Устройство и принцип работы системы запуска двигателя

Как правильно пользоваться автозапуском

Если в вашем автомобиле установлена система дистанционного запуска двигателя, важно соблюдать несколько простых правил, различных для механической и автоматической трансмиссии

Алгоритм использования в автомобилях с МКПП

Оставляя автомобиль с механической коробкой передач на стоянке необходимо:

• поставить коробку в нейтральное положение;
• включить стояночный тормоз;
• покинув машину, включить сигнализацию и активировать автозапуск.

Многие водители оставляют автомобиль на передаче. Но в таком случае модуль автозапуска не будет активирован. Чтобы решить данную проблему, разработчики оснастили устройство «программной нейтралью»: двигатель не получится заглушить до тех пор, пока МКПП не окажется в нейтральном положении.

Алгоритм использования в автомобилях с АКПП

Машины с автоматической коробкой следует оставлять на стоянке, предварительно переведя селектор КПП в режим Parking. Только после этого водитель может заглушить двигатель, выйти из машины, включить сигнализацию и систему автозапуска. Если селектор выбора передач будет находиться в ином положении, автозапуск активировать не получится.

Управлять удаленным запуском можно как с брелка, так и со смартфона

Дистанционный запуск двигателя делает жизнь автомобилиста гораздо комфортнее. Больше не надо выходить по утрам и прогревать машину, мерзнуть в холодном салоне и тратить время на ожидание, когда температура двигателя достигнет нужных значений. Однако, если транспортное средство находится вне зоны видимости, владелец не сможет контролировать его безопасность, чем могут воспользоваться автоворы. Что важнее – удобство и экономия времени или спокойствие за собственный автомобиль – каждый решает для себя сам.

«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.

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

Прямой пуск

Данный метод основан на прямом подключении якорной обмотки к электрической сети при номинальном напряжении двигателя. Прямой пуск можно применять только в случае наличия стабильного питания мотора, жестко связанного с приводом.

Этот способ является одним из самых простых. Температура при прямом пуске повышается, по сравнению с прочими способами, незначительно.

Схема прямого пуска

Метод прямого пуска наиболее предпочтителен при отсутствии специальных ограничений на ток, поступающий от электросети.

Если электродвигатель работает в режиме частых запусков и отключений, его необходимо снабдить простейшим оборудованием. Его роль может выполнять расцепитель с ручным управлением. Напряжение в этом случае подается на клеммы электромотора.

Прямой пуск можно применять только на маломощных двигателях, поскольку пик нагрузки а крупных моделях может превышать номинальную нагрузку в 50 раз.

Устройство стартера автомобиля

Основным узлом системы запуска двигателя является стартер. Представляет собой электродвигатель постоянного тока напряжением 12 вольт и, развивающий на холостом ходу примерно 5000 обмин.

Стартер состоит из пяти основных элементов:

1. Корпус стартера выполнен из стали, имеет форму цилиндра. На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты.
2. Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Сердечник имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам. Коллекторные пластины расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок, изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.
3. Втягивающее реле или тяговое реле устанавливается на корпус стартера. В корпусе тягового реле, в задней части находятся силовые контакты – «пятаки», и подвижный контакт-перемычка, выполненные из мягких металлов. «Пятаки» представляют собой обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовую крышку тягового реле. При помощи гаек к ним крепятся силовые провода от аккумулятора и от плюсовых щеток стартера. Сердечник тягового реле соединяется, через подвижное «коромысло» с обгонной муфтой, в простонародье именуемой бендиксом.
4. Обгонная муфта (бендикс) крепится подвижно на вал якоря и представляет собой роликовый механизм, который связан с шестерней зацепления с венцом маховика. Конструкция собрана так, что при подаче крутящего момента на бендикс в одну сторону, ролики, находящиеся в сепараторе выходят из пазов сепаратора и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. При вращении в противоположную сторону ролики западают в сепаратор, и шестерня вращается независимо от наружной обоймы.
5. Щеткодержатель элемент стартера, через который подается рабочее напряжение на медно-графитные щетки, а затем передается на коллекторные пластины якоря. Выполнен щеткодержатель в виде диэлектрической обоймы с металлическими вставками, внутри которых находятся щетки. Контакты щеток (мягкий многожильный провод) при помощи точечной сварки привариваются к полюсным пластинам. Полюсными пластинами обычно являются «хвосты» обмоток возбуждения.

Система пуска устройство и принцип работы

Система пуска двигателя состоит из:

Механизм запуска (замок зажигания).

Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).

Стартер состоит из пяти основных элементов:

• 1. Корпус стартера выполнен из стали, имеет форму цилиндра. На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты.
• 2. Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Сердечник имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам. Коллекторные пластины расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок, изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.
• 3. Втягивающее реле или тяговое реле устанавливается на корпус стартера. В корпусе тягового реле, в задней части находятся силовые контакты — «пятаки», и подвижный контакт-перемычка, выполненные из мягких металлов. «Пятаки» представляют собой обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовую крышку тягового реле. При помощи гаек к ним крепятся силовые провода от аккумулятора и от плюсовых щеток стартера. Сердечник тягового реле соединяется, через подвижное «коромысло» с обгонной муфтой, в простонародье именуемой бендиксом.
• 4. Обгонная муфта (бендикс) крепится подвижно на вал якоря и представляет собой роликовый механизм, который связан с шестерней зацепления с венцом маховика. Конструкция собрана так, что при подаче крутящего момента на бендикс в одну сторону, ролики, находящиеся в сепараторе выходят из пазов сепаратора и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. При вращении в противоположную сторону ролики западают в сепаратор, и шестерня вращается независимо от наружной обоймы.
• 5. Щеткодержатель элемент стартера, через который подается рабочее напряжение на медно-графитные щетки, а затем передается на коллекторные пластины якоря. Выполнен щеткодержатель в виде диэлектрической обоймы с металлическими вставками, внутри которых находятся щетки. Контакты щеток (мягкий многожильный провод) при помощи точечной сварки привариваются к полюсным пластинам. Полюсными пластинами обычно являются «хвосты» обмоток возбуждения.

Предназначение элементов конструкции

Система запуска машинного двигателя состоит из электрического оборудования и механических элементов, которые приводят в действие мотор. Основные составляющие и их функции:

1. Стартер предназначен для создания крутящего момента коленчатого вала. Другими словами, устройство преобразовывает электрический ток в механическую энергию и служит для непосредственного запуска ДСП. Конструкция стартера состоит из стандартного корпуса, ротора (якоря), щеток и щеткодержателя, электромотора и тягового реле. При подаче электропитания после поворота ключа зажигания приводится в действие приводной механизм и начинается движение вала.
2. Привод предназначен для передачи механической энергии от стартера на коленчатый вал. На валу якоря электродвигателя устанавливают шестерню привода, которая обеспечивает зацепление с зубчатым ободом маховика. При включении зажигания начинается движение привода и передача энергии на вал, а когда двигатель запущен — привод работает вхолостую до полной остановки.
3. Замок зажигания необходим для подачи рабочего тока с аккумуляторной батареи на тяговое реле стартера и включения пусковой системы. После поворота ключа начинается процесс прокрутки стартера и запуска ДВС.

Предпусковой подогреватель

Основная статья: Предпусковой подогреватель

Для облегчения пуска при минусовой температуре, а также для предотвращения замерзания охлаждающей жидкости (особенно воды) на длительной стоянке на двигатель может быть установлен предпусковой подогреватель. Тепловая мощность его, как правило, единицы киловатт, что позволяет за разумное время (порядка получаса) довести температуру блока перед пуском до близкой к рабочей. Чаще всего представляет собой включенный в систему охлаждения автономный автоматизированный котёл с горелкой на том же топливе, что и сам двигатель; на стоянке играет ещё и роль автономного отопителя. Может также быть электрическим — отдельным или встроенным непосредственно в блок цилиндров (в последнем случае не нужен дополнительный циркуляционный насос), с питанием от внешней электросети. Известен вариант с теплообменником, получающим тепло, в том числе бросовое низкотемпературное, от централизованной отопительной или паровой системы предприятия. У предварительно подогретого двигателя не только облегчается пуск, но и радикально уменьшается пусковой износ (за счёт исключения конденсации топлива на стенках цилиндров и работы системы смазки сразу с маслом нормальной температуры и вязкости), что в северных условиях решающим образом сказывается на долговечности двигателя, и даже в умеренном климате вполне может оправдать затраты на установку и питание подогревателя. Следует иметь в виду, что автоматика автономного котла потребляет от аккумулятора мощность порядка 10-30 ватт — это может оказаться критичным при долгой работе на стоянке.

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.

Источник

Продувка цилиндров двигателя автомобиля — режим продувки

Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Продолжаем разбираться в устройстве двигателя автомобиля и изучать непонятные процессы, происходящие внутри головки блока цилиндров, которые позволяют двигателю работать.

На очереди к рассмотрению такое важное понятие, как продувка цилиндров двигателя. Те, кто занимался или интересовался технологией тюнинга двигателя, знают, что это такое

Увеличение мощности двигателя автомобиля достигается разными способами, в числе которых продувка цилиндров занимает не последнее место.

Режим продувки цилиндров при тюнинге осуществляется способом конструктивного изменения в системе продувочных окон.

Что собой представляет продувка цилиндров

Режим продувки цилиндров двигателя является неотъемлемой частью рабочего цикла двигателя. Для замещения продуктов сгорания свежим воздухом в цилиндрах предусмотрены продувочные окна: для выпуска отработанных газов и для подачи воздуха.

У разных конструкций и типов двигателей существуют разные системы продувки цилиндров:

• щелевая продувка;
• клапанно-щелевая продувка;
• контурная;
• прямоточная;
• возвратно-петлевая схема продувки и т.д.

Любая схема продувки цилиндров двигателя в стандартном режиме осуществляет оптимальную замену отработанных продуктов сгорания. Если же вы желаете увеличить (повысить) КПД стандартного двигателя, и при этом имеете знания и навыки, то вам под силу внести конструктивные изменения в систему продувочных окон цилиндров.

Это мы рассмотрели продувку цилиндров, как часть рабочего цикла цилиндров двигателя. Кроме этого, понятие продувка применяется при диагностике двигателя.

Продувка цилиндров и диагностика двигателя

Для диагностики причин низкой компрессии в одном или нескольких цилиндрах двигателя применяется такой способ, как продувка цилиндров. В чём его суть?

Сжатый воздух с давлением 0,2 – 0,3 МПа подаётся в диагностируемый цилиндр. Предварительно, перед подачей воздуха, поршень выставляется в ВМТ (верхнюю мёртвую точку), включается высокая передача в КПП, и стояночный тормоз (ручник). Это делается для того, чтобы исключить проворачивание коленвала.

В цилиндр подаётся сжатый воздух, и мы наблюдаем результат:

• если утечка воздуха происходит из дроссельного узла, то значит, что неисправен впускной клапан;
• выход воздуха в виде пузырьков, через расширительный бачок либо через соседний цилиндр говорит о неисправной прокладке головки блока цилиндров.

Режим продувки цилиндров при запуске двигателя

Данный режим рекомендуется производителем при низкой температуре воздуха. В чём его суть. Производится продувка цилиндров с целью удаления остатков топлива перед запуском (стартерная прокрутка без подачи топлива) или после неудачной попытки запуска двигателя.

Как производится продувка цилиндров двигателя. Педаль газа выжимается до «упора» и в течение 8-10 секунд производится прокрутка стартером. Естественным условием такой процедуры является хорошо заряженная аккумуляторная батарея.

Повтор прокрутки производится не раньше, чем через минуту. При запуске двигателя рекомендуется ногу с педали газа убрать. Это не позволит произойти резкому увеличению оборотов коленвала.

Стартерная прокрутка или продувка цилиндров двигателя может осуществляться на автомобилях любой марки.

Успехов вам при продувке цилиндров двигателя, особенно в холодное время года.

Источник

Советы и рекомендации

Кнопка запуска двигателя работает так, что водитель нажимает на нее и удерживает необходимое для пуска время. За этот отрезок времени стартер вращает коленвал, в результате происходит запуск ДВС. Затем конпку можно отпустить.

Отметим, что при выборе кнопки запуска двигателя «старт-стоп» следует учесть ряд определенных нюансов. Одним из таких моментов является вопрос фиксации данной кнопки. Оптимальным вариантом является такой, когда после нажатия контакты замкнуты, а после отпускания размыкаются. Если же кнопка будет иметь фиксацию, тогда после запуска двигателя для размыкания контактов потребуется быстро нажимать на нее еще раз.

Что касается самой кнопки, в свободной продаже представлены много доступных решений, которые отличаются по качеству исполнения, цене и другим характеристикам. Данные кнопки могут иметь подсветку, изготавливаются из пластика или металла.

По указанным причинам при выборе стоит учесть:

• на кнопку будет подаваться сильный ток;
• решение будет постоянно использоваться;

С учетом таких особенностей эксплуатации лучше выбирать кнопку запуска мотора с качественным наружным покрытием (например, хромирование). Такое изделие будет иметь стойкость к истиранию для сохранения приемлемого внешнего вида

Также нужно понимать, что дешевые предложения могут перегореть спустя всего несколько нажатий, так что данному аспекту следует уделить повышенное внимание

Система электрического пуска двигателя общие сведения

Система пуска состоит из стартера, аккумуляторной батареи и стартерной цепи (стартерные провода, реле включения стартера, выключатель «массы»).

Особенностью системы пуска автомобильных двигателей яв­ляется то, что мощность аккумуляторной батареи и стартера близки между собой. Поэтому при пуске двигателя напряжение аккумуля­торной батареи значительно изменяется в зависимости от тока, по­требляемого стартером. В таких условиях па пуск двигателя боль­шое влияние оказывают состояние аккумуляторной батареи (ее температура, степень заряженности, износ) и состояние стартерной цепи.

Под стартерной цепью понимают путь, по которому проходит ток от аккумуляторной батареи к стартеру. В стартерную цепь вхо­дит провод, соединяющий аккумуляторную батарею со стартером, «масса» автомобиля и все клеммы на пути стартерного тока.

В качестве стартеров применяют электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения. Реже применяют стартеры со смешанным возбуждением (для двигателей легковых автомобилей). Это делается с целью снизить частоту вращения якоря стартера на холостом ходу.

Чтобы пустить двигатель, стартер должен преодолеть момент сопротивления двигателя, который представляет собой сумму мо­ментов: момента сил трения, момента от сжатия, момента для при­вода вспомогательных механизмов, установленных на двигателе (воздушный компрессор, масляный насос, топливный насос на ди­зелях и т. д.), а также момента на преодоление сил инерции вра­щающихся и поступательно движущихся масс двигателя.

Момент от сил трения зависит от рабочего объема двигателя, числа цилиндров двигателя, степени сжатия, скорости прокру­чивания вала двигателя при пуске, температуры пуска и вязко­сти масла.

При пуске двигателя стартер должен, но только преодолеть мо­мент сопротивления двигателя прокручиванию, по и вращать его коленчатый вал со скоростью, не ниже минимальных пусковых обо­ротов.

Для всех двигателей характерно увеличение минимальных пу­сковых оборотов с понижением температуры пуска. Чем больше число цилиндров, тем ниже пусковые обороты двигателя. У дизель­ных двигателей пусковые обороты значительно выше, чем у карбю­раторных двигателей.

Вспомогательный двигатель внутреннего сгорания (пусковой двигатель, «пускач»)

Пусковой двигатель ПД-10 на тракторе ДТ-541 — картер «пускача»2 — цилиндр и рубашка водяного охлаждения3 — маховик и ручей, на который наматывается верёвка, за которую дёргают при запуске.

Главный двигатель запускается другим двигателем внутреннего сгорания, меньшей мощности (так называемый «пускач»); такой способ используется на многих тракторах. Пусковой двигатель обычно карбюраторный двухтактный, его мощность составляет примерно 10 % от мощности основного двигателя. Несмотря на «архаичность» и некоторые неудобства, это обеспечивает надёжный запуск в любых условиях. Трактор или агрегат может эксплуатироваться вдали от населённых пунктов, где нет возможности контролировать состояние аккумулятора. Пусковой двигатель включён в систему жидкостного охлаждения, в холодную погоду можно произвести подогрев главного двигателя. Сам же вспомогательный двигатель запускается вручную (дёрганием тросика) или от электростартёра малой мощности. Если пусковой двигатель запускается вручную, наличие аккумуляторной батареи и вовсе необязательно (система зажигания «пускача» получает электроэнергию от магнето). После запуска «пускача» и прогрева системы охлаждения тракторист соединяет фрикционной муфтой пусковой и главный двигатели.

Результат работы схемы конденсаторного пуска

Поскольку конденсатор пусковой формирует фазовый сдвиг, противоположный одной индуктивности в режиме пуска и последующей работы, двигатель функционирует подобно двухфазному мотору с вращающимся полем.

Схема — пуск мотора с конденсатором: 1 — вспомогательная фаза; 2 — основная фаза; 3 — центробежная муфта сцепления; 4 — конденсатор; L1, L2 — линия питающего напряжения

Коэффициент крутящего момента и мощности здесь достигает высоких значений. Стартовый момент (СМ) примерно в три раза превышает номинальный крутящий момент (КМ) электродвигателя, а максимальный крутящий момент (КМ max) достигает удвоенного значения (КМ).

После выхода из режима пуска электромотора, рекомендуется поддерживать фазовый токовый сдвиг независимо от уменьшения общего значения ёмкости, поскольку импеданс статора увеличивается.

Конструкции электромоторов с расщеплёнными кольцами

Конструкции однофазных электродвигателей мощностью до 100 Вт нередко выполняются с полюсами статора, расщеплёнными медными кольцами. Каждый полюс такой конструкции имеет специальные выемки под короткозамкнутые проводящие кольца.

Схема на пуск однофазного электродвигателя с расщеплёнными полюсами: 1 — ротор; 2 — статор; 3 — магнитное поле статора; 4 — магнитное поле кольца; L1, L2 — линия питающего напряжения

Наведённый в теле проводящих колец электрический ток, вызывает искажение вращающегося магнитного поля. Благодаря такому эффекту осуществляется процесс пуска однофазного электродвигателя. Эффективность схем подобного рода невысокая, но вполне достаточная для электродвигателей до 100 Вт мощности.

Пуск электродвигателя на три фазы в однофазном режиме

Трехфазный электродвигатель (230/400 В) допустимо использовать на однофазном питании 220-230В, при условии оснащения стартовым конденсатором и дополнительным конденсатором для рабочего режима.

Следует отметить: такой подход снижает рабочую мощность электродвигателя (снижение порядка 0,7), пусковой момент и тепловой резерв. Как правило, под такую схему пуска подходят только маломощные 4-полюсные электродвигатели мощностью не более 4 кВт.

Видео пример подключения электрического мотора

Ниже представлен видеоролик, где популярно поясняется практически вся «подноготная» электрических моторов с однофазным построением обмоток статора. Кроме того, затрагиваются другие вопросы, тесно связанные с эксплуатацией электрических двигателей в целом. Рекомендуется к просмотру этот видеоматериал, как дополнение к материалу, представленному выше:

Обе инструкции, как текстовая, так и видео-инструкция, непременно помогут правильно запускать, эксплуатировать и обслуживать электрические однофазные (и другие) электромоторы.

При помощи материалов: Schneider-electric

Пуск при пониженном напряжении цепи якоря

Ограничение пускового тока достигается также в случае питания цепи якоря при пуске от отдельного источника тока с регулируемым напряжением (отдельный генератор постоянного тока, управляемый выпрямитель). Обмотку возбуждения при этом необходимо питать от другого источника, с полным напряжением, чтобы иметь при пуске полный ток i_в. Этот способ пуска применяют чаще всего для мощных двигателей, притом в сочетании с регулированием скорости вращения.

Пуск двигателей последовательного и смешанного возбуждения производится аналогичным образом. Схема пуска двигателя смешанного возбуждения ничем не отличается от схемы пуска двигателя параллельного возбуждения (рисунок 1), а схема пуска двигателя последовательного возбуждения упрощается за счет исключения параллельной цепи возбуждения.

Для изменения направления вращения (реверсирования) двигателя необходимо изменить направление тока в якоре (вместе с добавочными полюсами и компенсационной обмоткой) или в обмотке (обмотках) возбуждения.

Зажигание, системы питания и смазки при запуске

Для двигателей с искровым зажиганием актуальна также проблема электроснабжения системы зажигания в момент запуска. Автомобильные генераторы с независимым возбуждением не могут работать без внешнего источника постоянного тока, поэтому, например, мотоциклы «ИЖ» и «Урал» не заводятся при разряженном аккумуляторе, хотя запуск производится кик-стартером, а не электростартером. Эта проблема решается использованием генератора с возбуждением от постоянных магнитов (как на мотоциклах «Минск» и «Восход») или магнето, которые дают ток сразу, однако такие генераторы имеют меньшую мощность. Проблема становится намного слабее при использовании электронного зажигания, но и оно неспособно работать при полностью разряженной аккумуляторной батарее. Это значит, что даже при вращающемся моторе (например, буксируемая машина) искры не будет.

В дизельных двигателях, где на рабочих режимах распылённое топливо воспламеняется от воздуха, нагретого сжатием в цилиндре, для упрощения холодного пуска часто применяются свечи накаливания — низкоомные спирали внутри камеры сгорания, нагреваемые током от аккумулятора до выхода двигателя на устойчивую работу.

Кроме проблем с энергетикой системы зажигания, существует также проблема со смесеобразованием при пуске холодного двигателя.
При низких температурах топливо плохо испаряется. Чтобы не допустить обеднения рабочей смеси, в систему питания вводятся различные пусковые устройства (воздушная заслонка в карбюраторе; утопитель поплавка на старых мотоциклах; клапан дополнительной подачи топлива с задержкой отключения после пуска) или увеличивается подача впрыска. Неиспарившийся излишек бензина попадает в цилиндры в виде капелек, которые оседают на холодных внутренних поверхностях. Топливо может «залить» свечу зажигания, вызывая утечку тока по мокрому изолятору свечи и, тем самым, отсутствие искрового пробоя или значительное ослабление искры. Бензин, стекающий по стенкам цилиндра, смывает масляную плёнку, и без того недостаточную после стоянки, вызывая очень заметный дополнительный износ ЦПГ, вплоть до задира поршней.

В современных автомобилях производителем нередко предусмотрен режим «продувки» цилиндров, при котором прекращается активная подача топлива, а работа поршней освобождает объём от излишков топлива. Чтобы использовать данный режим необходимо до упора выжать педаль газа и начать прокручивать стартер. На некоторых мотоциклах для этой цели на цилиндрах стоит клапан декомпрессора.

Для пуска двигателя при низких температурах применяются различные «пусковые жидкости» на базе эфира, известного своей летучестью (температура кипения 34 °C) и легкостью воспламенения. Такую жидкость впрыскивают из аэрозольного баллончика во впускной коллектор непосредственно перед попыткой пуска. На северные и военные версии некоторых автомобилей система впрыска эфира при запуске устанавливается штатно.

В системе смазки при пуске, особенно холодного двигателя, также возникают проблемы. При первых оборотах детали двигателя работают фактически без принудительной смазки, пока не наполнятся каналы подачи масла и не образуется масляный туман в картере. В сменном масляном фильтре имеется обратный клапан, не дающий маслу стекать из каналов на стоянке; своевременная замена фильтра важна и с точки зрения сохранения свойств резинки клапана. На морозе масло густеет, и насос не сразу начинает подавать его в полном объёме. Поэтому могут возникнуть задиры основных трущихся пар при резкой даче «газа» сразу после старта. Во избежание этого явления на больших и сложных двигателях иногда применяется предварительный подкачивающий электронасос, работающий параллельно с основным. Обычные моторы автомобилей и мотоциклов следует просто заводить в соответствии с инструкцией производителя, и при проблемах — не «газовать», как только «схватило», а отрегулировать двигатель и устранить обнаруженные неисправности.

Примечания

1. Например, стартер СТ368 автомобиля ЗАЗ-968 имеет мощность 1, 1 л. с., сила тока холостого хода 65 , сила тока при полном торможении 330 А; стартер СТ142 автомобилей «КАМАЗ» имеет мощность 10, 5 л. с., сила тока холостого хода 130 , сила тока при полном торможении 800 А. Данные из «Краткого автомобильного справочника» Государственного научно-исследовательского института автомобильного транспорта, Москва, 1983 год .
2. Фотографии установленного на двигатель стартера с педальным включением См. в статье ГАЗ-11 (двигатель).
3. 24-вольтовые аккумуляторные батареи серийно не выпускаются, вес ёмких 12-вольтовых батарей приближается к пределу физических возможностей человека, Например, батарея 6СТ-190 автомобилей «КАМАЗ» без электролита весит 58 кг, а электролита нужно 12 литров.

Для улучшения этой статьи желательно? : Викифицировать статью. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.