专利名称:一种燃油发动机起动系统的制作方法
技术领域:
本发明涉及发动机的起动技术领域,更具体地说,涉及一种燃油发动机起动系统。
技术背景
使燃油发动机由静止状态过渡到工作状态,必须先用外力转动燃油发动机的曲轴,使活塞作往复运动,气缸内的可燃混合气体燃烧膨胀作功,推动活塞运动使曲轴旋转。 曲轴在外力作用下开始转动到燃油发动机开始自动地怠速运转的过程,为燃油发动机的起动。
使燃油发动机曲轴开始转动的方式可以是:手动方式或电子起动方式。手动方式是使用人力方式,借助手摇曲柄或拉绳等动作让燃油发动机的曲轴转动起来。这种方式下, 要让燃油发动机起动起来,人力必须提供足够的力矩,让燃油发动机曲轴达到一定的转速。 另一种方式电子起动是使用电子起动器或称起动机。它通过电磁感应带动起动机转子旋转,转子上的小齿轮带动燃油发动机的飞轮旋转,从而带动燃油发动机的曲轴转动而启动燃油发动机。电子起动方便易用,目前绝大多数的燃油发动机的起动大都采用电子起动,一些在用的旧款手动燃油发动机也可以加装电子起动器代替繁重的手动起动。
起动机的工作原理为:当起动机的电磁开关闭合后,起动机的主电路接通,起动机产生电磁转矩,带动燃油发动机的曲轴转动,从而起动燃油动发动机。而起动机的工作需要一组蓄电池提供电能,目前,使用最广泛的蓄电池类型是铅酸电池,也有一些起动机采用银锌电池或锂电池。
对于目前应用最广泛的铅酸电池,存在以下缺点:1、放电倍率低。最高只有IOC ; 即一组容量为IOAh的铅酸蓄电池,最高只能输出100A的电流。2、比能量低,只有25 30Wh/Kg。3、能量密度低,只有50 60Wh/L。4、不环保,原材料包含重金属铅和腐蚀性液体硫fe。
对于应用在某些需要极大起动电流的场合,例如某些军事装备的银锌电池,存在以下缺点:1、昂贵,其正极采用银,导致成本高昂。2、循环寿命短,一般不超过100次 (20%DoD)o
对于在便携式电子设备中应用广泛的锂电池,有人尝试将其应用在发动机的起动上,但是锂电池用于发动机的起动存在以下缺点:1、放电倍率低,锂电适合于小倍率放电, 不适合大电流放电,最高一般只能IOC放电,且大电流放电时容易燃烧或爆炸。2、昂贵,锂属于较稀有金属,比较昂贵。发明内容
有鉴于此,本发明提供一种燃油发动机起动系统,能够实现通过采用锌镍电池作为起动机的蓄电池组,解决铅酸电池的笨重和循环寿命较短的缺点,解决银锌电池的高成本和循环寿命短的缺点,以及解决锂电的高倍率放电不足、安全性较差和较高成本的缺点。
为解决上述技术问题,本`发明采用的技术方案为:一种燃油发动机起动系统,包括:锌镍电池组、电池组开关和起动机;其中:
为所述起动机提供工作电源的所述锌镍电池组,通过所述电池组开关与所述起动机连接。
优选地,所述起动机包括:励磁绕组、电磁开关、电机、吸簧、传动机构和齿轮;其中:
所述锌镍电池组通过所述电池组开关分别与所述电机和励磁绕组连接;
所述电磁开关与所述吸簧连接;
所述吸簧通过所述传动机构与所述齿轮连接;
所述电机通过所述传动机构与所述齿轮连接。
优选地,所述锌镍电池组为由方形或圆柱形的锌镍单体电池组成。
从上述的技术方案可以看出,本发明公开的一种燃油发动机起动系统,通过采用锌镍电池组向起动机提供工作电源,由于锌镍电池的比能量为70Wh/Kg,能量密度为 125Wh/L,放电倍率可达到70 80C,因此在输出同样的起动电流的条件下,锌镍电池无论从体积和重量上都比酸锌电池要小,且锌镍电池不含可爆物,即使是高倍放电也不易发生燃烧或爆炸。同时锌镍电池的主要原材料为金属锌和镍,相对于银锌电池中的银和锂电池中的锂,成本要小,且锌镍电池的循环寿命可达200000次,比铅酸电池的10000次、银锌电池的100次高出很多。综上所述,通过采用锌镍电池作为起动机的蓄电池组,能够解决铅酸电池的笨重和循环寿命较短的缺点,解决银锌电池的高成本和循环寿命短的缺点,以及解决锂电的高倍率放电不足、安全性较差和较高成本的缺点。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明第一实施例公开的一种燃油发动机起动系统的结构示意图2为本发明第二实施例公开的燃油发动机起动系统不工作时的结构示意图3为本发明第二实施例公开的燃油发动机起动系统工作时的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种燃油发动机起动系统,能够实现通过采用锌镍电池作为起动机的蓄电池组,解决铅酸电池的笨重和循环寿命较短的缺点,解决银锌电池的高成本和循环寿命短的缺点,以及解决锂电的高倍率放电不足、安全性较差和较高成本的缺点。
如图1所示,为本发 明公开的一种燃油发动机起动系统,包括:锌镍电池组101、电池组开关102和起动机103 ;其中:
为起动机103提供工作电源的锌镍电池组101,通过电池组开关102与起动机103连接。
在上述实施例中,当电池组开关102处于闭合状态时,锌镍电池组101向起动机 103提供工作电源,起动机103工作后,带动燃油发动机的曲轴转动,从而起动发动机。
在上述实施例中,通过采用锌镍电池组101向起动机103提供工作电源,由于锌镍电池的比能量为70Wh/Kg,能量密度为125Wh/L,放电倍率可达到70 80C,因此在输出同样的起动电流的条件下,锌镍电池无论从体积和重量上都比酸锌电池要小,且锌镍电池不含可爆物,即使是高倍放电也不易发生燃烧或爆炸。同时锌镍电池的主要原材料为金属锌和镍,相对于银锌电池中的银和锂电池中的锂,成本要小,且锌镍电池的循环寿命可达200000 次,比铅酸电池的10000次、银锌电池的100次高出很多。
如图2和图3所示,为本发明另一实施例公开的一种燃油发动机起动系统,包括: 锌镍电池组201、电池组开关202、励磁绕组203、电磁开关204、电机205、吸簧206、传动机构207和齿轮208 ;其中:
锌镍电池组201通过电池组开关202分别与励磁绕组203和电机205连接,电磁开关204与吸簧206连接,吸簧206通过传动机构207与齿轮208连接,电机205通过传动机构207与齿轮208连接。
当燃油发动机起动系统不工作时,如图2所示,电池组开关202和电磁开关204均处于断开状态,齿轮208与燃油发动机的飞轮209处于分离状态。
当燃油发动机起动系统工作时,电池组开关202处于闭合状态时,锌镍电池组201 向电机205和励磁绕组203供电。电机205接通电源后开始工作,通过传动机构207带动齿轮208转动。励磁绕组接通电源后,产生电磁感应,电磁开关204闭合,吸簧206动作,通过传动机构207将齿轮208与燃油发动机的飞轮209结合,齿轮208带动飞轮209转动,从而转动燃油发动机的曲轴,启动燃油发动机。当燃油发动机被启动后齿轮208与飞轮209 断开,燃油发动机起动系统停止工作。
在上述实施例中,锌镍电池组可以由方形或圆柱形锌镍单体电池组成。
在上述实施例中,由于锌镍电池的比能量为70Wh/Kg,能量密度为125Wh/L,放电倍率可达到70 80C,因此在输出同样的起动电流的条件下,锌镍电池无论从体积和重量上都比酸锌电池要小,且锌镍电池不含可爆物,即使是高倍放电也不易发生燃烧或爆炸。同时锌镍电池的主要原材料为金属锌和镍,相对于银锌电池中的银和锂电池中的锂,成本要小,且锌镍电池的循环寿命可达200000次,比铅酸电池的10000次、银锌电池的100次高出很多。
综上所述,本发明公开的燃油发动机起动系统,通过采用锌镍电池作为起动机的蓄电池组,解决了铅酸电池的笨重和循环寿命较短的缺点,银锌电池的高成本和循环寿命短的缺点,以及锂电的高倍率放电不足、安全性较差和较高成本的缺点。
综上所 述,本发明通过采用锌镍电池作为起动机的蓄电池组,能够解决铅酸电池的笨重和循环寿命较短的缺点,解决银锌电池的高成本和循环寿命短的缺点,以及解决锂电的高倍率放电不足、安全性较差和较高成本的缺点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因 此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种燃油发动机起动系统,其特征在于,包括锌镍电池组、电池组开关和起动机; 其中为所述起动机提供工作电源的所述锌镍电池组,通过所述电池组开关与所述起动机连接。
2.根据权利要求I所述的系统,其特征在于,所述起动机包括励磁绕组、电磁开关、电机、吸簧、传动机构和齿轮;其中所述锌镍电池组通过所述电池组开关分别与所述电机和励磁绕组连接;所述电磁开关与所述吸簧连接;所述吸簧通过所述传动机构与所述齿轮连接;所述电机通过所述传动机构与所述齿轮连接。
3.根据权利要求I或2所述的系统,其特征在于,所述锌镍电池组为由方形或圆柱形的锌镍单体电池组成。
全文摘要
本发明公开了一种燃油发动机起动系统,包括锌镍电池组、电池组开关和起动机;其中为所述起动机提供工作电源的所述锌镍电池组,通过所述电池组开关与所述起动机连接。本发明通过采用锌镍电池作为起动机的蓄电池组,能够解决铅酸电池的笨重和循环寿命较短的缺点,银锌电池的高成本和循环寿命短的缺点,以及锂电的高倍率放电不足、安全性较差和较高成本的缺点。
文档编号F02N11/00GK103256162SQ20131019117
公开日2013年8月21日 申请日期2013年5月21日 优先权日2013年5月21日
发明者黎瑞灵 申请人:广东博特动力能源有限公司