Презентация на тему системы электростартерного пуска

Что представляет собой

В современных автомобилях реализована электрическая система пуска двигателя. Также ее часто называют стартерной системой пуска. Одновременно с вращением коленвала в работу включается система ГРМ, зажигания и топливоподачи. Происходит сгорание топливовоздушной смеси в камерах сгорания и поршни проворачивают коленвал. После достижения определенных оборотов коленчатого вала двигатель начинает работать самостоятельно, по инерции.

Чтобы запустить двигатель, нужно достичь определенной частоты вращения коленчатого вала. Для разных типов двигателей это значение отличается. Для бензинового мотора минимально необходимо 40-70 об/мин, для дизельного – 100-200 об/мин.

На начальном этапе автомобилестроения активно использовалась механическая система пуска с помощью заводной рукоятки. Это было ненадежно и неудобно. Сейчас от таких решений отказались в пользу электрической системы запуска.

Особенности запуска двигателя в зимних условиях

В зимнее время бывает трудно запустить двигатель. Масло густеет, а значит провернуть его труднее. Также часто подводит аккумулятор.

При минусовой температуре внутреннее сопротивление аккумулятора повышается, батарея садится быстрее, также неохотно отдает нужный пусковой ток. Для успешного пуска двигателя зимой АКБ должна быть полностью заряжена и не должна быть замерзшей. Дополнительно нужно следить за контактами на клеммах.

Вот несколько советов, которые помогут запустить двигатель зимой:

1. Перед включением стартера на холодную включите дальний свет на несколько секунд. Это запустит химические процессы в батарее, так сказать, «разбудит» аккумулятор.
2. Не крутите стартер больше 10 секунд. Так батарея быстро садится, особенно на морозе.
3. Выжмите полностью педаль сцепления, чтобы стартеру не нужно было крутить дополнительные шестерни в вязком трансмиссионном масле.
4. Иногда могут помочь специальные аэрозоли или «стартерные жидкости», которые впрыскивают в воздухозаборник. При исправном состоянии мотор заведется.

Тысячи водителей ежедневно заводят свои моторы и едут по делам. Начало движения возможно благодаря слаженной работе системы запуска двигателя. Зная ее устройство, можно не только запускать двигатель в самых разных условиях, но и подобрать нужные компоненты в соответствии с требованиями именно к вашему автомобилю.

Классификация двигателей внутреннего сгорания

В процессе эволюции ДВС выделились следующие, доказавшие свою эффективность, типы данных моторов:

• Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на
• карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;

Более детально узнать о назначении, устройстве и принципе работы карбюратора, вы можете здесь: Карбюратор: устройство и принцип работы

• инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
• дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается от температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
• Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. В моторах данного типа тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством вращения рабочими газами ротора специальной формы и профиля. Ротор движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмёрки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.
• Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания. В данных моторах преображение тепловой энергии в механическую работу осуществляется с помощью вращения ротора со специальными клиновидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.

Наиболее надёжными, неприхотливыми, экономичными в плане расходования топлива и необходимости в регулярном техобслуживании, являются поршневые двигатели.

Технику с прочими видами ДВС можно вносить в Красную книгу. В наше время автомобили с роторно-поршневыми двигателями делает только «Mazda». Опытную серию автомашин с газотурбинным двигателем выпускал «Chrysler», но было это в 60-х годах, и более к этому вопросу никто из автопроизводителей не возвращался. В СССР газотурбинными двигателями оснащались танки «Т-80» и десантные корабли «Зубр», но в дальнейшем решено было отказаться от данного типа моторов. В связи с этим, подробно остановимся на «завоевавших мировое господство» поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Ток запуска двигателя

При выборе аккумулятора водители обращают внимание на значение пускового тока АКБ, хотя более правильный подход подразумевает выбор батареи, исходя из потребления стартера. Для запуска двигателя нужно привести в действие электрический мотор постоянного тока, который работает от небольших значений напряжения, при этом показатель тока достигает десятков и сотен Ампер

В идеальных условиях внутреннее сопротивление АКБ составляет от 2 до 9 мОм, при этом дополнительные падения напряжения будут наблюдаться на электрических проводах, клеммах, а также стартере. В зависимости от типа двигателя, показатель сопротивления может колебаться в пределах 6-30 мОм, что необходимо учитывать при выборе аккумулятора.

В момент включения стартера идет скачок потребления тока, который может достигать 300-400 А и больше в зависимости от мощности и объема двигателя. Состояние сохраняется в течение нескольких миллисекунд, после чего происходит плавное снижение показателя и выравнивание напряжения

Если не брать во внимание начальный момент, среднее значение пускового тока составляет от 100 до 150 Ампер при напряжении в 10-11 Вольт

Особенности дистанционного запуска

На первый взгляд может показаться, что дистанционный запуск двигателя автомобиля — это полезная функция, без которой не обойтись, но это не совсем верно. Если вы задаетесь вопросом — как завести машину без ключа — то эта система, разумеется, поможет вам в этом.

1. Если у вас карбюраторный мотор, вы столкнетесь с одной проблемой — перед тем, как завести ДВС, в большинстве автомобилей необходимо включать подсос. Чтобы автозапуск после длительного простоя или капитального ремонта не доставлял вам трудностей, на карбюраторный силовой агрегат можно дополнительно поставить устройство именно для карбюраторных ДВС.
2. Даже если вы используете бесключевой запуск двигателя, большая часть современных систем требуют наличия дубликата ключа в салоне. Разумеется, это позволит злоумышленнику без проблем угнать машину. Для решения данной проблемы можно использовать дополнительно механические устройства от угона, надежно спрятать ключ от злоумышленника, вместо ключа использовать чип либо бесчиповый модуль.
3. Даже при запуске двигателя после капремонта без ключа зажигания в процессе прогрева все равно будет расходоваться топливо. Для того, чтобы в один прекрасный момент не столкнуться с проблемой отсутствия бензина в баке, всегда необходимо проверять его уровень перед тем, как включить такую функцию.
4. Если вы решили сэкономить на покупке устройства для автозапуска или эта система была установлена неправильно, то в будущем вы вполне можете столкнуться с проблемой выхода из строя стартера. Чтобы не допустить этого, можно отдать предпочтение более дорогим вариантам, которые имеют опцию контроля работоспособности стартерного узла. Также мы рекомендуем доверить процедуру установки такого устройства специалистам.
5. Не стоит забывать и о том, что включенный мотор значительно упрощают задачу преступникам, которые могут позариться на вашу машину. Чтобы не допустить такой проблемы, транспортное средство просто не стоит оставлять в безлюдных местах, куда вы не сможете добраться быстро при необходимости.
6. Еще одна особенность — из-за автозапуска руль блокируется. Это во многом затруднит вероятность угона транспортного средства, поскольку для разблокирования рулевого колеса в замок зажигания, так или иначе, придется вставить ключ (автор видео — канал Учимся водить машину. Все секреты начинающим).

Устройства для облегчения пуска холодного двигателя

Общие сведения о пуске холодного двигателя

К системе пуска автотракторных двигателей относятся не только элементы, непосредственно придающие импульс коленчатому валу двигателя, но и вспомогательные устройства, позволяющие осуществить запуск при низких температурах окружающей среды или в других нештатных условиях.

Пуск двигателя в условиях низких температур затруднен в результате действия ряда факторов. Так, например, при низких температурах ухудшаются характеристики электропусковой системы из-за ухудшения характеристик аккумуляторной батареи. Кроме того резко возрастает момент сопротивления вращению коленчатого вала двигателя при пуске из-за повышения вязкости масла при понижении температуры.

На пуск дизелей оказывает влияние и температура воздуха, поступающего в цилиндры. Холодный воздух при сжатии не нагревается до температуры, необходимой для воспламенения впрыскиваемого топлива. Кроме того, дизельный двигатель оказывает большее сопротивление проворачиванию коленчатого вала пусковыми устройствами, поскольку имеет высокую степень сжатия, и в условиях загустевшей смазки нагрузка на стартер при холодном пуске резко возрастает. При очень низких температурах окружающей среды работа холодного двигателя после пуска (например, с помощью эфиросодержащих жидкостей или аэрозолей) сопровождается сухим трением между сопрягаемыми деталями кривошипно-шатунного механизма, поскольку загустевшее масло длительное время не подается по подводящим каналам.

По этим причинам на автомобилях, эксплуатируемых в условиях низких температур окружающей среды, предусматриваются различные устройства и системы, позволяющие облегчить пуск двигателей и их нормальную работу после запуска.

Работы по обеспечению пуска двигателя при низких температурах ведутся по трем основным направлениям:

• поддержание при низких температурах высоких характеристик электропусковой системы;
• предпусковой подогрев двигателя, обеспечивающий повышение температуры смазочного материала и охлаждающей жидкости;
• подогрев воздуха во впускном трубопроводе дизеля.

Средства облегчения пуска двигателей

Для пуска как карбюраторных двигателей, так и дизелей при температуре окружающей среды —30 ˚С должны применяться устройства облегчения пуска холодного двигателя, а при температуре —40 ˚С и ниже – системы предпускового подогрева

Особенное внимание уделяется средствам облегчения пуска дизельных двигателей, поскольку пуск холодного дизеля затрудняется не только недостаточным разогревом сжимаемой рабочей смеси, но и высокой степенью сжатия, способствующей увеличению моментов сопротивления

Наибольшее распространение получили устройства, облегчающие пуск дизелей. К ним относятся следующие устройства:

• устройства, повышающие температуру в конце такта сжатия (свечи подогрева и электрофакельный подогрев воздуха, поступающего в цилиндры двигателя;
• устройства, обеспечивающие принудительное воспламенение впрыснутого в цилиндры топлива (свечи накаливания);
• устройства, осуществляющие подачу легковоспламеняющейся жидкости в цилиндры двигателя при пуске.

Для бензиновых двигателей применяют устройства впрыскивания легковоспламеняющейся жидкости, имеющей компоненты с низкой температурой воспламенения. Применение таких жидкостей облегчает воспламенение топлива и повышает эффективность его сгорания. Пусковая жидкость впрыскивается во впускной трубопровод или патрубок воздушного фильтра. Применяются и средства подогрева аккумуляторных батарей для улучшения их характеристик перед пуском.

Электрическая система облегчения пуска сводится к обеспечению высокого напряжения питания стартера при пуске двигателя, которое достигается тремя способами:

• утеплением аккумуляторной батареи;
• применением предпусковой подзарядки аккумуляторной батареи;
• использованием вспомогательных источников питания стартера при пуске.

Утепление аккумуляторной батареи осуществляется помещением ее в теплоизолированный контейнер с войлоком или стекловатой, при этом необходимо обеспечить отвод газа из отверстий пробок.

Предпусковая подзарядка аккумуляторной батареи рекомендуется при температуре электролита ниже —10 ˚С. Заключается она в зарядке аккумуляторной батареи током 0,9 С20А в течение 10 минут. Предпусковая подзарядка позволяет резко повысить энергетические характеристики аккумуляторной батареи при низкой температуре электролита.

Устройство стартера автомобиля

Основным узлом системы запуска двигателя является стартер

. Представляет собой электродвигатель постоянного тока напряжением 12 вольт и, развивающий на холостом ходу примерно 5000 об\мин.

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.

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.

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.