У пусковий системі двигуна а. Як працює двигун автомобіля? А також основні причини неполадок і перебоїв в машині. Система пуску двигуна: конструктивні особливості і принцип дії електричного запуску ДВС

Система запуску двигуна, як випливає з назви, призначена для запуску двигуна автомобіля. Система забезпечує обертання двигуна зі швидкістю, при якій відбувається його запуск.

На сучасних автомобілях найбільшого поширення набула стартерная система запуску. Система запуску двигуна входить до складу електроустаткування автомобіля. Харчування системи здійснюється постійним струмом від акумуляторної батареї.

Система запуску включає стартер з тяговим реле і механізмом приводу, замок запалювання і комплект сполучних проводів.

стартер створює необхідний крутний момент для обертання колінчастого вала двигуна. Він являє собою електродвигун постійного струму. Конструктивно стартер складається з статора (корпуса), ротора (якоря), щіток зі щіткотримачем, тягового реле і механізму приводу.

Тягове реле забезпечує харчування обмоток стартера і роботу механізму приводу. Для виконання своїх функцій тягове реле має обмотку, якір і контактну пластину. Зовнішнє підключення до тягового реле здійснюється через контактні болти.

механізм приводу призначений для механічної передачі крутного моменту від стартера на колінчастий вал двигуна. Конструктивними елементами механізму є: важіль приводу (вилка) з повідкової муфтою і демпферного пружиною, муфта вільного ходу (обгону муфта), ведуча шестерня. Передача крутного моменту здійснюється шляхом зачеплення провідної шестерні з зубчастим вінцем маховика колінчастого вала.

Замок запалювання при включенні забезпечує подачу постійного струму від акумуляторної батареї до тягового реле стартера.

Система запуску, що встановлюється на бензинові і дизельні двигуни, має аналогічну конструкцію. Для полегшення запуску дизельних двигунів в холодну пору система запуску може обладнуватися свічками розжарювання, які підігрівають повітря у впускному колекторі. З цією ж метою на автомобілях застосовуються системи передпускового підігріву.

Подальшим розвитком системи запуску двигуна є: автоматіческійо запуск двигуна, інтелектуальний доступ в машину і запуск двигуна без ключа, система Стоп-Старт.

Робота системи запуску здійснюється наступним чином. При повороті ключа в замку запалювання струм від акумуляторної батареї надходить на контакти тягового реле. При протіканні струму по обмотках тягового реле відбувається втягування якоря. Якір тягового реле переміщує важіль механізму приводу і забезпечує зачеплення провідної шестерні з зубчастим вінцем маховика.

При русі якір також замикає контакти реле, при якому відбувається харчування струмом обмоток статора і якоря. Стартер починає обертатися і розкручує колінчастий вал двигуна.

Як тільки відбувається запуск двигуна, обороти колінчастого валу різко зростають. Для запобігання поломки стартера спрацьовує обгону муфта, яка від'єднує стартер від двигуна. При цьому стартер може продовжувати обертатися.

При повороті ключа в замку запалювання стартер зупиняється. Поворотна пружина тягового реле переміщує якір, який в свою чергу повертає механізм приводу в початкове положення.

Пуск дизеля за допомогою допоміжного пускового двигуна внутрішнього згоряння


Для прокручування коленчатогго вала дизеля на тракторах, крім електричних стартерів, застосовують карбюраторні пускові двигуни внутрішнього згоряння. Використання пускових двигунів, незважаючи на складність їх пристрою і застосування, в порівнянні зі стартерами має перевагу. Для того щоб запустити дизель в холодну погоду (нижче + 5 ° С), доводиться обертати колінчастий вал порівняно довго (5 ... 10 хв). Електричним стартером це зробити важко, так як акумуляторна батарея не може мати такого великого запасу електричної енергії. При пуску ж дизеля карбюраторним пусковим двигуном час прокручування можна збільшити до 10 ... 15 хв. Крім того, працює пусковий двигун своєю теплотою обігріває пускають дизель, що значно прискорює процес пуску.

Як пускових двигунів найбільшого поширення набули одноциліндрові двотактні карбюраторні двигуни потужністю 3,5 ... 9,9 кВт, частотою обертання колінчастого вала 3500 ... 4000 хв-1.

Пусковий двигун (рис. 57) забезпечений електричним стартером і встановлений в задній частині дизеля. Крутний момент від колінчастого вала пускового двигуна до колінчастого валу дизеля передається за допомогою трансмісії, що включає в себе одноступінчатий або двоступінчастий редуктор, оточення, обгону муфту і автомат вимикання.

Пуск дизеля за допомогою пускового двигуна здійснюється наступним чином. Тракторист повинен поставити важіль в положення, при цьому важіль натисне на торець тримача і пересуне його по валу разом з шестернею вліво. Шестерня при цьому увійде в зачеплення з вінцем маховика (схема Б), а вантажі своїми виступами захоплять втулку і будуть утримувати шестерню в зачеплення з вінцем маховика. Одночасно з цим буде вимкнено зчеплення.

Після цього за допомогою стартера слід завести пусковий двигун. Коли пусковий двигун почне працювати і досить прогріється, важіль 6 треба плавно перевести в положення і тим самим включити зчеплення. Колінчастий вал дизеля почне обертатися і дизель заведеться. У працюючого дизеля частота обертання вінця маховика збільшиться, збільшиться і частота обертання шестерні і вантажів. Вантажі під дією відцентрових сил розійдуться в сторони (показано пунктиром на схемі Б), вийдуть із зачеплення з втулкою, і пружини через штовхач перенесуть вантажі, тримач і шестерню вправо - у вихідне положення (схема А), пусковий пристрій відключиться від дизеля.

Якщо з яких-небудь причин шестерня НЕ роз'єднається з вінцем маховика дизеля, все одно велика частота обертання не буде передана на пусковий двигун, так як при цьому набуде чинності обгону муфта, принцип дії якої аналогічний принципу дії обгонів муфти електричного стартера.

Мал. 57. Схема пуску, дизеля пусковим двигуном:
1 - дизель; 2 - зчеплення; 3 - редуктор; 4 - пусковий двигун; 5 - стартер; 6, 11 - важелі; 7 - автомат вимикання; 8- вінець маховика; 9 - вал; 10 - обгону муфта; 12 - тримач; 13 - вантажі; 14 - втулка; 15 - штовхач; 16 - шестерня; 17 - пружини; А - пусковий двигун відключений від дизеля; Б - пусковий двигун з'єднаний з дизелем.

3.1. Призначення та вимоги до систем пуску двигуна

Для запуску ДВС необхідно повідомити колінчастого валу обертання з певною (пусковий) частотою, при якій забезпечується нормальний перебіг процесів сумішоутворення, запалення і горіння палива. Пускова частота обертання карбюраторних двигунів становить 40 ... 50 хв -1. У дизелів частота обертання колінчастого вала повинна бути не менше 100 ... 150 хв -1, так як при більш повільному обертанні стискається повітря не нагрівається до необхідної температури.

При пуску необхідно подолати момент опору на тертя, момент, створюваний при стисканні робочої суміші в циліндрах, і момент інерції обертових частин двигуна.

Створюваний стартером крутний момент залежить від потужності і конструкції двигуна, числа циліндрів, ступеня стиснення, в'язкості масла і частоти обертання двигуна стартера. Момент опору залежить від навколишньої температури. Зміна температури впливає на фізико-механічні властивості матеріалів (палива, масла, охолоджувальної рідини). Найбільші труднощі викликає пуск двигуна при низьких температурах внаслідок підвищення в'язкості масла і палива, зниження його випаровування. Погіршення умов для займання і згоряння паливно-повітряної суміші, а також характеристик системи запалювання обумовлено падінням напруги на затискачах акумуляторної батареї при роботі її в стартерном режимі.

Електричний стартер - машина короткочасної дії. Тривалість пуску карбюраторного двигуна становить 10 с, дізеля- 15. У зв'язку з цим теплові та електромагнітні навантаження, що допускаються для стартера, значно вище (в 2 рази), ніж для машин, що працюють в тривалому режимі. Стартер повинен володіти великим крутним моментом для подолання моменту опору двигуна тому застосовується електродвигун з послідовним збудженням. При запуску він розвиває більший крутний момент на валу якоря, ніж двигун з паралельним збудженням. Разом з тим, електродвигун з послідовним збудженням при холостому ході збільшує частоту обертання ротора теоретично до нескінченності. Практично зростання частоти обертання ротора в цьому випадку обмежується наявністю механічних втрат на тертя в підшипниках, щіток на колекторі і т.п.

У стартерах великої потужності ККД вище, втрати на тертя щодо менше, тому частота обертання ротора значно зростає. Так як діаметр якоря стартера великої потужності також великий, то створюється небезпека "розносу" якоря при холостому ході, тобто виривання його обмотки з пазів відцентровою силою. Тому в потужних стартерах для обмеження числа оборотів холостого ходу застосовують додаткову паралельну обмотку, тобто змішане збудження. Магнітний потік паралельної обмотки становить лише 4 ... 5% загального магнітного потоку, тому вона мало впливає на характеристики двигуна.

Залежно від конструкції і принципу дії розрізняють стартери з інерційним і з примусовим електромеханічним переміщенням шестірні приводу, з примусовим введенням шестерні в зачеплення і з самовиключеніе її після пуску двигуна.

Найбільшого поширення набули в даний час стартери з примусовим введенням шестерні і самовиключеніе її посла пуску двигуна.

3.2. пристрій стартера

На рис. 3.1 показаний розріз автомобільного стартера з електро- магнітним реле і дистанційним керуванням.

На одному з кінців вала є муфта вільного ходу 9 з ведучою шестірнею 8. Тягове електромагнітне реле 3 за допомогою важеля переміщує шестерню і вводить її в зачеплення із зубчастим вінцем маховика двигуна. Одночасно з переміщенням шестірні контактним диском 2 замикається електричний ланцюг стартера. Обмотка електромагнітного реле складається з двох обмоток - втягує і утримує. Крім тягового реле стартер має реле включення, обмотка якого включена на різницю напруги між батареєю і генератором. Після пуску, коли генератор почне працювати і різниця напруги між акумулятором і генератором почне зменшуватися, реле включення відключає утримує обмотку і електромагніт. Тягове реле стартера 4 вимикається, а поворотна пружина 6 виводить шестерню з зачеплення з зубчастим вінцем маховика двигуна. Одночасно відбувається електричне відключення стартера від батареї.

Корпус стартера і полюсні наконечники виготовляються з листової електротехнічної сталі. Обмотки якоря статора і полюсів з голою мідної прямокутної шини з невеликою кількістю витків, ізольованих один від одного папером і покритих лаком.

Рис.3.1. Схема стартера з електромагнітним тяговим реле і дистанційним керуванням: 1-контакт затиску; 5-якір реле; 10-корпус стартера; 11-якір; 12-обмотка збудження; 13-щітка; 14-колектор; (Інші позиції вказані в тексті)

3.3. Пристрій і робота приводних механізмів

Приводний механізм - пристрій, що забезпечує введення і утримання шестерні стартера в зачеплення з вінцем маховика під час пуску ДВС, передачу необхідного крутного моменту колінчастого валу і запобігання якоря електродвигуна від розносу обертовим маховиком після пуску двигуна.

Приводні механізми електростартера з примусовим механічним або електромеханічним переміщенням шестірні мають роликові фрикційні або храпові муфти вільного ходу, які передають крутний момент від валу стартера до колінчастого валу двигуна під час пуску і, працюючи в режимі обгону, автоматично роз'єднують стартер і ДВС після пуску.

Найбільшого поширення набули приводні механізми з роликовими муфтами вільного ходу, в яких ролики застряють в зв'язку з виникненням сил тертя в сполучених деталях.

Муфта вільного ходу (рис. 3.2) забезпечує передачу крутного моменту тільки з вала якоря на вінець маховика і запобігає обертання якоря від маховика після пуску двигуна.

На шліці во і втулки жорстко укріплена ведуча обойма 4. У ній є чотири клиноподібних паза, в яких встановлені ролики 3, віджимають в бік вузенької частини паза зусиллям пружини 10 плунжеров 9. Пружина надіта на упори II плунжеров. Шестерня 7 виконана разом з відомою обоймою. Наполегливі шайби 5 і 6 обмежують осьове переміщення роликів 3.

Мал. 3.2. Муфта вільного ходу: 1 - кожух, 2 ущільнювач; 8 - пружини (інші позиції вказані в тексті)

3.4. Принцип роботи системи пуску двигуна

Система пуску (рис. 3.3) містить стартер 1, акумуляторну батарею 2 і вимикач стартера 3. Стартер складається з електродвигуна постійного струму 4, тягового реле 5 і механізму приводу 10. Тягове реле забезпечує введення шестерні 12 приводу 8 зачеплення з вінцем маховика 13, а також підключення електричного кола електродвигуна стартера до акумуляторної батареї. Механізм приводу 10 передає обертання від валу якоря на вінець маховика 13 двигуна і запобігає передачі обертання від маховика на вал якоря після початку роботи двигуна.

Шестерня стартера повинна знаходитися в зачепленні з зубчастим вінцем тільки під час пуску двигуна. Після пуску частота обертання колінчастого вала досягає близько 1000 хв -1. Якщо при цьому обертання буде передаватися на якір стартера, його частота обертання підвищиться до 10000 ... 15000 хв -1. Навіть при короткочасному збільшенні частоти обертання до такого значення можливий рознос якоря. Для запобігання цьому, зусилля від валу якоря до шестерні приводу у більшості стартерів передається через муфту вільного ходу, яка забезпечує передачу крутного моменту тільки в одному напрямку від вала якоря до маховика. Шестерня в сучасних стартерах переміщається електромагнітним включенням і дистанційним керуванням. Для збільшення крутного моменту на колінчастому валу використовується знижена передача з передавальним числом 10 ... 15.

При замиканні контактів вимикача по обмотці електромагніту протікає струм, і якір електромагніту 8 втягується, а з'єднаний з ним важіль II переміщує шестерню 12. Одночасно якір тисне на пластину 6, яка в момент введення шестерні в зачеплення з вінцем маховика замикає контакти.

Мал. 3.3. Принципова схема системи пуску

Струм через замкнуті контакти надходить в обмотку електродвигуна, і якір починає обертатися. Після пуску двигуна водій вимикає ланцюг обмотки електромагніту, і шестерня повертається у вихідне положення.

Для забезпечення тривалої працездатності приводу і стартера в цілому важливе значення має своєчасне відключення стартера. При затримці відключення збільшується тривалість роботи муфти вільного ходу приводу, вона нагрівається, мастило розріджується і випливає, що призводить до швидкого зносу муфти.

Будь автолюбитель рано чи пізно стикається з проблемою запуску двигунав умовах повної розрядки акумуляторної батареї. Зазвичай це відбувається від того, що водій залишив включеними фари або лампочки в салоні, не закрив щільно двері або ж залишив включеним замок запалювання. Безумовно, є й інші варіанти подій, що призводять до раптової розрядки акумулятора, що неминуче призводить до виникнення проблем з запуском двигуна. Нижче ми запропонуємо читачам можливі шляхи вирішення даної проблеми.

Запуск двигуна автомобіля.

1. Для автомобілів, оснащених механічною коробкою передач, можна запустити двигун з «штовхача». Як правило, для цього використовують інший автомобіль, який буксирує перший, на якому потім відпускають зчеплення. Завдяки тому, що автомобіль встиг розігнатися до другої або навіть третьої швидкості, його двигун провертається. За тих умов, що запалювання виявиться включеним, а двигун - справним, відбудеться його запуск. якщо спроба запуску двигуна відбувається на першій або задній передачі, провертання потрібного ступеня досягти, як правило, не вдається. Однак, якщо стан двигуна близько до ідеального, поштовху, що стався за рахунок звільнення зчеплення, вистачить для його запуску навіть на таких передачах. Якщо іншого автомобіля немає, тобто буксирування неможлива, ймовірно, серед пасажирів знайдуться ті, кому можна доручити вручну розігнати вашу машину і запустити її з «штовхача».

2. Для автомобілів з автоматичною коробкою передач теж можливий з «штовхача». Але при цьому намагатися розігнати автомобіль цілком сенсу не має, так як сучасні автомати оснащені єдиним масляним насосом, тобто якщо двигун не запущений, тиску в насосі не буде. Відсутність тиску, створюваного насосом, призведе до того, що не працюватиме АКПП, що означає відсутність зчеплення між двигуном і трансмісією. Отже, скільки б ви не буксирували машину, запуску двигуна не відбудеться. Проте, проворачивание двигуна все-таки можливо. Для цього потрібно видалити кінцевий ремінь приводу і намотати мотузку на шків. Потім необхідно включити запалювання і потягнути за цю мотузку. Для цих дій потрібно мати силу, а об'єм двигуна не повинен перевищувати 1500 см 3. Природно, важіль перемикання передач при цьому повинен перебувати в положенні «Р» або «N», в іншому випадку можуть виникнути додаткові проблеми. Цей метод також годиться і для запуску двигунаавтомобіля з МКПП. Запуск двигунатакого автомобіля також можливий і при провертанні вивішеного колеса ведучого приводу. Для цього потрібно включити не тільки запалювання, а й третю або четверту передачу, а також бути в дуже хорошій фізичній формі. Також можна пошукати того, хто допоможе під час розкручування колеса вичавити зчеплення.

3. Найбільш широко використовуваним методом запуску двигуна при повністю розрядженому акумуляторі є «прикурювання». Для «прикурювання» потрібно або поставити поруч другу машину, або принести заряджений акумулятор або пуско-зарядний пристрій. У всіх випадках необхідно, щоб дроти і клеми пристрою для «прикурювання» мали товщину, достатню для пропускання струму потрібної величини. Найкращим варіантом є використання саморобного пристрою для «прикурювання». Для того, щоб зробити такий пристрій, потрібно буде придбати п'ять метрів кабелю для зварювання (потім шматок такого кабелю потрібно розрізати на дві частини, щоб в результаті отримати пристрій для «прикурювання» довжиною в два з половиною метра), який повинен тримати струм не менше ста ампер для бензинових двигунів (для дизельних не менше 150 ампер), а також чотири зварювальних «крокодила». Два зварювальних «крокодила» потрібно пофарбувати в червоний колір (позначивши їх тим самим як «плюс») і надійно приєднати до одного шматка кабелю. Два «крокодила» приєднуються до другого шматка кабелю - пристрій для «прикурювання» готово! Справа в тому, що далеко не кожне готове пристрій для «прикурювання», яке можна купити в магазині, особливо якщо воно зроблено в Китаї, допоможе вам запустити двигун з першого разу. Проблема полягає в неприпустимо маленькому перерізіпроводів і «кволих» «крокодилів». Такий пристрій допоможе зарядити розряджений акумулятор, проте, струм, необхідний для запуску двигуна, Воно не пропустить. Необхідно відзначити, що зарядити розряджений акумулятор можна навіть за допомогою простого шматка дроту. Так, один раз мене попросили «прикурити» від моєї «Вісти» з бензиновим двигуном сів акумулятор дизельного «Бигхорна», який застряг в болоті в декількох десятках метрах від траси. Для цієї мети підійшов шматок стандартного освітлювального проводу з алюмінію, приєднаний до «Вісті», після чого їй довелося не менше півгодини пропрацювати на холостих обертах. В результаті величезний акумулятор, що сів дизельного джипа зарядився і виявився в стані без особливих проблем запустити двигун.

4. Також добре відомий наступний спосіб запуску двигуна. Розряджений акумулятор необхідно зняти з автомобіля і принести в тепле місце. Якщо в наявності є зарядний пристрій, приєднуємо до нього акумулятор. Всього кілька годин - і зігрівшись (чудово, якщо ще і заряджений) акумулятор з легкістю зможе провернути і запустити двигун.

Запуск двигуна в мороз.

5. Бувають ситуації, коли можна використовувати єдиний спосіб запустити двигун. Він полягає в тому, щоб вийняти акумулятор, що сів і встановити на його місце новий. Його можна «позичити» у іншого автомобіля або ж взяти з дому. З його допомогою двигун запуститься, прогріється і почне працювати на холостих обертах. Потім потрібно вимкнути в автомобілі все споживають енергію пристрої (фари, обігрів салону - для того, щоб знизити напругу генератора) і витягнути позичений акумулятор. Замість нього потрібно якомога швидше поставити акумулятор, що сів, під'єднати клеми і вимкнути всі, що споживає електроенергію. Цим способом рекомендується користуватися удвох. Помічник зможе потримати від'єднані клеми, що дозволить уникнути короткого замикання і значно прискорить процес перевстановлення акумуляторів.

6. Без сумніву, завжди краще мати в наявності запасний робочий акумулятор. Ціна акумулятора (приблизно 2000 - 3000 рублів) в середньому не перевищує місячну вартість платної стоянки. Значно заощадити можна, купуючи в якості запасного не нова, а б / у акумулятор в хорошому стані, який нескладно знайти на розборках.

Тривала стоянка негативно позначається на механізмах автомобільного двигуна, особливо якщо попередньо машину до цього не підготувати. Процес консервації автомобіля на увазі, що з нього зливаються всі технічні рідини, а також знімається акумулятор. Не виконавши ці дії перед постановкою автомобіля на тривалу стоянку, великий ризик виникнення корозії в деталях, пересихання гумових елементів і подальші проблеми при експлуатації машини.

Для автомобіля тривалим вважається простий більше півроку без руху. Якщо довелося зіткнутися з таким автомобілем, важливо знати, як його правильно підготувати до першого запуску мотора. Розглянемо це питання в рамках даної статті.

Зміст:

Як підготувати автомобіль до запуску після довгого простою

Є кілька основних моментів, на які потрібно звернути увагу після довгого простою автомобіля. Розглянемо кожен з них окремо.

Акумуляторна батарея

Перше, що потрібно дізнатися, чи була перед його постановкою на простий. Якщо батарея встановлена \u200b\u200bпід капотом автомобіля, швидше за все, буде потрібно її заміна або.

Якщо клеми не знімалися з акумулятора перед постановкою автомобіля на простий, швидше за все батарея розряджена. У разі, коли в такому стані машина простояла до року, можна спробувати відновити акумулятор, зарядивши його. Якщо стояла машина більше року, найімовірніше буде потрібно нова батарея.

Перевірка і заміна технічних рідин

Другий етап перевірки автомобіля, який стояв без руху тривалий час, є заміна технічних рідин. Їх в автомобілі досить багато, і потрібно переконатися перед запуском, що всі рідини присутні в потрібному обсязі, і вони не втратили свої якості.

Перевірте наступні технічні рідини:


Вище перераховані тільки основні технічні рідини, які потребують перевірки. Також рекомендується перед першим пуском переконатися, що присутній рідина гідропідсилювача керма, є масло в коробці передач і інших системах, де воно повинно бути присутнім.

Візуальний огляд деталей автомобіля


Перед першим пуском двигуна після тривалого простою потрібно обов'язково візуально оглянути деталі автомобіля. Переконайтеся, що немає тріщин в гумових елементах, в патрубках, в шлангах основних вузлів.

Середній термін життя гумових виробів, які використовуються в автомобілі, 3-4 роки без навантаження. Тобто, якщо автомобіль стояв довше цього терміну, слід особливо уважно підійти до даного елементу перевірки.

Також не забудьте оглянути, перевірити, а при необхідності, і замінити свічки запалювання (для бензинового двигуна) або свічки напруження (для дизельного мотора).

Як запустити двигун після довгого простою

Переконавшись, що автомобіль готовий до першого запуску після тривалого простою, потрібно правильно його виконати, щоб не пошкодити компоненти двигуна. Запускати двигун потрібно обережно, в разі необхідності виконавши продування циліндрів двигуна шляхом натискання на педаль газу, а також вичавивши педаль зчеплення.