Схема включения стартера двигателя внутреннего сгорания
INTERNAL COMBUSTION ENGINE STARTER CONNECTION CIRCUIT

Изобретение относится к области электротехники, в частности к схеме включения стартера двигателя внутреннего сгорания.
Широко известны схемы включения стартера двигателя внутреннего сгорания с запуском электростартером. Включение стартера осуществляется за счет подачи напряжения от аккумуляторной батареи на обмотку тягового реле, через ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ЗАЖИГАНИЯ.
При замыкании контактов ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ЗАЖИГАНИЯ, стартер тяговым реле подключается к аккумуляторной батарее, якорь тягового реле втягивается в электромагнит и вводит шестерню в зацепление с венцом маховика, и в конце хода замыкает силовые контакты в цепи питания электродвигателя.
При такой схеме включения возможно неконтролируемое время работы стартера и повторное включение при работающем двигателе, несоблюдение перерыва между запусками - что может вызвать быстрый разряд аккумуляторной батареи, тепловой перегрев и разрушение. Это является недопустимым случаем и недостатком, т.к. снижается надежность, долговечность и удобство пользования.
В качестве аналогов можно рассмотреть следующие схемы включения стартера.
Например, схема включения стартера в подвесных лодочных моторах (серии «YAMAHA» с электрозапуском, в частности «YAMAHA-25B /30HWS» [6A9-288199-RC] совместно с пультом дистанционного управления (ДУ) «YAMAHA-703» [703-28199-33], описанная в руководстве по эксплуатации Компании «YАМАНА» Motor Go, Ltd, 2-е издание, февраль, 2010 г.). В этой схеме устранено случайное включение стартера только при работе двигателя внутреннего сгорания, в положении переключателя рабочего хода «Вперед» или «Назад», путем введения в цепь запуска (включения) стартера размыкающих контактов - «Датчика нейтрали», а в положении переключателя РАБОЧИЙ ХОД - указанные недостатки не устраняются - о чем и имеется предупреждение в официальном руководстве по эксплуатации [6A9-28199-RC].
Этот недостаток устраняется, например, в схеме выключателя зажигания автомобиля ВАЗ-2108 2108-3704005, в котором имеется блокировочное устройство против повторного включения стартера, где повторный поворот ключа из положения «Зажигание» в положение «Стартер» возможен только после предварительного возвращения ключа в положение «Выключено». Благодаря такому устройству, предотвращается включение стартера при работающем двигателе. В последующих моделях сделано так, что при включении стартера ток на тяговое реле проходит через контакты вспомогательного блокировочного реле. Недостатком является отсутствие ограничения времени работы стартера и перерыва между пусками.
В схемах управления стартером на автомобилях применяются электронные устройства, например, в автомобилях ВАЗ электронное устройство 2612.3747 для автоматического отключения и блокировки стартера. Устройство выполнено на пяти транзисторах и состоит из усилителя-ограничителя, преобразователя частоты в напряжение, усилителя и триггера. После неудачной попытки пуска стартер включается только после предварительного перевода выключателя стартера в положение «0» - ВЫКЛЮЧЕНО. Схема электронного устройства 2612.3747 автомобиля ВАЗ исключает включение стартера при вращении коленчатого вала работающего двигателя.
Основные недостатки этого устройства - использование источника питания, большие габариты и сложность схемы, что ухудшает надежность.
В качестве прототипа предлагаемой схемы используется известная схема включения стартера двигателя внутреннего сгорания - патент RU 2244153 С2, МПК F02N 11/08, в которой имеется аккумуляторная батарея 1, включатель стартера 2, электродвигатель 3 постоянного тока, тяговое реле, имеющее втягивающую 4 и удерживающую 5 обмотки, и силовые контакты 6.
Недостатком прототипа является то, что в этой схеме включение стартера при работающем двигателе внутреннего сгорания не исключается, а также, отсутствуют элементы ограничения времени работы стартера и соблюдение минимального времени перерыва между ними, что ухудшает надежность и долговечность.
Задачей изобретения является создание схемы включения стартера, позволяющей исключить включение стартера при работающем двигателе внутреннего сгорания, а также исключить использование источника питания, обеспечить минимальнодопустимое время между запусками.
Техническим результатом использования предлагаемой схемы будет повышение надежности и долговечности двигателя внутреннего сгорания.
Поставленная задача решена тем, что в схеме включения стартера двигателя внутреннего сгорания, содержащей аккумуляторную батарею, включатель стартера, электродвигатель постоянного тока, и тяговое реле, имеющее силовые контакты, удерживающую и втягивающую обмотки, согласно изобретению последовательно с включателем стартера включены нормально замкнутые контакты блокировочного реле, обмотка которого одним выводом подключена к выходу генератора через диод, к которому подключен катод параллельного стабилизатора, вход времязадающей цепи, и сглаживающий конденсатор, другой вывод которого и один вывод времязадающей цепи соединены с массой, а выход времязадающей цепи соединен с управляющим входом параллельного стабилизатора напряжения, анод которого через резистор соединен с массой, и управляющим входом тиристора, а к аноду тиристора подключен второй вывод обмотки блокировочного реле, при этом катод тиристора соединен с массой.
Схема включения стартера поясняется чертежом. Схема включения стартера двигателя внутреннего сгорания содержит аккумуляторную батарею 1, включатель стартера 2, собственно сам стартер 10, содержащий удерживающую 4 и втягивающую 5 обмотки, силовые 6 и дополнительные контакты 7, электродвигатель 3, нормально замкнутые контакты 8, блокировочного реле 9, блокировочное реле 9, тиристор 16, к управляющему электроду которого подключен резистор 19, соединенный с массой, и выход параллельного стабилизатора напряжения 11, (например регулируемый стабилитрон К1243ЕР1 AT или TL431) имеющего напряжение стабилизации ниже установившейся амплитуды входных импульсов с генератора, при нормальном запуске двигателя внутреннего сгорания, подключен к времязадающей цепи, состоящей из резисторов 13, 14, и конденсатора 15, постоянная времени заряда и которой определяет при запуске допустимое время работы стартера и при разряде время перерыва между запусками.
Описание работы схемы стартера двигателя внутреннего сгорания
В исходном состоянии, в момент замыкания контактов включателя стартера 2, тиристор 16 закрыт, контакты 8 блокировочного реле 9 замкнуты, ток от аккумуляторной батареи поступает на стартер, и при этом происходит типовой процесс запуска двигателя внутреннего сгорания. Если двигатель внутреннего сгорания нормально запустился, то с выхода генератора 18 ток через выпрямительный диод 12 поступает на сглаживающий конденсатор 17, регулируемый стабилизатор 11 и времязадающую цепь 13, 14, 15. При достижении напряжения на выходе времязадающей цепи амплитуды более чем, напряжение открывания регулируемого стабилизатора 11, через него начинает протекать ток, который на резисторе 19 создает падение напряжения, открывающее тиристор 16, и при этом срабатывает блокировочное реле 9, размыкая нормально замкнутые контакты 8 в цепи запуска двигателя внутреннего сгорания, чем обеспечивается блокирование повторного запуска стартера 10 двигателя внутреннего сгорания и обеспечивается минимальное время между повторным запуском, который становится возможным только при остановке двигателя внутреннего сгорания и приходе в исходное состояние времязадающих цепей.