СИСТЕМА ДВУХРЕЖИМНОГО ЭЛЕКТРОСТАРТЕРНОГО ПУСКА ДВС
ICE TWO-MODE ELECTRIC STARTER SYSTEM

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к устройствам электростартерного пуска ДВС, и может быть использовано на автономных и стационарных установках, где используются ДВС. Известна система электростартерного пуска ДВС, содержащая электростартер, втягивающее реле с замыкающими контактами, муфту свободного хода с зубчатым колесом (Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей и тракторов. М., Машиностроение, 2007, с.137). Вышеуказанная система электростартерного пуска не обеспечивает надежный пуск в зимнее время из-за того, что запуск самого стартера и зацепление его шестерни с венцом маховика ДВС происходит одновременно. Это требует очень большой пиковой мощности от батареи в момент пуска в зимнее время. Отдача энергии батареи снижается вследствие увеличения ее внутреннего сопротивления и снижения емкости, а момент сопротивления прокручиванию коленчатого вала ДВС резко увеличивается из-за повышения вязкости масла.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является система двухэтапного электростартерного пуска ДВС, содержащая электростартер, аккумуляторную батарею, устройство управления пуском, электромагнитную муфту, которая механически соединяет вал электростартера с шестерней привода (Патент РФ №2320888, МПК F02N 15/02, опубл. 27.03.2008 г. Бюл. №9). Однако указанная система имеет недостатки: при двухэтапном пуске возникает ударная нагрузка, отрицательно влияющая на элементы системы пуска, что приводит к снижению их ресурса.
Технической задачей изобретения является повышение надежности пуска ДВС, срока службы системы пуска, снижение энергозатрат.
Техническим результатом является то, что система двухрежимного электростартерного пуска ДВС снабжена планетарным редуктором, установленным между электростартером и приводной шестерней. Планетарный редуктор обеспечивает две скорости вращения вала электростартера, благодаря этому рационально используется энергия аккумуляторной батареи, особенно в зимнее время, и производится успешный запуск ДВС. Первоначально коленчатый вал ДВС вращается электростартером через планетарный редуктор на малой скорости вращения, все вращающиеся и движущиеся элементы ДВС страгиваются с места на этой малой скорости вращения, которая не требует высокой мощности от системы пуска. При этом моторное масло разжижается, его вязкость значительно уменьшается, что ведет к снижению момента сопротивления провертыванию коленчатого вала ДВС. Затем планетарный редуктор переключается на более высокую, требуемую для пуска ДВС скорость вращения коленчатого вала и осуществляется запуск ДВС.
На чертеже представлена схема системы двухрежимного электростартерного пуска ДВС. Она содержит аккумуляторную батарею 1, электростартер 2, втягивающее реле 3 с замыкающим контактом 4 и обмоткой 5; устройство 6 управления пуском в виде переключателя на три положения, рычаг 7 привода шестерни, электромагнитную муфту 8 с обмоткой 9 и подвижной полумуфтой 10 на шлицах, планетарный редуктор, состоящий из коронной шестерни 11, солнечной шестерни 12, сателлита 13 и водила 14; шестерню 15 привода, возвратную пружину 16, венец 17 маховика ДВС, прижимную пружину 18 и корпус 19 системы пуска.
Система двухрежимного электростартерного пуска ДВС работает следующим образом. Сначала электростартер 2 запускается на пониженной, в 1,5-2 раза ниже нормы скорости вращения вала шестерни 15. Для этого устройство 6 управления переводится в положение II срабатывает втягивающее реле 3 и рычагом 7 привода вводит в зацепление шестерню 15 с венцом 17 маховика ДВС и одновременно своим замыкающим контактом 4 включает электростартер 2, который через коронную шестерню 11, сателлит 13 и водило 14 приводит во вращение с помощью шестерни 15 венец 17 маховика ДВС. При этом солнечная шестерня 12 заторможена полумуфтой 10, прижатой пружиной 18 к корпусу 19 системы пуска. В этом режиме электростартер 2 работает в течение 10-15 с, в зависимости от мощности ДВС и температуры окружающего воздуха, пока не снизится вязкость моторного масла и не активизируется электролит в аккумуляторной батарее. Затем устройство 6 управления переводится в положение III, срабатывает электромагнитная муфта 8 и, преодолевая сопротивление прижимной пружины 18, соединяет полумуфту 10 с коронной шестерней 11, происходит блокировка коронной и солнечной шестерен. После этого все элементы планетарного редуктора вращаются как единое целое, передаточное число редуктора становится равным 1:1. Коленчатый вал вращается с номинальной скоростью и производится запуск ДВС. После запуска устройство управления 6 переводится в положение I, шестерня 15 возвратной пружиной 16, а полумуфта 10 прижимной пружиной 18 возвращаются в первоначальное состояние и вся система переходит в исходное состояние. Предлагаемая система двухрежимного электростартерного пуска ДВС обеспечивает две скорости вращения коленчатого вала ДВС, позволяет рационально использовать энергию аккумуляторной батареи и успешно запустить ДВС.