Какие существуют способы пуска автотракторных двигателей

Одним из основных требований, предъявляемых к автотракторным двигателям, является легкость их пуска. Чтобы запустить двигатель, необходимо привести в движение поршни и создать в цилиндрах условия, обеспечивающие нормальное протекание рабочего процесса.

Минимальная частота вращения коленчатого вала, при которой происходит пуск двигателя, называется пусковой частотой вращения. Для пуска карбюраторного двигателя пусковая частота вращения должна быть не менее 40 — 60 об/мин, когда получается рабочая смесь нужного состава и достаточно интенсивная искра для ее воспламенения.

Пусковая частота вращения коленчатого вала дизельного двигателя составляет 200—250 об/мин в связи с тем, что для пуска необходимо создать высокую температуру воздуха в конце такта сжатия и обеспечить хорошее качество распыления топлива.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Для осуществления пуска в двигателях предусмотрены различные пусковые устройства (составляющие систему пуска), которые можно разделить на основные, предназначенные для прокручивания коленчатого вала двигателя, и вспомогательные, обеспечивающие облегчение прокручивания и получение первых вспышек.

Существующие пусковые системы автотракторных двигателей могут быть разделены на пуск электрическим стартером, пуск вспомогательным пусковым карбюраторным двигателем и пуск от руки.

Пуск электрическим стартером полулучил наибольшее распространение на всех автомобильных двигателях и на многих тракторных.

Если учесть, что сопротивление прокручиванию коленчатого вала дизельных двигателей высоко, их стартеры должны иметь мощность в 3—4 раза большую, чем стартеры карбюраторных двигателей такого же рабочего объема.

Пуск с помощью пускового карбюраторного двигателя нашел широкое применение у тракторных дизельных двигателей СМД-14, Д-108 и многих других. Вращение от вала пускового двигателя к коленчатому валу дизельного двигателя передается через трансмиссию. Когда дизельный двигатель начнет работать, пусковой двигатель вместе с трансмиссией автоматически от него отъединяется.

Данная система пуска имеет следующие преимущества: надежность работы, неограниченный пусковой резерв, предварительный прогрев дизельного двигателя охлаждающей жидкостью и отработавшими газами пускового двигателя, который благоприятно сказывается на пуске, а также на долговечности дизельного двигателя.

Пуск от руки осуществляется за счет мускульной силы человека. Водитель проворачивает коленчатый вал двигателя рукояткой, сцепляемой с храповиком коленчатого вала, или при помощи шнура, наматываемого на маховик. Эта система пуска применяется в случае неисправности основной системы, а также при пуске вспомогательных карбюраторных двигателей тракторов.

Источник

Эксплуатационные свойства автомобиля

Способы пуска двигателя

Для пуска любого двигателя, чтобы обеспечить хорошее смесеобразование и надежное воспламенение топлива, необходимо предварительно, преодолевая общее сопротивление вращению, раскрутить коленчатый вал до минимальной пусковой частоты вращения. Для двигателей с искровым зажиганием эта частота составляет 35. 50 мин-1, а для дизелей — 150. 200 мин»1.

Момент, необходимый для пуска, должен обеспечить преодоление следующих составляющих: сопротивления сил трения, затрат энергии на привод вспомогательных агрегатов, потерь на газообмен (впуск и выпуск), противодействия сил инерции подвижных частей при разгоне двигателя до пусковой частоты вращения. Значения этих параметров зависят от типа и рабочего объема двигателя, вязкости масла и ряда других факторов.

Требования к пусковым системам: малые затраты времени и энергии на осуществление пуска; малые габаритные размеры пусковых устройств; надежность работы в различных климатических условиях.

На современных автотракторных двигателях применяют следующие способы пуска: электрическим стартером; вспомогательным пусковым двигателем; инерционным стартером; сжатым воздухом; с помощью гидромоторов; ручной.

Пуск электрическим стартером наиболее распространен. Электростартер представляет собой электродвигатель постоянного тока, питаемый от аккумуляторных батарей. При включении системы пуска шестерня стартера входит в зацепление с зубчатым венцом маховика и передает вращение коленчатому валу.

Пуск автономным пусковым двигателем обычно используется в тракторных дизелях. Однако такой способ пуска предполагает наличие крупногабаритного пускового устройства и топлива для работы пускового двигателя.

Ручной пуск обычно является резервным для двигателей малой

Пуск инерционным стартером базируется на использовании специального маховика, который запасает энергию при его раскручивании электродвигателем или вручную. Его недостаток — большие затраты времени на пуск.

Пуск сжатым воздухом может выполняться с использованием пневматического стартера или подачей сжатого воздуха непосредственно в цилиндры двигателя. Последний метод предполагает подачу из баллонов сжатого воздуха с помощью воздухораспределителя в цилиндры двигателя в соответствии с порядком их работы. Недостаток способа — сложность пуска при низких температурах. Пуск гидромотором обеспечивается за счет жидкости, поступающей из гидропневматического аккумулятора. В аккумуляторе имеется два резервуара с рабочей жидкостью и воздухом, сжатым до 30 МПа, которые разделены подвижной мембраной.

Источник

Способы пуска двигателей

СИСТЕМА ПУСКА ДВИГАТЕЛЕЙ

Система пуска автомобильного или тракторного двигателя осуществляет вращение коленчатого вала с необходимым числом оборотов до получения первых вспышек.

Подводимая пусковым устройством энергия расходуется на преодоление работы сил трения, приведение в движение вспомогательных механизмов (водяного, масляного и топливного насосов, генератора, вентилятора и др.), совершение ходов впуска и выпуска в четырехтактных и совершение процесса газообмена в двухтактных двигателях, сообщение кинетической энергии движущимся массам двигателя и преодоление в начальный период пуска работы на сжатие рабочей смеси (или воздуха в дизелях).

В двигателях внутреннего сгорания применяют следующие способы пуска двигателей (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Системы пуска ДВС

Пуск электростартером является наиболее часто применяемым способом пуска автомобильных двигателей. Для пуска тракторных двигателей лесозаготовительной техники электростартеры применяют в редких случаях.

Пневматические стартеры устанавливают на двигатели в некоторых, очень редких случаях. Это специальные воздушные двигатели, в которые поступает сжатый воздух из баллонов.

Сжатый воздух при пуске двигателя может подаваться также непосредственно в его цилиндры (пневматический пуск). Перед пуском некоторых двигателей сжатый воздух подается в баллоны от специального карбюраторного двигателя, соединенного с компрессором.

Инерционные стартеры применяют для пуска автомобильных и тракторных двигателей. Принцип действия этих стартеров основан на использовании кинетической энергии специального маховика. Этот маховик перед пуском двигателя раскручивается от руки или от электродвигателя до большого числа оборотов, после чего вращение маховика при помощи механизма включения передается коленчатому валу.

В некоторых конструкциях вместо специального маховика используют маховик двигателя, устанавливаемый в этом случае на коленчатом валу свободно и соединяющийся с ним через фрикционную муфту. Во время пуска двигателя маховик при выключенной муфте раскручивается от руки до необходимых оборотов, после чего муфта включается и коленчатый вал с маховиком вращаются как одно целое.

Пусковые четырех- или двухтактные карбюраторные двигатели применяют наиболее часто для пуска тракторных дизелей большой мощности. Это обычно одно- или двухцилиндровые двигатели с зажиганием от магнето, устанавливаемые на блок- картерах дизелей. Пуск вспомогательных двигателей производится от руки или электростартером.

Источник

Устройство и принцип работы системы запуска двигателя

Система запуска двигателя обеспечивает первоначальное проворачивание коленчатого вала ДВС, благодаря чему в цилиндрах происходит воспламенение топливовоздушной смеси и мотор начинает работать самостоятельно. В эту систему входят несколько ключевых элементов и узлов, работу которых мы рассмотрим далее в статье.

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.

Запуск двигателя

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.

Устройство системы запуска двигателя

В систему пуска двигателя входят следующие ключевые элементы:

механизмы управления (замок зажигания, дистанционный запуск, система Старт-Стоп);
аккумуляторная батарея;
стартер;
провода определенного сечения.

Схема запуска двигателя

Ключевым элементом системы является стартер, который, в свою очередь, питается от аккумуляторной батареи. Это электродвигатель постоянного тока. Он создает крутящий момент, который передается маховику и коленчатому валу.

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.

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.

Справка. Внутреннее сопротивление аккумулятора в среднем составляет 2-9 мОм. Сопротивление стартера бензинового мотора в среднем 20-30 мОм. Как видно, для правильной работы необходимо, чтобы сопротивление стартера и проводов в несколько раз превышало сопротивление аккумулятора, иначе внутреннее напряжение аккумулятора при пуске будет проседать ниже 7-9 вольт, а этого допускать нельзя. В момент подачи тока напряжение исправного АКБ проседает в среднем до 10,8В в течение нескольких секунд, а затем вновь восстанавливается до 12В или чуть выше.

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 стартер выдает характерные щелчки, то аккумулятор окончательно сел. Среди других причин может быть поломка стартера.

Сила тока при старте

Стартеры для бензинового и дизельного мотора будут отличаться по мощности. Для бензиновых ДВС используются стартеры мощностью 0,8-1,4 кВт, для дизельных – 2 кВт и выше. Что это значит? Это значит, что стартеру с дизельным мотором нужно больше мощности, чтобы прокрутить коленвал на сжатие. Стартер мощностью 1 кВт потребляет 80А, 2 кВт потребляет 160А. Больше всего энергии уходит на начальную прокрутку коленчатого вала.

Среднее значение пускового тока для бензинового двигателя – 255А для успешной прокрутки коленвала, но это с учетом плюсовой температуры 18С° или выше. При минусовой температуре стартеру нужно крутить коленвал в загустевшем масле, что повышает сопротивление.

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:

Перед включением стартера на холодную включите дальний свет на несколько секунд. Это запустит химические процессы в батарее, так сказать, «разбудит» аккумулятор.
Не крутите стартер больше 10 секунд. Так батарея быстро садится, особенно на морозе.
Выжмите полностью педаль сцепления, чтобы стартеру не нужно было крутить дополнительные шестерни в вязком трансмиссионном масле.
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.

Источник