RU2116498C1 - Method of and device for starting internal combustion engine - Google Patents
Method of and device for starting internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2116498C1 RU2116498C1 RU93028346A RU93028346A RU2116498C1 RU 2116498 C1 RU2116498 C1 RU 2116498C1 RU 93028346 A RU93028346 A RU 93028346A RU 93028346 A RU93028346 A RU 93028346A RU 2116498 C1 RU2116498 C1 RU 2116498C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- cylinder
- charging
- engine
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием. The invention relates to mechanical engineering, mainly to internal combustion engines (ICE) with spark ignition.
Известно, что для автомобильного двигателя, оборудованного системой впрыска, например, с электронным управлением, большое значение имеет состояние аккумуляторной батареи и ее контактов. Если батарея не обладает необходимой емкостью, то в процессе пуска двигателя, особенно при низких температурах, напряжение на ее клеммах может упасть до 7-8 В. В этом случае существенно изменяются характеристики электронных блоков и электромагнитных форсунок, в результате чего запуск двигателя будет затруднен. Большое падение напряжения может сделать запуск вообще невозможным, так как стартерный пуск двигателя забирает на себя почти весь ток батарей. Несколько попыток пуска стартером приводит батарею к разрядке. То же относится и к пуску карбюраторного двигателя стартером от аккумуляторной батареи, что приводит к ослаблению искры зажигания. It is known that for an automobile engine equipped with an injection system, for example, with electronic control, the state of the battery and its contacts is of great importance. If the battery does not have the necessary capacity, then during the engine starting process, especially at low temperatures, the voltage at its terminals can drop to 7-8 V. In this case, the characteristics of the electronic units and electromagnetic injectors change significantly, as a result of which the engine will be difficult to start. A large voltage drop can make starting impossible at all, since starting the engine takes almost all of the battery current. A few attempts to start the starter leads the battery to discharge. The same applies to starting the carburetor engine with a starter from the battery, which leads to a weakening of the spark.
Известен способ пуска двигателя сжатым воздухом. Пуск дизеля осуществляется электростартером или сжатым воздухом. Обе системы пуска независимы друг от друга. A known method of starting the engine with compressed air. The diesel engine is started by electric starter or compressed air. Both starting systems are independent of each other.
Система пуска дизеля сжатым воздухом из воздухораспределителя, воздухопроводов, пусковых клапанов, запорного крана и баллона. Сжатый воздух из объектовой системы поступает к воздухораспределителю, из воздухораспределителя поступает к пусковым клапанам, установленным в резьбовых втулках головок цилиндров со стороны впуска, и через них в цилиндры дизеля. The system for starting a diesel engine with compressed air from an air distributor, air ducts, start valves, shut-off valve and cylinder. Compressed air from the object system enters the air distributor, from the air distributor it enters the start valves installed in the threaded bushings of the cylinder heads on the intake side, and through them into the diesel cylinders.
Разрядка батареи или выход из строя компрессора, которые как правило быстро изнашиваются, делает систему пуска от батареи сжатым воздухом неработоспособной. A low battery or compressor failure, which usually wears out quickly, makes the compressed-air starter system inoperative.
Возникает вопрос внедрения надежного и простого устройства для зарядки пускового баллона сжатым воздухом-газом. Для упрощения устройства двигателя и во избежание установки компрессора иногда для пуска в ход дизельных двигателей небольшой мощности применяют не сжатый воздух, а отработавшие газы высокого давления. Пусковые резервуары для этой цели заряжаются отработавшими газами самим двигателем во время его работы. Зарядка производится с помощью специального газоотборного клапана, помещающегося в крышке цилиндра. Газоотборный клапан позволяет в период наибольшего давления в цилиндре двигателя, т. е. в начале расширения, перепускать часть газа из цилиндра в пусковой резервуар и заряжать резервуар сжатым газами. The question arises of introducing a reliable and simple device for charging a launch balloon with compressed air-gas. To simplify the arrangement of the engine and to avoid installing a compressor, sometimes high-pressure exhaust gases are used instead of compressed air to start low-powered diesel engines. Starting tanks for this purpose are charged with exhaust gases by the engine itself during its operation. Charging is carried out using a special gas sampling valve located in the cylinder cover. The gas sampling valve allows, during the period of the highest pressure in the engine cylinder, i.e., at the beginning of the expansion, to bypass part of the gas from the cylinder into the starting tank and charge the tank with compressed gases.
Зарядка баллона отработавшими газами производится обычно в несколько приемов, так как газоотборный клапан и трубопровод при зарядке сильно нагревается и для их охлаждения зарядку приходится прерывать. Exhaust gas cylinders are usually charged in several stages, since the gas sampling valve and pipeline become very hot during charging and must be interrupted to cool them.
Пуск двигателя отработавшими газами принципиально ничем не отличается от пуска сжатым воздухом. Существенным недостатком этого способа пуска является то, что в первый период работы двигателя цилиндр заполняется не чистым воздухом, а поэтому сгорание топлива при первых оборотах не будет полным до тех пор, пока цилиндры не очистятся от пусковых газов (Бирюков В.К. Судовые ДВС. Л.: Речной транспорт, 1955, с.208). Starting the engine with exhaust gases is basically no different from starting with compressed air. A significant drawback of this method of starting is that the cylinder is not filled with clean air during the first period of engine operation, and therefore the fuel combustion at the first revolutions will not be complete until the cylinders are clean of starting gases (Biryukov V.K. Shipboard ICEs. L .: River transport, 1955, p.208).
Известен способ пуска двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, как с впрыском топлива через форсунки, так и с подачей топлива через карбюратор, включающий подачу в цилиндры сжатого газа в соответствии с порядком работы в начале такта расширения и с воздействием газа на поршни и приведением во вращение коленчатого вала, причем сжатый газ с воздухом, производимый самим двигателем при его работе, подается из пускового баллона открытием запорного крана, после первых вспышек подачу газа из баллона прекращают, а используют цилиндр в режиме работы компрессора, затем двигателя или только двигателя. (см. авт.св. СССР N 1474313, кл. F 02 N 9/04, 1989). There is a method of starting an internal combustion engine with spark ignition, both with fuel injection through nozzles and with a fuel supply through a carburetor, including supplying compressed gas to the cylinders in accordance with the operating procedure at the beginning of the expansion stroke and with the action of gas on the pistons and putting into rotation the crankshaft, and the compressed gas with air produced by the engine during its operation is supplied from the starting cylinder by opening the shut-off valve, after the first outbreaks the gas supply from the cylinder is stopped, and a cylinder is used compressor operation, then only the engine or motor. (see ed. St. USSR N 1474313, class F 02 N 9/04, 1989).
Из указанного авт. св. СССР N 1474313 известно и устройство для пуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее воздухогазопроводы, воздухогазораспределитель, кран управления с пусковым баллоном и электрическую схему управления. From the specified author. St. USSR N 1474313 is also known a device for starting an internal combustion engine containing air and gas pipelines, an air and gas distributor, a control valve with a starting cylinder and an electric control circuit.
Однако применение воздушного пуска на двигателе с искровым зажиганием затруднено. Во-первых, не находится места для размещения клапанов пуска в цилиндровой головке. Во-вторых, выполнение канала между камерой сжатия и клапаном создает технологические и технические затруднения, например, требуется уменьшение степени сжатия на величину канала, образуется недоступность к клапанам и т.д. However, the use of air starting on a spark ignition engine is difficult. Firstly, there is no place to place the start valves in the cylinder head. Secondly, the implementation of the channel between the compression chamber and the valve creates technological and technical difficulties, for example, it requires a decrease in the compression ratio by the size of the channel, inaccessibility to the valves is formed, etc.
Воздушный пуск двигателя с искровым зажиганием полностью зависит от обеспечения системы сжатым воздухом, конструкции узлов и элементов, их места размещения, обеспечивающих работоспособностью и надежность. Поэтому в предлагаемом изобретении основное внимание обращено к способу и устройству для получения сжатого воздуха-газа. The air start of the engine with spark ignition is completely dependent on the provision of the system with compressed air, the design of the units and elements, their location, ensuring operability and reliability. Therefore, the present invention focuses on a method and apparatus for producing compressed air-gas.
Задачей настоящего изобретения является создание системы пуска для двигателя с искровым зажиганием, а также производство по меньшей мере одним цилиндром двигателя при его работе сжатого воздуха-газа (смеси), необходимого для цилиндрового пуска пневмотормозов, пневмодверей, накачивания колес, сифонной мойки, покраски и т.д., возможность зарядки пускового баллона без снижения этим цилиндром мощности, а также по возможности избежать изменения конструкции двигателя и вмешательство в его производство, осуществить получение сжатого воздуха без примеси отработавших газов или сгорания рабочей смеси без остатков вредных частиц, исключить установку на двигатель компрессора, при этом повысить надежность пуска, обеспечить взаимозаменяемость узлов и комплектующих деталей. Для удовлетворения общественной потребности применить цилиндровый пуск как для ДВС с впрыском топлива, так и для ДВС с карбюратором. The objective of the present invention is to provide a starting system for a spark ignition engine, as well as producing at least one cylinder of the engine during its operation of compressed air-gas (mixture) necessary for the cylinder starting of air brakes, air doors, pumping wheels, siphon washing, painting, etc. .d., the possibility of charging the launch cylinder without reducing the power of this cylinder, and also, if possible, to avoid changes in the design of the engine and interference in its production, to produce compressed air without impurities of exhaust gases or combustion of the working mixture without residues of harmful particles, exclude the installation of a compressor on the engine, at the same time increase the reliability of start-up, ensure interchangeability of components and components. To meet the public need, apply a cylinder start for both ICE with fuel injection, and for ICE with a carburetor.
Поставленная задача решается тем, что способ пуска двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием, как с впрыском топлива через форсунку, так и с карбюратором, включает подачу в цилиндры сжатого газа в соответствии с порядком работы в начале такта расширения и с воздействием газа на поршни и приведением во вращение коленчатого вала, причем сжатый газ с воздухом, производимый самим двигателем при его работе, подается из пускового баллона открытием запорного крана, после первых вспышек подачу газа из баллона прекращают и используют цилиндр в режиме работы компрессора, затем двигателя или только двигателя, причем сжатый газ с воздухом подают через свечи зажигания для пуска, имеющие клапаны пуска, а зарядку баллонов производимой двигателем смеси воздуха и газа осуществляют через свечу зажигания для зарядки, снабженную обратнопусковым, перепускным и воздухогазоотборным клапанами, воздухогазоотборный клапан открывают электромагнитом, а закрывают при помощи пружины. The problem is solved in that the method of starting an internal combustion engine with spark ignition, both with fuel injection through an injector and with a carburetor, includes supplying compressed gas to the cylinders in accordance with the operating procedure at the beginning of the expansion stroke and with the action of gas on the pistons and bringing in rotation of the crankshaft, and the compressed gas with air produced by the engine itself during its operation is supplied from the starting cylinder by opening the shut-off valve, after the first flashes, the gas supply from the cylinder is stopped and use the cylinder is in the operating mode of the compressor, then the engine or only the engine, and compressed gas with air is supplied through the spark plugs for starting, having start valves, and the cylinders of the mixture of air and gas produced by the engine are charged through the spark plug for charging, equipped with a return, bypass and gas valves, the gas valve is opened with an electromagnet, and closed with a spring.
В камере второй ступени на выходе создается запирающее усилие, эквивалентное давлению в цилиндре, в ней сжатая зажженная смесь сжимается вторично давлением расширения следующей вспышки, в результате часть газа поступает в баллон, а оставшаяся часть удаляет отработавшие газы обратно в цилиндр. In the chamber of the second stage, a blocking force is created at the outlet, equivalent to the pressure in the cylinder, in it the compressed ignited mixture is compressed again by the expansion pressure of the next flash, as a result, part of the gas enters the cylinder, and the remaining part removes the exhaust gases back to the cylinder.
Для пневматического привода в двигателе с впрыском топлива на время работы цилиндра в режиме компрессора устраняют давление на сжатый воздух тактом расширения, для чего отключают впрыск топлива. For a pneumatic drive in an engine with fuel injection, the pressure on the compressed air is eliminated by the expansion stroke for the duration of the cylinder in compressor mode, for which the fuel injection is turned off.
Для зарядки пускового баллона сжатым воздухом, затем газом используют наибольшее давление в начале расширения, образующееся вспышкой в цилиндре. To charge the launch balloon with compressed air, then the gas uses the highest pressure at the beginning of expansion, which is formed by a flash in the cylinder.
Для выравнивания мощности в цилиндр зарядки увеличивают количество топлива, например, увеличением длительности открытия клапана форсунки для выравнивания мощности цилиндра зарядки с впрыском топлива от насосной секции, в ней увеличивают объем подачи топлива или осуществляют впрыск топлива во впускной тракт. To equalize the power in the charging cylinder, the amount of fuel is increased, for example, by increasing the duration of the nozzle valve opening to equalize the power of the charging cylinder with fuel injection from the pump section, the volume of fuel supply is increased in it or fuel is injected into the inlet tract.
Во избежание выброса поршнем горючей смеси во впускной тракт зарядку до определенного давления производят тактом сжатия с последующим переходом на зарядку тактом расширения вспышки. In order to avoid the piston ejecting a combustible mixture into the inlet tract, charging to a certain pressure is carried out with a compression stroke followed by a transition to charging with a flash expansion stroke.
В двигателе с карбюратором на время работы компрессора поступающую в цилиндр рабочую смесь на сгорание заменяют воздухом. In an engine with a carburetor for the duration of the compressor, the working mixture entering the cylinder for combustion is replaced by air.
Для получения без примеси отработавших газов сжатый воздух в баллоны нагнетается через клапан, запертый усилием ниже давления такта сжатия. To obtain exhaust gas without impurities, compressed air is pumped into the cylinders through a valve that is locked by an force below the pressure of the compression stroke.
При переводе цилиндра в режим двигателя открывают поступление рабочей смеси на сгорание, а зарядку проводят тактом расширения вспышки. When the cylinder is switched to engine mode, the flow of the working mixture to combustion is opened, and charging is carried out by the expansion stroke of the flash.
Для облегчения пуска двигателя при низких температурах сжатую смесь воздуха с газом подогревают или примешивают легковоспламеняющую жидкость. To facilitate starting the engine at low temperatures, the compressed air-gas mixture is heated or mixed with a flammable liquid.
Поставленная задача может быть решена и тем, что устройство для пуска двигателя внутреннего сгорания с искровым зажиганием содержит воздухогазопроводы, воздухогазораспределитель, кран управления с пусковым баллоном и электрическую схему управления, причем устройство снабжено свечами зажигания для пуска с клапанами пуска и по меньшей мере одной свечой зажигания для зарядки с обратнопусковым, перепускным и воздухогазоотборным клапанами, воздухогазоотборный клапан открывается электромагнитом, а закрывается под действием пружины. The problem can be solved by the fact that the device for starting an internal combustion engine with spark ignition contains air and gas pipelines, an gas distributor, a control valve with a starting cylinder and an electric control circuit, the device being equipped with spark plugs for starting with start valves and at least one spark plug for charging with reverse start, bypass and gas sampling valves, the gas sampling valve opens with an electromagnet, and closes under the action of a spring.
Роль клапана пуска выполняет подвижная часть изолятора свечи зажигания, снабженная прецизионным элементом, закрытие клапана осуществляется усилием пружины, открытие - под давлением сжатого газа. The role of the start valve is performed by the movable part of the insulator of the spark plug, equipped with a precision element, the valve is closed by the force of the spring, and the opening is performed under the pressure of the compressed gas.
Головка корпуса свечи с клапаном для пуска имеет неподвижный изолятор электрода зажигания с наконечником для подключения провода и резьбу для подсоединения воздухогазопровода. The head of the candle body with a valve for starting has a fixed insulator of the ignition electrode with a tip for connecting the wire and a thread for connecting the air and gas pipeline.
Свеча для пуска снабжена обратнопусковым и перепускным клапанами, а основной клапан пуска выполняет роль воздухогазоотборного клапана. The start-up candle is equipped with return and bypass valves, and the main start-up valve acts as an air-gas sampling valve.
Головка свечи зажигания для зарядки содержит датчик температуры, обратнопусковой клапан в штуцере, причем на нем надет угольник пускового воздухогазопровода и перепускной клапан, который через кран управления с пусковым баллоном сообщен воздухогазопроводом. The head of the spark plug for charging contains a temperature sensor, a check valve in the fitting, and it is fitted with an angle of the starting gas pipeline and a bypass valve, which is connected through the control valve with the starting cylinder by the gas pipeline.
В свече зажигания для зарядки на пути прохождения сжатого воздуха или газа от цилиндровой камеры сжатия до перепускного клапана, снабженного элементом регулирования давления, изолятор свечи с якорем, являющиеся стержнем клапана, в корпусе образуют кольцевыми зазорами камеру второй ступени. In the spark plug for charging on the path of compressed air or gas from the cylinder of the compression chamber to the bypass valve equipped with a pressure control element, the candle insulator with the armature, which is the valve stem, form the second stage chamber in annular gaps.
Электромагнит форсунки цилиндра зарядки снабжен контактной парой, помещенной в электронном блоке, формирующем импульс длительности открытого состояния клапана, и электрически связан с электромагнитом свечи зажигания для зарядки. The electromagnet of the nozzle of the charging cylinder is equipped with a contact pair placed in the electronic unit, which forms a pulse of the duration of the valve’s open state, and is electrically connected to the electromagnet of the spark plug for charging.
В корпусе нагнетательного клапана насосной секции в отверстие с резьбой ввернута регулируемая запорная игла с электромагнитным приводом, управляемым импульсом, получаемым через прерыватель, действующий от импульса топлива, нагнетаемого насосом. In the case of the discharge valve of the pump section, an adjustable locking needle is screwed into the threaded hole with an electromagnetic drive controlled by a pulse received through a chopper acting from a pulse of fuel pumped by the pump.
В двигателе с карбюратором во впускной трубе помещен механизм, состоящий из цилиндрического корпуса, размещенной в нем заслонки, соединенной через ось с поворотным электромагнитом, имеющей входные и выходные окна в стенке и знакопеременно закрывающей впускные окна в корпусе. In the engine with a carburetor, an inlet pipe is equipped with a mechanism consisting of a cylindrical body, a damper located in it, connected through an axis to a rotary electromagnet, having input and output windows in the wall and alternately closing the inlet windows in the housing.
Для обогащения рабочей смеси в впускной трубопровод ввернута электромагнитная форсунка, управляемая импульсом, получаемым от электрической цепи прерывателя системы зажигания. To enrich the working mixture, an electromagnetic nozzle is screwed into the inlet pipe, controlled by a pulse received from the ignition circuit breaker circuit.
В свече зажигания для зарядки выполнена резьбовая втулка, изменяющая усилие пружины перепускного клапана, усилие пружины может быть отрегулировано как на зарядку баллона воздуха тактом сжатия, так и на зарядку газа тактом расширения вспышки. A threaded sleeve is made in the spark plug for charging, which changes the spring force of the bypass valve, the spring force can be adjusted both to charge the air cylinder with a compression stroke, and to charge gas with a flash expansion stroke.
Разрыв электрода в камере второй ступени обеспечивает проскакивание электрической искры и зажигание рабочей смеси в обеих камерах сжатия, в результате чего образуется форкамерный эффект расширения и дожигания вредных частиц в самом цилиндре двигателя. The gap of the electrode in the chamber of the second stage ensures the slip of an electric spark and ignition of the working mixture in both compression chambers, as a result of which a prechamber effect of expansion and afterburning of harmful particles in the engine cylinder itself is formed.
Свеча зажигания для зарядки через корпус, ввернутый в цилиндрическую головку, охлаждается жидкостью и снабжена терморегулятором, а для отвода тепла разряжением от свечи зонд отсоса соединяют с воздухоочистителем шлангом. The spark plug for charging through a housing screwed into a cylindrical head is cooled by liquid and equipped with a thermostat, and to remove heat by discharge from the spark plug, the suction probe is connected to the air cleaner by a hose.
Корпус воздухогазораспределителя закреплен на крышке передачи, причем валик воздухогазораспределителя приводится во вращение от оси распределительного вала двигателя. The housing of the gas distributor is mounted on the transmission cover, and the roller of the gas distributor is driven in rotation from the axis of the engine camshaft.
В колпак корпуса ввернут двойной штуцер, на который надет угольник для установки манометра и заливки жидкости, штуцер снабжен регулировочным винтом давления в распределителе. A double fitting is screwed into the cap of the housing, on which a square is put on for installing the pressure gauge and pouring liquid, the fitting is equipped with a pressure adjusting screw in the distributor.
Для обеспечения взаимозаменяемости воздухогазораспределитель выполнен в совмещенном корпусе прерывателя-распределителя системы зажигания, причем воздухогазораспределительный диск приводится во вращение приводным валиком распределителя зажигания. To ensure interchangeability, the air-gas distributor is made in a combined housing of the ignition system interrupter-distributor, and the air-gas distribution disk is driven into rotation by the drive roller of the ignition distributor.
Управление цилиндровым пуском двигателя и зарядкой осуществляется запорным краном как с ручным, так и с электромагнитным переключением, кран в положении "Пуск" или "Закрыто" размыканием контактов отключает свечу зажигания для зарядки. Cylinder start-up of the engine and charging are controlled by a shut-off valve with both manual and electromagnetic switching, the valve in the "Start" or "Closed" position by opening the contacts disconnects the spark plug for charging.
Автоматическое управление зарядкой выполняет электросхема, состоящая из датчиков температуры и давления, через контактное реле отключает и включает электромагниты свечи зажигания для зарядки и форсунки или заслонки. Automatic control of charging is carried out by an electric circuit consisting of temperature and pressure sensors, through a contact relay, it turns off and turns on the electromagnets of the spark plug for charging and the nozzle or damper.
Контактное реле отключает электромагнит форсунки или включает электромагнит заслонки замены горючей смеси на воздух, включает электромагнит свечи зажигания для зарядки и электромагнит на открытие запорного крана, при переводе цилиндра зарядки с впрыском топлива в режим работы двигателя включает электромагнит форсунки через шунт. The contact relay turns off the nozzle electromagnet or turns on the electromagnet of the flap for replacing the combustible mixture with air, turns on the electromagnet of the spark plug for charging and the electromagnet opens the shut-off valve; when the charging cylinder is switched into fuel injection mode, it turns on the nozzle electromagnet through the shunt.
Для замедления срабатывания электромагнита свечи зажигания для зарядки на открытие параллельно катушке включена емкость, при этом для ускорения срабатывания на закрытие электромагнита заслонки в цепи этой катушки включена емкость с сопротивлением. To slow down the operation of the electromagnet of the spark plug for charging to open parallel to the coil, a capacitance is included, while to accelerate the actuation to close the electromagnet of the damper, a capacitance with resistance is included in the circuit of this coil.
На пусковом баллоне имеется разобщительный вентиль под редуктор-регулятор, соединенный воздухопроводом с тормозными баллонами. On the starting cylinder there is an uncoupling valve for the reducer-regulator, connected by an air line to the brake cylinders.
На фиг.1 показана принципиальная схема устройства для пуска; на фиг.2 - электросхема ДВС с впрыском топлива; на фиг. 3 - электросхема ДВС с карбюратором; на фиг. 4 - устройство свечи зажигания для зарядки; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 6 - свеча зажигания для пуска; на фиг. 7 - устройство механизма замены рабочей смеси воздухом и наоборот в ДВС с карбюратором. Figure 1 shows a schematic diagram of a device for starting; figure 2 - electrical circuit of the internal combustion engine with fuel injection; in FIG. 3 - electrical circuit of the internal combustion engine with a carburetor; in FIG. 4 - spark plug device for charging; in FIG. 5 is a section AA in FIG. 4; in FIG. 6 - spark plug for starting; in FIG. 7 - device mechanism for replacing the working mixture with air and vice versa in the internal combustion engine with a carburetor.
Описанное устройство системы пуска ДВС сжатым воздухом, производимым цилиндром двигателя при его работе (фиг.1), содержит пусковой баллон 1, который имеет разобщенный запорный вентиль, сообщенный воздухогазопроводом с краном управления 2. В свою очередь кран управления 2 воздухогазопроводом 3 соединен с воздухогазораспределителем 4. В корпусе воздухогазораспределителя 4 выполнены отверстия, в которые ввернуты зажимы крепления трубок 5, соединенные со свечами зажигания для пуска 6. Устройство снабжено по меньшей мере одной свечой зажигания для зарядки 7, соединенной воздухогазопроводом 8 с краном управления 2, который имеет в корпусе отверстие с резьбой 9 для крепления датчика (реле) давления. К прерывателю зажигания 10 электропроводами подключены свечи зажигания для пуска 6. The described device of the ICE starting system with compressed air produced by the engine cylinder during its operation (Fig. 1) contains a starting cylinder 1, which has a disconnected shut-off valve connected by an air-gas pipeline to a
Для удобства и взаимозаменяемости воздухогазораспределитель 4 преимущественно выполняют в совмещенном корпусе с прерывателем зажигания 10. For convenience and interchangeability, the
В корпусе крана 2 управления выполнены отверстия с резьбой крепления воздухогазопровода 8, отверстие 9 под датчик давления, в отверстие 11 подсоединен воздухогазопровод, идущий к пусковому баллону 1. В золотнике крана 2 выполнен трехходовой канал. На время зарядки соединяют воздухогазопровод 8 с отверстиями 11 и 9, а на момент пуска соединяют воздухогазопровод 3 и отверстие 11. На время зарядки кран 2 устанавливают в положение 13, в момент пуска - в положение 12. При этом золотник кулачком размыкает конечный выключатель (ВК) 18 электромагнита свечи зажигания для зарядки, в положении "Закрыто" кран также размыкает ВК 19 (фиг.2), отключает электромагнит свечи зажигания для зарядки. Управление крана с электромагнитным приводом осуществляют выключателем 14. In the body of the
Под колпаком воздухогазораспределителя 4 помещен распределительный диск с отжимной пружиной в тарелке (не показано). В колпак ввернут двойной штуцер 15, 17, на который надета трубка подвода сжатого воздуха и угольник 16, в отверстии с резьбой в него ввернута пробка. Угольник предназначен для контрольной установки манометра и заливки легковоспламеняющейся жидкости (эфир) для облегчения пуска двигателя в холодное время года. Under the cap of the
Пуск двигателя осуществляется следующим образом. При установке крана 2 в положение "Пуск" сжатый газ из пускового баллона через кран управления 2, воздухогазопровод 3, воздухогазораспределитель 4 в соответствии с порядком работы цилиндров в начале такта расширения поступает по трубкам 5 к свечам зажигания для пуска 6, через них в цилиндры двигателя и, действуя на поршни, приводит во вращение коленчатый вал. При вспышках двигателя подачу сжатого воздуха прекращают установкой крана 2 в положение "Зарядка". При остановке транспортного средства кран 2 устанавливают в положение "Закрыто". Starting the engine as follows. When the
Предлагаемый способ пуска двигателя сжатым газом имеет две электросхемы автоматического управления зарядкой. The proposed method of starting the engine with compressed gas has two electrical circuits for automatic charging control.
1. Зарядка давлением расширения и давлением сжатия в ДВС с впрыском топлива (фиг.2). 1. Charging expansion pressure and compression pressure in the internal combustion engine with fuel injection (figure 2).
2. Зарядка давлением расширения и давлением сжатия в ДВС с карбюратором (фиг.3). 2. Charging expansion pressure and compression pressure in the internal combustion engine with a carburetor (Fig.3).
Конечный выключатель 18 (ВК-18) отключает электромагнит свечи зажигания для зарядки во время "Пуска" двигателя и конечный выключатель 19 (ВК-19) отключает электромагнит свечи зажигания для зарядки, когда кран управления установлен в положение "Закрыто" (см.электросхему на фиг.2). Схема содержит следующие элементы электропривода; электромагнит 20 (ЭМ-20) форсунки впрыска топлива и электромагнит 21 (ЭМ-21) свечи зажигания для зарядки. Контактное реле 22 (КР-22), выключатель 23 и выключатель-шунт 24. Реле КР-22 имеет контакты: закрытый 25 и открытый 26, контакт 27 выполнен в датчике температуры и контакт 28 встроен в датчик давления. В схему включен указатель давления 29 и сигнальная лампочка 30. Limit switch 18 (VK-18) turns off the spark plug electromagnet for charging during engine start-up and limit switch 19 (VK-19) turns off the spark plug electromagnet for charging when the control valve is set to the “Closed” position (see wiring diagram on figure 2). The circuit contains the following elements of the electric drive; an electromagnet 20 (EM-20) of a fuel injection nozzle and an electromagnet 21 (EM-21) of a spark plug for charging. Contact relay 22 (KR-22),
Электросхема зарядки давлением расширения работает следующим образом. В электросхеме на фиг.2 выполнен узел, состоящий из элементов: ЭМ-20, выключателя-шунта 24, закрытого контакта 25, выполненного в реле КР-22, включенных при наличии давления в баллоне или перепускного клапана, доведенного до давления, создаваемого в цилиндре тактом сжатия. The electric circuit charging pressure expansion works as follows. In the electrical circuit in figure 2, a node is made consisting of elements: EM-20, switch-
Выключателем 23 подается напряжение на катушку реле КР-22, загорается сигнальная лампочка 30. Сработав, реле замыканием контактов 26 включает электромагнит 21, открывается воздухоотборный клапан, часть сжатого воздуха в начале такта расширения будет перепускаться из цилиндра в пусковой баллон, а другая оставшаяся часть в камере сжатия второй ступени перейдет обратно в цилиндр. The
По достижении предельной температуры датчик размыканием контактов 27 отключит реле КР-22, зарядка прервется, датчик температуры включит реле КР-22 после охлаждения узла зарядки. По достижении сжатым газом давления заданного предела датчик давления своими контактами 28 отключит КР-22, зарядка прервется. При снижении давления датчик контактами 28 через КР-22 включит электромагнит 21 и зарядка возобновится и т.д. Upon reaching the temperature limit, the sensor by opening the
При соответствии контактов датчиков температуры и давления току нагрузки электромагнита свечи зажигания для зарядки отпадает необходимость в контактах 26, т.е. в реле КР-22. If the contacts of the temperature and pressure sensors correspond to the load current of the electromagnet of the spark plug for charging, there is no need for
Работа электросхемы зарядки давлением сжатия. The operation of the electrical circuit charging compression pressure.
Для сокращения времени зарядки размыкают выключатель-шунт 24. При включении КР-22 размыканием контактов 25 отключаются ЭМ-20 форсунки, а замыканием контактов 26 отключают ЭМ-21 свечи зажигания для зарядки, по достижении предела давления тактом сжатия дозарядку производят давлением такта расширения, для чего выключателем-шунтом 24 шунтируют контакт 25. При этом контакты 27, 28, ВК-18 и ВК-19 действуют только на отключение и включение свечи зажигания для зарядки. To reduce the charging time, the switch-
Зарядку пускового баллона ДВС с карбюратором осуществляют в том же порядке электросхемой, показанной на фиг.3. С той лишь разницей, что электромагнит 20 для привода форсунки заменен электромагнитом ЭМ-20, осуществляющим в карбюраторном двигателе привод смеси воздушной заслонки, помещенной во впускном трубопроводе (см.фиг.7) для замены рабочей смеси воздухом и обратно. Charging the starting cylinder of the internal combustion engine with a carburetor is carried out in the same order as the electrical circuit shown in figure 3. The only difference is that the
На фиг.3 показана электросхема зарядки воздушного баллона тактом сжатия цилиндра ДВС с карбюратором. Электросхему на фиг. 3 можно применить для сокращения времени зарядки и получения атмосферного воздуха для пневмопривода дверей салонов и других нужд. Figure 3 shows a wiring diagram for charging an air cylinder with a compression stroke of an internal combustion engine cylinder with a carburetor. The electrical circuit of FIG. 3 can be used to reduce charging time and produce atmospheric air for pneumatic drive of interior doors and other needs.
Схема содержит конечные выключатели ВК-18 и ВК-19, отключающие электромагнит свечи зарядки 21 на время пуска двигателя и при закрытии пускового баллона 1. ЭМ-21 имеет подключенную емкость C2. Электромагнит 20 заслонки с выключателем 24 (фиг.2) снабжен емкостью C1 и сопротивлением R. Ручное управление осуществляется выключателем 23, автоматическое - контактами 27 и 28 соответствующих датчиков температуры и давления.The circuit contains limit switches VK-18 and VK-19, which turn off the electromagnet of the charge plug 21 at the time of starting the engine and when closing the starting cylinder 1. EM-21 has a connected capacitance C 2 . The
Свеча зажигания для зарядки имеет элементы управления и контроля (фиг. 4 и 5), включает свечу зажигания с воздухогазоотборным клапаном, выполняющим и функцию клапана пуска (фиг.6 и 4) и состоит из корпуса 31 с резьбой 32, центрального электрода 33, бокового электрода 34, подвижного изолятора 35, неподвижного изолятора 36, имеющего электрод с наконечником 37 для подключения провода высокого напряжения. Изолятор 35, являющийся стержнем воздухогазоотборного клапана 38, снабжен прецизионным запорным элементом, образующим кольцевую фаску с воздухогазоотборным клапаном 38. Закрытие воздухоотборного клапана 38 осуществляется пружиной 39, открытие клапана 38 производится давлением сжатого газа во время пуска, а во время зарядки - электромагнитом. Пружина фиксируется якорем 40 электромагнита 21. Головка 43 свечи с корпусом 31 и с клапаном 38 собраны на резьбовой втулке 41. В головке 43 свечи зажигания для пуска выполнен впускной воздухогазопровод 44, на него надет угольник 52 трубки 5 (фиг.1), закрепленный зажимом. Сжатый газ по угольнику 52 через воздухогазопровод 44, кольцевые зазоры, образованные изолятором 35 с общим корпусом, преодолевая усилие пружины 39 клапана 38, поступает в цилиндр двигателя, действуя на поршень и совершая работу. The charging spark plug has control and monitoring elements (Figs. 4 and 5), includes a spark plug with an air-gas sampling valve that also functions as a start valve (Figs. 6 and 4) and consists of a
Свеча зажигания для зарядки (фиг. 4 и 5) отличается от свечи зажигания для пуска тем, что она снабжена электромагнитом ЭМ-21, состоящим из якоря 40, который выполнен на изоляторе 35, помещен во втулке 41 с катушкой 42. Ход клапана равен 1:5-3 мм и ограничен упором в корпусе 31 и седлом клапана. Головка свечи имеет выходное отверстие, сообщенное с воздухогазопроводом 44. Разрез головки 43 по А-А показан на фиг. 5. В головку помещен перепускной клапан 45, открывающийся импульсом сжатого воздуха или газа из цилиндра в баллон и закрывающийся конической пружиной 46, изготовленной в форме звездочки и имеющей вырезы для прохода воздуха. Клапан 45 может быть шариковым, а пружина спиральной. Усилие давления пружины регулируется ввернутой втулкой в выходном отверстии. В головке помещен обратнопусковой клапан 47, также являющийся начальным клапаном воздухопуска. Обратнопусковой клапан 47 помещен в отверстие 48 с резьбой. Обратнопусковой клапан 47 открывается под действием сжатого газа, поступающего в цилиндр, закрывается пружиной, аналогичной пружине 46. The spark plug for charging (FIGS. 4 and 5) differs from the spark plug for starting in that it is equipped with an EM-21 electromagnet consisting of an
Изолятор 35 с якорем 40 в корпусе 31 свечи зажигания содержит перепускной и обратнопусковой клапаны, при этом повсеместные зазоры в свече образуют камеру 49 сжатия второй ступени высокого давления. Головка 43 имеет датчик 50 (реле) температуры и клеммник разъема 51 для подключения катушки 42 электромагнита. The
Угольник 52 пускового воздухогазопровода закреплен штуцером 53, в котором помещен обратнопусковой клапан 47. The square 52 of the starting air and gas pipeline is fixed by the fitting 53, in which the
На фиг. 7 изображен механизм замены рабочей смеси воздухом и обратно, содержащий корпус 55 во впускном трубопроводе 54, имеющий окна впуска рабочей смеси, впуска воздуха и общее окно попеременного впуска смеси и воздуха в цилиндр. В корпус 55 встроена цилиндрическая заслонка 56, в кольцевой стенке выполнены окна 57 и 58, а во впускном трубопроводе выполнено воздушное окно 59 с резьбой для крепления воздухоочистителя. Заслонка 56 через ось соединена с электромагнитом 20, управляемым электросхемой, показанной на фиг. 3. В исходном положении окна 57 и 58 совмещены с окнами в корпусе 55, обеспечивая поступление рабочей смеси в цилиндр на сгорание. Для работы цилиндра двигателя в режиме компрессора электромагнит 20 повернет заслонку на 90o, закроется поступление рабочей смеси и откроется доступ воздуха в цилиндр. При отключении электромагнита 20 заслонка станет в исходное положение, цилиндр будет работать в режиме двигателя.In FIG. 7 shows a mechanism for replacing the working mixture with air and vice versa, comprising a
Свеча зажигания для зарядки (фиг.4 и 5) по совокупности со свечой зажигания рабочей смеси в цилиндре двигателя представляет собой простое универсальное устройство способа получения сжатого воздуха и пуска и работает как средство воздушного пуска. The spark plug for charging (Figs. 4 and 5) in conjunction with the spark plug of the working mixture in the engine cylinder is a simple universal device for the production of compressed air and start-up and works as an air start-up means.
Сжатый воздух из воздухогазораспределителя 4 в соответствии с порядком работы по воздухогазопроводу через угольник 52 в штуцере 53 воздействует на обратнопусковой клапан 47, преодолевая усилие пружины, далее, проходя по кольцевым зазорам камеры второй ступени 49, открывает клапан 38 и поступает в цилиндр двигателя, оказывая давление на поршень. Compressed air from the
Способ получения сжатого воздуха свечой зажигания для зарядки. A method of producing compressed air with a spark plug for charging.
Вариант зарядки тактом сжатия. The option of charging with a compression stroke.
Например, по справочным данным на автомобиле "Ауди" 80 АТЕ установлен 4-цилиндровый двигатель с впрыском топлива. Степень сжатия 9,5, в результате чего в цилиндре с закрытыми клапанами давление повышается до 15-16 кГ/см2.For example, according to reference data, an Audi 80 ATE has a 4-cylinder engine with fuel injection. The compression ratio of 9.5, resulting in a cylinder with closed valves, the pressure rises to 15-16 kg / cm 2 .
В двигателе с впрыском топлива отключают форсунку, в двигателе с карбюратором заменяют рабочую смесь воздухом. При указанном способе зарядки усилие пружины 46 перепускного клапана 45 устанавливают в пределах 1,5-2,0 кГ/см2, так как цилиндр работает компрессором, из него в баллон первоначально перекачивается 90-85% объема с последующим его уменьшением. При срабатывании якоря 40 электромагнита клапан 38 откроется, зарядка баллона будет производиться через перепускной клапан 45 (фиг.5) до достижения предельного давления сжатого воздуха в системе, т.е. когда давление в баллоне и в цилиндре выравнивается. Замыканием контакта выключателя-шунта 24 или шунтированием датчиком контактов 25 включится электромагнит 20 форсунки (фиг.2) при включенной свече зажигания для зарядки, цилиндр перейдет в режим работы двигателя. Дозарядка будет осуществляться тактом расширения.In the engine with fuel injection, the nozzle is turned off, in the engine with the carburetor, the working mixture is replaced with air. With this charging method, the force of the spring 46 of the bypass valve 45 is set in the range of 1.5-2.0 kg / cm 2 , since the cylinder operates as a compressor, 90-85% of the volume is initially pumped from it into the cylinder, followed by its reduction. When the
Для избежания, например, 4-цилиндровым двигателем потери мощности, расходуемой для получения сжатого воздуха тактом сжатия, зарядку пускового баллона производят тактом расширения и различают по признакам: способ зарядки цилиндром ДВС с впрыском топлива и способ зарядки цилиндром ДВС с карбюратором. To avoid, for example, a 4-cylinder engine losing power consumed to produce compressed air by a compression stroke, the starting cylinder is charged with an expansion stroke and distinguished by signs: the method of charging an ICE cylinder with fuel injection and the method of charging an ICE cylinder with a carburetor.
В первом варианте поступивший в цилиндр воздух сжимается поршнем, в него впрыскивается топливо, смесь зажигается проскакиванием электрической искры, в результате горения происходит расширение, т.д. такт расширения (рабочий ход). Чтобы избежать потерь в цилиндровой мощности в баллоне хранят сжатый воздух с давлением 14-16 кГ/см2. С образованием камерой 49 второй ступени (фиг. 4) совместно с цилиндровой камерой сжатия их общий объем определяется из расчета соотношения давлений и может быть больше на 15-20%, при этом степень сжатия уменьшится.In the first version, the air entering the cylinder is compressed by a piston, fuel is injected into it, the mixture is ignited by a slip of an electric spark, as a result of combustion, expansion occurs, etc. expansion stroke (stroke). To avoid losses in cylinder power, compressed air with a pressure of 14-16 kg / cm 2 is stored in the cylinder. With the formation of the second stage chamber 49 (Fig. 4), together with the cylinder compression chamber, their total volume is determined from the calculation of the pressure ratio and can be more by 15-20%, while the compression ratio will decrease.
В связи с этим увеличивают объем подачи топлива, зависящий от длительности открытого клапана форсунки. Для этого служит датчик, замыкающий контакты 26 и включающий включением ЭМ-21 свечи зажигания для зарядки, одновременно срабатывают контакты, замыкающие соответствующую цепь электронного блока в системе непрерывного впрыска топлива. In this regard, increase the volume of fuel supply, depending on the duration of the open nozzle valve. To do this, use the sensor that closes the
На время пополнения баллона сжатым газом при такте расширения давление как в цилиндре, так и в камере второй ступени примерно равно 14-16 кГ/см2. В момент расширения газа в цилиндре ДВС в результате воспламенения рабочей смеси вторичное высокое давление 50-60 кГ/см2 оказывает воздействие на сжатую смесь в камере второй ступени 49, за счет чего сжатый газ поступает через перепускной клапан 45 в баллон. Так как часть сжатого газа перекачивается в баллон, оставшийся в камере второй ступени сжатый газ во время того же такта "Рабочий ход" стремится удалить обратно в цилиндр отработавшие газы.At the time of replenishment of the cylinder with compressed gas during the expansion stroke, the pressure in the cylinder and in the chamber of the second stage is approximately equal to 14-16 kg / cm 2 . At the time of expansion of the gas in the internal combustion engine cylinder as a result of ignition of the working mixture, a secondary high pressure of 50-60 kg / cm 2 affects the compressed mixture in the chamber of the
Благодаря щелевой камере второй ступени в среде высокого давления и температуры смесь сгорает полностью, без остатков вредных веществ. Важно, что горячие газы повышают нагрев свечи зарядки, для ее охлаждения датчик температуры прерывает зарядку. Thanks to the second stage slit chamber in a high pressure and temperature medium, the mixture burns completely, without residual harmful substances. It is important that hot gases increase the heating of the charging plug; to cool it, the temperature sensor interrupts charging.
По достижении в пусковом баллоне заданного давления примерно 5 кГ/см2 датчик размыканием контактов 28 отключит ЭМ-21 (фиг. 1 и 2), зарядка прервется. При снижении давления до 50 кГ/см2 зарядка возобновится.Upon reaching the set pressure in the starting cylinder of approximately 5 kg / cm 2, the sensor will open the EM-21 by opening contacts 28 (Fig. 1 and 2), and charging will be interrupted. If the pressure drops to 50 kg / cm 2, charging will resume.
Пример: автомобиль ГАЗ-24 имеет 4-цилиндровый двигатель с карбюратором. Степень сжатия без учета объема камеры второй ступени 8, 2. Давление такта сжатия 12-14 кГ/см2, а такта расширения - 45-46 кГ/см2.Example: a GAZ-24 car has a 4-cylinder engine with a carburetor. The compression ratio without taking into account the chamber volume of the second stage is 8, 2. The pressure of the compression cycle is 12-14 kg / cm 2 , and the expansion cycle is 45-46 kg / cm 2 .
Рабочий объем цилиндра 0,611 л, объем камеры сжатия цилиндра 0,075 л и объем камеры второй ступени 0,015 л эквивалентен цилиндру двигателя с форкамерно-факельным зажиганием. Зажигание горючей смеси осуществляется электрической искрой в обеих камерах. The working volume of the cylinder is 0.611 l, the volume of the compression chamber of the cylinder is 0.075 l and the volume of the second stage chamber is 0.015 l is equivalent to an engine cylinder with a pre-ignition torch ignition. The ignition of the combustible mixture is carried out by an electric spark in both chambers.
Из положения "Закрыто" кран управления 2 устанавливают в положение "Зарядка", выключателем 23 подают напряжение катушке, ЭМ-21 открывает клапан 38 свечи зажигания для зарядки. При такте впуск поршень идет вниз, засасывая через открытый клапан впуска горючую смесь, одновременно создавая разрежение в камере 49 второй ступени (фиг. 4). Второй такт - сжатие. Поршень идет вверх, сжимая в цилиндре и в заполняемой камере второй ступени горючую смесь. С приходом поршня в В.М.Т. в свече зажигания для зарядки между разрывом электрода в изоляторах 35 и 36, а также на боковой электрод 34 проскакивает электрическая искра, при этом смесь воспламеняется в обеих камерах. From the “Closed” position, the
Хотя горючая смесь поджигается при степени сжатия 6, 7, давление в свече зажигания для зарядки оказывается большим, чем давление расширения вспышки в цилиндре. Эффект заключается в том, что на расширяющиеся газы в камере второй ступени воздействуют расширяющиеся газы в цилиндре с объемом в 5 раз больше, чем объем камеры второй ступени, а также в результате того, что давление за перепускным клапаном преодолевается легче. Although the combustible mixture is ignited at a compression ratio of 6, 7, the pressure in the spark plug for charging is greater than the flash expansion pressure in the cylinder. The effect is that expanding gases in the second stage chamber are affected by expanding gases in the cylinder with a
Однако при этом способе зарядки баллона мощность цилиндра на 15% меньше, чем в других цилиндрах, а количество поступающего в баллон газа минимальное. However, with this method of charging the cylinder, the cylinder power is 15% less than in other cylinders, and the amount of gas entering the cylinder is minimal.
Для достижения 100% мощности цилиндром и ускорения зарядки смесь, поступающую на сгорание, обогащают путем добавления к ней топлива. Для этого во впускной трубопровод ввертывают распылитель с запорной иглой и электромагнитом, что также применимо и на двигателях с впрыском топлива ( не показано). Объем поступления топлива для обогащения смеси регулируется разрежением во впускном тракте, что зависит от частоты вращения двигателя. Распылитель включается в работу только во время такта всасывания в цилиндре зарядки, для чего в прерыватель зажигания встроен диск, действующий на контакт, подающий напряжение катушке электромагнита распылителя (ЭМР). Управление зарядкой проводят посредством электросхемы (фиг.3), где с отключением ЭМ-20 заслонки 56 включается через контакт прерывателя электромагнит распылителя. To achieve 100% cylinder power and accelerate charging, the mixture supplied to combustion is enriched by adding fuel to it. To do this, a nozzle with a locking needle and an electromagnet is screwed into the inlet pipe, which is also applicable to engines with fuel injection (not shown). The amount of fuel to enrich the mixture is regulated by vacuum in the intake tract, which depends on the engine speed. The sprayer is switched on only during the suction stroke in the charging cylinder, for which a disk acting on the contact supplying voltage to the coil of the atomizer’s electromagnet (EMR) is built into the ignition chopper. Charging control is carried out by means of an electrical circuit (Fig. 3), where, with the shutdown of the EM-20, the
Подача топлива к распылителю осуществляется, например, от карбюратора. В резьбу сливной пробки помещен штуцер с калиброванным отверстием. Карбюратор с распылителем соединяют трубкой. В качестве распылителя, например, применяют форсунку впрыска фирмы "БОШ", подстраиваемую на параметры топливоподачи двигателя. Fuel is supplied to the atomizer, for example, from a carburetor. A fitting with a calibrated hole is placed in the thread of the drain plug. The carburetor with a spray is connected by a tube. As a sprayer, for example, a Bosch injection nozzle is used, which is adjusted to the fuel supply parameters of the engine.
В результате обогащения смеси, поступающей на сгорание, достигается требуемая мощность как цилиндром двигателя с впрыском топлива, так и в ДВС с карбюратором. As a result of enrichment of the mixture supplied to combustion, the required power is achieved both by the cylinder of the engine with fuel injection and in the internal combustion engine with a carburetor.
Преимущества воздушно-газового пуска перед пуском двигателя электростартером следующие. The advantages of air-gas starting before starting the engine with an electric starter are as follows.
Известно, что при уменьшении температуры аккумуляторной батареи на 1o ее емкость падает на 1-2%.It is known that when the temperature of the battery is reduced by 1 o, its capacity decreases by 1-2%.
Так, при температуре -15o емкость аккумулятора уменьшается примерно на 40% по сравнению с емкостью при +15o.So, at a temperature of -15 o the battery capacity decreases by about 40% compared with the capacity at +15 o .
Ввиду повышенной вязкости масла для пуска двигателя зимой требуется большая мощность, чем летом. Поэтому пуск холодного двигателя затруднен или невозможен, так как каждая последующая попытка пуска еще больше разряжает батарею, что исключено при заявленном способе. Например, для пуска двигателя ГАЗ-24 летом применяют давление сжатого воздуха (смеси) 16-18 кГ/см2, зимой, когда требуется большая мощность, давление увеличивают до 25 кГ/см2 и более, в связи с чем скорость вращения вала составляет 120-140 об/мин, а температура сжатия 160-180oC. Благодаря этому в пусковом и в сжатом воздухе легко воспламеняются пары эфира, что облегчает пуск двигателя.Due to the increased viscosity of the oil, starting the engine in winter requires more power than in summer. Therefore, starting a cold engine is difficult or impossible, since each subsequent attempt to start even more discharges the battery, which is excluded with the claimed method. For example, to start the GAZ-24 engine in summer, the pressure of compressed air (mixture) of 16-18 kg / cm 2 is used , in winter, when high power is required, the pressure is increased to 25 kg / cm 2 or more, and therefore the shaft rotation speed is 120-140 rpm, and a compression temperature of 160-180 o C. Due to this, ether vapors are easily ignited in starting and compressed air, which facilitates engine starting.
Затрачиваемая мощность двигателя для пополнения пускового баллона в сравнении с зарядкой аккумуляторной батареи мало чем отличается. The engine power spent to replenish the starting cylinder in comparison with charging the battery is not much different.
С применением воздушного пуска отпадает необходимость в электростартере. Для питания потребителей на двигателе установлен генератор, работающий совместно с регулятором напряжения. Генератор обеспечивает зарядку аккумуляторной батареи, питание потребителей. With the use of air starting, there is no need for an electric starter. To power consumers, a generator is installed on the engine, working in conjunction with a voltage regulator. The generator provides battery charging, power consumers.
С применением воздушного пуска отпадает необходимость в стартере с электромагнитным тяговым реле, его место на двигателе "Волги" занимает по меньшей мере трехлитровый баллон, а роль аккумуляторной батареи выполняет конденсатор. With the use of air starting, there is no need for a starter with an electromagnetic traction relay, its place on the Volga engine is occupied by at least a three-liter cylinder, and the capacitor plays the role of the battery.
Пример. Использование сжатого воздуха (смеси), производимого посредством свечи зажигания для зарядки для пневмотормозов автомобиля ЗИЛ-375. В разобщительный вентиль баллона ввертывают редуктор-регулятор и соединяют шлангом с воздушными баллонами. Если давление сжатого воздуха в тормозной системе станет снижаться, воздушные баллоны пневмотормозов станут пополняться через редуктор при наличии сжатого воздуха высокого давления из баллона. Example. Use of compressed air (mixture) produced by a spark plug for charging for air brakes of a ZIL-375 automobile. A gear regulator is screwed into the uncoupling valve of the cylinder and connected with a hose to air cylinders. If the pressure of the compressed air in the brake system begins to decrease, the air cylinders of the pneumatic brakes will be replenished through the pressure reducer in the presence of high-pressure compressed air from the cylinder.
При этом регулирование давления в пусковом баллоне, что возможно и в тормозной системе, осуществляет датчик регулятора. Регулирование давления сжатого воздуха в тормозной системе в пределах 5,6-7,4 кГ/см2 выполняет сигнальный регулятор системы. Воздушные баллоны изготовлены из стали, объем их позволяет производить 8-10 торможений без пополнения запаса сжатого воздуха, когда цилиндр со свечой зажигания для зарядки по каким-либо причинам не нагнетает воздух.At the same time, the pressure in the starting cylinder, which is possible in the brake system, is controlled by a regulator sensor. The pressure control of the compressed air in the brake system in the range of 5.6-7.4 kg / cm 2 performs the signal regulator of the system. Air cylinders are made of steel, their volume allows 8-10 braking without replenishing the supply of compressed air when the cylinder with the spark plug for charging does not blow air for any reason.
Использование свечи зажигания для зарядки для получения сжатого воздуха упрощает двигатель тем, что позволяет избежать установку компрессора, а следовательно, и потерь мощности. The use of a spark plug for charging to produce compressed air simplifies the engine by avoiding the installation of a compressor and, consequently, power losses.
Следует отметить, что по причине ремонта, технического ухода и др. в пусковом баллоне может не оказаться вообще или достаточного давления сжатого воздуха. В этом случае двигатель запускают рукояткой, зарядку баллона производят ранее описанным способом, т.е. тактом сжатия, затем тактом расширения вспышки. It should be noted that due to repair, technical maintenance, etc., the starting cylinder may not have at all or sufficient compressed air pressure. In this case, the engine is started by the handle, the cylinder is charged as previously described, i.e. compression beat, then flash expansion beat.
Иногда используют резервные и стационарные источники сжатого воздуха. Благодаря предлагаемому устройству свечи зажигания для зарядки становится возможным сжатым воздух получать как от двигателей средней мощности, многоцилиндровых, так и малой мощности одно-, двухцилиндровых ДВС. Sometimes backup and stationary sources of compressed air are used. Thanks to the proposed device, the spark plugs for charging it becomes possible to receive compressed air from both medium-power engines, multi-cylinder, and low-power single-, two-cylinder internal combustion engines.
Охлаждение свечи зажигания для зарядки происходит следующим образом. Cooling the spark plug for charging is as follows.
Корпус свечи ввернут в цилиндровую головку, охлаждаемую водой двигателя. Температурные и кольцевые зазоры образуют камеру второй ступени, объем которой мал в сравнении с массой свечи, поэтому температура корпуса в результате теплообмена и теплопроводности от нее остается сравнительно близкой к температуре двигателя, так как время перелета части сжатого воздуха за перепускной клапан равно 0,6-0,4 мс, время горения - расширения равно примерно 1,4 мс. При этом место работы цилиндра остается вне свечи. Вспышка за два оборота вала достаточна для охлаждения свечи воздухом, а также за счет разрежения в полости воздухоочистителя. The candle body is screwed into a cylinder head cooled by engine water. Temperature and annular gaps form a second-stage chamber, the volume of which is small in comparison with the mass of the candle, so the temperature of the housing as a result of heat transfer and heat conduction from it remains relatively close to the engine temperature, since the time of flight of a part of the compressed air behind the bypass valve is 0.6- 0.4 ms, the burning-expansion time is approximately 1.4 ms. In this case, the place of work of the cylinder remains outside the candle. A flash for two turns of the shaft is sufficient to cool the candles with air, as well as due to the vacuum in the cavity of the air cleaner.
Сведения об осуществлении устройства для реализации способа пуска и получения сжатого воздуха с отработавшими газами. Information about the implementation of the device for implementing the method of starting and receiving compressed air with exhaust gases.
Двигатели автомобилей, колесной и не колесной техники, оборудованные аппаратурой впрыска, и карбюраторные двигатели следует снабдить комплектом, содержащим по меньшей мере набор свечей зажигания для пуска, свечу зажигания для зарядки с холодильником, управляемым автоматикой и выключателем, что могут освоить и производить специализированные предприятия, поставляющие комплектующие изделия изготовителям двигателей, а также на запчасти и в торговлю. Engines of automobiles, wheeled and non-wheeled vehicles equipped with injection equipment, and carburetor engines should be equipped with a kit containing at least a set of spark plugs for starting, a spark plug for charging with a refrigerator controlled by automation and a switch that specialized enterprises can master and produce, supplying components to engine manufacturers, as well as for spare parts and for trade.
В карбюраторных двигателях выполнение и обработку места под корпус 55 во впускном трубопроводе 54 как в выпускаемых, так и для замены старых трубопроводов новыми. осуществляют изготовители впускной трубы, что также с успехом могут выполнять литейные производства, имеющие металлообрабатывающее оборудование. In carburetor engines, the execution and processing of space under the
Механизм, состоящий из корпуса 55, заслонки 56, поворотного электромагнита 20 и других деталей, может изготовляться смежниками по кооперации. Воздухогазораспределитель, кран управления и другие элементы комплекта могут быть поставлены по договорам. A mechanism consisting of a
Некоторые детали можно производить на месте. Например, компрессорным заводам (объединениям) из металла для компрессора автомобилей ЗИЛ, КАМАЗ, УРАЛ, МАЗ, и т.д. можно изготовить для двигателей с впрыском 18-20 комплектов, при этом один из трех устанавливаемых, например, на КАМАЗе должен быть пусковым баллоном, для машин с карбюраторным двигателем 12-14 комплектов. На двигателях дорогих автомобилей типа ГАЗ-31-02 и т.п. достаточно 3,5-литрового баллона из титана с его установкой вместо электростартера. Some parts can be produced locally. For example, to metal compressor plants (associations) for the compressor of automobiles ZIL, KAMAZ, URAL, MAZ, etc. can be made for engines with injection of 18-20 sets, while one of the three installed, for example, on KAMAZ should be a starting cylinder, for cars with a carburetor engine 12-14 sets. On the engines of expensive cars such as GAZ-31-02, etc. a 3.5-liter titanium cylinder with its installation instead of an electric starter is enough.
Реализация данного предложения имеет большое народнохозяйственное значение, позволит обойтись без компрессоров, устанавливаемых на двигатели различной техники, автомобилей, тракторов и других транспортных средств. The implementation of this proposal is of great economic importance, it will do without compressors installed on engines of various equipment, cars, tractors and other vehicles.
Следует отметить, что цилиндровый пуск двигателя в холодное время года вследствие увеличения пусковой мощности, т.е. давления, факельного подогрева специально выполненного для этого на пути воздухогазопровода, подводимого к воздухогазораспределителю, или примешивания легковоспламеняющихся жидкостей, позволяет обходиться без такого сложного оборудования, как предпусковые подогреватели "Вебасто" ПЖД-30 и др., устанавливаемые на различной технике. It should be noted that the cylinder engine start in the cold season due to an increase in starting power, i.e. pressure, flare heating, specially made for this on the way of the gas pipeline leading to the gas distributor, or mixing flammable liquids, allows avoiding such complex equipment as Webasto PZD-30 preheater, etc., installed on various equipment.
Claims (32)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93028346A RU2116498C1 (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Method of and device for starting internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93028346A RU2116498C1 (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Method of and device for starting internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93028346A RU93028346A (en) | 1995-12-27 |
| RU2116498C1 true RU2116498C1 (en) | 1998-07-27 |
Family
ID=20142229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93028346A RU2116498C1 (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Method of and device for starting internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2116498C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107269439A (en) * | 2017-05-04 | 2017-10-20 | 中国北方发动机研究所(天津) | A kind of plateau starting device |
| RU194935U1 (en) * | 2019-10-15 | 2019-12-30 | Денис Викторович Шабалин | SYSTEM OF SHORT FORCING OF POWER INSTALLATION OF A TANK WITH A DEVICE FOR ANGLE CORRECTION A START OF FUEL INJECTION |
| RU2755570C2 (en) * | 2016-09-30 | 2021-09-17 | Эрвин Юнкер Грайндинг Текнолоджи А.С. | Piston internal combustion engine with device for increasing its torque |
-
1993
- 1993-06-01 RU RU93028346A patent/RU2116498C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 2. Бирюков В.К. Судовые ДВС. - Л.: Издательство "Речной Флот", 1958, с.191-198. 3. * |
| 4. SU, 969177 А, 198 2. 5. * |
| 7. FR, 2512501 А, 198 3. 8. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2755570C2 (en) * | 2016-09-30 | 2021-09-17 | Эрвин Юнкер Грайндинг Текнолоджи А.С. | Piston internal combustion engine with device for increasing its torque |
| CN107269439A (en) * | 2017-05-04 | 2017-10-20 | 中国北方发动机研究所(天津) | A kind of plateau starting device |
| RU194935U1 (en) * | 2019-10-15 | 2019-12-30 | Денис Викторович Шабалин | SYSTEM OF SHORT FORCING OF POWER INSTALLATION OF A TANK WITH A DEVICE FOR ANGLE CORRECTION A START OF FUEL INJECTION |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2121585C1 (en) | Internal combustion engine and method of its operation, automobile and stationary generator plant using the engine | |
| JP2602940B2 (en) | Fuel injection type internal combustion engine and method of operating the same | |
| US5050548A (en) | Diesel engine shut-down device | |
| US7848874B2 (en) | Control system and method for starting an engine with port fuel injection and a variable pressure fuel system | |
| RU2717785C2 (en) | Method (versions) and engine restoration system using ionised air | |
| KR20070028668A (en) | Lpi engine system | |
| Toepel et al. | Development of Detroit Diesel Allison 6V-92TA methanol fueled coach engine | |
| US4248189A (en) | Spark plug and adapter for lean mixture engine cylinders | |
| US6125808A (en) | Apparatus and method for starting an internal combustion engine | |
| KR0165563B1 (en) | Piston type internal combustion engine | |
| CN104704223A (en) | Method and apparatus for operating an internal combustion engine | |
| RU2116498C1 (en) | Method of and device for starting internal combustion engine | |
| WO1993004278A1 (en) | Method and arrangement of starting of internal combustion engines | |
| US1288439A (en) | Electrically-controlled gas-engine fuel system. | |
| CN112963255B (en) | Detachable two-stroke aeroengine active fuel auxiliary starting system and method | |
| AU6425294A (en) | Process and device for operating an internal combustion engine or a combustion plant | |
| US1698468A (en) | Internal-combustion engine | |
| US4274371A (en) | Apparatus for preheating the intake air for air-compressing internal combustion engines | |
| JPH0658215A (en) | Electronic type fuel controller for automobile engine | |
| RU1779282C (en) | Device for preheating intake air of multicylinder diesel engine | |
| US2287637A (en) | Internal combustion engine | |
| Gardiner et al. | Sub-zero cold starting of a port-injected M100 engine using plasma jet ignition and prompt EGR | |
| RU2062896C1 (en) | Device for obtaining compressed air using cylinder of internal combustion engine | |
| CN110486150A (en) | Methanol-fueled engine drive system and hybrid vehicle | |
| KR19990038261U (en) | Start control device by button |