Пусковые устройства автомобилей: вспомогательный запуск двигателя машины

Главная страница » Пусковые устройства автомобилей: вспомогательный запуск двигателя машины

Владельцам легковых автомобилей, скорее всего, знакомы ситуации, когда пытаясь завести машину стартером, ничего кроме холостых щелчков получить не удаётся. Подобные истории утери ёмкости аккумулятора нередко заканчиваются операцией так называемого «прикуривания». Операцией запуска через кабели-перемычки подачей напряжения на стартер от аккумулятора другого автомобиля. Зарубежные автомобилисты традиционно используют «службу помощи на дороге», специалисты которой при помощи относительно небольшой «коробочки» быстро заводят машину. Подобного рода «малышка», представляющая пусковое устройство (поддержку стартера) автомобиля, способна без особого труда завести транспорт с «подсевшим» аккумулятором. Рассмотрим подробнее пусковую концепцию.

Общая информация о вспомогательных пусковых модулях автомобиля

Такого рода системы, доступные на рынке, небольшие по весу и габаритам, способны обеспечить запуск машины, когда по каким-то причинам «садится» основной аккумулятор. Время от времени внешние пусковые автомобильные устройства требуют заряда, но на эту операцию достаточно не так много времени и денег. Подход пусковым модулем явно выигрывает по отношению к ситуации с «прикуриванием» от сторонних авто.

Существует множество различных конструктивных вариантов внешних пусковых устройств, но практически все (за исключением эксклюзивных пусковых моделей) обладают одинаковым базовым исполнением. Пусковой модуль обычно выполнен в виде прямоугольной коробки, внутри которой находится герметичная свинцово-кислотная или гелевая аккумуляторная батарея.

Одна из самых последних разработок – модуль вспомогательного старта, подключаемый через стандартный «прикуриватель» в салоне автомобиля. Удобная, облегчённая, безопасная система

Аккумуляторная батарея оснащается соединительными кабелями, которые, в свою очередь, оснащаются зажимами «крокодил». Внешняя оболочка прибора вспомогательного старта герметична, благодаря чему исключается вероятность разлива или утечки электролита, независимо от положения устройства. Аккумулятор, находящийся внутри оболочки также герметично закрыт.

Технические характеристики внешних модулей старта

Сила тока в амперах и резервная мощность внешних пусковых устройств автомобилей различаются в зависимости от модельного исполнения. Соответственно, имеется возможность покупки пускового устройства, которого едва хватает для запуска гольф-кара.

Но вместе с тем, имеется также выбор пусковых автомобильных устройств, способных заводить мощные дизельные двигатели. Мощные внешние автомобильные пусковые системы способны обеспечить десяток запусков мотора автомобиля до очередного заряда, и поддерживают работоспособность в суровых погодных условиях.

Основные технические характеристики модулей вспомогательного старта обычно указываются непосредственно на корпусе. Однако более полные характеристики содержит инструкция на пусковой прибор

Конструктивное исполнение, с точки зрения функционала, также различается. Кроме простой конфигурации, в дополнение к аккумулятору и соединительным кабелям, некоторые пусковые модули вспомогательного старта обеспечивают функции:

• воздушного компрессора,
• аварийных огней,
• радиоприемника,
• розеток на 12 вольт под питание мобильных устройств,
• инвертора.

Прямых требований к обязательному наличию отмеченных функций, конечно же, нет. Владельцу автомобиля вполне достаточно приобрести недорогое простое внешнее пусковое устройство, где перечисленный функционал отсутствует. Однако, как показывает практика эксплуатации машин, нередко обозначенные функции становятся востребованными в дороге.

Безопасное использование внешнего пускового устройства

Чтобы безопасно использовать внешнее пусковое устройство, потенциальному владельцу автомобиля требуется следовать той же базовой процедуре, что при обычном запуске стартера машины. Следует также учитывать какие-то особенности процедуры запуска, если таковые приняты для конкретной марки машины.

В обычном варианте эксплуатации, согласно инструкции, достаточно прежде подключить положительный кабель внешнего пускового устройства к положительной клемме главной батареи. Затем подключается отрицательный кабель надежным контактом с массой.

Подключать внешние пусковые устройства под капотом автомобиля несложно. Достаточно подцепить зажимы «крокодил» на соответствующие клеммы аккумулятора

В принципе, вполне допустимо подключить минусовой кабель-переходник внешнего пускового устройства непосредственно к минусовому выводу аккумулятора.

Однако, как показала практика, безопаснее использовать вариант с подключением отрицательного проводника на массу двигателя, или на шасси техники. Несмотря на схожесть с процедурой стандартного запуска стартера, использование внешнего пускового устройства всё-таки сопровождается некоторыми нюансами.

Так, учитывая, что кабели большинства выпускаемых пусковых устройств имеют укороченную длину, такое устройство обычно приходится располагать в моторном отсеке. Этим создаётся потенциальная опасность, поэтому следует убедиться, что устройство не касается:

• лопастей вентилятора радиатора,
• передаточных ремней,
• шкивов,

или размещено таким образом, когда есть риск нарушения работы любых электрических соединений или датчиков.

Использование пусковых устройств автомобиля для других целей

Автомобильное внешнее пусковое устройство, в первую очередь, предназначено для пуска стартера, но с не меньшим успехом используется для разных других целей. Как правило, даже самые простые недорогие внешние пусковые устройства обычно поставляются с 12-вольтовой вспомогательной розеткой. Предназначение этой розетки — питание любого 12-вольтного вспомогательного прибора.

Использование устройства вспомогательного пуска для других целей помимо основной цели. Например, для подкачки автомобильных шин на случай снижения давления воздуха

На реальных примерах пусковое устройство, помимо запуска двигателя используется:

• для зарядки мобильного телефона,
• питания ноутбука,
• запуска подкачивающего шины насоса и т.п.

Такой адаптер питания хорош на случаи автомобильных путешествий, выездов на рыбалку, на случай автомобильного ремонта, обеспечивая независимое питание электроники без потенциального разряда автомобильного аккумулятора.

Конечно, важно помнить, что внутри корпуса устройства запуска автомобиля обычно помещена герметичная свинцово-кислотная батарея. Риски протечки минимальны, но полностью не исключены.

Поэтому учитывая фактор обеспечения полной безопасности, рекомендуется выбирать устройство внешнего запуска, оснащённое встроенным гелем или пористый сорбент на основе стекловолокна (AGM).

Внешние пусковые устройства автомобиля своими руками

Поскольку модуль внешнего запуска представляет конструкцию герметичной свинцово-кислотной батареи, оснащённую короткими кабелями-перемычками, технически такое устройство вполне возможно изготовить самостоятельно.

Стоит отметить: приобретение внешнего модуля запуска может оказаться дешевле, чем сборка собственными руками, так как может потребоваться достаточно мощная дополнительная батарея.

Для примера фирменная концепция: 1 – индикатор мощности; 2 – кнопка подачи мощности: 3 – индикатор ошибки; 4 – индикаторы уровня заряда; 5 – индикатор перегрузки; 6 – кнопка ручного управления; 7 – кнопка режима освещения; 8 – зажимы «крокодил»

Нередко в ремонтных автомобильных мастерских можно видеть простые самодельные конструкции, где попросту просто связаны вместе несколько аккумуляторов и вся группа установлена на ручной тележке.

Аккумуляторы подключаются параллельно и дополняются кабелями соответствующего сечения. Этот вариант простой и эффективный, но с точки зрения мобильности и габаритов, явно неприемлемый для автомобилистов.

Чтобы создать своими руками внешний блок запуска автомобиля, наиболее приемлемым и безопасным способом видится приобретение герметичной, необслуживаемой батареи питания. Аккумулятор должен обладать высокими характеристиками пускового тока и достаточной силой проворачивания коленчатого вала «на холодную». Также потребуется изготовить подходящий надёжный корпус для размещения аккумулятора.

Батарейному отсеку следует уделить серьёзное внимание. Конструкции свинцово-кислотных батарей не текут в случае опрокидывания, но способны протекать по мере старения, перезарядки или по причине иных факторов. Самым безопасным типом батареи видится гелевая или AGM. Однако оба продукта достаточно дорогие по сравнению с герметичными свинцово-кислотными аккумуляторами.

Видео обзор на пусковое устройство для автомобиля

Обзорный видеоролик ниже раскрывает практически всю секретную часть этих маленьких мощных «коробочек», способных одним движением ключа стартера помочь завести мотор:

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:

1. Перед включением стартера на холодную включите дальний свет на несколько секунд. Это запустит химические процессы в батарее, так сказать, «разбудит» аккумулятор.
2. Не крутите стартер больше 10 секунд. Так батарея быстро садится, особенно на морозе.
3. Выжмите полностью педаль сцепления, чтобы стартеру не нужно было крутить дополнительные шестерни в вязком трансмиссионном масле.
4. 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.