Назначение, устройство и принцип работы стартера
Содержание:
- Другие способы
- Регулировка редуктора
- Пуск с помощью пускового реостата или пусковых сопротивлений
- Виды УПП
- Система пуска автомобиля назначение и технические требования
- Устройство и принцип работы стартера
- Система воздушного пуска двигателя
- Предназначение и действие
- Что происходит при пуске двигателя
- «Экзотические» способы
- Особенности работы аккумуляторной батареи
- Система запуска двигателя
- Система пуска двигателя: конструктивные особенности и принцип действия электрического запуска ДВС
- Как работает запуск двигателя
Другие способы
Буксировка транспортного средства
Автомобиль (как и мотоцикл) с механической КПП можно завести, буксируя его другим автомобилем (или толкая руками, это называется «завести с толкача»), а также катя его вниз по наклонной дороге при выключенном сцеплении. После достижения определённой скорости сцепление включают. Однако при таком способе есть большая вероятность поломки ходовой части, которая тем выше, чем более низкая передача включена; в руководствах по эксплуатации многих автомобилей есть запрет на такой запуск. Также производители не рекомендуют такой способ запуска для автомобилей, оснащенных каталитическими нейтрализаторами из-за возможности попадания несгоревшего топлива в катализатор с последующим его перегревом и выходом из строя. Автомобиль с автоматической коробкой передач таким способом завести, как правило, невозможно. Гидротрансформатор заполняется гидравлической жидкостью только при работающем двигателе и крутящий момент передаваться с колёс на АКПП не будет. Исключением является автобус ЛиАЗ-677 у которого АКПП содержит два масляных насоса, один их которых работает от выходного вала коробки и при буксировке автобуса способен создать давление, достаточное для включения гидромуфт и блокировки дифференциала.
«В одиночку»
Разновидностью первого способа является ручное раскручивание одного из ведущих колёс автомобиля (например, при помощи намотанного троса), предварительно вывешенного с помощью домкрата при включенной одной из верхних передач, для защиты рук при этом необходимо использовать рукавицы. Главной особенностью способа является возможность запуска двигателя водителем в одиночку. Другое колесо стоит на земле, но на него вращение передаваться не будет благодаря дифференциалу.
«Прикуривание»
Основная статья: Прикуривание
При разряде аккумулятора можно подключиться к аккумулятору другого автомобиля (это называется «прикурить»). Делать это рекомендуют с неработающим двигателем другого автомобиля, чтобы его электронная система не вышла из строя. Операция имеет смысл при исправности заводимого двигателя.
Маховик
Для запуска двигателя после кратковременного выключения предлагался маховик-накопитель: раскручиваемый двигателем при движении, он затем позволяет запустить двигатель, не разряжая аккумулятор.
В авиации и других областях нашёл заметное применение инерционный стартёр с предварительной раскруткой маховика от руки через редуктор или от маломощного электро- или пневмодвигателя. Ручной инерционный стартёр позволял запускать силами одного-двух человек двигатели мощностью в несколько сотен л. с. без декомпрессии; в частности, таким стартёром дополнялась система пуска известных немецких танков «Тигр» и «Пантера».
Запуск с авторотации
Запуск авиационного поршневого и газотурбинного двигателей возможен в полёте при авторотации. Набегающий поток раскручивает через воздушный винт или турбину вал двигателя, при этом частота вращения вала увеличивается достаточно для обеспечения запуска. Запуск при авторотации является единственным способом запуска двигателя в полёте при отказе системы запуска.
Регулировка редуктора
Техническое обслуживание редуктора пускача заключается в его регулярном смазывании и настройке механизма включения. Муфта редуктора начинает пробуксовывать при регулировке механизма включения в случае чрезмерного износа дисков. Признаками этого является перегрев муфты и слишком медленное вращение коленчатого вала при запуске.
Механизм включения редуктора регулируется при запуске пусковой шестерни посредством поворота рычага вправо и снятия пружины. Под действием пружины рычаг возвращается в крайнее левое положение и включает сцепление редуктора. При этом угол между вертикалью и рычагом должен составлять 15-20 градусов.
Рычаг переставляется на шлицах валика в случае, если угол не соответствует указанной норме. Он перемещается из крайнего левого в крайнее правое положение под действием оттяжной пружины. Положение рычага регулируется вилками тяги таким образом, чтобы он располагался в горизонтальном положении, после чего устанавливается пружина. Левый конец прорези серьги при правильной регулировке должен соприкасаться с пальцем рычага, а сам палец — с правым концом прорези серьги с небольшим зазором. На серьге метками ограничена зона, в пределах которой должен находиться палец рычага при включенной муфте редуктора.
Правильно отрегулированный привод обеспечивает включение пусковой шестерни при поднятии рычага в верхнее крайнее положение и включении муфты редуктора при переходе в крайнее нижнее положение. При включении шестерни должна включаться муфта редуктора, что является обязательным условием.
Пуск с помощью пускового реостата или пусковых сопротивлений
Рисунок 1. Схема пуска двигателя параллельного возбуждения с помощью пускового реостата (а) и пусковых сопротивлений (б)
(2) |
а в начальный момент пуска, при n = 0,
(3) |
где Rп – сопротивление пускового реостата, или пусковое сопротивление. Значение Rп подбирается так, чтобы в начальный момент пуска было Iа = (1,4 – 1,7) Iн [в малых машинах до (2,0 – 2,5) Iн].
Рассмотрим подробнее пуск двигателя параллельного возбуждения с помощью реостата (рисунок 1, а).
Рисунок 2. Зависимость Iа, M и n от времени при пуске двигателя |
При пуске на холостом ходу Mст = M. Ток Iа = Iа0 в этом случае мал и составляет обычно 3 – 8 % от Iн.
Mдин = M – Mст ,
под воздействием которого происходит увеличение n.
Число ступеней пускового реостата и значения их сопротивлений рассчитываются таким образом, чтобы при надлежащих интервалах времени переключение ступеней максимальные и минимальные значения Iа на всех ступенях получилось одинаковыми.
По условиям нагрева ступени реостата рассчитываются на кратковременную работу под током.
Остановка двигателя производится путем его отключения от сети с помощью рубильника или другого выключателя. Схема рисунка 1 составлена так, чтобы при отключении двигателя цепь обмотки возбуждения не размыкалась, а оставалась замкнутой через якорь. При этом ток в обмотке возбуждения после отключения двигателя уменьшается до нуля не мгновенно, а с достаточно большой постоянной времени. Благодаря этому предотвращается индуктирование в обмотке возбуждения большой э. д. с. самоиндукции, которая может повредить изоляцию этой обмотки.
Применяются также несколько видоизмененные по сравнению с рисунком 1, а схемы пусковых реостатов, без контактной дуги д. Конец цепи возбуждения при этом можно присоединить, например, к контакту 2, и при работе двигателя последовательно с обмоткой возбуждения будут включены последние ступени реостата. Поскольку их сопротивление по сравнению с Rв = rв + Rр.в мало, то это не оказывает большого влияния на работу двигателя.
Автоматизировать переключение пускового реостата неудобно. Поэтому в автоматизированных установках вместо пускового реостата используют пусковые сопротивления (рисунок 1, б), которые поочередно шунтируются контактами К1, К2, К3 автоматически работающих контакторов. Для упрощения схемы и уменьшения количества аппаратов число ступеней принимается минимальным (у двигателей малой мощности обычно 1 – 2 ступени).
Ни в коем случае нельзя допускать разрыва цепи параллельного возбуждения.
Виды УПП
По способу регулировки напряжения различают одно-, двух-, трехфазные устройства:
- Устройство плавного пуска с регулировкой напряжения по одной фазе. Применяются в электроприводе оборудования мощностью 11 кВт. Такие УПП обеспечивают снижение динамических ударов и отсутствие рывков при старте привода. Недостатками устройств такого типа являются несимметричная нагрузка при запуске, большие пусковые токи.
- Двухфазные УПП. Применяются в приводах мощностью до 250 кВт для снижения динамических нагрузок при пуске. Обеспечивают некоторое снижение пусковых токов, нагрева двигателя. Используется в оборудовании со среднетяжелыми условиями пуска при отсутствии жестких требований к ограничению тока.
- Трехфазные софт-стартеры. УПП такого типа снижают пусковые токи до 3-х кратного значения от номинала, позволяют осуществлять плавную остановку, обеспечивают аварийное отключение привода. Регулировка напряжения осуществляется по всем трем фазам, что исключает появление асимметрии. Номинальная мощность привода ограничена только характеристиками полупроводниковых силовых элементов. Такие УПП используют в приводе с особо тяжелыми условиями пуска, с частым включениями и остановками.
Система пуска автомобиля назначение и технические требования
Система пуска автомобиля служит для автоматического дистанционного пуска двигателя и состоит из стартера, механизма зацепления, электромагнитного реле и вспомогательного реле. Основными техническими требованиями к системе пуска являются:
- надежная работа стартера при 40-50 тыс. км пробега;
- надежная работа стартера при пуске до температуры 15оС
- надежная работа механизма зацепления и электромагнитных реле;
электрическая проводка питания стартера и реле надежно крепится. Стартеры, например, для легковых автомобилей СТ 29.3708, СТ 230-62, для грузовых автомобилей СТ 142 Б, СТ 130 Б потребляют ток от 550 до 850 А с частотой вращения до 5 тыс. мин-1 с последующим снижением тока до 80-100 А.
Устройство и принцип работы стартера
Стартер
(рис. 77) состоит из корпуса 15,
якоря 16,
крышек 9 (со
стороны привода) и 19
(со стороны коллектора), привода стартера,
включающего муфту свободного хода 12,
шестерню 11
и поводковую муфту 14.
На корпусе стартера укреплено тяговое
реле.
Вал якоря вращается
в трех подшипниках скольжения (втулках
из пористой графитовой бронзы или
металлокерамики). Втулки перед сборкой
стартера смазываются маслом.
Обмотка
возбуждения 20
изготовляется из медной шины с небольшим
числом витков. В небольших стартерах
обмотки возбуждения включаются
последовательно, в стартерах средней
и большой мощности — параллельно-последовательно.
В этом случае сопротивление четырех
катушек (на четырех полюсах) будет равно
сопротивлению одной катушки. Якорь
стартера набран из пластин электротехнической
стали с целью снижения его нагрева
вихревыми токами.
При
пуске двигателя якорь 4
тягового реле, втягиваясь магнитным
полем обмотки 3,
перемещает рычаг 7 и связанную с ним
муфту 14
привода. При этом шестерня 11
стартера входит в зацепление с венцом
маховика двигателя. Подвижный контакт
2
тягового реле замыкает цепь, аккумуляторная
батарея •—
стартер, и якорь стартера начинает
вращаться. Если шестерня 11
не вошла в зацепление с венцом маховика
(так называемое «утыкание» шестерни
стартера в зубцы венца маховика), то
рычаг 7
все равно будет перемещаться, сжимая
пружину 13.
Как только якорь начнет вращаться,
шестерня 11
повернется и под действием пружины 13
ее зубья войдут во впадины между зубьями
венца маховика.
В
случае, если двигатель завелся, а шестерня
привода не вышла из зацепления с венцом
маховика, срабатывает муфта свободного
хода 12,
и вращение от маховика двигателя не
передается на якорь, что предохраняет
его от «разноса».
Муфта
свободного хода (рис. 78, а) роликового
типа может перемещаться по спиральным
шлицам вала стартера. На втулке 1,
имеющей внутренние шлицы, укреплена
обойма 8.
В ней имеются четыре клиновидные паза,
в которых установлены ролики 10,
ролики отжимаются в сторону узкой части
паза толкателем 18
с пружиной 14.
Шестерня 12
выполнена заодно со ступицей 11.
При
включении стартера крутящий момент от
втулки 1
передается роликами 10
на ступицу 11
шестерни. В этом случае ролики заклинены
(рис. 78, б) между ступицей 11
шестерни и обоймой 8.
Как только
двигатель будет запущен, ступица 11
шестерни станет ведомой (ведущим будет
зубчатый венец маховика), ролики 10
расклиниваются, и муфта начинает
пробуксовывать.
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.
Далее необходимо нажать кнопку «пуск», после чего клапан открывается, затем воздух из воздухораспределителя проходит через пусковые клапаны и попадает в цилиндры двигателя, создавая давление и раскручивая коленвал. Когда обороты достигают нужной частоты, двигатель запускается.
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.
Предназначение и действие
Автозапуск двигателя предназначен в первую очередь для предварительного прогрева жидкости системы охлаждения и салона автомобиля в зимнее время. Летом автозапуск может помочь заранее охладить салон перед поездкой (если присутствует кондиционер или климат-контроль).
Независимо от типа управления действие модуля для автозапуска следующее:
- контролирует систему зажигания;
- получает данные о давлении масла в системе смазки;
- активирует свечи накаливания для дизелей;
- не позволяет расти оборотам двигателя выше запрограммированного предела;
- анализирует данные от концевых выключателей на селекторе коробки передач и рычаге стояночного тормоза;
- получает данные от педали газа, датчика скорости и концевого переключателя замка капота.
Устройство может программироваться на такие условия:
- пуск двигателя в определенное время;
- запуск по данным от датчика температуры в салоне или в системе охлаждения;
- дистанционный запуск от брелка или по сигналу сотовой связи.
Процедура запуска мотора выглядит следующим образом:
- При получении сигнала от таймера, термометра, брелка или сотового телефона блок управления отключает иммобилайзер.
- Проводится диагностика состояния бортовой сети и уровня заряда аккумулятора. При этом штатные системы электроники современного автомобиля не могут позволять запуск при низком уровне заряда батареи.
- Если параметры в норме, то блок включает подачу топлива, снимая блокировку с насоса. На дизельном двигателе подается питание на свечи накала.
- Через некоторое время, необходимое для создания давления в топливной системе и прогрева свечей, блок может подключать цепи стартера и системы зажигания (на бензиновых моторах).
- При положительном результате пуска блок управления подает обратную связь владельцу на телефон или брелок, а аварийная сигнализация на машине начинает мигать через равные промежутки времени. Данными о работе двигателя могут быть сигналы от датчиков давления масла или положения коленчатого вала, а также уровень напряжения в бортовой сети. По этой же информации происходит отключение стартера.
- При неудачном пуске автозапуск может срабатывать несколько раз (обычно не более пяти). Дорогие системы автоматического запуска определяют причины неудачного пуска и сообщают об этом на смартфон владельца через приложение.
GSM-автозапуск авто без сигнализации
Данное решение использует для управления специальный блок, в который вставляется СИМ-карта любого сотового оператора. По факту это устройство представляет собой сотовый телефон, с которого невозможно сделать исходящий вызов. Блок принимает звонок или сообщения с командами от обычного мобильного телефона, имеющегося у владельца. Эта система удобна для тех, кто ставит машину далеко от дома и места работы или, если нужен автозапуск в разное время суток.
Плюсами данной технологии являются:
- Неограниченный радиус действия. Исключения составят только места с плохим или отсутствующим сигналом от вышек сотовой связи.
- Не требуется дополнительных пультов управления. Достаточно обычного сотового телефона или смартфона с установленной программой.
К отрицательным сторонам можно отнести:
- Возможность включения автозапуска по ошибочному звонку с любого телефона. Такой проблемы нет при управлении через меню программы на смартфоне.
- Необходимость ежемесячной оплаты второго номера, который зашит на СИМ-карте в блоке.
- Неработоспособность системы при перебоях в работе сотовой связи.
Автозапуск с брелка
Этот способ автозапуска обеспечивается путем подачи кодированного сигнала с брелка на радиомодуль системы запуска или сигнализации.
К плюсам такого способа относится:
- нет необходимости оплаты второго номера;
- не требуется смартфон.
Но при этом следует помнить, что сигнал от брелка имеет малую мощность и автозапуск сработает на дистанции не более нескольких сотен метров. В крупных городах с плотной застройкой и большим количеством радиопомех радиус действия брелков не составляет больше 100-150 м. В таких условиях предпочтительнее технология автозапуска от сигнала сотовой связи. Существуют комбинированные модели (например, Старлайн М31), которые сочетают в себе обе функциональности.
Что происходит при пуске двигателя
По мере нарастания токовой нагрузки на обмотке статора увеличивается крутящий момент электродвигателя, который через вал передается на его подвижную часть – ротор. Чем быстрее возрастает крутящий момент, тем сильнее разогревается обмотка статора.
- выходу из строя изоляции;
- возникновению вибраций;
- деформации механических частей двигателя;
- полному выходу из строя мотора.
Большой ток может вызвать бурное искрение под щетками, что приведет к выходу из строя коллектора.
Избежать поломки можно, понизив пусковой ток до номинальной частоты вращения сразу после старта электромотора. Добиться этого можно несколькими способами. Выбор оптимального варианта зависит от технических характеристик мотора и его назначения.
«Экзотические» способы
Direct Start (непосредственный запуск)
Немецкая фирма BOSCH опубликовала в 2000 году результаты экспериментов по исследованию возможности прямого (без внешнего прокручивания) запуска бензинового двигателя с непосредственным впрыском топлива. Суть заключается в следующем: в неработающем двигателе с 4 и более цилиндрами в одном из цилиндров поршень стоит в положении, соответствующем рабочему ходу. Зная положение коленчатого вала, можно рассчитать объём воздуха в этом цилиндре, впрыснуть туда необходимую дозу топлива и поджечь его искрой. Поршень начнёт двигаться, вращая коленчатый вал. Далее процесс развивается лавинообразно и двигатель запускается. Эксперимент был признан удачным, но, как заявляет руководство фирмы BOSCH, до применения Direct Start на серийных автомобилях ещё далеко. По крайней мере, по состоянию на 2016 год информации о практическом применении Direct Start нет.
Подобную систему запуска имели некоторые двигатели начала XX века: вначале двигатель проворачивался вручную до наполнения одного из цилиндров горючей смесью, затем подавался импульс искрового зажигания, и при удачном стечении обстоятельств двигатель начинал работать Самозапуск был возможен и в нефтяных двигателях: если в процессе нагрева калоризатора в цилиндре была свежая смесь, то после её вспышки двигатель, как правило, запускался, правда направление запуска было малопредсказуемым.Система остановки и перезапуска двигателя в холостом режиме i-stop от Mazda, как и другие подобные системы позволяют сэкономить приблизительно 10% топлива за счет остановки двигателя автомобиля в режиме холостого хода. Но, в отличие от других систем, использующих стартер для перезапуска двигателя, система i-stop осуществляет перезапуск двигателя методом впрыска в один из цилиндров топливной смеси и дальнейшего ее поджига. Но, что интересно, стартер всё равно принимает участие в пуске двигателя, хоть на него и не ложится основная нагрузка. И хотя обороты двигателя в момент пуска поддерживаются стартерным мотором, специфика i-stop здесь состоит как раз в том, что двигатель работает почти полностью на энергии вспышки. Стартер просто помогает произвести пуск и «докручивает».
Пиростартёр
Для запуска двигателя могут применяться газы от пиропатрона. Первоначальный вариант, известный с начала XX века на стационарных моторах и тракторах, предусматривал подачу пороховых газов прямо в цилиндр поршневого двигателя, причём патрон мог воспламеняться ударом обыкновенного молотка. Более поздняя конструкция, появившаяся в 1930-х годах в авиации, представляла собой поршень, приводимый в движение пороховыми газами, при поступательном движении через винтовой валик проворачивавший торцевой храповик двигателя (т. н. Coffman starter<span title=»Статья «Пиростартёр типа Коффман» в русском разделе отсутствует»>ru</span>en). Пиростартёр до сих обязателен для двигателей спасательных шлюпок, так как в экстремальной ситуации на её борту может не оказаться других источников энергии для запуска. Встречаются пиростартёры и на некоторых двигателях для снегоходов.
Особенности работы аккумуляторной батареи
От состояния и мощности аккумулятора будет зависеть успешный запуск двигателя. Многие знают, что для АКБ важны такие показатели, как емкость и ток холодной прокрутки. Эти параметры указываются на маркировке, например, 60/450А. Емкость измеряется в Ампер-часах. Аккумулятор имеет малое внутренне сопротивление, поэтому он может кратковременно отдавать большие токи, в несколько раз превышающие его емкость. Указанный ток холодной прокрутки 450А, но при соблюдении определенных условий: +18С° в течение не более 10 секунд.
Однако, подаваемый ток на стартер все равно будет меньше указанных значений, так как не учитывается сопротивление самого стартера и силовых проводов. Этот ток и называется пусковым током.
Аккумулятор отдает пусковой ток на стартер в течение 5-10 секунд. Затем нужно сделать паузу 5-10 секунд, чтобы аккумулятор «набрался сил».
Если после попытки запуска напряжение в бортовой сети резко падает или стартер прокручивается наполовину, то это свидетельствует о глубоком разряде АКБ. Если выдает характерные щелчки, то аккумулятор окончательно сел. Среди других причин может быть поломка стартера.
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: 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.
Итак, система запуска (часто называется стартерная система пуска двигателя) состоит из механических и электрических узлов и агрегатов. Как уже было сказано, главной задачей является проворачивание двигателя для запуска.
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
Стартер представляет собой электромотор. На валу стартера установлена шестерня, которая после подачи напряжения на стартер входит в зацепление с зубчатым венцом на маховике двигателя. Так реализована передача крутящего момента от стартера на коленвал двигателя.
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.
Тяговое реле обеспечивает питание обмоток стартера, а также позволяет работать механизму привода. Указанное тяговое реле включает в себя обмотку, якорь, контактную пластину. Электрический ток подается на тяговое реле через специальные контактные болты.
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.
Как работает запуск двигателя
После поворота ключа в замке зажигания в положение «запуск» замыкается электрическая цепь. Ток по плюсовой цепи от аккумулятора поступает на обмотку тягового реле стартера. Затем по обмотке возбуждения ток проходит к плюсовой щетке, затем по обмотке якоря на минусовую щетку. Так срабатывает тяговое реле. Подвижный сердечник втягивается и замыкает силовые пятаки. При движении сердечника выдвигается вилка, которая толкает приводной механизм (бендикс).
После замыкания силовых пятаков от аккумулятора подается пусковой ток по плюсовому проводу на статор, щетки и ротор (якорь) стартера. Вокруг обмоток возникает магнитное поле, которое приводит в движение якорь. Таким образом электрическая энергия от аккумулятора преобразуется в механическую энергию.
Работа выключенного и включенного стартера
Как уже было сказано, вилка, во время движения втягивающего реле, выталкивает бендикс к венцу маховика. Так происходит зацепление. Якорь вращается и приводит в движение маховик, который передает это движение коленчатому валу. После запуска двигателя маховик раскручивается до больших оборотов. Чтобы не повредить стартер, срабатывает обгонная муфта бендикса. При определенной частоте бендикс вращается независимо от якоря.
После запуска двигателя и отключения зажигания от положения «запуск» бендикс принимает исходное положение, а двигатель работает самостоятельно.