Система пуска

Система запуска двигателя

Система запуска двигателя, как следует из названия, предназначена для запуска двигателя автомобиля. Система обеспечивает вращение двигателя со скоростью, при которой происходит его запуск.

На современных автомобилях наибольшее распространение получила стартерная система запуска. Система запуска двигателя входит в состав электрооборудования автомобиля. Питание системы осуществляется постоянным током от аккумуляторной батареи.

Система запуска включает стартер с тяговым реле и механизмом привода, замок зажигания и комплект соединительных проводов.

Стартер создает необходимый крутящий момент для вращения коленчатого вала двигателя. Он представляет собой электродвигатель постоянного тока. Конструктивно стартер состоит из статора (корпуса), ротора (якоря), щеток со щеткодержателем, тягового реле и механизма привода.

Тяговое реле обеспечивает питание обмоток стартера и работу механизма привода. Для выполнения своих функций тяговое реле имеет обмотку, якорь и контактную пластину. Внешнее подключение к тяговому реле осуществляется через контактные болты.

Механизм привода предназначен для механической передачи крутящего момента от стартера на коленчатый вал двигателя. Конструктивными элементами механизма являются: рычаг привода (вилка) с поводковой муфтой и демпферной пружиной, муфта свободного хода (обгонная муфта), ведущая шестерня. Передача крутящего момента осуществляется путем зацепления ведущей шестерни с зубчатым венцом маховика коленчатого вала.

Замок зажигания при включении обеспечивает подачу постоянного тока от аккумуляторной батареи к тяговому реле стартера.

Система запуска, устанавливаемая на бензиновые и дизельные двигатели, имеет аналогичную конструкцию. Для облегчения запуска дизельных двигателей в холодное время система запуска может оборудоваться свечами накаливания, которые подогревают воздух во впускном коллекторе. С этой же целью на автомобилях применяются системы предпускового подогрева.

Дальнейшим развитием системы запуска двигателя являются: автоматическийо запуск двигателя, интеллектуальный доступ в машину и запуск двигателя без ключа, система Стоп-Старт.

Работа системы запуска осуществляется следующим образом. При повороте ключа в замке зажигания ток от аккумуляторной батареи поступает на контакты тягового реле. При протекании тока по обмоткам тягового реле происходит втягивание якоря. Якорь тягового реле перемещает рычаг механизма привода и обеспечивает зацепление ведущей шестерни с зубчатым венцом маховика.

При движении якорь также замыкает контакты реле, при котором происходит питание током обмоток статора и якоря. Стартер начинает вращаться и раскручивает коленчатый вал двигателя.

Как только происходит запуск двигателя, обороты коленчатого вала резко возрастают. Для предотвращения поломки стартера срабатывает обгонная муфта, которая отсоединяет стартер от двигателя. При этом стартер может продолжать вращаться.

При повороте ключа в замке зажигания стартер останавливается. Возвратная пружина тягового реле перемещает якорь, который в свою очередь возвращает механизм привода в исходное положение.

Система пуска двигателя. Назначение и устройство

Система пуска представляет собой комплекс устройств, пред­назначенных для принудительного вращения коленчатого вала при пуске двигателя. Различают системы пуска инерционные, пневматические, гид­ропневматические, электрические и механические (ручные и с по­мощью вспомогательного двигателя внутреннего сгорания). В ос­новном применяют электрическую (электростартерную) систему, которая лучше остальных систем отвечает перечисленным ранее требованиям. Электрическая система состоит из аккумуляторной батареи, стартера, механизма привода, цепи управления и средств облегчения пуска. Механизм привода служит для соединения стартера с основным двигателем и разъединения их в начале работы основного двигате­ля. Механизм привода должен обеспечивать безударное включе­ние шестерен, пусковую частоту вращения коленчатого вала, ввод шестерни стартера в зацепление раньше или одновременно с по­дачей тока в обмотки электродвигателя, отключение стартера и вывод шестерен из зацепления в начале работы основного двига­теля. На высокую частоту вращения стартер не рассчитан —- он выйдет из строя. Для разъединения стартера и основного двигателя устанав­ливают муфты свободного хода (МСХ).Электр. управление стартером в современных автомоби­лях почти везде дистанционное. При таком управлении электро­двигатель стартера соединяется с аккумуляторной батареей с по­мощью тягового реле стартера. Электростартер состоит из объединен­ных в одном агрегате электродвигателя, механизма привода и сис­темы управления. Средства облегчения пуска:

1) повышение характеристик электропусковой системы:

– предпусковой подзаряд;-вспомогательные источники питания;

2) средства подогрева:

– свечи накаливания;- электрофакельные подогреватели;

Система зажигания. Назначение и устройство контактной системы зажигания (ВАЗ-2101)

Система зажигания предназначена для принудительного вос­пламенения рабочей смеси в камере сгорания бензиновых двига­телей точно в заданный момент времени.

Состав классической контактной системы зажигания: источник энергии постоянного тока (аккумулятор или генера­тор), прерыватель, конденсатор, катушка зажигания и искровые свечи. Эти элементы составляют две цепи: первичную и вторич­ную. Первичная цепь: источник энергии — прерыватель — первичная обмоткакатушки зажигания и конденсатор , подключенный параллельно контактам прерывателя. Вторичная цепь: вторичная обмотка катушки зажигания — искровые свечи.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 8765 – | 7495 – или читать все.

193.151.241.65 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Устройство автомобилей

Системы пуска двигателя

Система пуска обеспечивает первоначальное проворачивание коленчатого вала при пуске двигателя, поскольку сам двигатель в неподвижном состоянии не создает вращающего момента, и без внешнего источника энергии не запустится.
Для того, чтобы вдохнуть в двигатель жизнь, его коленчатому валу нужно сообщить определенную начальную (пусковую) частоту вращения, после чего начинают протекать газообменные и термодинамические процессы в цилиндрах, а также функционировать основные системы, обеспечивающие работу двигателя – питания, зажигания, смазки. В цилиндры двигателя начинает поступать горючая смесь (у дизелей – чистый воздух), в нужный момент на свечи зажигания подается искрообразующий электрический импульс, либо впрыскивается порция топлива (у дизелей), а система смазки обеспечивает снижение сил трения при работе механизмов двигателя – двигатель запускается и начинает работать самостоятельно.

При первоначальном проворачивании коленчатого вала системе пуска необходимо преодолеть моменты сопротивления следующих составляющих:

  • момент сил трения, возникающих между поверхностями сопряженных деталей двигателя и во вспомогательных механизмах, имеющих привод от коленчатого вала;
  • момент инерционных сил, которые появляются в процессе разгона двигателя, создаваемых движущимися деталями. Основную долю момента инерционных сил составляет момент инерции маховика;
  • момент сопротивления тепловых циклов горючей смеси, определяемый затратами энергии на расширение и сжатие заряда в цилиндрах двигателя. Эта составляющая зависит от величины компрессии в цилиндрах, степени сжатия и рабочего объема двигателя.

Суммарный момент сопротивления зависит, также, от типа и мощности двигателя, а также от его температуры и технического состояния. Так, с понижением температуры увеличивается вязкость масла смазывающей системы, что приводит к увеличению момента сил трения.

Система пуска должна обладать достаточной мощностью, чтобы преодолеть моменты сопротивления, заставив вращаться коленчатый вал с частотой, необходимой для запуска двигателя. За все время существования двигателей внутреннего сгорания изобретатели и конструкторы разработали и испробовали на практике разнообразные способы пуска двигателей. И в современных двигателях можно встретить разные по принципу действия и конструкции пусковые устройства. При этом используемый в двигателе способ пуска во многом определяется назначением и характером работы машины, а также условиями, в которых она эксплуатируется.

Классификация систем пуска двигателя

Поршневые двигатели внутреннего сгорания можно запустить, раскручивая коленчатый вал различными способами:

Мускульный пуск

Мускульный пуск осуществляется вручную при помощи пусковой рукоятки (или другого аналогичного устройства), либо проворачиванием вывешенного ведущего колеса, когда второе ведущее колесо заторможено (опирается на дорогу и не вращается благодаря дифференциалу).
В данном способе источником энергии для проворачивания коленчатого вала двигателя является мускульная сила человека.

Мускульный пуск применяется на современных автомобилях только в случае отказа штатной системы пуска. Он достаточно опасен с точки зрения травмирования человека, поэтому требует особой осторожности при применении. Запускать дизельный двигатель при помощи мускульного пуска значительно сложнее и опаснее, чем двигатель с принудительным воспламенением из-за высокой степени сжатия в цилиндрах.
В последние годы на легковых автомобилях производителями не предусматриваются штатные устройства для мускульного пуска двигателя.

Пуск методом буксировки

Методом буксировки двигатель можно запустить при помощи другого транспортного средства либо с использованием мускульной силы группы людей или животных (лошадей, мулов и т. п.).
Буксированием автомобиль разгоняется до некоторой скорости, после чего водитель включает передачу КПП (обычно 3-ю) и плавно включает сцепление, заставляя коленчатый вал крутиться.
Данный метод пуска двигателя не применим для автомобилей, оборудованных автоматической коробкой передач.

Пуск от электродвигателя

Пуск от электрического двигателя постоянного тока – стартера, использующего для своей работы энергию аккумуляторной батареи автомобиля. Этот способ наиболее удобен и практичен, поэтому применяется в подавляющем большинстве систем пуска современных автомобильных двигателей.
Стартер конструктивно объединяет электродвигатель постоянного тока, привод с обгонной муфтой, соединяющий стартер с венцом маховика, и электрическое реле включения электродвигателя.

Пуск с помощью вспомогательного двигателя – «пускача»

Пуск основного двигателя от вспомогательного двигателя внутреннего сгорания малой мощности, который запускается от других источников энергии, в том числе – вручную. Этот способ нередко применяется в тракторных двигателях, поскольку позволяет легко запустить двигатель большой мощности с высокой степенью сжатия, свойственной дизелям, мало зависит от степени заряда аккумуляторной батареи, поэтому применим в любых условиях, в том числе вдали от населенных пунктов.
В качестве пусковых двигателей обычно используют небольшие карбюраторные двигатели, называемые «пускачами».

Пневматический пуск

Пневматический пуск осуществляется с использованием энергии сжатого воздуха, который накапливается в специальных баллонах при работе основного двигателя. Этот способ пуска ДВС в автомобильном транспорте применения не нашел; его чаще используют для запуска судовых и тепловозных двигателей, а также дизелей тяжелой бронетанковой техники.

Инерционный пуск

Инерционный пуск с использованием энергии вращающегося маховика, накопившего энергию во время работы двигателя – может использоваться для запуска двигателя после кратковременной остановки. Впрочем, известны инерционные системы пуска, в которых тяжелый маховик первоначально раскручивался вручную, после чего его энергия использовалась для пуска двигателя и после длительной стоянки.
К инерционному пуску можно отнести пуск двигателя, заглохшего во время движения транспортного средства – включение какой-либо передачи КПП при плавном включении сцепления позволяет раскрутить коленчатый вал от вращающихся колес. Такой способ пуска двигателя иногда еще называют ротационным.

Непосредственный пуск

Непосредственный пуск (Direct Start) – перспективный способ пуска двигателя внутреннего сгорания без применения внешних источников механической энергии, предложенный известной фирмой Bosch.
Оригинальность этого способа пуска заключается в том, что с помощью бортового компьютера определяется, какой из цилиндров двигателя наиболее подходит для выполнения такта рабочего хода (поршень находится чуть за пределами верхней мертвой точки), после чего в него подается и воспламеняется небольшая порция горючей смеси – двигатель начинает работать.
По ряду причин этот способ можно использовать в двигателях с числом цилиндров не менее четырех.

Работы над воплощением этой идеи в настоящее время ведутся, и вполне возможно, электрическую систему пуска заменит более эффективный и удобный непосредственный пуск.

Пиротехнический пуск

Еще один редкий способ запуска двигателя. Пиротехнический пуск – способ с использованием пиротехнических веществ, например, пороха, не получивший применения на автомобилях. Этот способ технологически похож на пневматический пуск, и отличается тем, что не требует запаса сжатого воздуха – давление пуска обеспечивают пороховые газы, образующиеся при сгорании пиропатрона, который можно воспламенить электрической искрой или ударом обыкновенного молотка по капселю.
В настоящее время пиротехнический пуск используется на некоторых моделях снегоходов и моторных судовых шлюпок, поскольку удобен тем, что в некоторых условиях для пуска двигателя другие источники энергии недоступны.

Основное требование, предъявляемое к системам пуска двигателя – обеспечение достаточной частоты вращения коленчатого вала, для чего необходим крутящий момент определенной величины. При этом система пуска должна надежно функционировать в любых условиях эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, и минимально расходовать запасы собственных источников энергии транспортного средства.

Вспомогательные устройства пуска двигателя

К системе пуска относятся и устройства, облегчающие пуск холодного двигателя, особенно при низких температурах окружающей среды. Такие устройства в момент пуска холодного двигателя позволяют улучшить искрообразование (в двигателях с принудительным воспламенением смеси), обеспечить подачу в цилиндры горючей смеси необходимого качества и количества, выполняют продувку цилиндров, а также предварительный подогрев горючей смеси, смазочного материала, охлаждающей жидкости и деталей основных механизмов двигателя.

Особенно затруднен пуск холодного двигателя, оборудованного газовой и дизельной системой питания в зимнее время. Здесь, наряду с перечисленными выше причинами, имеют место и специфические трудности пуска, обусловленные характеристиками используемого топлива и типом системы питания.
Так, газовое топливо при выходе из баллонов нуждается в подогреве (газообразное) или испарении (жидкий газ). Для того, чтобы подогреватель или испаритель начали функционировать, необходимо изначально запустить и прогреть двигатель, поскольку в подогревателе используются отработавшие газы, а в испарителе – горячая жидкость системы охлаждения. Очевидно, в холодном состоянии системы двигателя не могут обеспечить нормальный подогрев газа перед подачей его в редуктор и смеситель. Поэтому пуск двигателя в газобаллонных автомобилях обычно осуществляется на бензине, а после некоторого прогрева двигателя переключают систему питания на газообразное топливо.

Для дизелей дополнительной причиной затруднения пуска является холодный воздух. Поскольку дизельный двигатель использует для воспламенения горючей смеси сильное сжатие воздуха, то очевидно, что холодный воздух при одной и той же степени сжатия прогреется меньше, чем теплый воздух, и воспламенение смеси будет затруднено или даже невозможно. Кроме того, высокая степень сжатия в дизелях, характеризующаяся значительным компрессионным сопротивлением, создает дополнительное препятствие работе системы пуска (стартера или пускового двигателя), и при запуске трудно раскрутить коленчатый вал до нужной частоты.
Для устранения описанных причин затрудненного пуска дизелей применяются такие конструкторские решения, как предварительный подогрев воздуха во впускном трубопроводе с помощью специальных электронагревательных свечей, а также декомпрессоры – устройства, снижающие компрессию двигателя в момент раскручивания коленчатого вала перед пуском двигателя. Декомпрессоры обычно открывают клапана (впускной, выпускной или оба), что облегчает стартеру раскручивание коленчатого вала до нужной частоты, а после отключения декомпрессора двигатель запускается.
Кроме того, декомпрессор может быть использован для аварийной остановки двигателя в случае необходимости – снижение компрессии в цилиндрах исключает возгорание горючей смеси, и дизель глохнет.
Конструктивно декомпрессор представляет собой систему тяг и рычагов с ручным или электромагнитным приводом, воздействующих на штанги толкателей и открывающих клапаны ГРМ.

В условиях очень низких температур для облегчения пуска двигателя нередко применяют эфиросодержащие жидкости, впрыскиваемые в небольшом количестве во впускной тракт системы питания.

В холодное время года наиболее удобным и надежным средством облегчения пуска двигателей являются предпусковые подогреватели.

Система пуска

Система запуска двигателя предназначена для создания первичного крутящего момента коленвала двигателя с оборотами, необходимыми для образования нужной степени сжатия, для воспламенения горючей смеси. Управление системой запуска может быть ручным, автоматическим и дистанционным.

Система пуска двигателя состоит из основных функциональных устройств:

· Механизмы управления запуска (замок зажигания, блок управления автоматическим пуском, система дистанционного управления)

· Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).

Предъявляемые требования к системе запуска: надежность работы стартера (отсутствие поломок в 45-50 тыс. км пробега) возможность уверенного запуска в условиях пониженных температур, способность системы к многоразовым пускам в течение короткого времени.

Рис. 4.13. Электрическая схема включения системы пуска двигателя

Устройство стартера автомобиляОсновным узлом системы запуска двигателя является стартер. Представляет собой электродвигатель постоянного тока напряжением 12 (24) В и развивающий на холостом ходу примерно 5000 обмин.

Рис. 4.14. Стартер легкового автомобиля:

1 – шестерня привода, 2 – ролик обгонной муфты, 3 – обгонная муфта, 4 – поводковое кольцо, 5 – резиновая заглушка, 6 – рычаг привода, 7 – крышка со стороны привода, 8,9 – якорь и обмотка реле, 10 – контактная пластина, 11 – крышка реле, 12 – контактные болты, 13 – крышка со стороны коллектора, 14,15 – тормозные диски крышки и вала якоря, 16 – якорь, 17 – втулка подшипника, 18,19 – обмотка и полюс статора, 20 – корпус, 21 – ограничительное кольцо, 2 – регулировочное кольцо

Рис. 4.15. Узлы стартера легкового автомобиля

Рис. 4.16. Схема стартера грузового дизельного тяжелого автомобиля

Стартер состоит из пяти основных элементов:

· Корпус стартеравыполнен из стали, имеет форму цилиндра (рис.15). На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения 16 (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты 3.

· Якорь стартерапредставляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря (поз. 23 рис.16) и коллекторные пластины (поз. 1 рис. 16).

· Сердечник(поз. 23 рис.16) имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам.

· Коллекторные пластины (поз. 1 рис. 16) расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе.

Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок (поз.12, рис.16), изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.

· Втягивающее реле или тяговое реле(поз.4, рис.16 или поз.8, рис. 15) устанавливается на корпус стартера. В корпусе тягового реле, в задней части находятся силовые контакты 12 (рис. – «пятаки», и подвижный контакт-перемычка 10 (рис.18), выполненные из мягких металлов. «Пятаки» представляют собой обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовую крышку тягового реле. При помощи гаек к ним крепятся силовые провода от аккумулятора и от плюсовых щеток стартера. Сердечник тягового реле 5 (рис.17) соединяется, через подвижное «коромысло» 7 с обгонной муфтой 15 (бендиксом).

Механизм привода стартераимеет обгонную муфту (муфта свободного хода) 9 (рис.4.16), которая передает крутящий момент от стартера на маховик и исключает передачу вращения от маховика на вал стартера после пуска двигателя, предотвращая тем самым разнос якоря.

Рис. 4.16. Роликовая муфта свободного хода (обгонная муфта)

Муфта состоит из шлицевой втулки 3, установленной на шлицах вала якоря стартера, обоймы 5, в которой выполнены 4 клиновидных паза, роликов 6 с плунжерами 11, нагруженными пружинами 10, ступицы 7, изготовленной совместно с шестерней 8. Плунжеры с помощью пружин 10 зажимают ролики между поверхностями обоймы и ступицы.

При пуске двигателя крутящий момент передается от шестерни на зубчатый венец маховика. При этом ролики, сдвигаясь в узкую часть клиновидного паза обоймы, жестко заклиниваются между ней и ступицей шестерни.

После пуска двигателя из-за большого передаточного числа зубчатой передачи, маховик начинает вращать шестерню привода с большой частотой, чем вращается вал стартера и связанная с ним обойма 5, которая в этом случае начинает отставать от ступицы 7 шестерни 8, в следствие чего обойма и ступица расклиниваются. Стартер при этом работает в режиме холостого хода до размыкания цепи размыкателя.

Принцип работы пусковой системы и стартера.Этапы работы стартера следующие:

· стыковка с зубчатым венцом маховика,

На деле это выглядит следующим образом: при включении замка зажигания и повороте ключа в положение «запуск», по цепи «+» АКБ – замок зажигания – обмотка тягового реле – «+» выхода стартера – плюсовая щетка – обмотка якоря – минусовая щетка, срабатывает тяговое реле.

Под действием сердечника реле подвижный контакт замыкает силовые пятаки, через которые подается ток от АКБ на плюсовой провод стартера. Плюс стартера соединен с плюсовой полюсной пластиной и плюсовыми щётками. Минус по умолчанию подключен постоянно. После подачи тока вокруг обмоток якоря и обмоток возбуждения возникают магнитные потоки, которые направлены в одну сторону, а, как известно, одинаковые полюса магнита отталкиваются друг от друга, так возникает круговое движение якоря.

В момент срабатывания втягивающего реле, «коромысло» приходит в движение вместе сердечником реле и выталкивает роликовую муфту свободного хода на шлицах якоря, в сторону венца маховика. Якорь в этот момент начинает вращаться и приводит в действие маховик.

Если двигатель автомобиля завелся, а ключ зажигания еще не отпущен, наступает момент, когда обороты двигателя превышают обороты стартера, в этом случае срабатывает обгонный механизм муфты. Для дизельных двигателей или двигателей большой мощности, применяется другой механизм подачи вращения на муфту.

Применяется редуктор, встроенный в корпус стартера (рис.16). Редуктор представляет собой механизм привода трансмиссии, т.е. по внутренней зубчатой обойме вращаются три сателлита, которые и приводят в действие вал, на котором подвижно находится муфта. Достоинство таких стартеров в малых габаритах и большой мощности.

Средства облегчения пуска дизельного двигателя.
Элек­трофакельное устройство (ЭФУ) предназ­начено для облегчения пуска холодного двигателя при температурах окружающего воздуха до —30 °С.

Условно систему электрофакельного устройства можно подразделить на две взаимосвязанные: топливную и электри­ческую. Топливная система обеспечивает также дозировку дизельного топлива на сгорание. Она подключена к системе пита­ния двигателя топливом.

Основным элементом электрофакель­ного устройства являются факельные све­чи. Они установлены во впускных трубо­проводах двигателя так, чтобы обеспечива­лась равномерная подача подогретого воздуха и паров топлива во все цилиндры.

Корпус 1 факельной свечи (рис. 4.17) неразборной конструкции, имеет нижнюю резьбовую часть для вворачивания во впускной трубопровод и фиксации на нем контргайкой 6. Нагревательный элемент 2 выполнен в виде штифтовой свечи и пред­ставляет собой металлический кожух, внутри которого запрессована спираль в специальном наполнителе. Наполнитель обладает хорошей теплопроводностью и электрически изолирует спираль от кожу­ха. Нагревательный элемент осуществляет нагрев свечи до рабочей температуры, что обеспечивает испарение и воспламенение дизельного топлива. Топливо поступает из системы питания к штуцеру, где очищается фильтром 7, а затем попадает в кольцевую полость, образованную поверхностью на­гревательного элемента и испарителем 5. Количество топлива дозируется жикле­ром 8.

Для увеличения поверхности испарения служит объемная сетка 4, окруженная экраном 3 с двумя рядами отверстий. Эк­ран защищает факел пламени от срыва потоком воздуха, засасываемого в цилинд­ры двигателя.

Принцип работы электрофакельного устройства заключается в следующем. Перед пуском двигателя с помощью ручно­го топливопрокачивающего насоса созда­ют избыточное давление топлива, которое в период провертывания коленчатого вала стартером поддерживается топливным насосом 7 (рис.4.17).

Клапан-жиклер фильтра тонкой очист­ки и перепускной клапан ТНВД, перекры­вающие дренажные топливопроводы, обес­печивают подачу топлива к факельным свечам 13 с минимальной задержкой во времени под давлением 20. 40 кПа. При таком давлении обеспечивается минималь­ное время для образования факела пламе­ни. Увеличение или уменьшение этого давления приводит к задержке образования факела и соответственно к увеличению времени пуска.

Рис. 4.17. Факельная свеча: 1— корпус, 2 — нагревательный элемент, 3 – экран,4 — сетка, 5 — испаритель, 6 — контргайка, 7 —фильтр, 8 — жиклер

Топливо проходит через электромагнит­ный клапан 11 и попадает к предвари­тельно нагретым факельным свечам, где оно дозируется, нагревается и испаряется. Воспламенение топлива и образование факела пламени происходят в силу того, что в этот момент провертывается старте­ром коленчатый вал двигателя и во впуск­ных трубопроводах появляется поток воз­духа, обдувающий факельные свечи. Частицы не сгоревшего во впускных трубо­проводах топлива в виде паров попадают в цилиндры вместе с нагретым воздухом, где воспламеняются и способствуют вос­пламенению основного топлива, впрысну­того через форсунки. Для сокращения времени выхода двигателя на устойчивый режим предусмотрена возможность совме­щения его работы с работой электрофа­кельного устройства. При этом обеспечи­вается устойчивое удержание факела во впускных трубопроводах при работе двига­теля на холостом ходу.

studopedia.org – Студопедия.Орг – 2014-2019 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.003 с) .

Система пуска двигателя

  1. Устройство системы пуска двигателя
  2. Работа системы пуска двигателя
  3. Диагностика системы пуска двигателя

Двигатель не может запуститься сам. Чтобы завести его нужно приложить внешние усилия и повернуть коленчатый вал. В этой статье мы рассмотрим систему пуска, которая запускает двигатель.

Устройство и работа системы пуска двигателя

На двигателе имеется маховик. Обод маховика снабжен зубьями и превращен в зубчатый венец. Установленная на электромоторе стартера приводная шестерня входит с ним в зацепление и вращает коленчатый вал , инициируя рабочий цикл двигателя. Ра c смотрим , как это происходит :

Работа системы пуска двигателя с редуктором

Существует три типа систем пуска :

  1. Система пуска двигателя с редуктором ;
  2. Система пуска двигателя с планетарным механизмом ;
  3. Система пуска обычного типа.

Рассмотрим конструкцию, работу и проверку системы пуска двигателя обычного типа.

1. Устройство системы пуска двигателя

В обычной системе пуска двигателя можно выделить три основных механизма :

  1. Электромотор – создает вращающий момент.
  2. Система привода – передает вращение на двигатель.
  3. Электромагнитный включатель – приводит ведущую шестерню стартера в зацепление с ободом маховика, а также дает электрический ток в электромотор.

Рассмотрим электромотор системы пуска, создающий вращающий момент. Корпус электромотора выполнен из стали и имеет внешний вид цилиндра. Внутри корпуса имеются обмотки возбуждения, намотанные вокруг сердечников, прикрепленных к корпусу. Эти обмотки выполнены из толстой токопроводящей проволоки, способной выдержать сильный электрический ток. Обмотки генерируют электромагнитное поле, способное вращать якорь стартера . Одним из элементов якоря является сердечник, с канавками вдоль которого располагаются витки обмоток якоря. Оба конца каждой обмотки подключены к коллектору. Вращающие моменты, создаваемые каждой из обмоток, складываются, чтобы можно было вращать якорь, точнее вал якоря. Если посмотреть на стартер со стороны коллектора, то на якоре видно щеткодержатель.

Якорь стартера состоит из вала, сердечника с пазами на которые устанавливается обмотка стартера. Для подробного изучения предлагаю воспользоваться схемой устройства якоря стартера.
Втягивающее реле служит для подачи тока на мотор стартера и вводит бендикс в зацепление с маховиком для запуска двигателя. Устройство втягивающего реле, неисправности тягового реле. Как определить неисправности втягивающего реле?

Рассмотрим, как устроен щеткодержатель : в щеткодержателе объединены 4 щетки, прижимаемые к коллектору. Две из четырех щеток находятся в изолированных оправках и соединены с обмотками якоря и далее через коллектор с обмотками возбуждения. Те и другие заземлены на корпус.

Схема системы пуска двигателя :

1. Коллектор; 2 –задняя крышка;3 – корпус статора;4 – тяговое реле;5 – якорь реле;6 – крышка со стороны привода;7 – рычаг;8 – кронштейн рычага;9 – уплотнительная прокладка;10 – планетарная шестерня;11 – шестерня привода;12 – вкладыш крышки;13 – ограничительное кольцо;14 – вал привода;15 – обгонная муфта;16 – поводковое кольцо;17 – опоры вала привода с вкладышем;18 – шестерня с внутренним зацеплением;19 – водило;20 – центральная шестерня;21 – опора вала якоря;22 – постоянный магнит;23 – якорь;24 – щеткодержатель;25 – щетка.

Система привода системы пуска двигателя

Этот механизм передает вращающий момент от электромотора к маховику. На валу якоря установлена шестерня привода. Действие электромагнитного включателя заставляет рычаг привода перевести шестерню привода в зацепление с зубчатым ободом маховика (в этом положение вращение передается на вал двигателя). Когда двигатель запущен, расцепляется оконная муфта, и теперь шестерня привода вертится в холостую. Позднее при включенном зажигании шестерня привода расцепляется с зубчатым ободом.

Теперь рассмотрим реальный механизм : оконная муфта передает вращение только в одном направлении и связана с шестерней привода. На муфте стартерного электромотора имеются винтовые шлицы. Винтовые шлицы имеются также на валу якоря. Шестерня привода способна скользить вдоль них вращаясь при этом. Винтовые шлицы обеспечивают плавное сцепление шестерни привода с зубчатым ободом. После сцепления зубчатого обода с ведущей шестерней раскручивается двигатель. Шестерня привода вертит зубчатый обод (при этом работает оконная муфта). Когда двигатель запущен, то двигатель вертит шестерню привода, при этом оконная муфта отключена. Шестерня привода вертится в холостую, чтобы не повредить электромотор.

2. Электромагнитный включатель

Электромагнитный включатель – заставляет приводной рычаг передвинуть шестерню привода и направляет ток в электромотор.

Схема работы электромагнитного включателя

В центре включателя находится плунжер. Плунжер выполняет две функции : перемещает приводной рычаг, соединенный с одним концом плунжера, а также включает главные контакты через контактную пластину, соединенную с его другим концом. Плунжер окружает втягивающая обмотка, которая подтягивает плунжер к главным контактам. Поверх втягивающей обмотки расположена удерживающая обмотка, которая удерживает плунжер у контактов. При повороте ключа зажигания электрический ток проходит по втягивающей, и удерживающей обмоткам, создавая магнитное поле. Это поле перемещает плунжер вправо. В результате контактная пластина замыкает главные контакты. Теперь клемма 30 замыкается с клеммой С, соединенной с мотором. В стартовый электромотор подается мощный ток, одновременно с этим, приводной рычаг приводит шестерню привода в зацепление и она начинает раскручивать двигатель.

Как устроен электромагнитный включатель?

Втягивающие и удерживающие обмотки закреплены на корпусе включателя. Контактная пластина расположена на торце плунжера напротив главного контакта. Втягивающие и удерживающие обмотки размещены вокруг плунжера, который поджимается возвратной пружиной. После запуска двигателя возвратная пружина перемещает шестерню привода в исходное положение.

Схема системы пуска двигателя

  1. Электромотор ;
  2. Система передачи ;
  3. Электромагнитный включатель ;

Электрическая схема системы пуска двигателя

Положительный полюс АКБ соединен с клеммой 30 и включателем зажигания. Клемма С соединена с обмотками возбуждения и обмоткой якоря, заземленными на корпус и далее соединенными с отрицательным полюсом АКБ. Все соединения выполнены мощным кабелем, который выдерживает большой ток. Клемма 50 соединена с положительным полюсом АКБ через включатель зажигания.

При повороте ключа зажигания ток сначала проходит через втягивающую и удерживающие обмотки, затем по обмоткам возбуждения и обмотке якоря, и наконец в землю. Поскольку сопротивление якоря и обмоток возбуждения очень низкое почти все напряжение АКБ падает на втягивающую и удерживающие обмотки. Возникающее в них поле перемещает плунжер вправо. Приводной рычаг, связанный с плунжером переводит муфту влево, одновременно поворачивая ее на винтовых шлицах якоря. Вместе с зацеплением привода с зубчатым венцом маховика временно замыкаются главные контакты. Когда главные контакты замкнуты контактной пластиной обмотки возбуждения и якоря питаются непосредственно от АКБ. После замыкания контактов выравниваются потенциалы клемм С и 50. Втягивающая обмотка уже не действует на плунжер. И он удерживается в прежнем положении только магнитным полем удерживающей обмотки. Когда после запуска двигателя ключ зажигания выключают главные контакты остаются замкнутыми. Но теперь ток от главных контактов во втягивающую обмотку поступает таким образом, что ее магнитное поле противоположно полю удерживающее обмотки. Оба магнитных поля взаимно уничтожаются. Теперь возвратная пружина переводит плунжер в исходное положение и размыкает главные контакты. Одновременно шестерня привода выходит из зацепления и возвращается в исходное положение.

Система пуска устройство и принцип работы

Система пуска двигателя состоит из:

Механизм запуска (замок зажигания).

Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).

Стартер состоит из пяти основных элементов:

  • 1. Корпус стартера выполнен из стали, имеет форму цилиндра. На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты.
  • 2. Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Сердечник имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам. Коллекторные пластины расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок, изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.
  • 3. Втягивающее реле или тяговое реле устанавливается на корпус стартера. В корпусе тягового реле, в задней части находятся силовые контакты – “пятаки”, и подвижный контакт-перемычка, выполненные из мягких металлов. “Пятаки” представляют собой обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовую крышку тягового реле. При помощи гаек к ним крепятся силовые провода от аккумулятора и от плюсовых щеток стартера. Сердечник тягового реле соединяется, через подвижное “коромысло” с обгонной муфтой, в простонародье именуемой бендиксом.
  • 4. Обгонная муфта (бендикс) крепится подвижно на вал якоря и представляет собой роликовый механизм, который связан с шестерней зацепления с венцом маховика. Конструкция собрана так, что при подаче крутящего момента на бендикс в одну сторону, ролики, находящиеся в сепараторе выходят из пазов сепаратора и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. При вращении в противоположную сторону ролики западают в сепаратор, и шестерня вращается независимо от наружной обоймы.
  • 5. Щеткодержатель элемент стартера, через который подается рабочее напряжение на медно-графитные щетки, а затем передается на коллекторные пластины якоря. Выполнен щеткодержатель в виде диэлектрической обоймы с металлическими вставками, внутри которых находятся щетки. Контакты щеток (мягкий многожильный провод) при помощи точечной сварки привариваются к полюсным пластинам. Полюсными пластинами обычно являются “хвосты” обмоток возбуждения.

Рис. 11. Схема стартера

1-коллектор; 2-задняя крышка; 3-корпус статора; 4-тяговое реле; 5-якорь реле; 6-крышка со стороны привода; 7-рычаг; 8-кронштейн рыча; 9-уплотнительная прокладка; 10-планетарная шестерня; 11-шестерня привода; 12-вкладыш крышки; 13-ограничительное кольцо; 14-вал привода; 15-обгонная муфта; 16-проводковое кольцо; 17-опора вала привода с вкладышем; 18-шестерня с внутренним зацеплением; 19-водило; 20-центральная шестерня; 21-опора вала якоря; 22-постоянный магнит; 23-якорь; 24-щеткодержатель; 25-щетка

Принцип работы пусковой системы и стартера

Этапы работы стартера следующие: стыковка с зубчатым венцом маховика, пуск стартера, расстыковка стартера.

На деле это выглядит следующим образом: при включении замка зажигания и повороте ключа в положение “запуск”, по цепи “+” АКБ – замок зажигания – обмотка тягового реле – “+” выхода стартера – плюсовая щетка – обмотка якоря – минусовая щетка, срабатывает тяговое реле. Под действием сердечника реле подвижный контакт замыкает силовые пятаки, через которые подается ток от АКБ на плюсовой провод стартера. Плюс стартера соединен с плюсовой полюсной пластиной и плюсовыми щётками. Минус по умолчанию подключен постоянно. После подачи тока вокруг обмоток якоря и обмоток возбуждения возникают магнитные потоки, которые направлены в одну сторону а, как известно, одинаковые полюса магнита отталкиваются друг от друга, так возникает круговое движение якоря. В момент срабатывания втягивающего реле, “коромысло” приходит в движение вместе сердечником реле и выталкивает бендикс на шлицах якоря, в сторону венца маховика. Якорь в этот момент начинает вращаться и приводит в действие маховик. Если двигатель автомобиля завелся, а ключ зажигания еще не отпущен, наступает момент, когда обороты двигателя превышают обороты стартера, в этом случае срабатывает обгонный механизм бендикса.

Система запуска двигателя автомобиля: электрический пуск ДВС

Система запуска двигателя автомобиля осуществляет первичное вращение коленчатого вала ДВС, в результате чего происходит воспламенение топливно-воздушной смеси в цилиндрах и силовой агрегат начинает работать самостоятельно.

Далее коленчатый вал начинает вращаться самостоятельно, то есть двигатель запускается, обороты коленвала увеличиваются, вращение вала становится возможным благодаря преобразованию тепловой энергии сгорания топлива в механическую работу. Как только обороты коленвала достигают определенной частоты, происходит автоматическое отключение системы запуска.

В этой статье мы рассмотрим, как работает электрическая система пуска двигателя, из каких какие основных элементов она состоит, а также поговорим о том, какие еще бывают системы запуска ДВС, кроме электрических решений.

Читайте в этой статье

Система пуска двигателя: конструктивные особенности и принцип действия электрического запуска ДВС

Начнем с того, что на раннем этапе двигатели автомобиля запускались вручную. Для этого использовалась особая заводная рукоятка, которая вставлялась в специальное отверстие, после чего водитель самостоятельно проворачивал коленчатый вал.

В дальнейшем появилась система электрического пуска, которая в самом начале была не совсем надежной. По этой причине на многих моделях электрический пуск комбинировали с возможностью ручного запуска, что давало возможность запустить двигатель в случае возникновения проблем с электрозапуском. Затем от такой схемы полностью отказались, так как общая надежность электрических систем значительно возросла.

Основными элементами в схеме электрического пуска двигателя выступают:

  • стартерная цепь;
  • стартер;
  • аккумулятор;

В двух словах, стартерная цепь фактически является электроцепью, по которой электрический ток подается от АКБ к стартеру. В такую цепь входит провод, который соединяет аккумулятор и стартер, «масса» на кузов автомобиля, а также различные клеммы и соединения, по которым идет пусковой ток.

Что касается аккумулятора, основной задачей является обеспечение необходимого напряжения для работы стартера. Важно, чтобы АКБ имела нужную емкость и уровень заряда не ниже 70%, что позволяет стартеру прокручивать коленвал ДВС с необходимой для запуска частотой.

Еще отметим, что стартер потребляет большой пусковой ток. При этом для включения и выключения стартера используется слаботочный переключатель, более известный как замок зажигания. Данный элемент осуществляет управление специальным реле, а также блокировочными выключателями стартера (при наличии).

Вернемся к общему устройству элементов системы. Как уже говорилось, стартер с тяговым реле представляет собой электродвигатель постоянного тока. Стартер состоит из статора, который является корпусом, ротора (якорь), а также щеток со щеткодержателем, тягового реле и механизма привода.

Механизм привода нужен для передачи крутящего момента от стартера на коленвал. Основными элементами конструкции является рычаг привода или вилка, которая имеет поводковую муфту, демпферная пружина, а также обгонная муфта и ведущая шестерня. Указанная шестерня входит в зацепление с зубчатым венцом маховика, который установлен на коленвалу. Замок зажигания после поворота ключа в положение «старт» отвечает за подачу постоянного тока от АКБ на тяговое реле стартера.

Принцип работы системы электрического запуска ДВС

Система электрического запуска стоит на различных типах двигателей (двухтактные и четырехтактные, бензиновые, дизельные, роторно-поршневые, газовые и т.д.)

Общий принцип работы заключается в следующем:

После того, как водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток от АКБ подается на контакты тягового реле (на втягивающее стартера). В то время, когда ток начинает проходить по обмоткам тягового реле, осуществляется втягивание якоря. Указанный якорь перемещает рычаг механизма привода, в результате осуществляется зацепление ведущей шестерни и зубчатого венца маховика.

Параллельно якорь замыкает контакты реле, благодаря чему реализуется питание электрическим током обмоток статора и якоря. Это позволяет стартеру вращаться, передавая крутящий момент на коленчатый вал.

Кстати, если говорить о различных штатных блокировках стартера при запуске двигателя, такие решения встречаются, однако не на всех моделях авто. Основной задачей является повышение комфорта эксплуатации и безопасности. Если просто, стартер не будет работать, пока водитель не выжмет сцепление или не включит нейтральную передачу перед запуском двигателя.

Наличие такой блокировки позволяет избежать рывков и случайного перемещения ТС, что часто случается, когда водитель начинает заводить двигатель от стартера с включенной передачей.

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.

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.

Советы и рекомендации

Необходимо учитывать, что электрическая система пуска двигателей обычно предполагает то, что мощность АКБ и стартера будут практически одинаковыми. Это значит, что напряжение аккумулятора в значительной степени меняется с учетом того тока, который потребляет стартер.

Простыми словами, на эффективность и легкость запуска ДВС сильно влияет общее состояние АКБ, температура аккумулятора, уровень заряда, а также исправность стартера и стартерной цепи. Диагностировать некоторые проблемы на раннем этапе позволяют такие признаки, как явное затухание габаритов и подсветки панели приборов в момент пуска двигателя.

Как известно, яркость ламп зависит от напряжения в бортовой сети. При этом нормально работающая система пуска не должна сильно «просаживать» напряжение. Отметим, что в норме допускается снижение яркости приборной панели и, в ряде случаев, перезапуск магнитолы, однако яркость не должна сильно понижаться.

Еще отметим, что в случае проблем с запуском, которые связаны со стартером, некоторые водители привыкли стучать по данному устройству. Дело в том, что такие постукивания на старых моделях стартеров (например, на «классике» ВАЗ) в некоторых случаях позволяли сместить щетки стартера, ротора и т.д. В результате удавалось на короткое время восстановить работоспособность устройства.

При этом важно понимать, что современные стартеры в своем устройстве имеют постоянные магниты. Указанный магниты весьма хрупкие, то есть после удара по стартеру происходит их раскалывание.

В конечном итоге цельный магнит разрушается. Более того, такие магниты на некоторых моделях стартеров могут быть просто приклеены к корпусу. Соответственно, если ударять по корпусу сильно, отколовшиеся части магнита попадают на ротор или в область установки подшипников, полностью выводя стартер из строя.

Система пуска устройство и принцип работы

Система пуска двигателя состоит из:

Механизм запуска (замок зажигания).

Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).

Стартер состоит из пяти основных элементов:

  • 1. Корпус стартера выполнен из стали, имеет форму цилиндра. На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты.
  • 2. Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Сердечник имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам. Коллекторные пластины расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок, изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.
  • 3. Втягивающее реле или тяговое реле устанавливается на корпус стартера. В корпусе тягового реле, в задней части находятся силовые контакты – “пятаки”, и подвижный контакт-перемычка, выполненные из мягких металлов. “Пятаки” представляют собой обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовую крышку тягового реле. При помощи гаек к ним крепятся силовые провода от аккумулятора и от плюсовых щеток стартера. Сердечник тягового реле соединяется, через подвижное “коромысло” с обгонной муфтой, в простонародье именуемой бендиксом.
  • 4. Обгонная муфта (бендикс) крепится подвижно на вал якоря и представляет собой роликовый механизм, который связан с шестерней зацепления с венцом маховика. Конструкция собрана так, что при подаче крутящего момента на бендикс в одну сторону, ролики, находящиеся в сепараторе выходят из пазов сепаратора и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. При вращении в противоположную сторону ролики западают в сепаратор, и шестерня вращается независимо от наружной обоймы.
  • 5. Щеткодержатель элемент стартера, через который подается рабочее напряжение на медно-графитные щетки, а затем передается на коллекторные пластины якоря. Выполнен щеткодержатель в виде диэлектрической обоймы с металлическими вставками, внутри которых находятся щетки. Контакты щеток (мягкий многожильный провод) при помощи точечной сварки привариваются к полюсным пластинам. Полюсными пластинами обычно являются “хвосты” обмоток возбуждения.

Рис. 11. Схема стартера

1-коллектор; 2-задняя крышка; 3-корпус статора; 4-тяговое реле; 5-якорь реле; 6-крышка со стороны привода; 7-рычаг; 8-кронштейн рыча; 9-уплотнительная прокладка; 10-планетарная шестерня; 11-шестерня привода; 12-вкладыш крышки; 13-ограничительное кольцо; 14-вал привода; 15-обгонная муфта; 16-проводковое кольцо; 17-опора вала привода с вкладышем; 18-шестерня с внутренним зацеплением; 19-водило; 20-центральная шестерня; 21-опора вала якоря; 22-постоянный магнит; 23-якорь; 24-щеткодержатель; 25-щетка

Принцип работы пусковой системы и стартера

Этапы работы стартера следующие: стыковка с зубчатым венцом маховика, пуск стартера, расстыковка стартера.

На деле это выглядит следующим образом: при включении замка зажигания и повороте ключа в положение “запуск”, по цепи “+” АКБ – замок зажигания – обмотка тягового реле – “+” выхода стартера – плюсовая щетка – обмотка якоря – минусовая щетка, срабатывает тяговое реле. Под действием сердечника реле подвижный контакт замыкает силовые пятаки, через которые подается ток от АКБ на плюсовой провод стартера. Плюс стартера соединен с плюсовой полюсной пластиной и плюсовыми щётками. Минус по умолчанию подключен постоянно. После подачи тока вокруг обмоток якоря и обмоток возбуждения возникают магнитные потоки, которые направлены в одну сторону а, как известно, одинаковые полюса магнита отталкиваются друг от друга, так возникает круговое движение якоря. В момент срабатывания втягивающего реле, “коромысло” приходит в движение вместе сердечником реле и выталкивает бендикс на шлицах якоря, в сторону венца маховика. Якорь в этот момент начинает вращаться и приводит в действие маховик. Если двигатель автомобиля завелся, а ключ зажигания еще не отпущен, наступает момент, когда обороты двигателя превышают обороты стартера, в этом случае срабатывает обгонный механизм бендикса.

Система пуска

Если во время проверки обнаружится, что при пуске двигателя стартер медленно проворачивает коленчатый вал, свет ламп накаливания тусклый, звук сигнала очень слабый, то это может означать, что аккумуляторная батарея разряжена или неисправна.

Неисправностями аккумуляторной батареи могут быть уменьшение ее емкости, саморазряд, а в отдельных случаях и полное прекращение действия отдельных элементов или аккумуляторной батареи в целом. Причинами уменьшения емкости могут быть сульфа-тация пластин или выкрашивание из них активной массы. Саморазряд может быть вызван утечкой увлажнением поверхности батареи или частично замыканием пластин внутри аккумуляторной батареи осадком выпавшей из пластин активной массы.

Полное прекращение действия отдельных элементов может наступить при отрыве блоков пластин от выводных штырей. Если такая неисправность возникла в пути, можно замкнуть между собой накоротко выводные штыри неисправного элемента. Устранять же вышеперечисленные неисправности аккумуляторной батареи можно только в условиях станций технического обслуживания.

Стартер медленно вращает коленчатый вал

Допустим, при проверке окажется, что подсоединенная непосредственно к аккумуляторной батарее переносная контрольная лампа горит полным накалом, значит аккумуляторная батарея исправна и полностью заряжена. В то же время частота вращения коленчатого вала двигателя недостаточна для пуска двигателя стартером. Причин этому может быть несколько. Основные из них: ненадежное соединение аккумуляторной батареи с «массой» —корпусом автомобиля, а также с приборами системы пуска (стартером, тяговым реле стартера, включателем зажигания) или неисправность этих приборов. В этом случае, подключив один провод переносной контрольной лампы к проверяемой клемме 50, а другой «к массе» автомобиля, необходимо тщательно и последовательно проверить сохранность проводов и надежность их соединения по всей электрической цепи, начиная от плюсовой клеммы аккумуляторной батареи до включателя зажигания, реле стартера, обратив особое внимание на исправность приборов системы пуска (стартера, реле стартера, включателя зажигания).

Выявленные неисправности при этом необходи по возможности устранить. Так, при проверке мог быть чрезмерное окисление клемм проводов, подходящих к аккумуляторной батарее, и ненадежный электрический контакт с выводными штырями. Необходимо снять клеммы, очистить их и выводы аккумуляторной батареи наждачной бумагой (тонкий слой окислившегося металла можно снять ножом) от окислов и надежно стянуть болтами. Гайки клеммных наконечников проводов следует затягивать надежно, но без увеличенного усилия. Нельзя также ударять каким-либо предметом по клеммному наконечнику, чтобы снять его или надеть на клемму аккумуляторной батареи. Это может привести к образованию трещин в крышке элемента или в уплотнительной мастике и вызвать утечку электролита из аккумулятора.

Если при проверке будет обнаружено, что нет поступления тока, например, на клемму 50 включателя зажигания, то необходимо (при подсоединенной к ней контрольной лампе) повернуть ключ включателя зажигания в положение «Пуск». Если контрольная лампа горит вполнакала (или не горит), значит неисправность во включателе (замке) зажигания.

Для проверки включателя зажигания следует отключить аккумуляторную батарею во избежание короткого замыкания и вынуть контактное устройство из включателя зажигания, сняв отверткой пружину (замочное кольцо). Неисправностями контактного устройства могут быть окисление и подгорание контактов, качание клемм или их замыкание между собой, оплавление пластмассового ротора, износ цилиндра. Подгоревшие контакты необходимо зачистить. Если при этом не будет достигнуто положительных результатов, то следует неисправное контактное устройство заменить новым.

Можно временно для пуска двигателя переставить провода с клеммы включателя зажигания на одну из двух свободных клемм, тогда стартер заработает нормально. Временно это делается потому, что эти контакты могут отказать в работе, так как они не рассчитаны на такой большой ток, как контакты клеммы.

Рассмотрим еще такой случай. Например, при проверке контрольной лампой оказалось, что слабо поступает ток (или вообще не поступает) от клеммы включателя зажигания к тяговому реле стартера. Причиной этого являются повреждения и ненадежный электрический контакт соединяющей их цепи. Если проверкой будет установлено, что по ступление тока к клемме тягового реле стартера нормальное (контрольная лампа горит полным нака лом), а стартер вращает коленчатый вал двигателя с недостаточной частотой, значит неисправность в тяговом реле. Чтобы устранить неисправность тягового реле, необходимо снять стартер с автомобиля и осмотреть тяговое реле стартера. При свободном перемещении якоря тягового реле можно с уверенностью сказать, что неисправность в обмотке тягового реле: отсутствие надежного контакта или ее обрыв или подгорание диска. При этом необходимо наждачной шкуркой зачистить диск и устранить неисправность обмотки тягового реле или заменить ее новой на СТО .

Иногда стартер совсем не вращает коленчатый вал при исправной аккумуляторной батарее.

В этом случае следует осмотреть состояние наконечников проводов и выводов аккумуляторной батареи и при необходимости зачистить их и надежно затянуть.

При этой проверке необходимо обращать внимание, нет ли загрязнения коллектора и чрезмерного износа, а также загрязнения щеток стартера и, если надо, очистить подгоревший коллектор стеклянной шкуркой зернистостью 80—100 и продуть сжатым воздухом и протереть коллектор. Загрязненные щетки очистить, а изношенные заменить новыми. Затем проверить исправность включателя зажигания способом, рассмотренным ранее.

Если включатель зажигания исправный и контрольная лампа горит полным накалом при подключении ее к клемме включателя зажигания в положении «Пуск» ключа зажигания, то следует проверить реле стартера. Его необходимо разобрать и зачистить контактный диск и контакты. Если стартер по-прежнему не будет вращать коленчатый вал, следовательно возникли неисправности в его обмотках возбуждения или якоря.

Обнаруженные неисправности следует устранить на СТО .

Если при включении стартера его якорь вращается с большой частотой, но шестерня не сцепляется с зубчатым венцом маховика, то нужно проверить и зачистить зубья венца маховика напильником или отрегулировать ход шестерни привода стартера в последовательности, указанной в инструкции завода-изготовителя. Наблюдаются также случаи, когда при полностью зацепленной с венцом маховика шестерне привода вращение вала стартера не передается маховику из-за пробуксовки муфты свободного хода. Пробуксовка муфты свободного хода может возникнуть в результате увеличенного износа шлицевой ведущей и ведомой обойм, роликов, шестерни, шлицевой втулки, толкателей, поломки пружин либо загрязнения муфты свободного хода. Обнаруженную загрязненную муфту следует промыть в бензине, опустив ее после промывки на 5 мин в моторное масло, а неисправные детали муфты заменить новыми.

Иногда стартер не выключается после пуска двигателя. Устранение этой неисправности надо начинать с проверки исправности (замка) включателя зажигания. Обнаруженное неисправное контактное устройство включателя зажигания заменить новым.

Затем следует убедиться, нет ли перекоса стартера, не возникло ли спекание контактов реле включения стартера. Перекос стартера необходимо устранить подтяжкой болтов крепления его корпуса к двигателю. Выявленное неисправное реле включения заменить новым или отремонтировать его на СТО .

Стартер может не выключаться после пуска двигателя из-за заедания привода муфты свободного хода на валу якоря, загрязнения шлицев и образования налета на поверхности вала от износа бронзовых подшипников втулки привода, а также в результате изгиба вала.

Привод стартера должен свободно, без заедании перемешаться по шлицам его вала и легко возвращаться в исходное положение под действием возвратной пружины. Якорь стартера не должен вращаться при повороте его шестерни привода в направлении рабочего движения.

Иногда при пуске двигателя не работает стартер, отсутствуют свет и звуковой сигнал. Это свидетельствует о неисправности на участке электрической цепи от стартера до аккумуляторной батареи включительно. Необходимо тщательно проверить чистоту и надежность соединений разъемов электрической цепи.

При выявлении плохого контакта следует зачистить его и надежно затянуть клеммы. Если контакты на всем участке цепи исправны, значит аккумуляторная батарея сильно разряжена: при включении фар свет в них становится тусклым.

Для пуска двигателя при разряженной аккумуляторной батарее можно на время пуска закоротить вариатор, замкнув медной проволокой зажимы ВК и ВК-Б катушки зажигания на автомобилях «Волга», «Москвич», «Запорожец».

Система пуска двигателя включает в себя аккумуляторную батарею, стартер, реле включения стартера и включателя стартера, являющегося частью включателя зажигания.

Стартер включает в себя четырехполюсный электродвигатель постоянного тока, механизмы привода и управления.

Электродвигатель состоит из корпуса с четырьмя полюсными сердечниками и обмоткой возбуждения, крышек, промежуточной опоры и якоря. Крышка имеет окна для доступа к щеткам. К крышке крепятся щеткодержателя, из которых (положительные) изолированы от массы. Металлографитовые щетки прижимаются к коллектору при помощи пружин. Крышка имеет фланец для крепления стартера к картеру маховика. Обе крышки крепятся к корпусу двумя стяжными болтами. Якорь состоит из вала, сердечника и коллектора и вращается в трех подшипниках скольжения, размещенных в крышках и промежуточной опоре. При прохождении тока по обмоткам полюсных сердечников возникает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем якоря, в результате чего обмотка якоря выталкивается из магнитного поля полюсных сердечников и якорь вращается.

Механизм привода обеспечивает передачу крутящего момента от стартера к венцу маховика при пуске двигателя и отсоединение шестерни стартера от маховика после пуска двигателя. Механизм привода установлен на валу якоря и состоит из шестерни, муфты свободного хода, буферной пружины, поводковой муфты и рычага с эксцентриковой осью. Муфта обеспечивает передачу вращения только в одном направлении. При вращении якоря стартера ролики заклинивают ведущую и ведомую обоймы, и крутящий момент передается на зубчатый венец маховика. Когда двигатель начнет работать, венец маховика начнет вращаться с большей скоростью и ролики расклинят обоймы. Стартер СТ142-В двигателя ЗИЛ -645 имеет храповичный механизм свободного хода.

Механизм управления включает в себя включатель зажигания, реле включения стартера и тяговое реле. При включении стартера замыкаются клеммы AM и СТ включателя за-жигания и по обмотке реле включения течет ток. Сердечник магничивается и притягивает якорь, замыкая контакты, через которые ток идет к обмоткам тягового реле. Якорь тягового реле притягивается к сердечнику и при помощи рычага вводит шестерню стартера в зацепление с зубчатым венцом маховика. В конце хода якорь тягового реле при помощи контактного диска замыкает контакты К1 и рабочей цепи стартера, и якорь стартера начинает вращаться, обеспечивая пуск двигателя. При выключении стартера контакты размыкаются пружиной, и все детали привода возвращаются в исходное положение.

Система электрического пуска

Двигатель внутреннего сгорания начинает самостоятельно работать при условии, что его коленчатый вал вращается с определенной (пусковой) частотой, при которой обеспечивается нормальное протекание процессов смесеобразования, воспламенения и сгорания топлива. Пусковая частота вращения бензиновых двигателей составляет 40—50 мин -1 . У дизелей необходимо вращать коленчатый вал с большей частотой (100—200 мин -1 ), так как при медленном вращении сжимаемый воздух не нагревается до необходимой температуры и топливо, впрыснутое в камеру сгорания, не воспламеняется.

Система электрического пуска состоит из аккумуляторной батареи, стартера и устройства для управления стартером.

Стартер — это агрегат, где объединены электродвигатель постоянного тока и привод, обеспечивающий передачу вращения от вала стартера коленчатому валу двигателя, а также быстрое разъединение этих валов после пуска. При прокручивании двигателя стартер должен преодолевать момент сопротивления, создаваемый силами трения и давлением сжатия, а при включении — и момент инерции вращающихся частей двигателя. Составляющие, которые определяют развиваемый стартером крутящий момент, зависят от литража и конструкции двигателя, числа цилиндров, степени сжатия, вязкости масла и частоты вращения.

Стартер состоит из электродвигателя постоянного тока, механизма привода и механизма управления. Конструкция электродвигателей почти одинакова у всех стартеров. Они изготовляются четырехполюсными последовательного и смешанного возбуждения. Наиболее часто применяются электродвигатели последовательного возбуждения. Недостатком этих двигателей является значительная частота вращения якоря в режиме холостого хода. При этом возрастают центробежные силы, действующие на якорь, и может произойти его разрушение (разнос). Для уменьшения частоты якоря в режиме холостого хода применяют электродвигатели смешанного возбуждения.

Передача крутящего момента от стартера к коленчатому валу осуществляется через шестерню, находящуюся в зацеплении с зубчатым венцом маховика. Для увеличения крутящего момента на коленчатом валу применяется понижающая передача с передаточным число 10—15.

Шестерня стартера должна находиться в зацеплении с зубчатым венцом только во время пуска двигателя. Для этого шестерня и вал электродвигателя снабжены шлицами, которые допускают осевое перемещение шестерни по валу для сцепления и расцепления ее с зубчатым венцом маховика. Перемещение шестерни в современных стартерах осуществляется электромагнитным реле, подвижный сердечник которого через рычаг передает на шестерню осевое усилие. Работой электромагнитного реле управляет водитель.

После пуска частота вращения коленчатого вала достигает 1000 мин -1 . Если при этом вращение будет передаваться на якорь стартера, его частота вращения повысится до 10 000—15 000 мин -1 . Даже при кратковременном увеличении частоты вращения якоря до такой величины (пока водитель не отключит стартер) возможен разнос якоря. Для предохранения якоря стартера от разноса усилие от вала якоря к шестерне привода у большинства стартеров передается через муфту свободного хода. Муфта обеспечивает передачу крутящего момента только в одном направлении — от вала якоря к маховику.

На двигателях ВАЗ-2110 применяют стартер со смешанным возбуждением, а на двигателе Д-245 — с последовательным возбуждением. Оба стартера снабжены дистанционным управлением. Такая система имеет более сложную конструкцию, большую стоимость и позволяют автоматизировать процесс пуска, что помимо удобства управления сокращает время пуска, расход энергии аккумуляторной батареи и увеличивает срок службы элементов пусковой системы.

При дистанционном управлении (рис. 9.9) после поворота в пусковое положение ключа замка зажигания 10 срабатывает дополнительное реле стартера 2, контакты 3 которого замыкаются, подключают к аккумуляторной батарее втягивающую 6 и удерживающую 4 обмотки тягового реле стартера. Под действием намагничивающей силы двух обмоток якорь тягового реле втягивается в электромагнит, с помощью рычажного механизма вводит шестерню привода 5 в зацепление с венцом маховика и в конце хода, замыкая силовые контакты 7 тягового реле, включает цепь питания стартера. Одновременно подвижный контактный диск замыкает накоротко втягивающую обмотку 6 тягового реле.

Главные контакты тягового реле замыкаются, прежде чем шестерня привода полностью (до упора на валу якоря) войдет в зацепление. Однако как только якорь начинает вращаться и привод передает вращающий момент коленчатому валу двигателя внутреннего сгорания, в винтовых шлицах вала якоря и шлицевой втулке муфты свободного хода возникает осевое усилие, которое перемещает шестерню до упора и удерживает ее во включенном состоянии до тех пор, пока она является ведущей.

В тех случаях, когда шестерня упирается в венец маховика, якорь реле, сжимая буферную пружину, продолжает двигаться и замыкает силовые контакты реле. Якорь стартера совместно с приводом начинает вращаться, шестерня под действием буферной пружины и осевого усилия в винтовых шлицах входит в зацепление в тот момент, когда зуб шестерни расположен против впадины зубчатого венца маховика. Применение винтовых шлицев в сопряжении «вал якоря — направляющая втулка привода» позволяет уменьшить усилие и ход якоря электромагнита. Это способствует сокращению габаритных размеров, массы тягового реле и, следовательно, стартера в целом.

Рис. 9.9. Схема дистанционного управления стартером:

  • 1 — катушка дополнительного реле стартера; 2 — дополнительное реле стартера; 3 — контакты реле; 4 — удерживающая обмотка; 5 — механизм включения стартера; 6 — втягивающая обмотка; 7 — силовые контакты стартера;
  • 8 — стартер; 9 — аккумуляторная батарея; 10 — замок зажигания

Шлицевое соединение валя якоря с приводом упрощает выход шестерни из зацепления. Когда маховик работающего двигателя становится ведущим, направление осевого усилия в шлицах меняется и шестерня отжимается от маховика. Однако осевое усилие в шлицах недостаточно для преодоления силы притяжения электромагнита тягового реле. Поэтому шестерня остается в зацеплении до тех пор, пока водитель не отключит дополнительное реле 2 от источника тока.

При размыкании контактов 3 ток проходит через силовые контакты, втягивающую и удерживающую обмотки. Сердечник электромагнита размагничивается, и возвратная пружина, выдвигая якорь из электромагнита, позволяет разомкнуть силовые контакты реле. Возвратная пружина не только возвращает якорь тягового реле в исходное состояние, но и, воздействуя на рычаг включения привода, способствует выходу шестерни из зацепления с венцом маховика.

Автоматическое отключение стартера после пуска двигателя внутреннего сгорания осуществляется посредством реле блокировки.

Когда двигатель внутреннего сгорания начинает работать, генератор возбуждается и его ЭДС в цепи питания реле блокировки, противодействуя ЭДС аккумуляторной батареи, снижает напряжение на зажимах обмотки 1 реле блокировки стартера. Пружина оттягивает якорек реле и размыкает контакты 3.

Стартер автомобиля ВАЗ-2110 (рис. 9.10) —четырехполюсный электродвигатель с планетарным редуктором, дистанционным управлением и роликовой муфтой свободного хода. Особенностью данного стартера является планетарный редуктор, применение которого позволило уменьшить массу стартера и увеличить его мощность. Стартер состоит из корпуса 5, в котором установлены четыре магнита 25. На двух металлокерамических подшипниках внутри статора установлен якорь, его сердечник набран из пластин электротехнической стали, в пазах которого установлены обмотки якоря. Концы обмоток соединены с коллектором. Подшипники якоря установлены в задней 4 и передней 9 крышках. Планетарный редуктор с передаточным числом 1:4, 25 установлен между якорем и обгонной роликовой муфтой на двух подшипниках.

Рис. 9.10. Стартер автомобиля ВАЗ-2110:

  • 1 — щетка; 2 — коллектор; 3 — винт крепления щеткодержателя; 4 — задняя крышка; 5 — корпус стартера; б — вывод «50» тягового реле; 7 — тяговое реле;
  • 8 — якорь реле; 9 — крышка тягового реле; 10 — рычаг; 11 — кронштейн рычага; 12 — уплотнительная прокладка; 13 — планетарная шестерня; 14 — шестерня привода; 15 — втулка крышки; 16 — ограничительное кольцо; 17 — вал привода; 78 — обгонная муфта; 19 — кольцо отводки; 20 — опора вала привода; 21 — шестерня с внутренним зацеплением; 22 — водило; 23 — центральная шестерня; 24 — опора вала якоря; 25 — постоянный магнит; 26 — якорь;
  • 27 — щеткодержатель

Тяговое реле 7 крепится к задней крышке 9. Реле двухобмоточное, имеет втягивающую и удерживающую обмотки. При включении стартера работают обе обмотки, а при работающем стартере втягивающая обмотка отключается и работает только удерживающая обмотка. Работа стартера с дистанционным управлением и с обгонной муфтой описана выше.

Стартер автомобиля ЗИЛ-5301 (рис. 9.11) представляет собой электродвигатель с последовательным возбуждением. К корпусу 17 крепятся задняя 21 и передняя 10 крышки стартера. К передней крышке 10 крепится тяговое реле, в котором установлены якорь 6, катушки 5, подвижные и неподвижные контакты 3 и 4 тягового реле.

Рис. 9.11. Стартер автомобиля ЗИЛ-5301:

  • 1 — щетка; 2 — щеткодержатель; 3,4 — подвижный и неподвижный контакты тягового реле; 5 — катушка тягового реле; 6 — якорь; 7 — кожух реле;
  • 8 — крепление рычага; 9 — рычаг; 10 — крышка стартера; 11 — упорное кольцо; 12 — заглушка; 13 — шестерня привода; 14 — обгонная муфта; 15 — вал привода; 16 — подводящая муфта привода; 17 — корпус стартера; 18 — якорь стартера; 19 — катушка возбуждения; 20 — коллектор; 21 — крышка стартера, закрывающая коллектор; 22 — защитный кожух

Якорь стартера 18 набран из пластин электротехнической стали, в которых выполнены пазы для укладки обмотки якоря. Концы обмоток выведены на коллектор 20. На заднем конце вала установлена обгонная муфта 14 с шестерней привода 13. Перемещение шестерни осуществляется при включении тягового реле рычагом 9 через пружину. Катушки возбуждения 19 крепятся к корпусу стартера.

Включение стартера — дистанционное с помощью электромагнитного реле. При включении стартера при замыкании основных контактов через щетки 1 на якорь 18 и на обмотку возбуждения подается постоянный ток, и стартер работает как двигатель постоянного тока.

Ссылка на основную публикацию