Система пуска

Для пуска двигателя внутреннего сгорания необходимо провернуть коленчатый вал с такой частотой вращения, при которой обеспечивается хорошее смесеобразование, достаточное сжатие и воспламенение смеси. Минимальную частоту вращения коленчатого вала, при которой проис­ходит надежный пуск двигателя, называют пусковой. Она зависит от вида двигателя и условий пуска. При вращении коленчатого вала в период пуска требуются значительные усилия, чтобы преодолеть сопротивление трения движущихся деталей и сжимаемого заряда. При низкой температуре это усилие возрастает из-за увеличения вязкости масла.

Пуск электрическим стартером наиболее распространенный способ пуска автомобильных и многих тракторных двигателей. Стартер удобен в эксплуатации, значительно облегчает работу водителя, но требует квалифицированного обслуживания, обладает ограниченным запасом энергии, что сокращает число возможных попыток пуска двигателя.

Пуск вспомогательным двигателем применяют на некоторых дизе­лях. Этот способ в отличие от первых двух более надежен в любых тем­пературных условиях, но операции при пуске сложнее. У большинства автотракторных двигателей управление механизмами системы пуска -дистанционное из кабины водителя. Вспомогательный двигатель пере­дает вращение коленчатому валу основного дизеля через редуктор. Вспомогательный двигатель в сборе с редуктором обычно называют пусковым устройством.

Схема пускового устройства показана на рисунке 43. От коленчатого вала 1 пускового двигателя усилие передается через шестерни 2, 3 и диски сцепления на вал редуктора. На валу 5 свободно помещен ведущий диск 7, а ведомый 6 соединен с валом шлицами.

При выключенном сцеплении вал редуктора не вращается, при включенном (рычаг 4 перемещают вправо) ведомый диск прижимается к ведущему и под действием возникающего трения диски будут передавать вращение та вал редуктора.

Рис 43. Схема пускового устройства;

1 — коленчатый вал ПД 2; 3 — шестерни; 4 — рычаг сцепления; 5 — вал механизма передачи; 6 — ведомый диск сцепления; 7 – ведущий диск сцепления; 8-зубчатый венец маховика; 9-пусковая шестерня;’ 10-автомат выключения; 11 — рычаг включения пусковой шестерни

Пусковую шестерню 9 рычагом 11 вводят в зацепление зубчатым венцом 8 маховика. Вращение передается на коленчатый вал дизеля. После этого пусковая шестерня выводится из зацепления с венцом ма­ховика специальным автоматом выключения.

Пусковой двигатель — одноцилиндровый, карбюраторный, двухтакт­ный. Впуск горючей смеси и выпуск отработавших газов — через окна в цилиндре, которые открываются и закрываются движущимся поршнем.

Кривошипно-шатунный механизм. Основанием пускового двигателя служит чугунный картер 12 (рис. 44), состоящий из двух половин с разъемом в вертикальной плоскости. Соосность гнезд коренных подшипников коленчатого вала обеспечена двумя установочными штифтами, соединяющими обе половины картера. Герметически закрытый картер служит одновременно продувочной камерой. Через отверстие с пробкой 12 в нижней части картера сливается скопившийся конденсат. Сверху к картеру прикреплен цилиндр б, отлитый вместе с газовыми каналами и водяной рубашкой. Внутри цилиндра имеются три лары окон; впускных, продувочных и выпускных. Поршень 18, отлитый из алюминиевого сплава, имеет две канавки для компрессионных колец. Кольца фиксируют штифтами, ввернутыми в поршень Г Поршень соединен с шатуном 15 пустотелым пальцем. Шатун собран вместе с колен­чатым валом и подшипником на заводе. Коленчатый вал 17 — разъем­ный. Его щеки изготовлены заодно с противовесами и напрессованы на переднюю и заднюю полуоси, которые, служат коренными шейками ко­ленчатого вала. Шатунная шейка вала представляет собой пустотелый палец, запрессованный в щеки.

На переднем конце коленчатого вала шпонкой закреплена ведущая шестерня 14, а на задний конец вала посажен маховик 16 с зубчатым венцом. На стенке пускового двигателя установлены карбюратор 7 с воздухоочистителем, регулятором 10 и магнето 11.

Рис. 44.Пусковой двигатель:

1 — выпускная труба; 2 — водоотводящий патрубок; 3 — искровая свеча зажига­ния; 4 — краник для продувки цилиндра и заливки топлива; 5 — головка цилинд­ра; б — цилиндр; 7 — карбюратор; 8 — колпак воздухоочистителя (пластик); 9 — фильтрующий элемент; 10 — регулятор; 11 — магнето; 12 — картер; 13 — проб­ка для удаления конденсата; 14 — шестерня коленчатого вала; 15 — шатун; 16 — маховик; 17 — коленчатый вал; 18 — поршень

Система охлаждения. У пускового двигателя система охлаждения — общая с основным двигателем. Из блока цилиндров дизеля вода поступает в водяную рубашку пускового двигателя и охлаждает его. Пусковой двигатель может работать под нагрузкой без перегрева не более 15 минут.

Смазочная система. В пусковом двигателе нет поддона картера, так как в кривошипной камере совершается рабочий цикл. Поэтому КШМ смазывается маслом, которое добавляют к топливу (на 15 частей бензина — 1 часть моторного масла). Распределительные шестерни пус­кового двигателя, смазывают моторным маслом, заливая его в редуктор через отверстие с пробкой 8 в верхней части картера.

Система питания. В систему питания входит топливный бачок с фильтром-отстойником, карбюратор с воздухоочистителем и регулятор.

Система зажигания пускового двигателя, в которую входят магнето и искровая свеча зажигания.

Редукторы пусковых устройств тракторных двигателей разделяют на одноступенчатые и двухступенчатые. Редуктор смонтирован в корпусе, на котором сверху установлен пусковой двигатель. Корпус редук­тора прикреплен болтами к катеру маховика дизеля. Вал 12 (рис. 43) редуктора вращается на двух шариковых подшипниках. На переднем конце вала находится сцепление, а на заднем — автомат выключения.

Рис 45. Редуктор:

1 — неподвижный упор; 2 — подвижный упор; 3 — нажимной диск; 4 — ступица; 5 — ведомый барабан; о — ведомый диск; 7 — ведущий диск; 8 — корпус; 9 — веду­щий барабан; 10 — шестерня; 11 — втулка; 12 — вал; 13 — пусковая шестерня; 14 — зацеп-грузик; 15-втулка толкателя; 16-держатель; 17-толкатель; 18 — венец маховика; 19 — рычаг, 20 — шестерни; 21 — плунжер; 22 — ролик

Сцепление — многодисковое, непостоянно замкнутое, мокрое, слу­жит для плавного соединения коленчатых валов пускового и основного двигателей. Сцепление включают поворотом рычага 19 влево. Для этого соединенную с ним через тяги рукоятку управления сцеплением (распо­ложена в кабине трактора) отводят вниз. Тогда подвижный упор 2 пово­рачивается посредством зубчатой передачи, скользит своими выступами по скошенным выступам неподвижного упора 1 (рис. 45) и перемещает­ся вправо вместе с упорным подшипником и нажимным диском 3. По­следний сжимает набор дисков и вращение ведущих дисков передается через муфту 9 свободного хода на вал 8 редуктора.

Муфта свободного хода предохраняет пусковой двигатель от поло­мок при чрезмерно большой частоте вращения во время пуска дизеля. Она расположена внутри ведомого барабана 5 (рис. 4S). Там же размещены ролики 22, через которые барабан опирается на вал. К торцам барабана прикреплена ступица 4, которая удерживает от выпадения роли­ки, установленные в фасонные пазы барабана Плунжеры 21 под дейст­вием пружин направляют ролики в узкую часть пазов. Ведомый барабан при вращении увлекает за собой ролики, которые в начале катятся по неподвижному валу редуктора, а затем в результате возникающей силы трения заклинивают вал редуктора. В таком состоянии ведомый барабан вращается с валом как одно целое.

После пуска дизеля частота вращения вала редуктора возрастает. Угловая скорость точки Б будет больше угловой скорости точки А, по­этому вал редуктора в результате силы трения выведет ролики из закли­ненного состояния, вытеснив их в расширенную часть профилирован­ных пазов. Таким образом, муфта свободного хода разобщит редуктор и пусковой двигатель. В расклиненном состоянии муфта работает недол­го, так как при дальнейшем повышении частоты вращения в действие вступает автомат выключения.

Автомат выключения после пуска основного двигателя выключает пусковую шестерню. Пусковую шестерню вводят в зацепление с венцом маховика рычагом. Во включенном положении пусковая шестерня удерживается грузиками, которые зацепами заходят за выступы шайбы.

Толкатель прижимается пружинами к внутренним плечам грузиков и сводит их на наружные плечи.

После пуска дизеля частота вращения коленчатого вала возрастает, вращение от него передается валу редуктора, и муфта свободного хода разъединяет редуктор и пусковой двигатель. При минимально устойчи­вой частоте вращения коленчатого вала дизеля грузики под действием центробежной силы расходятся, выходят из зацепления с шайбой и под действием пружин толкатель отводит пусковую шестерню, выводя ее из зацепления с венцом маховика. Таким образом, редуктор отключается от основного двигателя.

Контрольные вопросы

1. Почему дизель пускать сложнее, чем карбюраторный двигатель?

2. Какие существуют способы пуска автотракторных двигателей?

3. Каковы особенности пусковых двигателей по сравнению с основными двигателями?

4. Какие составные части входят в редуктор?

Пусковой двигатель: понятие, виды, технические характеристики, правила запуска и особенности эксплуатации

Пусковой двигатель, или «пускач», представляет собой двигатель внутреннего сгорания карбюраторного типа мощностью 10 лошадиных сил, который используется для облегчения запуска дизельных тракторов и спецтехники. Подобные устройства ранее устанавливались на все тракторы, однако сегодня на их место пришел стартер.

Устройство пускового двигателя

Конструкция ПД состоит из:

• Системы питания.
• Редуктора пускового двигателя.
• Кривошипно-шатунного механизма.
• Остова.
• Системы зажигания.
• Регулятора.

Остов двигателя состоит из цилиндра, картера и головки цилиндров. Части картера соединены между собой болтами. Штифты очерчивают центр пускового двигателя. Передаточные шестерни защищены специальной крышкой и располагаются в передней части картера, цилиндр — в верхней части. Удвоенные литые стенки создают рубашку, в которую подается вода через патрубок. Колодцы, соединенные двумя продувочными окнами, позволяют смеси поступать в картер.

По своему устройству пусковые двигатели являются двухтактными стартовыми двигателями, идущими в паре с модифицированными дизелями. Двигатели оснащаются однорежимным центробежным регулятором, напрямую подключаемым к карбюратору. Стабильность работы коленвала, как и открытие и закрытие дроссельной заслонки, регулируются в автоматическом режиме. Несмотря на малую мощность (всего 10 лошадиных сил), ПД может вращать коленвал со скоростью 3500 оборотов в минуту.

Принцип работы пускового двигателя

Пускач, как и большинство одноцилиндровых двухтактных двигателей, работает на бензине. ПД оснащается свечами зажигания, проводами высокого напряжения и электрическим стартером.

• Поршень за время перехода расстояния между нижней и верхней мертвой точкой перекрывает сначала продувочное окно, а после — впускное.
• Попавшая за это время в камеру сгорания горючая смесь попадает под давление.
• Разрежение, появляющееся в этот момент в кривошипно-шатунном механизме, переводит горючую смесь из карбюратора в кривошипную камеру после открытия поршнем впускного окна.
• Воспламенение горючего при помощи искры происходит в момент, когда поршень находится около ВМТ. Детали смазываются посредством разбрызгивания топлива, которое смешивается в соотношении 1:1 с маслом.

Простая конструкция пусковых двигателей (ПД) позволяет использовать топливо и масло самого низкого качества. Включается пускач посредством нажатия расположенной на его корпусе кнопки.

Модели ПД

Некоторые модели пускачей до сих пор используются на тракторах и спецтехнике различных марок и моделей.

• ПД-8. Одноцилиндровый двухтактный двигатель мощностью 5,1 кВТ. Частота вращения коленчатого вала — 4300 оборотов в минуту. Топливная смесь образуется внешним способом при помощи карбюратора. Диаметр и ход цилиндра одинаковы и составляют 62 миллиметра, рабочий объем — 0,2 литра. Степень сжатия топлива — 6,6. В качестве горючего используется смесь дизельного масла и бензина в пропорции 1:15.
• ПД-10. Одноцилиндровый двухтактный двигатель с кривошипно-камерной продувкой. Смесеобразование внешнее, при помощи карбюратора. Ход цилиндра составляет 85 миллиметров, диаметр — 72 миллиметра, объем — 0,346 литра. Крутящий момент — 25 Н/м, степень сжатия горючего — 7,5.
• П-350. Одноцилиндровый двухтактный пусковой двигатель с кривошипно-камерной продувкой. Образование смеси карбюраторное. Ход цилиндра — 85 миллиметров, диаметр — 72 миллиметра, объем цилиндра — 0,364 литра. Крутящий момент 25 Н/м, степень сжатия — 7,5.

Часто встречаемые неполадки и способы их устранения

В случае если запуск пускового двигателя выполнить не удается, диагностируют проблему и пытаются ее устранить. Причиной этого может быть засорение основных механизмов и деталей двигателя, что препятствует попаданию топлива в поплавковую камеру. Устранить это можно очисткой всех деталей.

Отсутствие искры на конце свечи может быть еще одной причиной, по которой не запускается двигатель. В таком случае проверяется проводка, проходящая через магнето. Сбитая регулировка корректируется после запуска и прогрева двигателя. Некорректно выставленный угол опережения зажигания может быть одной из причин того, что ПД не запускается.

Некорректная работа двигателя может быть вызвана несколькими причинами:

• Жиклер холостого хода был засорен.
• Неправильно настроен винт холостого хода.
• Загрязнение главного жиклера.
• Неправильная настройка угла зажигания.
• Проблемы с открытием дроссельной заслонки.
• Засорение трубопровода.
• Засорение пускового конденсатора двигателя.

Быстрый перегрев двигателя устраняется доливом воды, однако причин нагрева может быть несколько — к примеру, засорение пространства между головкой и цилиндром или камеры сгорания нагаром. Устраняется это очисткой всех механизмов выключенного двигателя. Однако причиной перегрева пускача не всегда является отсутствие воды или загрязнение: изначально он рассчитан на 10 минут работы за раз максимум. Более длительная работа может привести к его ускоренному износу.

Регулировка и настройка ПД

Стабильная и корректная работа пускача возможна только при правильной настройке всех механизмов и деталей. Сначала настраивается карбюратор посредством установки длины тяги, объединяющей рычаг дроссельной заслонки и регулятор. Регулировка карбюратора осуществляется на низких оборотах.

Следующий этап — настройка оборотов коленчатого вала при помощи пружины. Изменение уровня ее сжатия позволяет отрегулировать количество оборотов. Последними регулируются система зажигания и механизм выключения приводной шестерни.

Двигатель ПД-10

Основной деталью конструкции ПД-10 является чугунный картер, собранный из двух половин. К картеру посредством четырех шпилек крепится чугунный цилиндр, к передней стенке которого прикреплен карбюратор, к задней — глушитель. Чугунная головка закрывает цилиндр сверху, зажигательная искровая свеча ввернута в центральное отверстие. Наклонное отверстие, или краник, предназначается для продувки цилиндра и заливки топлива.

Коленчатый вал размещен на шарикоподшипниках и роликовых подшипниках во внутренней полости картера. Шестерня крепится на переднем конце коленчатого вала, а на заднем — маховик. Самоподжимные сальники уплотняют места выхода коленчатого вала из картера. Сам коленчатый вал обладает составной конструкцией.

Система питания представлена воздухоочистителем, топливным баком, карбюратором, фильтром-отстойником, топливопроводом, который соединяет карбюратор и отстойник бачка.

В качестве топлива для однофазного двигателя с пусковой обмоткой используется смесь из дизельного масла и бензина в соотношении 1:15. Одновременно с этим смесь применяется для смазки поверхностей трущихся деталей двигателя.

Система охлаждения двигателя общая с дизелем и является водяной термосифонной.

Система зажигания представлена магнето правого вращения, проводами и свечами. Шестерни коленчатого вала приводятся в действие магнето.

Электрический стартер провоцирует пусковой момент двигателя ПД-10. Маховик соединяется с шестерней стартера специальным венцом и имеет канавку, предназначенную для ручного запуска двигателя.

После запуска двигатель с пусковой обмоткой соединяется посредством механизма передачи с основным двигателем трактора. Механизм передачи состоит из фрикционного многодискового сцепления, автомата включения, обгонной муфты и понижающей шестеренной передачи. В пусковой момент асинхронного двигателя автомат включения цепляет шестерню с зубчатым маховиком, приводя в движение фрикционную муфту. Частота вращения коленчатого вала основного двигателя набирается до тех пор, пока он не начнет самостоятельно работать. После этого активируются сцепление и автомат включения. Пускач останавливается после разрыва электрической цепи.

Для обеспечения корректного пускового момента асинхронного двигателя топливная смесь подается к цилиндрам карбюраторных двигателей системой питания, от которой зависят основные показатели двигателя — экономичность, мощность, токсичность отработанных газов. Система должна содержаться в отличном техническом состоянии при эксплуатации пускачей.

Преимущества пусковых ДВС и предъявляемые к ним требования

Среди достоинств двигателей отмечают возможность подогрева моторного масла в картере при помощи отработанных газов и прогрева охлаждающей системы посредством циркуляции охлаждающей жидкости через рубашку охлаждения.

Карбюраторные двигатели принципиально отличаются от других моторов системой питания, включающей топливную систему и устройства, обеспечивающее его питание воздухом.

Основные требования, предъявляемые к карбюраторам:

• Быстрый и надежный пуск двигателя.
• Тонкое распыление топлива.
• Обеспечение быстрого и надежного запуска двигателя.
• Точное дозирование горючего для обеспечения отличных мощностных и экономических показателей во всех режимах работы двигателя.
• Возможность плавного и быстрого изменения режима работы двигателя.

Техническое обслуживание ПД

Техническое обслуживание пускача заключается в регулировке зазоров между контактами прерывателя магнето и электродами свечи зажигания. А также в диагностике и осмотре пусковой рабочей обмотки двигателя.

Проверка зазоров между электродами

Свечу зажигания выкручивают, отверстие закрывают заглушкой. Нагар на свече устраняют ее помещением на несколько минут в ванночку с бензином. Изолятор очищают специальной щеткой, корпус и электроды — металлическим скребком. Зазор между электродами проверяют щупом: его величина должна быть в пределах 0,5-0,75 миллиметра. Регулировка зазора осуществляется подгибанием бокового электрода в случае необходимости.

Исправность свечи проверяется посредством ее подключения к магнето проводами и прокручиванием коленчатого вала до появления искры. После проверки и обслуживания свеча возвращается на место и закручивается.

Проверка зазора между контактами прерывателя

Детали прерывателя протираются мягкой тканью, смоченной в бензине. Нагар, образовавшийся на поверхности контактов, зачищается надфилем. Коленчатый вал двигателя прокручивается до максимального размыкания контактов. Измерение зазора осуществляется специальным щупом. Если возникает необходимость в регулировке зазора, то при помощи отвертки ослабляется затяжка винта и крепления стойки. Фитиль кулачка смачивается несколькими каплями чистого моторного масла.

Регулировка момента зажигания

Момент зажигания пускового двигателя регулируется после выкручивания свечи зажигания. В отверстие цилиндра опускается глубомер штангенциркуля. Минимальное расстояние до днища поршня показывается глубомером в момент поворота коленчатого вала и поднятия поршня в верхнюю мертвую точку. После этого коленвал проворачивается в обратную сторону, а поршень опускается ниже мертвой точки на 5,8 миллиметра. Контакты прерывателя магнето должны при этом размыкаться кулачком ротора. Если этого не происходит, то магнето поворачивается до размыкания контактов и фиксируется в данном положении.

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.

Регулировка механизма включения редуктора

Механизм включения редуктора регулируется посредством перевода рычага управления муфтой во включенное положение его поворотом до упора против часовой стрелки. Отклонение рычага от вертикали не должно превышать 45-55 градусов.

Для регулировки угла без изменения валика выкручивают болты, рычаг снимают со шлицев и устанавливают в требуемом положении, после чего болты закручивают. Пусковая шестерня, или бендикс, должна находиться в выключенном положении, для чего рычаг проворачивается против часовой стрелки без перемещений.

Длина тяги регулируется резьбовой вилкой таким образом, чтобы она надевалась на рычаги. Палец рычага пусковой шестерни при этом должен занимать крайнее левое положение прорези. Максимальный зазор между пальцем и прорезью не должен превышать 2 миллиметров. Пальцы шплинтуют после установки тяги, затем затягивают контргайки вилки. Рычаг возвращают в вертикальное положение и соединяют с тягой. Муфта регулирует длину тяги.

После регулировки механизма необходимо убедиться в том, что рычаг перемещается без заедания. Работа механизма проверяется при запуске. Пусковая шестерня не должна скрежетать во время работы пускового двигателя.

При правильной регулировке и настройке всех механизмов и деталей обеспечивается стабильная работа двигателя.