Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристика систем пуска поршневого двигателя

Характеристика систем пуска поршневого двигателя. Электростартёрный пуск двигателя.

Для пуска любого ДВС необходимо предварительно раскрутить вал до определенной частоты вращения, чтобы заполнить рабочие объемы цилиндров свежим зарядом и подготовить и реализовать воспламенение топлива. Минимальная частота вращения, при которой получаются пер­вые вспышки, называется пусковой частотой вращения. Для двигателей с искровым зажиганием эта частота 35. 50 мин-1, для дизелей —150. 200 мин-1,

Способы пуска двигателей. На современных автомобилях и тракторах применяют следующие способы пуска:

●вспомогательным пусковым двигателем;

●с помощью гидромоторов.

Ручной пуск является, как правило, резервным, и возможность его применения ограничивается двигателями малой мощности.

Пуск электрическим стартером наиболее распространен. Схема такого пускового устройства представлена на рис. 14.1.

Рис. 14.1. Схема пуска ДВС электростартером: 1 — аккумуляторная батарея; 2 — пусковая кнопка; 3 — электростартер; 4 — шестерня стартера; 5 — зубчатый

Электростартер 3 представляет собой серийный электродвигатель постоянного тока, питаемый от аккумуляторной батареи 1. При включении кнопки 2 якорь электромотора начинает вращаться, а шестерня стартера 4, входя в зацепление с зубчатым венцом 5 маховика, передает вращение коленчатому валу.

Пуск сжатым воздухом может осуществляться либо с использованием пневматического стартера, либо за счет подачи сжатого воздуха непосредственно в цилиндры двигателя. На практике более широкое применение получил второй вариант. Принципиальная схема его представлена на рис. 14.2.

Из баллонов 7 через вентили 6 сжатый воздух, проходя через кран-редуктор 5, воздухораспреде­литель 2 и пусковой клапан 1, поступает в цилиндры двигателя в соответствии с порядком их работы. В такте расширения сжатый воздух давит на поршень, перемещает его и проворачивает колен­чатый вал. После пуска кран 5 закрывается. Для контроля давления воздуха в баллонах и воздуха, поступающего в двигатель, имеются манометры 3 и 4.

Рис. 14.2. Схема пуска сжатым воздухом: 1 — пусковой клапан; 2 — воздухораспределитель; 3,4 — манометры; 5 — кран-редуктор; 6 — вентили; 7 — баллоны

со сжатым воздухом

Недостатком данной системы является затрудненный пуск двигателя при низких температурах вследствие охлаждения элементов камеры подаваемым в цилиндры воздухом.

Автономные пусковые двигатели внутреннего сгорания обычно применяются для пуска тракторных дизелей. Недостатком данного способа пуска является громоздкость пускового устройства и необходимость расширения номенклатуры потребных эксплуатационных материалов — топлива для пускового двигателя.

Система гидрозапуска состоит из гидропневматического аккумулятора давления и гидромотора. В качестве аккумуляторов давления применяют резервуары, заполняемые рабочей жидкостью и воздухом, которые разделены подвижной мембраной, препятствующей их смешению. При закачивании рабочей жидкости газовая подушка сжимается, поднимая давление в аккумуляторе до 30 МПа.

Назначение и характеристика электрооборудования автомобиля. Электрооборудование автомобиля представляет собой совокупность электрических приборов и аппаратуры, обеспечивающих нормальную работу автомобиля.

В автомобиле электрическая энергия используется для пуска двигателя, воспламенения рабочей смеси, освещения, сигнализации, питания контрольных приборов, дополнительной аппаратуры и т.д.

Электрооборудование автомобиля включает в себя источники и потребители тока.

Для соединения источников и потребителей тока применяется однопроводная система. Вторым проводом служит «масса» автомобиля (его металлические части), с которой соединяются отрицательные полюсы электрических при­боров. Питаются электрические приборы постоянным током напряжением 12 или 24 В (автомобили с дизелями).

Генератор преобразует механическую энергию, получаемую от двигателя, в электрическую. Генератор питает все потребители электрического тока и заряжает аккумуляторную батарею при работающем двигателе. На автомобилях применяются генераторы переменного тока, представляющие собой трехфазную синхронную электрическую машину с электромагнитным возбуждением. Основными частями генератора переменного тока являются статор 8 (рис. 3.2) с неподвижной обмоткой, в которой индуктируется переменный ток, и ротор 7, создающий подвижное магнитное поле.

Рис. 3.2. Генератор: 1,6— передняя и задняя крышки; 2 — выпрямительный блок тока; 3 — щетка возбуждения магнитного поля; 4 — шкив; 5 — опорный подшипник ротора; 7 — ротор; 8 — статор; 9 — буферные втулки крепления ротора

При работе генератора по обмотке возбуждения ротора проходит ток, подводимый через щетки 3 и создающий магнитное поле, которое при вращении ротора индуктирует в обмотке статора переменный ток. Переменный ток пре-образуется в постоянный с помощью выпрямительного блока 2. Генератор охлаждается вентилятором через шкива 4 генератора.

Электростартерный пуск двигателей внутреннего сгорания (XI, 13.7)

На судне, оборудованном двигателями внутреннего сгорания с электростар-

терным пуском, независимо от количества двигателей, должно быть стационарно установлено не ме­нее чем по две стартерные батареи для пуска главных и вспомога

тельных двигателей или не менее чем две общие батареи для пуска всех двигате-

лей. При этом должна быть предусмот­рена постоянная система коммутации, обеспечивающая возможность использования, любой из батарей для пуска любого двигателя из группы, обслуживаемой этой батареей.

Для судов ограниченного района плавания III, а также для судов с установ-

кой малой мощности ограниченного района плавания II (кроме пассажирских), допускается применять только одну стартерную батарею при условии возможности ее использования для пуска всех двигателей.

Характеристика батарей

Каждая стартерная батарея должна быть рассчитана на разрядный ток в стартерном режиме, соответствующий максимальному току наиболее мощного стартерного электриче­ского двигателя.

Емкость каждой батареи должна обеспечивать не менее шести пусков двигателя внут­реннего сгорания в подготовленном к пуску состоянии, а для двух двигателей и более — не менее трех пусков каждого двигателя.

Читать еще:  Электрический двигатель мощность от оборотов

При расчете емкости батарей следует предусмотреть продолжительность каждого пуска не менее 5 с.

Зарядные устройства.

Питание зарядного устройства стартерных батарей должно осуществляться по от­дельному фидеру от главного распределительного щита, если даже предусмотрена зарядка батарей от навешенного генератора.

Па судах ограниченного района плавания Ш, а также на судах с установкой малой мощности ограниченного района плавания II (кроме пассажирских), допускается зарядка стартерной батареи только от навешенного генератора.

Электрические аппараты и установочная арматура (XI, 14)

Электрические аппараты (XI, 14.1)

Конструкция выключателей со сменными контактами должна быть такой, чтобы за­мена контактов могла выполняться обычными инструментами без демонта

жа выключателя или его основных узлов.

Все разъединители и выключатели, кроме каютных, должны быть снабжены механи­ческими или электрическими индикаторами положения включения контак

тов, находящимися в месте, с которого аппарат приводится в действие оператором.

Положения барабанов контроллера и командоконтроллера должны четко фиксиро­ваться более отчетливо, чем другие

Барабаны контроллера и командоконтроллера должны снабжаться шкалой и указате­лем или приспособлением, показывающим положение включения.

Пускорегулирующие аппараты, за исключением применяемых для непрерыв

ного ре­гулирования, должны быть изготовлены таким образом, чтобы конечные и промежуточные фиксированные положения на отдельных ступенях управления были легко ощутимы, а дви­жение за конечные положения было невозможно.

Аппараты с ручным приводом

Направление движения ручных органов управления коммутационных или пускорегулируюших аппаратов должно быть таким, чтобы вращение рукоятки (маховика) по часовой стрелке или перемещение рукоятки (рычага) вверх или вперед соответствовало включению аппарата, пуску электрического двигателя, увеличению оборотов, повышению напряжения и т.п.

При управлении подъемниками или опускающими устройствами вращение рукоятки (маховика) по часовой стрелке или движения рукоятки (рычага) на себя должно соответство­вать подъему, а вращение против часовой стрелки или движе-

ние от себя — опусканию.

Кнопки выключателей должны быть изготовлены таким образом, чтобы они не могли быть случайно приведены в действие.

Аппараты с машинным приводом

Приводной механизм автоматических и других выключателей должен быть сконст­руирован так, чтобы в случае исчезновения энергии, приводящей в движение машинный привод, контакты выключателя оставались только во включенном или выключенном поло­жении.

Электрический машинный привод должен обеспечивать правильное включе

ние вы­ключателя при всех условиях нагрузки при управляющем напряжении, рав-

ном 85-110% но­минального, а при переменном токе — и при номинальной частоте.

Работа привода при 110% номинального управляющего напряжения не должна вызы­вать механических повреждений выключателя или чрезмерного отбра

сывания контактов, уменьшающих коммутационную способность (возникновение дуги или приваривание кон­тактов). По отношению к электромагнитным контакто-

рам указанное выше требование долж­но быть выполнено при замыкании контакто-

ра при температуре окружающей среды -10°С и при нагретой обмотке катушки.

При 85% номинального управляющего напряжения привод должен обеспе

чивать пра­вильное включение выключателя при номинальном токе включения, температуре окружаю­щей среды 45°С и при нагретой обмотке привода.

Снижение напряжения до 70% номинального управляющего напряжения не должно вызывать отключения или уменьшения нажима подвижных контактов ни-

же минимально не­обходимого при температуре окружающей среды 45°С и нагре-

той обмотке привода.

Конструкцией должна быть предусмотрена возможность ручного управле-

ния выклю­чателем, имеющим машинный привод.

Крепление провода или наконечника к обмотке катушки должно быть выпол

нено та­ким образом, чтобы усилия от присоединенного провода не передавались на витки катушки. Отводы катушек напряжения должны изготавливаться из многопро

волочного гибкого про­вода, за исключением тех случаев, когда контактные зажи-

мы закреплены непосредственно на корпусе катушки.

Катушки электромагнитных аппаратов должны иметь обозначения их характеристик.

Элементы сопротивления

Элементы сопротивлений должны легко заменяться посекционно или в целом.

Сопротивления должны быть расположены и вентилироваться таким обра-

зом, чтобы они не нагревали других устройств до пределов, превышающих допусти

Соединения между элементами сопротивлений или между ними и зажима-

ми, если не предусматривается необходимость их демонтажа, должны быть сварны

ми или с механиче­ским обжатием путем опрессовки. Допускается применение пай-

ки, если в месте соединения температура не превышает предела, допустимого для припоя.

Предохранители

Корпуса плавких вставок должны быть полностью закрытого типа. Расплав

ление плавкой вставки не должно вызывать выброса дуги наружу, искрения или другого вредного воздействия на близлежащие части.

Дата добавления: 2018-08-06 ; просмотров: 382 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Электрические схемы управления стартером

Все современные электростартерные системы пуска имеют дис­танционное управление стартером, при котором электродвигатель стартера подключается к аккумуляторной батарее с помощью тяго­вого реле стартера. На автомобилях с дизельными двигателями тя­говое реле подключается к аккумуляторной батарее через мощные контакты выключателя стартера. На автомобилях с карбюратор­ными двигателями — через контакты промежуточного реле, включае­мого с помощью контактов выключателя зажигания. Наиболее простыми схемами управления стартера являются схемы управления маломощными стартерами с однообмоточным тяговым реле. При переходе в режим «Стартер» замыкаются соответствующие кон­такты выключателя зажигания, через которые по обмотке тягового реле от аккумуляторной батареи начинает протекать ток. Якорь реле втяги­вается в электромагнит и с помощью рычага перемещает шестерню по выходному валу стартера. Вал и шестерня при этом находятся в посто­янном зацеплении благодаря имеющимся на них внешним и внутренним шлицами соответственно. Одновременно с шестерней якорь перемещает контактный диск, который в момент ввода шестерни в зацепление с венцом маховика замыкает контакты. Через эти контакты аккумулятор­ная батарея начинает питать электродвигатель и его якорь начинает вращаться. После пуска двигателя водитель выключателем зажигания разрывает цепь обмотки тягового реле. Под действием пружины якорь реле возвращается в исходное положение, электродвигатель стартера отключается от аккумуляторной батареи, шестерня стартера выходит из зацеплений с венцом, маховика. Для уменьшения обгорания контактов выключателя зажигания обмотка тягового реле подключается не напрямую, а через вспо­могательное реле К2 (рис.. 2.5), а для уменьшения потребления энергия тяговым реле К1 его делают двухобмоточным. Одна обмот­ка называется втягивающей, другая — удерживающей.

Читать еще:  Что такое картография двигателя

Рис 2.5 Схема управления стартером с двухобмоточным тяговым реле

При переводе выключателя зажигания в положение «Стартер» замыкаются контакты S1, срабатывает реле стартера К2, контакты К2:1 реле стартера подключают обе обмотки тягового реле К к ак­кумуляторной батарее, реле K1 своими контактами K1:1 включает стартерный электродвигатель и этими же контактами замыкает на­коротко свою втягивающую обмотку. После пуска контакты К2:1 размыкаются, что приводит к подключению обеих обмоток тягового реле к аккумуляторной батарее. Так как эти обмотки включены встречно, а число витков в них одинаково, то суммарная магнито­движущая сила будет равна нулю, тяговое реле отключится.

Для предотвращения работы стартера после пуска двигателя ус­танавливается специальное реле блокировки. Срабатывание этого реле происходит по сигналам с датчика выхода ДВС на рабочий режим. Наиболее распространены датчики, подающие сигналы после появ­ления номинального напряжения автомобильного генератора. Исполь­зуются также датчики частоты вращения коленчатого вала (тахо­метры), датчики давления масла в рабочих магистралях и т.д

Электростартер. Виды и устройство. Работа и неисправности

Электростартер – это вспомогательный электрический прибор, предназначенный для запуска двигателя внутреннего сгорания. Он представляет собой двигатель постоянного тока, питающийся от аккумуляторной батареи подзаряжаемой генератором. При подаче питания стартер создает вращательное движение коленвала двигателя внутреннего сгорания, создав тем самым необходимые условия для розжига топлива и дальнейшей стабильной работы цилиндров.

Как работает электростартер

Для запуска двигателя внутреннего сгорания требуется создание оптимальных условий для розжига топливной смеси. Для этого важно раскрутить коленчатый вал до минимально необходимых оборотов, требуемых для воспламенения топлива в цилиндрах. Чтобы раскрутить коленчатый вал применяется сторонний источник механической энергии, в качестве которого и выступает стартер.

По сути он является электрическим двигателем постоянного тока с коллекторно-щеточным узлом. Стартер воздействует на двигатель только в период его запуска. После стабилизации работы он отключается. Специально для этого в устройстве предусматривается механизм управления.

За механическое управление электрического стартера отвечает втягивающее реле. Оно выполняет две функции. В первую очередь реле замыкает электрическую цепь, которая обеспечивает питание электродвигателя. Также оно вводит в зацепление шестерни, передающие вращательное движение на коленвал. Фактически оно выполняет такую же функцию, как коробка передач между колесами и двигателем.

Принцип работы электрического стартера в автотранспорте

При повороте ключа зажигания водителем, выполняется замыкание цепи втягивающего реле. Напряжение от аккумулятора поступает на обмотку реле, в результате чего образовывается сильное магнитное поле. Оно воздействует на якорь, тот сдвигается и реле соответственно втягивается. Зацепленная вилка смещает бендикс (обгонная муфта) по роторному валу. Как следствие шестеренка состыковывается с зубьями маховика.

После срабатывания втягивающее реле прекращает питание цепи. С обратной стороны на нем установлено 2 провода. Один идет для подключения питающего кабеля, а второй передает напряжение на электрический мотор.

Как только происходит срабатывание реле, то якорь втягивается и замыкает пятаки, являющиеся разрывными элементами цепи питания мотора. В результате на двигатель подается напряжение, и якорь двигателя начинает вращаться. В тоже время шестерня бендикса находится в зацеплении, поэтому передаточное усилие заставляет коленчатый вал вращается, двигая тем самым поршня в цилиндрах.

После запуска мотора, коленвал начинает обгонять по скорости вращение стартера. Тогда в устройстве срабатывает обгонная муфта, которая и прекращает контакт с валом. Это позволяет предотвратить механические повреждения обеих систем. В противном случае при продолжении подачи питания два механизма просто противодействовали бы друг другу.

Как только двигатель автомобиля переходит в штатный режим работы и водитель отпускает ключ замка зажигания, то пропадает питание стартера. От этого втягивающее реле срабатывает обратно. Отсутствие магнитного поля приводит к тому, что пружина возвращает якорь в штатное положение, пятаки размыкаются и бендикс спускается на место.

Электростартер, работающий по данной схеме, сейчас считается устаревшей конструкцией, главным недостатком которой выступает значительный вес и размер. Для реализации такой конструкции требовалось использование мощного электродвигателя, способного выдавать высокие тяговые усилия. При этом электромотор должен вращаться медленно. Такие стартеры плохо подходят для современных автомобилей, спецтехники, генераторов и прочих устройств, где требуется их установка.

Читать еще:  Вынуть и поставить двигатель
Электростартер с редуктором

Более современные стартеры оснащаются редуктором. Благодаря этому возможно использование высокооборотистого, но мелкого мотора. Редуктор понижает обороты, переводя их количество в качество. Он увеличивает силу стартера, позволяя создать достаточный крутящий момент для раскручивания коленчатого вала. Такая система не просто компактная, но и экономичная. Она позволяет завести ДВС большее количество раз на одном заряде аккумулятора.

Современные стартеры могут оснащаться различными типами редукторов, но в подавляющем большинстве случаев применяются устройства с так называемой планетарной передачей. Ее достоинством является компактность и надежность. Характерной чертой планетарного редуктора выступает наличие дополнительного вала для установки бендикса. Это исключает прямую связь якоря с бендиксом. Они способны взаимодействовать между собой только через редуктор.

Классическая схема планетарного редуктора:

Основные неисправности электростартеров

Электростартер выступает ремонтопригодным механизмом, в случае неисправности который можно восстановить практически до первоначального рабочего состояния. Поскольку он состоит из вращающихся деталей, для него выпускаются ремкомплекты, в состав которых входят мелкие детали, нуждающиеся в периодической замене. Большинство остальных комплектующих, склонных к поломкам, можно найти в свободной продаже. Однако такие части электростартера как корпус в продаже в новом виде не встречаются. Их можно приобрести для ремонта в б/у состоянии. Отсутствие данных комплектующих обусловлено исключением их износа. Если они и нуждаются в замене, то только по причине нештатной ситуации, к примеру, механического повреждения сильным ударом, что бывает при аварии.

Чаще всего электростартера выходят из строя по причине:
  • Износ подшипников.
  • Подгорание пятаков.
  • Стирание зубьев шестерни.
  • Заклинивание якоря.
  • Износ и/или заклинивание обгонной муфты.

Перечисленные неисправности относятся к механической части стартера. Большинство из них решаются заменой поврежденной детали. Исключением являются только заклинивание частей механизмов. В таком случае требуется их очистка и смазка. Также простым обслуживанием решается проблема подгорания пятака. Она устраняется механической чисткой.

Более сложными в диагностировании и решении выступают проблемы электрической части. Электростартер может быть неисправен по причине:
  • Замыкания обмотки.
  • Обрыва обмотки.

Кроме этого неисправность может вызвать износ щеток контактных пластин коллектора. Это определяется по их размеру. По мере износа они стираются и становятся меньше, поэтому со временем перестают доставать до контактных пластин. Конструкция большинства стартеров предусматривает простой механизм их замены, поскольку данная проблема является самой частой.

Неисправности обмотки стартера могут устраняться только специалистом. С помощью специального оборудования возможна перемотка якоря, что обходится дешевле, чем его замена на новый агрегат.

Оптимальный режим работы стартера и диагностирование поломки

Чтобы минимизировать частоту поломок стартера и увеличить его ресурс, требуется придерживаться некоторых правил. В первую очередь при запуске двигателя нельзя передерживать электростартер включенным. В противном случае тот может сгореть от перегрева. Именно это и выступает основной причиной выхода якоря из строя. Обычно на стартерах имеется табличка, на которой указывается рекомендуемая максимальная длина работы и частота перезапусков.

В большинстве случаев если двигатель не запускается больше 5 сек с момента начала работы стартера, то это говорит об неисправности последнего. Исключением может быть только сильный мороз, при котором топливо в двигателе плохо воспламеняется. Если дело именно в этом, то не стоит крутить стартер подолгу, чтобы он не сгорел. В таком случае у дизельных моторов нужно лучше прогреть свечи, а в бензиновых применить специализированную стартовую аэрозольную жидкость для пуска холодных двигателей.

Плохой запуск ДВС может быть связан не только с плохой работой стартера, но и множеством других причин:
  • Недостаточный заряд аккумулятора.
  • Поломка двигателя.
  • Отсутствие подачи топлива.
  • Засорение системы выхлопа.
Однако по определенным признакам можно без диагностики определить, что неисправен именно стартер. Говорить о его поломки могут:
  • Задержка в работе после поворота ключа зажигания.
  • Характерный треск.
  • Слышен звук запуска электродвигателя, не сопровождаемый вращением коленвала ДВС.
  • Полное отсутствие реакции на поворот ключа зажигания.
  • Стартер не отключается после запуска ДВС.
В целом уход за электростартером подразумевает соблюдение 2-х основных правил:
  1. Делать перерывы между безуспешными пусками мотора не менее 30 сек.
  2. Не применять электростартер для движения авто.

Запуск стартера при включенной передаче автомобиля приводит к его движению. Этим часто пользуются при неисправности мотора или отсутствии топлива, чтобы продвигаться вперед. Такой способ движения быстро истощает аккумуляторную батарею, а кроме этого перегревает стартер. Таким способом можно вполне безопасно проехать несколько метров, но не более.

Хотя рекомендуемая пауза между поворотами ключа в замке зажигания составляет 30 сек, но в жару этот период лучше увеличивать. Короткая пауза не проблема если стартер запустил мотор со второй попытки, но при множественных повторениях подряд это повлечет сгорание якоря.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector