система запуска танкового двигателя

Формула изобретения

СИСТЕМА ЗАПУСКА ТАНКОВОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащая аккумуляторные батареи, стартер-генератор, аппаратуру электрического пуска двигателя, кнопку "Стартер", маслозакачивающий насос, клапан воздухопуска, воздушные баллоны, воздухораспределитель, пусковые клапаны двигателя, датчики температуры и давления масла, трубопроводы, электропроводку, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены последовательно соединенные первый регулируемый компаратор, подключенный к выходу датчика температуры масла двигателя, логический элемент И, первый усилитель, первое реле времени, реле блокировки, кинематически связанное с контактами включения цепи пуска двигателя, последовательно соединенные второй регулируемый компаратор, подключенный к выходу датчика давления масла двигателя, второй усилитель, реле, кинематически связанное с первыми контактами отключения маслозакачивающего насоса, датчики уровня охлаждающей жидкости и масла двигателя, подключенные соответственно к второму и третьему входам логического элемента И, четвертый вход которого соединен с выходом второго регулируемого компаратора, последовательно соединенные логический элемент НЕ и светодиод, причем вход элемента НЕ связан с выходом логического элемента И, второе реле времени, подсоединенное к выходу первого усилителя и кинематически связанное с контактами включения клапана воздухопуска двигателя, третье реле времени, подключенное к выходу первого реле времени и кинематически связанное с вторыми контактами отключения маслозакачивающего насоса, четвертое реле времени, подключенное к цепи пуска двигателя и кинематически связанное с первыми контактами отключения маслозакачивающего насоса, последовательно соединенные счетчик пусков, подключенный к цепи пуска двигателя, и реле отключения цепи питания стартера-генератора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к военной технике, преимущественно бронетанковой, и может быть использовано для автоматизации процесса пуска двигателя.

Опыт эксплуатации танков показывает, что долговечность и безаварийность двигателей и стартерных аккумуляторных батарей во многом зависит от качества подготовки к пуску и пуска двигателей в различных условиях. При этом многочисленны случаи пуска двигателя без достаточного количества охлаждающей жидкости и моторного масла, особенно в периоды подъема частей по боевой тревоге, а также случаи преждевременного разряда аккумуляторных батарей (АКБ) из-за неточного соблюдения режима пуска двигателя.

Правила подготовки к пуску и пуска двигателей в различных условиях эксплуатации устанавливаются нормативно-технической документацией на каждый объект бронетанкового вооружения и техники. Этими правилами предусматривается обязательная проверка наличия и уровня масла и охлаждающей жидкости в системах силовой установки танка, оценка степени разряженности стартерных АКБ и воздушных баллонов, оценка соответствия температуры масла и охлаждающей жидкости рекомендованным значениям с учетом температуры окружающей среды, а также строгое соблюдение режима пуска двигателя: продолжительность работы стартера не более 8 с, перерывы между повторными включениями стартера не менее 15 с, перерыв между циклами пуска (каждый не более трех включений стартера) не менее 15 мин. При температуре окружающего воздуха ниже -20^оС, при работе а бензине, во всех других случаях, когда пустить двигатель раздельно от системы воздухопуска или стартер-генератора невозможно, применяется комбинированный способ пуска.

Однако при эксплуатации танков, особенно при ограничениях времени на подготовку танков к движению (чаще всего в зимних условиях) эти правила выполняются неполностью. Из-за этого до 20% новых двигателей и до 30% стартерных АКБ не отрабатывают назначенного ресурса.

Поэтому конструктивное обеспечение автоматизации процессов подготовки к пуску и пуска танкового двигателя является важной военно-технической задачей, решение которой позволит значительно уменьшить влияние уровня квалификации членов экипажа танка на долговечность и безаварийность его силовой установки и стартерных аккумуляторных батарей.

Известны электрические системы пуска двигателей, (см.Белоновский А.С. и др. Электрооборудование бротетанковой техники. М. Воениздат, 1976, с.19-26, 99-116, 186), содержащие аккумуляторные батареи, стартер, аппаратуру электрического пуска. Известны также системы пуска, устанавливаемые на современных танках и содержащие систему электрического пуска и систему воздухопуска двигателя, являющейся основной.

Известна также система пуска двигателя танка, содержащая аккумуляторные батареи, стартер-генератор, аппаратуру электрического пуска двигателя, кнопку СТАРТЕР, маслозакачивающий насос, воздушные баллоны, воздухораспределитель и пусковые клапаны двигателя, клапан воздухопуска (электропневмоклапан), датчики температуры и давления масла, трубопроводы, электропроводку. Характерной особенностью данной системы является то, что она недостаточно защищена от нарушений технологии подготовки к пуску и режима пуска двигателя со стороны членов экипажа танка.

За прототип для соединения системы запуска танкового двигателя взята известная система пуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая аккумуляторные батареи, электростартер, аппаратуру электрического пуска двигателя, выключатель стартера, маслозакачивающий насос, клапан воздухопуска, воздушные баллоны, воздухораспределитель, датчик давления масла, трубопроводы и электропроводку, характеризующаяся теми же особенностями, что и система пуска двигателя танка, описанная выше.

Задачей изобретения является повышение надежности пуска двигателя, долговечности и безаварийности двигателя и стартерных аккумуляторных батарей.

Решение поставленной задачи достигается тем, что пуск двигателя осуществляется только после опроса датчиков уровня охлаждающей жидкости и моторного масла, датчиков температуры и давления масла двигателя и сопоставления их показателей с требуемыми путем автоматического выполнения установленной последовательности операций подготовки к пуску и режима пуска двигателя комбинированным способом.

При несоответствии показателей датчиков требуемым значениям в поле зрения механика-водителя танка появляется световой сигнал. По этому сигналу механик-водитель оценивает показания контрольно-измерительных приборов, выясняет причины незапуска двигателя, принимает меры к их устранению и производит повторный пуск двигателя.

Для практической реализации предлагаемого устройства в известную систему пуска двигателя внутреннего сгорания дополнительно вводятся блок управления режимом работы маслозакачивающего насоса (МЗН), состоящий их трех реле, усилителя и двух пар нормально замкнутых контактов; блок управления режимом работы аккумуляторных батарей, состоящий из счетчика пусков, трех реле, усилителя и трех пар контактов; блок управления режимом работы системы воздухопуска, состоящий из реле времени и одной пары нормально разомкнутых контактов; блок защиты двигателя от нарушения технологии подготовки пуска, состоящий из четырех датчиков (уровня охлаждающей жидкости и масла, температуры и давления масла), двух регулируемых компараторов и логического элемента И; блок сигнализации о неготовности двигателя к пуску, состоящий из логического элемента НЕ и светодиода (светодиода блока сигнализации).

На чертеже показана система пуска танкового двигателя.

Двигатель содержит электрический стартер 1 (стартер-генератор), аппаратуру 2 электрического пуска двигателя, воздушные баллоны 3, пусковые клапаны 4 двигателя, светодиод (светодиод блока сигнализации) 5, логический элемент НЕ (инвертор) 6, воздухораспределитель 7, клапан 8 воздухопуска (электроклапан) двигателя, датчик 9 температуры масла двигателя, первый регулируемый компаратор 10, логический элемент И 11, контакты 12 включения клапана воздухопуска двигателя (нормально разомкнутые), датчик 13 уровня охлаждающей жидкости, первый усилитель 14, второе реле 15 времени, отрегулированное на 1 с, первое реле 16 времени, отрегулированное на 8 с, реле 17 блокировки, контакты 18 включения цепи пуска двигателя (нормально разомкнутые), датчик 19 уровня масла двигателя, третье реле 20 времени, отрегулированное на 15 с, маслозакачивающий насос (МЗН) 21, первые контакты 22 отключения МЗН (нормально замкнутые), четвертое реле 23 времени, отрегулированное на 1 мин, вторые контакты 24 отключения МЗН (нормально замкнутые), датчик 25 давления масла двигателя, второй регулируемый компаратор 26, второй усилитель 27, реле 28 отключения МЗН, счетчик 29 пусков двигателя, контакты 30 (нормально разомкнутые), реле 31 отключения аккумуляторных батарей, отрегулированное на 15 мин, контакты 32 кнопки СТАРТЕР, контакты 33 отключения аккумуляторных батарей (нормально замкнутые), аккумуляторные батареи 34.

В исходное состояние система запуска двигателя приводится включением штатного выключателя батарей. При этом контакты кнопки СТАРТЕР 32 разомкнуты, на вход датчиков 9, 13, 19, 25 подано напряжение аккумуляторных батарей 34, на выходе элемента И 11 сигнал не сформирован, цепи МЗН 21, клапаны воздухопуска 8 и стартер-генератора 1 обесточены.

Система начинает работать при включении кнопки СТАРТЕР 32. При этом МЗН 21 запускается и создает давление в масляной магистрали двигателя. Допустимую продолжительность работы МЗН 21 ограничивает реле времени 23, отрегулированное на 1 мин.

При наличии единичных сигналов от датчиков 9, 13, 19 и 25, поданных на входы логического элемента И 11, с выхода элемента И снимается сигнал, сформированный по формуле 1х1х1х1 1. Этот сигнал усиливается первым усилителем 14 и подается на входы первого 16 и второго 15 реле времени. Одновременно с этим с выхода второго регулируемого компаратора 26 (отрегулированного на давление масла 2 кгс/квсм) сигнал поступает на усилитель 27, выход которого связан с реле 28; реле срабатывает и размыкает нормально замкнутые контакты 22 до истечения допустимого времени работы МЗН 21. Срабатывает счетчик пусков 29. Реле времени 16, отрегулированное на 8 с, включает реле блокировки 17 и четвертое реле времени 20, реле блокировки 17 замыкает контакты 18 и удерживает их в замкнутом состоянии в течение 8 с; напряжение аккумуляторных батарей 34 подается на аппаратуру электрического пуска 2; стартер-генератор 1 включается и проворачивает коленчатый вал двигателя. Реле времени 15, отрегулированное на 1 с, включает нормально разомкнутые контакты 12; напряжение АКБ 34 подается на обмотку клапана воздухопуска 8; клапан 8 срабатывает, сообщает воздушные баллоны 3 с воздухораспределителем 7, от которого сжатый воздух поступает через пусковые клапаны 4 в цилиндры двигателя в соответствии с порядком их работы. Происходит комбинированный пуск двигателя. В случае запуска двигателя аппаратура пуска 2 отключает стартер-генератора 1 от АКБ 34.

Если по истечении 8 с двигатель не запустился, то реле 17 отпускает контакты 18, цепь стартер-генератора 1 обесточивается; одновременно срабатывает реле времени 20, размыкает контакты 24 и удерживает их в разомкнутом состоянии в течение 15 ч; контакты 22 замыкаются. Повторный пуск двигателя возможен после замыкания контактов 24. В момент замыкания контактов 24 при нажатой кнопке СТАРТЕР запускается электродвигатель МЗН 21 и цикл пуска повторяется.

Каждая попытка пуска двигателя регистрируется счетчиком пусков 29. После трех включений стартер-генератора 1 счетчик 29 замыкает нормально разомкнутые контакты 30; срабатывает реле отключения 31, размыкает контакты 33 и удерживает их в разомкнутом состоянии в течение 15 мин. При нажатии на кнопку СТАРТЕР система не работает.

Если при пуске двигателя хотя бы на одном из входов логического элемента И 11, например на четвертом входе нет единичного сигнала (что свидетельствует о недопустимо низком давлении масла в системе смазки двигателя, закрывающем компаратор 26), то на выходе элемента И формируется 0 сигнал по формуле 1х1х1х0 0, на который реагирует логический элемент НЕ 6; инвертор 6 срабатывает, запускается (загорается) светодиод 5; сигналы с выхода первого усилителя 14 на входы реле 15 и 16 и с выхода второго усилителя 27 на вход реле 28 не поступают, пуск двигателя не происходит, МЗН 21 после 1 мин работы отключается.

При формировании выходного сигнала элемента И 11 по формулам 1х1х0х1 0, 1х0х1х1 0, 0х1х1х1 0 в случаях несоответствия контролируемых показателей требуемым их значениям (т.е. когда с датчиков соответственно уровня масла двигателя, уровня охлаждающей жидкости, температуры масла двигателя сигналы не поступают) маслозакачивающий насос 21 отключается от цепи питания независимо от времени его работы, срабатывает элемент НЕ, загорается светодиод 5. Электрическая цепь пуска двигателя обесточивается, так как контакты 18 разомкнуты.

Загорание светодиода 5 в поле зрения механика-водителя сигнализирует о несоответствии контролируемых параметров требуемым значениям. По этому сигналу механик-водитель оценивает показания приборов, выясняет причины незапуска двигателя, принимает меры к их устранению и производит повторный пуск двигателя.

Система возвращается в исходное состояние после выключения и последующего включения штатного выключателя батарей.