмораспределителя 20 - входной патрубок 21 компрессора 13". В процессе движения воздуха разного рода потери, связанные с его торможением, становятся источником тепла. Воздух подогревается. При достижении маховиком 1 пусковых оборотов и соответствующем разогреве воздуха в ресивере 14 привод 2 отключают и обгонная муфта 3 размыкает кинематическую цепь "привод 2 - маховик 1". Для осуществления запуска ДВС рычагами 25 и 26 осуществляют одновременное включение муфты 5 и переключение двухпозиционного пневмораспределителя 20 (рычагом 26) в пусковое положение. При переключении пневмораспределителя 20 шток 28 перемещается в крайнее правое положение, золотник 29 перекрывает выход из канала 31, а золотник 30, наоборот, открывает выход из канала 31 и тем самым открывает проход для воздуха из ресивера 14 в трубопровод 22, связанный с заборным трубопроводом 24 ДВС. При этом входной патрубок 21 компрессора 13 сообщается с атмосферой через открытый клапан 32, 33 и дренажный патрубок 34. При включении муфты 5 замыкается кинематическая цепь "маховик 1 - обгонная муфта 4 - управляемая муфта 5 - механическая передача из шестерен 6 и 7 - маховик 8 ДВА - коленчатый вал 9" и происходит раскрутка коленчатого вала 9 за счет использования предварительно накопленной в маховике 1 энергии. Одновременно из ресивера 14 через выходной патрубок 19, канал 31, трубопровод 22 и форсунку 23 подогретый воздух повышенного давления поступает во всасывающий (заборный) трубопровод 24 и далее в цилиндр 12 ДВС. При достижении коленчатым валом 9 пусковых оборотов происходит запуск ДВС. После запуска двигателя обгонная муфта 4 размыкает кинематическую цепь "маховик 1 - коленчатый вал 9" и вся оставшаяся в маховике 1 энергия передается через механическую передачу из шестерен 16 и 17 на приводной вал 15 компрессора 13, что обеспечивает в течение некоторого времени после запуска наддув цилиндров ДВС при повышенном давлении, что увеличивает полноту сгорания топлива.

Формула изобретения

1. Способ запуска двигателя внутреннего сгорания, включающий предварительное аккумулирование механической энергии в маховике и затем передачу ее на коленчатый вал двигателя, отличающийся тем, что одновременно с аккумулированием механической энергии в маховике производят подогрев пусковой порции воздуха, для чего обеспечивают принудительное его движение в замкнутом контуре, а подачу в двигатель осуществляют при повышенном давлении одновременно с передачей механической энергии маховика на коленчатый вал. 2. Устройство запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее маховик, соединенный управляемой муфтой с коленчатым валом запускаемого двигателя, устройство для раскрутки маховика и обгонную муфту, отличающееся тем, что оно снабжено рециркуляционным подогревателем воздуха, включающим напорный агрегат и ресивер, при этом приводной вал напорного агрегата связан с маховиком, а его выходной патрубок соединен с ресивером, на выходном патрубке которого установлен двухпозиционный пневмораспределитель, к которому подсоединены заборный трубопровод двигателя, входной патрубок напорного агрегата подогревателя и дренажный патрубок. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что двухпозиционный пневмораспределитель и управляемая муфта связаны между собой, например, кинематически.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru