Система пуска двигателя


Система запуска двигателя – назначение, устройство, принцип действия

Главная  »  Электрооборудование  »  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.

 

 

Системы пуска двигателя внутреннего сгорания.




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.

***

Автомобильные стартеры



Главная страница

  • Страничка абитуриента

Дистанционное образование
  • Группа ТО-81
  • Группа М-81
  • Группа ТО-71

Специальности
  • Ветеринария
  • Механизация сельского хозяйства
  • Коммерция
  • Техническое обслуживание и ремонт автотранспорта

Учебные дисциплины
  • Инженерная графика
  • МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
  •    Карта раздела
  •       Общее устройство автомобиля
  •       Автомобильный двигатель
  •       Трансмиссия автомобиля
  •       Рулевое управление
  •       Тормозная система
  •       Подвеска
  •       Колеса
  •       Кузов
  •       Электрооборудование автомобиля
  •       Основы теории автомобиля
  •       Основы технической диагностики
  • Основы гидравлики и теплотехники
  • Метрология и стандартизация
  • Сельскохозяйственные машины
  • Основы агрономии
  • Перевозка опасных грузов
  • Материаловедение
  • Менеджмент
  • Техническая механика
  • Советы дипломнику

Олимпиады и тесты
  • «Инженерная графика»
  • «Техническая механика»
  • «Двигатель и его системы»
  • «Шасси автомобиля»
  • «Электрооборудование автомобиля»

как это работает, проблемы, тестирование

Обновлено: 09 июля 2021

Стартер представляет собой электродвигатель, который проворачивает или «прокручивает» двигатель для запуска. Он состоит из мощного электродвигателя постоянного тока (постоянного тока) и соленоида стартера, прикрепленного к двигателю (см. рисунок).

Стартер. Нажмите, чтобы увеличить фото.

В большинстве автомобилей стартер прикручен к двигателю или трансмиссии, посмотрите на эти фотографии: фото 1, фото 2. Посмотрите, как работает стартер внутри ниже.

Стартер питается от основного 12-вольтового аккумулятора автомобиля. Для запуска двигателя стартеру требуется большой ток, а значит, аккумулятор должен иметь достаточную мощность. Если аккумулятор разряжен, фары в машине могут работать, но мощности (тока) будет недостаточно, чтобы провернуть стартер.

Каковы симптомы неисправного стартера: При запуске автомобиля с полностью заряженным аккумулятором происходит одиночный щелчок или вообще ничего не происходит. Стартер не работает, хотя на клемме управления стартером есть 12 Вольт.

Другим симптомом является то, что стартер работает, но не прокручивает двигатель. Часто это может вызвать громкий визг при запуске автомобиля. Конечно, это также может быть вызвано поврежденными зубьями зубчатого венца гибкой пластины или маховика.

Электромагнит стартера

Электромагнит стартера.

Типичный соленоид стартера имеет один маленький разъем для управляющего провода стартера (белый разъем на фото) и две большие клеммы: одну для положительного кабеля аккумулятора, а другую для толстого провода, питающего сам стартер (см. схему ниже). ).

Соленоид стартера работает как мощное электрическое реле. При активации через клемму управления соленоид замыкает силовую электрическую цепь и передает энергию аккумулятора на стартер. В то же время соленоид стартера толкает шестерню стартера вперед, чтобы зацепиться с зубчатым венцом гибкой пластины двигателя или маховика.

Кабели аккумуляторной батареи

Упрощенная схема системы запуска.

Как мы уже упоминали, стартеру требуется очень большой электрический ток для проворачивания двигателя. Поэтому он соединен с аккумулятором толстыми (большого сечения) кабелями (см. схему). Отрицательный (заземляющий) кабель соединяет отрицательный " 9Клемма аккумуляторной батареи 0029 - " к блоку цилиндров двигателя или трансмиссии рядом со стартером. Положительный провод соединяет положительную клемму аккумуляторной батареи " + " с соленоидом стартера. Часто плохой контакт на одном из кабелей аккумулятора может привести к тому, что стартер не работает.

Как работает система запуска:

Когда вы поворачиваете ключ зажигания в положение START или нажимаете кнопку START, если коробка передач находится в положении Park или Neutral, напряжение аккумуляторной батареи проходит через цепь управления стартером и активирует соленоид стартера. Соленоид стартера приводит в действие стартер. В то же время соленоид стартера толкает шестерню стартера вперед, чтобы зацепить ее с маховиком двигателя (гибкая пластина в автоматической коробке передач). Маховик крепится к коленчатому валу двигателя. Стартер вращается, проворачивая коленчатый вал двигателя, позволяя двигателю запуститься. В автомобилях с кнопкой запуска система отключает стартер, как только двигатель запускается.

Переключатель нейтральной передачи

Переключатель диапазонов автоматической коробки передач.

Из соображений безопасности стартер может работать только тогда, когда автоматическая коробка передач находится в положении «Парковка» или «Нейтраль». В автомобиле с механической коробкой передач запуск двигателя возможен только при выжатой педали сцепления. В автомобилях с механической коробкой передач переключатель педали сцепления при нажатии замыкает цепь стартера. В автомобилях с автоматической коробкой передач переключатель диапазона коробки передач позволяет стартеру работать только тогда, когда коробка передач находится в положении «Парковка» или «Нейтраль».

Работа переключателя диапазонов трансмиссии состоит в том, чтобы сообщать бортовому компьютеру (PCM), на какой передаче находится трансмиссия. индикатор дальности не работает. Наиболее распространенная проблема возникает, когда вы переключаете передачу в положение «Парковка», а буква «Р» не отображается на приборной панели. Это означает, что бортовой компьютер (PCM) не знает, что коробка передач находится в режиме «Парковка», и не позволяет стартеру работать.
Симптомом этой проблемы является то, что автомобиль заводится в нейтральном положении, но не заводится в режиме «Парковка». Подробнее: Почему машина не заводится в паркинге, а заводится на нейтрали?

Проблемы с запуском системы

Проблемы с системой запуска встречаются часто, и не все они вызваны неисправным стартером. Чтобы найти причину проблемы, система запуска должна быть должным образом протестирована. Если при попытке завести машину вы слышите, что стартер крутит как обычно, но машина не заводится, то проблема скорее всего в не с системой запуска. Читать далее Двигатель крутит, но не заводится. Вот несколько распространенных проблем с системой запуска:

Коррозия клеммы аккумулятора             Хорошее соединение

Аккумулятор очень часто выходит из строя. Иногда один из электрических компонентов, который был оставлен включенным или имеет дефект, вызывающий паразитное потребление тока, разряжает батарею. Иногда старая батарея может просто умереть в один прекрасный день без предупреждения. В любом случае, если батарея разряжена, у стартера не будет достаточно энергии, чтобы провернуть двигатель.

Если аккумулятор разряжен, при попытке запуска двигателя может быть слышен одиночный щелчок или повторяющиеся щелчки, либо стартер может медленно проворачиваться и останавливаться.

Плохое соединение на клеммах кабеля может привести к тому, что стартер не будет работать или будет работать очень медленно. Часто клеммы аккумуляторной батареи или соединение кабеля заземления подвергаются коррозии, вызывая проблемы со стартером (см. фото выше).

Заржавевшая клемма управления соленоидом стартера

Иногда клемма управления стартером подвергается коррозии (на фото), или провод управления стартером ослабевает или отсоединяется от клеммы, в результате чего стартер не работает. Например, эта корродированная клемма управления стартером была причиной того, что Mazda 3 не запускалась и не заводилась. Мы заметили это только после отсоединения разъема управляющего провода. Чистка клеммы и замена разъема решили проблему.

Еще одна деталь, которая часто выходит из строя, это сам стартер. Иногда угольные щетки или некоторые другие детали внутри стартера изнашиваются, и стартер перестает работать.

Например, выход из строя стартера был обычным явлением в некоторых моделях Toyota Corolla и Matrix. Даже при хорошем аккумуляторе стартер щелкал, но не крутил.

Если стартер неисправен, его придется заменить, что может стоить от 250 до 650 долларов. Восстановление стартера обычно дешевле, но занимает больше времени.

Иногда шестерня стартера по какой-то причине не зацепляется должным образом с маховиком двигателя. Это может вызвать очень громкий металлический скрежет или визг при попытке завести автомобиль. В этом случае необходимо проверить зубчатый венец маховика на наличие поврежденных зубьев.

Также часто выходит из строя замок зажигания. Контактные точки внутри замка зажигания изнашиваются, поэтому при повороте ключа зажигания в положение «Пуск» через цепь управления стартером не проходит электрический ток, активирующий соленоид стартера. Если покачивания ключа в замке зажигания помогают завести автомобиль, возможно, неисправен замок зажигания.

Нейтральный защитный выключатель также может выйти из строя или выйти из строя. Например, если автомобиль заводится в «Нейтрале», но не заводится в «Парковке», сначала следует проверить предохранительный выключатель нейтрального положения.

Как тестируется система запуска

Технический специалист проверяет состояние заряда аккумуляторной батареи с тестером батареи

Если стартер не работает, в первую очередь необходимо проверить состояние заряда аккумулятора, клеммы аккумулятора и кабели аккумулятора. Одним из признаков слабого аккумулятора является то, что индикаторы на приборной панели тускнеют при повороте ключа в положение START.

Следующим шагом обычно является проверка цепи управления стартером. Ваш механик может начать с измерения напряжения аккумуляторной батареи на клемме управления электромагнитным клапаном стартера, когда ключ находится в положении START. Если нет напряжения, проблема, скорее всего, в цепи управления стартером (замок зажигания, реле стартера, предохранитель нейтрали, провод управления). Если на клемме управления электромагнитным клапаном стартера есть напряжение аккумуляторной батареи, когда ключ находится в положении START, возможно, неисправен сам стартер. Клемма управления электромагнитным клапаном стартера также должна быть проверена на правильность подключения.

Как внутри работает стартер?

Стартер внутри

Стартер обычно имеет четыре обмотки возбуждения (катушки возбуждения), прикрепленные к корпусу стартера изнутри. Якорь (вращающаяся часть) соединен через угольные щетки последовательно с катушками возбуждения. На переднем конце якоря имеется небольшая шестерня, которая прикреплена к якорю через обгонную муфту.

Как работает стартер? Когда водитель поворачивает ключ или нажимает кнопку «Пуск», на обмотку соленоида подается напряжение. Плунжер соленоида перемещается в направлении стрелки и замыкает контакты соленоида. Это подключает питание батареи к стартерному двигателю (катушки возбуждения и якорь). В то же время плунжер толкает шестерню стартера вперед через рычаг. Затем шестерня входит в зацепление с зубчатым венцом гибкой пластины и переворачивает ее. Гибкая пластина крепится к коленчатому валу двигателя.

Большинство проблем со стартером вызвано изношенными или сгоревшими контактами соленоидов, изношенными щетками и коллектором, а также изношенными втулками якоря. Симптом изношенных контактов соленоида — когда соленоид щелкает, но стартер не работает. Когда щетки стартера изношены, стартер не издает никаких звуков. Когда передние и задние втулки якоря изнашиваются, якорь трется о полевые башмаки, в результате чего стартер работает медленно и шумно. Многие современные стартеры имеют маленькие шарикоподшипники вместо втулок. Если вы хотите восстановить стартер, комплекты для восстановления стартера, которые включают в себя часто изнашиваемые детали, продаются в Интернете.

Читать далее:
Почему машина не заводится.
Двигатель проворачивается, но не заводится
Почему машина не заводится в режиме парковки, но заводится в нейтральном положении?
Как проверить предохранитель в машине?

КОМПОНЕНТЫ И КАК ЭТО РАБОТАЕТ – FAHADH V HASSAN

СИСТЕМА ПУСКА: КОМПОНЕНТЫ И КАК ЭТО РАБОТАЕТ
21 апреля 2019 г. 5 комментариев Машиностроение ФАХАД В ХАССАН

Стартер — это электродвигатель, который вращает ваш двигатель, чтобы позволить системам зажигания и впрыска топлива начать работу двигателя за счет собственной мощности. Как правило, стартер представляет собой большой электродвигатель и катушку статора, установленную в нижней части (как правило, с одной стороны) картера трансмиссии автомобиля, где он соединяется с самим двигателем. Стартер имеет шестерни, которые входят в зацепление с большим маховиком на задней стороне двигателя, который вращает центральный коленчатый вал. Поскольку необходимо преодолеть большой физический вес и трение, стартерные двигатели, как правило, являются мощными, высокоскоростными двигателями и используют катушку зажигания для увеличения их мощности перед включением.

Компоненты системы запуска

1. Аккумулятор

Автомобильный аккумулятор, также известный как свинцово-кислотный аккумулятор, представляет собой электрохимическое устройство, которое вырабатывает напряжение и подает ток. В автомобильном аккумуляторе мы можем обратить электрохимическое действие вспять, тем самым перезарядив аккумулятор, который затем прослужит нам долгие годы. Назначение батареи состоит в том, чтобы подавать ток на стартер, подавать ток в систему зажигания во время проворачивания коленчатого вала, подавать дополнительный ток, когда потребность выше, чем может обеспечить генератор, и действовать как электрический резервуар.

2. Выключатель зажигания

Выключатель зажигания позволяет водителю распределять электрический ток туда, где это необходимо. Обычно используются 5 положений переключателя с ключом:

1. Блокировка — все цепи разомкнуты (ток не подается), а рулевое колесо находится в положении блокировки. В некоторых автомобилях рычаг трансмиссии нельзя перемещать в этом положении. Если рулевое колесо оказывает давление на запирающий механизм, ключ может плохо поворачиваться. Если вы столкнулись с таким состоянием, попробуйте подвигать рулевое колесо, чтобы снять давление при повороте ключа.
2. Не горит- Все цепи разомкнуты, но руль можно повернуть и ключ не извлечь.
3. Работа. Все цепи, кроме цепи стартера, замкнуты (ток пропускается). Ток подается на все, кроме цепи стартера.
4. Старт — питание подается только на цепь зажигания и стартер. Именно поэтому радио перестает играть в стартовом положении. Это положение ключа зажигания подпружинено, так что стартер не включается при работающем двигателе. Это положение используется кратковременно, только для включения стартера.
5. Аксессуар- Питание подается на все цепи, кроме зажигания и стартера. Это позволяет вам включать радио, работать с электростеклоподъемниками и т. д. при неработающем двигателе.

Большинство выключателей зажигания установлены на рулевой колонке. Некоторые переключатели на самом деле являются двумя отдельными частями;

* Замок, в который вы вставляете ключ. Этот компонент также содержит механизм блокировки рулевого колеса и рычага переключения передач.
* Выключатель, который содержит собственно электрические цепи. Обычно он устанавливается на верхней части рулевой колонки сразу за приборной панелью и соединяется с замком с помощью рычага или стержня.

3. Защитный выключатель нейтрального положения

Этот выключатель размыкает (отключает ток) цепь стартера, когда коробка передач находится на любой передаче, кроме нейтральной или парковочной на автоматических коробках передач. Этот переключатель обычно подключается к трансмиссии или непосредственно к трансмиссии. В большинстве автомобилей этот же переключатель используется для подачи тока на фонари заднего хода при включении передачи заднего хода. В автомобилях со стандартной трансмиссией этот переключатель подключается к педали сцепления, поэтому стартер не включается, пока педаль сцепления не будет нажата. Если вы обнаружите, что вам нужно переместить рычаг переключения передач из положения «парковка» или «нейтраль», чтобы машина завелась, это обычно означает, что этот переключатель нуждается в регулировке. Если в вашем автомобиле есть автоматическое отключение стояночного тормоза, нейтральный защитный выключатель также будет управлять этой функцией.

4. Реле стартера

Реле — это устройство, которое позволяет небольшому количеству электрического тока управлять большим током. Автомобильный стартер использует большое количество тока (более 250 ампер) для запуска двигателя. Если бы мы позволили такому большому току проходить через выключатель зажигания, нам не только понадобился бы очень большой выключатель, но и все провода должны были бы быть размером с аккумуляторный кабель (что не очень практично). Реле стартера устанавливается последовательно между аккумулятором и стартером. В некоторых автомобилях используется соленоид стартера для достижения той же цели, позволяющей небольшому количеству тока от выключателя зажигания управлять большим током, протекающим от аккумулятора к стартеру. Соленоид стартера в некоторых случаях также механически зацепляет шестерню стартера с двигателем.

5. Кабели аккумуляторной батареи

Кабели аккумуляторной батареи представляют собой многожильные провода большого диаметра, по которым проходит большой ток (более 250 ампер), необходимый для работы стартера. У некоторых к клемме припаян меньший провод, который используется либо для управления меньшим устройством, либо для обеспечения дополнительного заземления. Когда меньший кабель сгорает, это указывает на высокое сопротивление толстого кабеля. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы концы кабеля аккумулятора (клеммы) были чистыми и плотно затянуты. Кабели батареи можно заменить на кабели немного большего размера, но не меньшего.

6. Стартер

Стартер представляет собой мощный электродвигатель с небольшой шестерней, прикрепленной к концу. При активации шестерня входит в зацепление с большей шестерней (кольцом), прикрепленной к двигателю. Затем стартер прокручивает двигатель так, что поршень может втягивать топливно-воздушную смесь, которая затем воспламеняется для запуска двигателя. Когда двигатель начинает вращаться быстрее, чем стартер, устройство, называемое обгонной муфтой (привод бендикс), автоматически отключает шестерню стартера от шестерни двигателя.

Принципы работы.

Чтобы двигатель завелся, его нужно провернуть с определенной скоростью, чтобы он всасывал в цилиндры топливо и воздух и сжимал их.

Мощный электрический стартер выполняет вращение. На его валу установлена ​​небольшая шестерня (зубчатое колесо), которая входит в зацепление с большим зубчатым венцом по ободу маховика двигателя.

В переднемоторной компоновке стартер устанавливается внизу рядом с задней частью двигателя.

Стартеру нужен сильный электрический ток, который он получает по толстым проводам от аккумулятора. Никакой обычный ручной переключатель не мог бы включить его: нужен большой переключатель, чтобы справиться с большим током.

Выключатель должен включаться и выключаться очень быстро, чтобы избежать опасного искрообразования. Поэтому используется соленоид — устройство, в котором небольшой переключатель включает электромагнит для замыкания цепи.

Выключатель стартера обычно приводится в действие ключом зажигания. Поверните ключ выше положения «зажигание», чтобы подать ток на соленоид.

Выключатель зажигания имеет возвратную пружину, поэтому, как только вы отпускаете ключ, он возвращается в исходное положение и выключает стартер.

Когда переключатель подает ток на соленоид, электромагнит притягивает железный стержень.

Движение штока замыкает два тяжелых контакта, замыкая цепь от аккумулятора до стартера.

Шток также имеет возвратную пружину - когда замок зажигания перестает подавать ток на соленоид, контакты размыкаются и стартер останавливается.

Возвратные пружины необходимы, поскольку стартер не должен вращаться больше, чем необходимо, чтобы запустить двигатель. Отчасти причина в том, что стартер потребляет много электроэнергии, что быстро разряжает аккумулятор.

Кроме того, если двигатель запускается, а стартер остается включенным, двигатель будет вращать стартер так быстро, что он может быть серьезно поврежден.

Сам стартер имеет устройство, называемое зубчатым колесом Бендикс, которое входит в зацепление своей шестерни с зубчатым венцом на маховике только тогда, когда стартер вращает двигатель. Он отключается, как только двигатель набирает обороты, и есть два способа сделать это - инерционная система и система предварительного включения.

Инерционный стартер основан на инерции шестерни, то есть на ее нежелании начать вращаться.

Шестерня не закреплена жестко на валу двигателя – она навинчена на него, как свободно вращающаяся гайка на болт с очень крупной резьбой.

Представьте, что вы внезапно закручиваете болт: инерция гайки не дает ей провернуться сразу, поэтому она смещается по резьбе болта.

При вращении инерционного пускателя шестерня перемещается по резьбе вала двигателя и входит в зацепление с зубчатым венцом маховика.

Затем он останавливается на конце резьбы, начинает вращаться вместе с валом и таким образом вращает двигатель.

Когда двигатель запускается, его шестерня вращается быстрее, чем его собственный вал стартера. Вращающееся действие закручивает шестерню обратно по резьбе и выходит из зацепления.

Шестерня возвращается с такой силой, что на валу должна быть сильная пружина, чтобы смягчить ее удар.

Резкое включение и выключение инерционного стартера может вызвать сильный износ зубьев шестерни. Чтобы решить эту проблему, был введен стартер с предварительным включением, в котором на двигателе установлен соленоид.

Автомобильный стартер — это еще не все: помимо включения двигателя соленоид также перемещает шестерню вдоль вала, чтобы зацепить ее.

Вал имеет прямые шлицы, а не резьбу Bendix, поэтому шестерня всегда вращается вместе с ним.

Шестерня приводится в контакт с зубчатым кольцом на маховике с помощью скользящей вилки. Вилка приводится в движение соленоидом, который имеет два набора контактов, замыкающихся один за другим.

Первый контакт подает на двигатель слабый ток, так что он вращается медленно – ровно настолько, чтобы зубья шестерни вошли в зацепление.


Learn more