Электрооборудование двигателей внутреннего сгорания
Схемы и конструкция электрооборудования бензиновых и дизельных двигателей
Наши дополнительныесервисы и сайты:
e-mail:
office@matrixplus.ru tender@matrixplus.ru
icq:
613603564
skype:
matrixplus2012
телефон
+79173107414 +79173107418
г. С аратов
Статистика
Электрические схемы пуска дизелей
Стартеры карбюраторных двигателей имеют сравнительно небольшую мощность по сравнению со стартерами дизелей. Объясняется это тем, что степень сжатия у карбюраторных двигателей намного меньше, чем у дизельных. Кроме того, пусковое число оборотов карбюраторных двигателей составляет 40-70 в минуту, в то время как у дизелей с неразделенной камерой сгорания пуск происходит при 120-140 об/мин, у дизелей с предкамерной при 150-200 об/мин и лишь у дизелей, оборудованных свечой накаливания, при 80-100 об/мин.
Чаще всего на дизельных двигателях применяют 24-вольтовые стартеры при 12 или 24-вольтовом электрооборудовании двигателя.
На двигателе с 12-вольтовым электрооборудованием устанавливаются две аккумуляторные батареи по 12 б каждая, которые в режиме зарядки при работающем двигателе соединены параллельно и заряжаются от 12-вольтового генератора. При пуске двигателя батареи автоматически соединяются последовательно и подключаются к стартеру на 24 в. При наличии на двигателе электрооборудования на 24 в переключение батареи не производится и схема включения упрощается.
На рис. 30 приведена схема включения стартера СТ 100 с электромагнитным переключателем батарей ВК-30, применяемая для пуска дизелей.
Электромагнитный переключатель состоит из электромагнита и контактной системы, обеспечивающей последовательное соединение аккумуляторных батарей 22 и 24 и подачу на стартер 26 тока напряжением 24 в.
При включении кнопки 21 ток подается в обмотку 8 переключателя, якорь 9 которого втягивается и перемещает контактные шайбы, размещенные на штоке. При этом текстолитовой контактной шайбой 2 будут разомкнуты контакты 1 и 3, аккумуляторная батарея будет отсоединена от генератора. Контактная шайба 5 замкнет зажимы 17 и 20, соединяя аккумуляторные батареи 22 и 24 последовательно.
Во втягивающую ВО и удерживающую УО обмотки тягового реле поступает ток по цепи: плюсовый зажим 20 батареи 22 — контактная шайба 5 — зажим 17 переключателя — минусовый зажим батареи 24 — плюсовый зажим батареи 24 — зажим 15 тягового реле — зажим 19 переключателя — контактная шайба 6 — зажим 18 переключателя — зажим 16 тягового реле -обмотка У О и (параллельно) через цепь стартера 26 обмотка ВО — двигателя — минусовый зажим батареи 22.
При втягивании якоря тягового реле контактная шайба 14 соединяет стартер 26 с аккумуляторной батареей; одновременно шунтируется втягивающая обмотка ВО.
При отпускании кнопки 21 обмотка электромагнитного переключателя обесточивается и контактные шайбы 5 и б вместе со штоком 7 под действием возвратной пружины 4 займут исходное положение. Обмотки тягового реле окажутся также обесточенными и будет разорвана цепь питания стартера. Под действием возвратной пружины 12 через рычаг 10 включения и серьгу 11 якорь 13 тягового реле примет исходное положение.
На тяжелых дизельных двигателях применяют включение стартера двумя ступенями. В таких стартерах включение полного тока происходит лишь после сцепления шестерни стартера с зубчатым венцом маховика. Мощность этих стартеров достигает 10- 20 л. е., при рабочем напряжении 24 в.
На рис. 31 приведена схема пуска дизельного двигателя со свечами накаливания и двухступенчатым включением стартера.
Для пуска двигателя включателем 3 замыкают цепь контрольной лампы 4. Пружинный переключатель 5 устанавливают в положение а, подключая аккумуляторную батарею 1 к свечам 8 накаливания через индикатор 6 накаливания и дополнительное сопротивление 7. После разогрева свечей (через 50-60 сек) переключатель 5 устанавливают в положение б-в. При этом ток через контакт в продолжает поступать в свечи накаливания, минуя индикатор 6.
Через контакт б включается реле 9 переключения аккумуляторных батарей, которое контактами г-г разрывает цепь параллельного соединения батарей, а контактами е-ж соединяет батареи последовательно. Одновременно от плюсового зажима аккумуляторной батареи 2 через контакты д-д реле переключения аккумуляторных батарей подключается катушка 10 ступенчатого реле 11, & через его контакты, дополнительное сопротивление 12 и обмотку возбуждения 16 подключается электродвигатель стартера 13.
При раскручивании вала стартера шестерня с инерционным приводом входит в зацепление с зубчатым венцом маховика, однако жесткого удара зубьев шестерни о зубья венца не будет, так как стартер развивает небольшой крутящий момент из-за включенного в его цепь сопротивления 12. После полного зацепления шестерни стартера с зубчатым венцом маховика заплечик шестерни замыкает фиксирующую кнопку 14, через которую включается катушка 15 ступенчатого реле и шунтируется сопротивление 12. Стартер подключается к аккумуляторным батареям на номинальное напряжение и развивает полную мощность.
После пуска двигателя пружинный переключатель 5 возвращается в исходное положение, катушка реле переключения батарей обесточивается и через контакты г-г батареи соединяются параллельно.
Свеча накаливания обеспечивает воспламенение топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, при его соприкосновении с раскаленной спиралью. Для этого свечу устанавливают так, чтобы ее спираль находилась на образующей конуса распыливания впрыскиваемого форсункой топлива.
Свеча накаливания состоит из жаростойкой (хромистая или хромоникелевая сталь) проволочной спирали 8 (рис. 32, а), концы которой выведены на зажим 1 и на корпус 5 свечи (у двухполюсных свечей концы спирали выводятся на отдельные зажимы). Спираль свечи разогревается при пропускании тока до 850-900° С и подвергается химическому воздействию топлива и механическим напряжениям, возникающим при возрастании давления в процессе сгорания топлива. Для надежной работы свечи применяют проволоку или канатик диаметром 1,5-2,0 мм с малым числом витков. Напряжение питания такой свечи составляет 1,5-2,5 в, а потребляемый ток 30-50 а.
Характеристика свечей накаливания определяется временем, в течение которого спираль свечи нагревается до температуры (700-900° С), необходимой для воспламенения топливной смеси, и сроком службы свечи. Время нагрева спирали обычно не превышает 50-60 сек, а срок службы зависит от температуры нагрева спирали и материала. Тепловая мощность свечей накаливания находится в пределах 80-120 вт.
Свечи соединяют последовательно, а для контроля за процессом накаливания на приборном щитке устанавливают индикатор накаливания. Индикатор накаливания (рис. 32, б) имеет спираль, аналогичную спирали свечей накаливания, и включается последовательно со свечами.
В зависимости от напряжения питания свечей накаливания и напряжения аккумуляторных батарей последовательно свечам включают дополнительное сопротивление. При низкой наружной температуре, когда напряжение аккумуляторной батареи снижается, дополнительное сопротивление при включении стартера шунтируется.
Для облегчения пуска дизелей иногда применяют электрофакельный подогреватель воздуха. Подогреватель имеет топливный бачок 5 (рис. 33, а), сливное отверстие которого закрыто клапаном 4 с электромагнитным управлением, и спираль накаливания 2. Перед пуском двигателя в обмотку 6 электромагнита и спираль накаливания включают ток. Электромагнит открывает клапан 4, и топливо попадает на нагретую спираль 2. Испарившееся топливо перемешивается с воздухом и воспламеняется. В цилиндры двигателя через окна 1 засасывается смесь разогретого воздуха и продуктов сгорания, которая прогревает камеру сгорания и обеспечивает вспышку топлива, подаваемого через форсунку.
Иногда вместо электрофакельного подогревателя используют электрический подогреватель с нагревающей и поджигающей спиралью (рис. 33, б); такой подогреватель ввинчивается во всасывающий трубопровод дизеля. Топливо в подогреватель поступает через штуцер 8 и шариковый клапан, прижимаемый к своему гнезду стержнем. Омывая нагревающую спираль 12, топливо испаряется, перемешивается с воздухом и, проходя через раскаленный конец спирали — зажигатель 11, воспламеняется. Спираль защищена предохранительным кожухом 10.
Подогреватель со спиралью мощностью 180-220 вт обеспечивает надежный пуск холодного дизеля с объемом цилиндров 5- 6 л при температуре окружающего воздуха от -20 до -25° С.
форсунок в ультразвуковых ваннах и на стендах
Дезинфицирующие средства
широкого применения для дезинфекции на объектах железнодорожного транспорта, пищевой промышленности, ЛПУ, ветеринарного надзора
Моющие средства
для железнодорожного транспорта, сертифицированные ВНИИЖТ- «Фаворит К» и «Фаворит Щ», внутренняя и наружная замывка вагонов.
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.
Запуск двигателя
Схема запуска двигателя
Работа выключенного и включенного стартера
