§ 10. система электрического пуска двигателя автомобиля

Зажигание при запуске

Для двигателей с искровым зажиганием актуальна также проблема питания системы зажигания в момент запуска. Обычные генераторы с электромагнитами требуют некоторого времени для самовозбуждения, поэтому в момент запуска зажигание питается только от аккумулятора. В итоге мотоциклы «ИЖ» и «Урал» не заводятся при разряженном аккумуляторе, хотя запуск производится кик-стартером, а не электростартером. Эта проблема решается использованием генератора с постоянными магнитами (как на мотоциклах «Минск» и «Восход») или магнето , которые дают ток сразу, однако такие генераторы имеют меньшую мощность. Проблема становится намного слабее при использовании электронного зажигания, но и оно неспособно работать при полностью разрядившейся батарее. Проблема полностью посаженного аккумулятора усугубляется тем, что в современных генераторах вместо постоянных магнитов используют обмотку возбуждения. Это значит, что даже при вращающемся моторе (например, буксируемая машина) искры не будет.

Кроме проблем с питанием системы зажигания, существует также проблема со смесеобразованием при пуске холодного двигателя. При низких температурах топливо недостаточно полно испаряется в карбюраторе , из-за чего попадает в камеру сгорания в виде капелек, которые могут «залить» свечу зажигания . От этого недостатка свободны

Зачастую, автолюбители не задумываются, как работает мотор, а многие даже не знают, как происходит первый запуск силового агрегата. Это достаточно сложный и интересный процесс. Особенно интересно, как зависти мотор в зимнее время года.

Строй-Техника.ру

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Автомобильные эксплуатационные материалы

Публикация:

   Система пуска дизеля вспомогательным двигателем

Читать далее:

   Устройство пускового двигателя

Система пуска дизеля вспомогательным двигателем

Для пуска двигателя внутреннего сгорания его коленчатый вал необходимо вращать от постороннего источника энергии. В карбюраторном двигателе уже при частоте вращения 0,5…1,0 с-1 можно получить горючую смесь нужного состава и воспламенить ее электрической искрой. Дизель же можно пустить лишь при условии, когда температура в конце такта сжатия будет достаточной для самовоспламенения впрыскиваемого топлива, что может быть достигнуто только в результате быстрого движения поршня. Поэтому коленчатый вал дизеля при пуске нужно вращать с частотой 3,3…4,2 с-1.

К системе пуска относятся устройства для вращения коленчатого вала и для облегчения пуска (декомпрессионный механизм, подогреватели).

Способы пуска бывают: электрический, ручной, а у дизелей — еще и с помощью вспомогательного карбюраторного двигателя.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Электрический пуск применяют как на карбюраторных двигателях, так и на дизелях. Для этого используют электрический двигатель — стартер (рис. 1, а). Его шестерня перемещается по шлицам вала и на время пуска вводится в зацепление с зубчатым венцом I маховика. Одновременно с этим стартер включается в цепь аккумуляторной батареи, в результате чего вал вместе с шестерней начинает вращаться и приводить во вращение коленчатый вал двигателя. После пуска стартер выключается, а шестерня возвращается в исходное положение. Электрический пуск при правильном обслуживании аккумуляторной батареи вполне надежен и значительно облегчает работу водителя.

Ручной пуск (рукояткой или шнуром) применяется только на карбюраторных двигателях и то лишь как резервный, на случай повреждения системы электрического пуска. Ручной пуск дизеля вообще невозможен.

Пуск дизеля вспомогательным (пусковым) карбюраторным двигателем. Эта система пуска состоит из пускового двигателя и механизма передачи. Вращение от коленчатого вала пускового двигателя, предварительно пущенного электрическим стартером или вручную, передается на коленчатый вал дизеля через шестерни, вал, шестерню и зубчатый венец маховика. Чтобы при работающем пусковом двигателе шестерню можно было ввести в зацепление с неподвижным венцом маховика, в механизме передачи имеется сцепление. Когда его диск отводят от диска , передача вращения на вал прекращается.

Рис. 1. Схемы систем пуска:
а — с электрическим стартером; б — с пусковым двигателем; 1 — зубчатый венец маховика; 2, 6, 9, 10 и 15 —шестерни; 3 — тяговое реле; 4 — стартер; 5 и 8 — коленчатые валы; 1 и 11 — рычаги; 12 — вал механизма передачи; 13 и 14 — диски сцепления

Чтобы крутящий момент, подводимый к коленчатому валу дизеля, был достаточен для прокручивания, передачу от пускового двигателя делают понижающей. Это значит, что число зубьев ведущих шестерен меньше, чем ведомой шестерни и зубчатого венца маховика. Поэтому частота вращения коленчатого вала дизеля по сравнению с частотой вращения коленчатого вала пускового двигателя становится меньше, а крутящий момент соответственно увеличивается.

После пуска дизеля вследствие резкого увеличения частоты вращения коленчатого вала зубчатый венец маховика и шестерня из ведомых становятся ведущими, в результате чего частота вращения коленчатого вала пускового двигателя может стать аварийно большой. Чтобы не допустить этого, в механизме передачи устанавливают обгонную муфту и автомат выключения (на схеме они не показаны). Сразу же после пуска обгонная муфта расклинивается, и вращение на вал не передается. При дальнейшем увеличении частоты вращения срабатывает автомат выключения, который выводит шестерню 6 из зацепления с венцом маховика.

Рекламные предложения:

Читать далее: Устройство пускового двигателя

Категория: —
Автомобильные эксплуатационные материалы

Советы и рекомендации

Кнопка запуска двигателя работает так, что водитель нажимает на нее и удерживает необходимое для пуска время. За этот отрезок времени стартер вращает коленвал, в результате происходит запуск ДВС. Затем конпку можно отпустить.

Отметим, что при выборе кнопки запуска двигателя «старт-стоп» следует учесть ряд определенных нюансов. Одним из таких моментов является вопрос фиксации данной кнопки. Оптимальным вариантом является такой, когда после нажатия контакты замкнуты, а после отпускания размыкаются. Если же кнопка будет иметь фиксацию, тогда после запуска двигателя для размыкания контактов потребуется быстро нажимать на нее еще раз.

Что касается самой кнопки, в свободной продаже представлены много доступных решений, которые отличаются по качеству исполнения, цене и другим характеристикам. Данные кнопки могут иметь подсветку, изготавливаются из пластика или металла.

По указанным причинам при выборе стоит учесть:

• на кнопку будет подаваться сильный ток;
• решение будет постоянно использоваться;

С учетом таких особенностей эксплуатации лучше выбирать кнопку запуска мотора с качественным наружным покрытием (например, хромирование). Такое изделие будет иметь стойкость к истиранию для сохранения приемлемого внешнего вида

Также нужно понимать, что дешевые предложения могут перегореть спустя всего несколько нажатий, так что данному аспекту следует уделить повышенное внимание

Принцип работы оборудования автозапуска

Система дистанционного запуска двигателя может быть установлена автономно, либо совместно с охранной сигнализацией. Комплектующие устройства помещаются в небольшой корпус из пластика и располагаются под капотом. Стандартный набор включает: электронную плату, связанную с группой датчиков, и провода для подключения к электропроводке автомобиля. Автозапуском может быть оборудована машина с любым типом мотора (бензин, дизель) и коробки переключения передач (автоматическая, механическая, роботизированная, вариатор). Дополнительных требований к техническому состоянию авто не предъявляется. При нажатии на кнопку брелока или при запуске соответствующей программы в приложении сигнал передается на специальный модуль, а блок управления, в свою очередь, питает электрическую цепь системы зажигания. Спустя некоторое время, необходимое для создания давления топлива бензонасосом в топливной рампе стартеру передается необходимое питание. Результат этого действия подобен повороту ключа зажигания или нажатию кнопки «Старт».

Устройство автозапуска регулирует работу мотора в течение времени, заданного механизмом, по истечении которого, происходит отключение стартера. В отличие от бензиновых ДВС в автомобилях с дизельными агрегатами система автозапуска, в первую очередь, активирует свечи накаливания. Такой алгоритм позволяет правильно прогреть цилиндры и только после этого подключать к работе стартер.

Какой блок автозапуска выбрать

Перед покупкой блока необходимо определить, какие функции вам необходимы и сколько вы готовы заплатить за них. Если у вас уже стоит какая-то сигнализация, желательно найти блок автозапуска, совместимый с ней. Это позволит избежать серьезной переделки электропроводки автомобиля. Если же у вас установлена устаревшая сигнализация, которая обеспечивает только подачу звукового сигнала при попытке взлома или угона, то имеет смысл установить автозапуск, совмещенный с сигнализацией.

Блоки, которые расширяют возможности сигнализаций, обойдутся существенно дешевле, чем отдельные устройства. К примеру, релейный модуль Pandora RMD-8, совместимый с большинством сигнализаций Pandora, обойдется в 2-3 тысячи рублей. Модуль обеспечивает уверенный пуск и контроль работы как бензинового, так и дизельного двигателя. Его присоединяют к стандартной CAN-шине автомобиля, поэтому никаких серьезных переделок электропроводки не потребуется.

Более функциональные блоки с GSM-модулем обойдутся в 5-10 тысяч рублей. К примеру, стоимость модуля Starline M31 составляет 8-10 тысяч рублей. Модуль работает как с сигнализациями Starline, так и самостоятельно. При самостоятельном использовании модуля он в какой-то мере выполняет функции автосигнализации. Благодаря встроенному GPS-блоку, модуль информирует о местонахождении автомобиля, включении и выключении двигателя, позволяет проводить аудио и видеонаблюдение за происходящим в салоне. Для управления модулем используют телефон, планшет или другое устройство, работающее с соответствующей SIM-картой. Наличие трех резервных входов модуля, позволяет подключить к ним датчики дверей, вибрации или другие устройства. Единственный недостаток GSM-модулей – необходимость оплачивать трафик. Если модуль используется только в режиме обмена SMS, то ежемесячная оплата будет заметно ниже, но снизится и функциональность. Если же модуль работает в режиме постоянной связи, то оплата будет больше, но и сам модуль сможет выполнять большее число функций, среди которых возможность контролировать автомобиль в реальном времени.

Если же вам необходима полноценная сигнализация с функцией автозапуска, то неплохой вариант Starline D94 GSM Slave. Эта сигнализация обойдется в 20-25 тысяч рублей. Сигнализация оснащена встроенным датчиком вибрации, поддомкрачивания и угона. Сигнализация поддерживает подключение большого количества сторонних датчиков, что улучшает контроль безопасности. Встроенный GSM-модуль позволяет управлять сигнализацией не только с помощью штатного брелка, но и через соответствующее приложение в телефоне, смартфоне или планшете. Сигнализацию устанавливают на современные автомобили, оснащенные CAN-шиной. Единственный недостаток сигнализации – отсутствие GPS/GLONASS модуля, из-за чего невозможно отслеживание местоположения автомобиля.

Если по каким-то причинам вам не подходит GSM модуль или сигнализация, обратите внимание на традиционные устройства, использующие радиоканал. К примеру, Starline A91 Dialog. Стоимость сигнализации составляет 6-9 тысяч рублей

Брелок обеспечивает устойчивую связь с сигнализацией на расстоянии до 250 метров. Вся информация о состоянии автомобиля передается на брелок и отображается с помощью ЖК индикатора. Наличие дополнительных исполнительных каналов позволяет подключать различные устройства. К примеру, модуль управления зеркалами, предпусковой подогреватель или электрический привод, регулирующий высоту или положение сидений

Стоимость сигнализации составляет 6-9 тысяч рублей. Брелок обеспечивает устойчивую связь с сигнализацией на расстоянии до 250 метров. Вся информация о состоянии автомобиля передается на брелок и отображается с помощью ЖК индикатора. Наличие дополнительных исполнительных каналов позволяет подключать различные устройства. К примеру, модуль управления зеркалами, предпусковой подогреватель или электрический привод, регулирующий высоту или положение сидений.

Устройство системы запуска двигателя

В систему пуска двигателя входят следующие ключевые элементы:

• механизмы управления (замок зажигания, дистанционный запуск, система Старт-Стоп);
• аккумуляторная батарея;
• стартер;
• провода определенного сечения.

Схема запуска двигателя

Ключевым элементом системы является стартер, который, в свою очередь, питается от аккумуляторной батареи. Это электродвигатель постоянного тока. Он создает крутящий момент, который передается маховику и коленчатому валу.

Как работает запуск двигателя

После поворота ключа в замке зажигания в положение «запуск» замыкается электрическая цепь. Ток по плюсовой цепи от аккумулятора поступает на обмотку тягового реле стартера. Затем по обмотке возбуждения ток проходит к плюсовой щетке, затем по обмотке якоря на минусовую щетку. Так срабатывает тяговое реле. Подвижный сердечник втягивается и замыкает силовые пятаки. При движении сердечника выдвигается вилка, которая толкает приводной механизм (бендикс).

После замыкания силовых пятаков от аккумулятора подается пусковой ток по плюсовому проводу на статор, щетки и ротор (якорь) стартера. Вокруг обмоток возникает магнитное поле, которое приводит в движение якорь. Таким образом электрическая энергия от аккумулятора преобразуется в механическую энергию.

Работа выключенного и включенного стартера

Как уже было сказано, вилка, во время движения втягивающего реле, выталкивает бендикс к венцу маховика. Так происходит зацепление. Якорь вращается и приводит в движение маховик, который передает это движение коленчатому валу. После запуска двигателя маховик раскручивается до больших оборотов. Чтобы не повредить стартер, срабатывает обгонная муфта бендикса. При определенной частоте бендикс вращается независимо от якоря.

После запуска двигателя и отключения зажигания от положения «запуск» бендикс принимает исходное положение, а двигатель работает самостоятельно.

Система воздушного пуска двигателя

Система воздушного пуска является еще одним решением, которое позволяет прокручивать коленчатый вал ДВС. Для запуска мотора используется сжатый воздух. При этом такое пневматическое оборудование, как правило, на автомобилях и другой технике не используется, однако пусковые системы данного типа можно встретить на стационарных двигателях внутреннего сгорания.

Если говорить о конструкции, устройство системы воздушного пуска двигателя предполагает наличие следующих элементов:

• воздушный баллон;
• электроклапаны;
• маслоотстойник;
• обратный клапан;
• воздухораспределитель;
• пусковые клапаны;
• трубопроводы;

Принцип работы системы воздушного запуска ДВС основан на том, что сжатый в воздушном баллоне воздух под давлением подается в коробку-распределитель, далее проходит через фильтры в редуктор и поступает к электропневмоклапану.

Далее необходимо нажать кнопку «пуск», после чего клапан открывается, затем воздух из воздухораспределителя проходит через пусковые клапаны и попадает в цилиндры двигателя, создавая давление и раскручивая коленвал. Когда обороты достигают нужной частоты, двигатель запускается.

Добавим, что такие силовые установки дополнительно оснащены электрической системой пуска от стартера, что позволяет завести агрегат в том случае, если с воздушным пуском, который является основным способом, имеются какие-либо проблемы или произошла поломка.

Запуск мотора в зимний период

А вот с запуском мотора в зимнее время года существуют проблемы, поскольку холодный, иногда ледяной, воздух охлаждает детали и смазки. Именно потому, что масло становится густым, пуск двигателя совершается достаточно тяжело. Связано это с тем, что стартеру приходится с усилием проворачивать коленчатый вал.

Еще один немаловажный фактор — заряженность и состояние аккумуляторной батареи, поскольку зимой стартер при пуске вытягивает из него все мощность. Поэтому, если на транспортном средстве стоит плохой АКБ — зачастую такие машины не заводятся, поскольку батарея разряжается раньше, чем стартеру удается сделать проворот коленчатого вала. Итак, рассмотрим разные варианты пуска силового агрегата для разных типов транспортных средств.

Карбюраторный мотор

Запуск карбюраторного двигателя в зимнее время проводится достаточно просто. Многие автолюбители, которые имели автомобиль с таким типом мотора, знают, как совершается процесс. Итак, рассмотрим последовательность действий, чтобы совершить запуск двигателя автомобиля в зимнее время с карбюраторным силовым агрегатом:

• Вставляем ключ в замок зажигание.
• Вытягиваем на себя рычаг подсоса (необходимо, чтобы закрыть подачу холодного воздуха в камеру сгорания).
• Несколько раз нажимаем на педаль акселератора (чтобы накачать топливо в камеру сгорания).
• Выжимаем сцепление (чтобы облегчить пуск и работу коленчатого вала на первых минутах).
• Поворачиваем ключ и пробуем завести двигатель.

Дизель

Пожалуй, самым тяжелым пуском мотора является запуск дизельного силового агрегата. Особенно затруднительный пуск наблюдается, когда температура воздуха снижается до −12 градусов Цельсия и ниже. Так, двигатель уже практически невозможно завести без дополнительных компонентов и действий, если температура снизиться до −16…-18 градусов Цельсия. Что же стоит предпринять, чтобы совершить запуск дизеля в зимнее время года.

Первый вариант — это установка предподогревателя двигателя, который наши люди увидели в «девяностые» с приходом в страну дизельных Мерседесов и БМВ. На данный момент существует большой ассортимент таких товаров, которые зачастую ставят на микроавтобусы.

Самый известный вариант — Webasto. Он может подогревать масло. Также, для дизельного мотора необходимо устанавливать тэн подогрева дизельного топлива, поскольку солярка кристаллизируется уже при −15 градусах Цельсия.

Второй вариант, который довольно был распространенный для старых дизелей — разжигание костра под топливным баком и картером двигателя. Этот метод является не безопасным, поскольку одна искра может привести к необратимым и катастрофическим последствиям.

Запуск мотора дизеля достаточно простой — ключ зажигания поворачивается в положение 2. Затем, после накачки топливом высокого давления горючего пробуем завести. В случае, если дизельное топливо все-таки кристаллизировалось, то стоит найти способ разогреть его, в противном случае силовой агрегат запустить не удастся.

Инжектор

Пуск инжекторного силового агрегата — самый простой вариант со всех типов силовых агрегатов. Водителя практически ничего не нужно делать, только следовать инструкциям. Что же необходимо сделать, чтобы завести инжектор, даже в самый большой мороз:

• Поворачиваем ключ зажигания в положение 2. Слушаем, работает ли бензонасос. Он должен накачать топливо в камеры сгорания.
• Выключаем зажигание полностью и теперь можно попробовать завести силовой агрегат.

Если процедуру не удалось провести с первого раза, стоит повторить ее несколько раз, но как показывает практика, пуск инжекторного движка происходит с первого раза. Если мотор, так и не удалось запустить, то стоит задуматься — а нет ли проблем у автомобиля?

Например, причиной могут послужить — АКБ, датчики, подача топлива или отсутствие искры. Прежде чем, совершать повторные попытки совершить старт мотора, рекомендуется устранить существующие проблемы.

Другие способы

Буксировка транспортного средства

Автомобиль (как и мотоцикл) с механической КПП можно завести, буксируя его другим автомобилем (или толкая руками, это называется «завести с толкача»), а также катя его вниз по наклонной дороге при выключенном сцеплении. После достижения определённой скорости сцепление включают. Однако при таком способе есть большая вероятность поломки ходовой части, которая тем выше, чем более низкая передача включена; в руководствах по эксплуатации многих автомобилей есть запрет на такой запуск. Также производители не рекомендуют такой способ запуска для автомобилей, оснащенных каталитическими нейтрализаторами из-за возможности попадания несгоревшего топлива в катализатор с последующим его перегревом и выходом из строя. Автомобиль с автоматической коробкой передач таким способом завести, как правило, невозможно. Гидротрансформатор заполняется гидравлической жидкостью только при работающем двигателе и крутящий момент передаваться с колёс на АКПП не будет.

«В одиночку»

Разновидностью первого способа является ручное раскручивание одного из ведущих колёс автомобиля (например, при помощи намотанного троса), предварительно вывешенного с помощью домкрата при включенной одной из верхних передач, для защиты рук при этом необходимо использовать рукавицы. Главной особенностью способа является возможность запуска двигателя водителем в одиночку. Другое колесо стоит на земле, но на него вращение передаваться не будет благодаря дифференциалу.

«Прикуривание»

При разряде аккумулятора можно подключиться к аккумулятору другого автомобиля (это называется «прикурить»). Делать это рекомендуют с неработающим двигателем другого автомобиля, чтобы его электронная система не вышла из строя. Операция имеет смысл при исправности заводимого двигателя.

Маховик

Для запуска двигателя после кратковременного выключения предлагался маховик-накопитель: раскручиваемый двигателем при движении, он затем позволяет запустить двигатель, не разряжая аккумулятор.

В авиации и других областях нашёл заметное применение инерционный стартёр с предварительной раскруткой маховика от руки через редуктор или от маломощного электро- или пневмодвигателя. Ручной инерционный стартёр позволял запускать силами одного-двух человек двигатели мощностью в несколько сотен л. с. без декомпрессии; в частности, таким стартёром дополнялась система пуска известных немецких танков «Тигр» и «Пантера».

Запуск с авторотации

Запуск авиационного поршневого и газотурбинного двигателей возможен в полёте при авторотации. Набегающий поток раскручивает через воздушный винт или турбину вал двигателя, при этом частота вращения вала увеличивается достаточно для обеспечения запуска. Запуск при авторотации является единственным способом запуска двигателя в полёте при отказе системы запуска.

Система воздушного пуска двигателя

Система воздушного пуска является еще одним решением, которое позволяет прокручивать коленчатый вал ДВС.  Для запуска мотора используется сжатый воздух. При этом такое пневматическое оборудование, как правило, на автомобилях и другой технике не используется, однако пусковые системы данного типа можно встретить на стационарных двигателях внутреннего сгорания.

Если говорить о конструкции, устройство системы воздушного пуска двигателя предполагает наличие следующих элементов:

• воздушный баллон;
• электроклапаны;
• маслоотстойник;
• обратный клапан;
• воздухораспределитель;
• пусковые клапаны;
• трубопроводы;

Принцип работы системы воздушного запуска ДВС основан на том, что сжатый в воздушном баллоне воздух под давлением подается в коробку-распределитель, далее проходит через фильтры в редуктор и поступает к электропневмоклапану.

Далее необходимо нажать кнопку «пуск», после чего клапан открывается, затем воздух из воздухораспределителя проходит через пусковые клапаны и попадает в цилиндры двигателя, создавая давление и раскручивая коленвал. Когда обороты достигают нужной частоты, двигатель запускается.

Добавим, что такие силовые установки дополнительно оснащены электрической системой пуска от стартера, что позволяет завести агрегат в том случае, если с воздушным пуском, который является основным способом, имеются какие-либо проблемы или произошла поломка.

Система выпуска отработавших газов

Теперь, когда мы знаем о ряде вещей, которые мы положили (налили) в свой ​​автомобиль, давайте посмотрим на другие вещи, которые выходят из него. Система выпуска включает в себя выхлопную трубу и глушитель. Без глушителя Вы бы услышали звук тысяч маленьких взрывов из своей ​​выхлопной трубы. Глушитель гасит звук. Выхлопная система также включает в себя каталитический нейтрализатор, который использует катализатор и кислород, чтобы сжечь всё неиспользованное топливо и некоторые другие химические веществ в выхлопных газах. Таким образом, Ваш автомобиль соответствует определённым евростандартам по уровню загрязнения воздуха.

Что ещё есть, кроме всего вышеперечисленного в автомобиле? Электрическая система состоит из аккумулятора и генератора. Генератор подключен к двигателю ремнём и вырабатывает электроэнергию для зарядки аккумулятора. Аккумулятор выдаёт 12-вольтовый заряд электрической энергии, доступной ко всему в машине, нуждающемуся в электроэнергии (системе зажигания, магнитоле, фарам, стеклоочистителям, электрическим стеклоподъемникам, приводу сидений, бортовому компьютеру и ещё множеству устройств) посредством проводки автомобиля.

Теперь можно сказать, что Вы знаете всё об основах главных подсистем двигателей!