Пусковой ток стартера дизельного двигателя

Строй-Техника.ру

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

Дизельные двигатели

Публикация:

Пуск дизеля электростартером

Читать далее:

Запальные устройства ДВС

Пуск дизеля электростартером

Стартер представляет собой электродвигатель постоянного тока сериесного возбуждения, снабженный приводным механизмом с фрикционной муфтой свободного хода и реле привода, размещенным на корпусе стартера.

При электростартерном пуске двигатели должны иметь пусковые аккумуляторные батареи, раздельные для каждого главного и вспомогательного двигателя. Для одного двигателя таких батарей должно быть не менее двух, для вспомогательных — по одной на каждый Двигатель. При наличии нескольких главных двигателей с электро-стартерным пуском допускается установка по одной батарее на каждый двигатель при условии обеспечения возможности пуска любого двигателя от батарей других двигателей. Суммарная емкость пусковых аккумуляторных батарей главных двигателей должна быть достаточной для обеспечения не менее 20 последовательных пусков всех главных двигателей, начиная от холодного состояния, без подзарядки батарей, а для вспомогательных двигателей — не менее 10 пусков.

Стартер предназначается для пуска дизеля и рассчитан на кратковременную работу (не более 5 сек) от аккумуляторной батареи.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Принципиальная схема соединения стартера с пусковым реле и аккумуляторной батареей:
1 — стартер; 2 — обмотки возбуждения стартера; 3 — неподвижные контакты; 4 — удерживающая обмотка; 5 — подвижный сердечник реле привода стартера; 6 — втягивающая обмотка; 7 — провод от пускового реле к реле привода; 5 — провод от генератора к пусковому реле; 9 — втягивающая обмотка пускового реле; 10 — подвижные контакты пускового реле; 11 — неподвижные контакты пускового реле; 12 — пусковая кнопка стартера; 13 — аккумуляторные батареи; 14 — выключатель батареи; 15 — генератор; 16 — маховик

Реле привода и приводной механизм служат для автоматического сцепления шестерни стартера с венцом маховика на время пуска, а также для предохранения стартера от повреждений при резком увеличении крутящего момента и при позднем выключении’пусковой кнопки после начала работы дизеля.

Стартер состоит из корпуса, крышек (со стороны коллектора) и (со стороны привода), якоря, привода и реле привода.

Реле привода представляет собой электромагнит с двумя обмотками: втягивающей — сериесной и удерживающей — шунтовой, внутри которых расположены неподвижный и подвижный

сердечники. Подвижный сердечник через тягу связан с верхним концом рычага, который усилием пружины удерживает его в вытянутом из обмоток состоянии.

При включенном выключателе батареи нажатием на пусковую кнопку стартера замыкается электрическая цепь и ток из аккумуляторных батарей поступает в обмотку пускового реле. Сердечник с контактами входит в катушку и замыкает неподвижные контакты реле. После замыкания контактов ток по проводу идет к реле привода и стартеру.

В реле привода ток направляется параллельно по двум обмоткам: втягивающей и удерживающей. Из втягивающей обмотки ток проходит через обмотки возбуждения стартера и якорь стартера. Так как сопротивление втягивающей обмотки реле привода велико, то напряжение на клеммных болтах стартера значительно ниже 24В, и якорь его вращается медленно.

При полностью втянутом подвижном сердечнике реле привода (шестерня стартера полностью вошла в зацепление с зубчатым венцом маховика) подвижный сердечник замыкает неподвижные контакты втягивающей обмотки, и на клеммные болты стартера подается полное напряжение аккумуляторной батареи.

При этом подвижной сердечник реле привода удерживается во втянутом положении магнитным полем обмотки. При размыкании цепи пусковой кнопкой ток во втягивающей обмотке пускового реле исчезает. Под действием пружины размыкаются контакты пускового реле, и прекращается поступление тока в обмотки реле привода и стартера. Пружина рычага отводки, действуя на рычаг, выводит шестерню стартера из зацепления с венцом маховика.

Читать далее: Запальные устройства ДВС

Категория: —
Дизельные двигатели

Как уменьшить силу тока при старте автомобиля.

1. Автомобиль желательно заводить при плюсовой температуре. Для этого предварительно автомобиль желательно согреть если это возможно. К примеру в условиях закрытого гаража и наличия розетки можно использовать бытовой обогреватель для прогрева подкапотного пространства.Ни в коем случае не обогревайте автомобиль с помощью открытого огня — это очень опасно. горюче-смазочные материалы которые используются в автомобиле могут стать причино пожара.
При парковке автомобиля желательно тоже подобрать более теплое место своего автомобилю, если это возможно. Скажем за преградой (забором), в углу здания, или в посадке.

Двигатель автомобиля как и подкапотное пространство даже в очень сильные морозы остывает не за час и даже не за два.

Так что бы внутри двигателя полностью промёрзло масло, раскаленное при работе двигателя до 90 градусов, потребуется несколько часов. Поэтому если вы приехали на работу и уже в обед собираетесь куда то ехать снова, теплый двигатель поможет вам съекономить время, а при плохом аккумуляторе даже выручит вас, если ваш двигатель стартует не с первого раза.

Методы проверки пускового тока

Теперь необходимо узнать, как проверить пусковой ток аккумулятора. Данный параметр необходимо проверять при покупке новой аккумуляторной батареи. Самостоятельная проверка пускового тока не даст высокой точности. Для профессионального и точного замера требуется дорогое оборудование.

Как измерять пусковой ток АКБ с помощью приборов и другими «народными» методами:

Проверка с помощью нагрузочной вилки. Нагрузочная вилка – это портативный измерительный прибор аккумуляторщика, который состоит из вольтметра и добавочного сопротивления. При подключении к аккумулятору, нагрузочная вилка заменяет собой нагрузку бортовой сети автомобиля.

Проверка с помощью токоизмерительных клещей. Электротехнические клещи – это недорогой и доступный прибор, который используют многие электрики. Существуют универсальные измерительные приборы, помимо силы тока, измеряющие напряжение и сопротивление. Клещи специально созданы для измерения силы тока, поэтому большой ампераж не выведет прибор из строя.
Простой дедовский метод советует подключить автомобильный аккумулятор к бортовой электросети машины и включить, например, ближний свет. Стандартная нагрузка не должна быстро разрядить АКБ. В течение 5-10 минут, свет ламп ближнего света должен оставаться ярким. Такой метод не даст точной гарантии, но поможет определить серьёзную неисправность сразу и не купить бракованный товар.
Проверка «на слух». Во время такой проверки АКБ надо установить на автомобиль и произвести запуск стартера. Среднее время запуска двигателя (при исправной топливной системе) составляет 2-3 секунды. Если запуск происходит в течение 10-15 секунд, и параметры аккумулятора подходят к данному типу автомобилей, то АКБ неисправен, или его пускового тока недостаточно.

Как проверяют пусковой ток на заводах? Перед запуском аккумуляторной батареи в масштабное производство, производитель должен убедиться в соответствии всех параметров АКБ. Для этого батарею помещают в температуру окружающей среды не более 18 градусов на несколько часов, и запускают двигатель с подходящими параметрами. При запуске проводится измерение пускового тока нового аккумулятора.

Если запуск прошёл успешно (среднее время не должно превышать 30 секунд), то можно начинать массовое производство такой аккумуляторной батареи. Если же двигатель не запустился, то конструкция АКБ требует изменений и доработок.

На что он влияет?

Описываемый нами показатель характеризует еще одну величину АКБ — пусковую мощность.

Данный показатель имеет ключевое значение для регионов с низкими среднегодовыми температурами и холодными зимами.

По мощности источника питания можно судить, насколько батарея может справиться с пуском мотора в критически низких температурах.

Во время испытания используется специальная нагрузка, схожая по своим характеристикам со стартером.

Разряд током производится до тех пор, пока напряжение не опустится до шести вольт. При этом в паспортные данные АКБ вносятся интервалы, при которых осуществлялись измерения и съем показаний.

По времени стартерного разряда можно судить о состоянии аккумуляторной батареи и ее энергетическом запасе (емкости). При этом чем больше номинальная емкость АКБ, тем большее число попыток придется сделать хозяину для заводки силового узла.

Результаты тестов и балы – таблица 1.

Важно учитывать, что параметр пускового тока может различаться у абсолютно идентичных по внешнему виду АКБ. Как правило, данный параметр зависит от свойств материалов, которые использовались в процессе создания аккумулятора, а также от ряда конструктивных особенностей

Как правило, данный параметр зависит от свойств материалов, которые использовались в процессе создания аккумулятора, а также от ряда конструктивных особенностей.

Так, пусковое значение тока может возрастать в случае роста пористости применяемых свинцовых пластин, повышения их числа, применения ортофосфорной кислоты и так далее.

Результаты тестов – таблица 2.

На практике наибольший пусковой ток выдают АКБ, выпускаемые для дизельных моторов.

К примеру, при емкости в 55 А/ч источник питания для бензинового мотора может достигать 255 Ампера. В то время как аналогичная батарея для дизельного мотора будет тянуть 300 Ампер.

Если во время покупки вы увидели, что при идентичных основных параметрах пусковой ток источника питания больше, то можно смело выбирать данное устройство.

В холодную погоду такой аккумулятор может выручить и позволит без особых сложностей завести мотор.

Результаты тестов – таблица 3.

При этом не нужно бояться, что завышенная величина как-то негативно скажется на оборудовании автомобиля или определенных его параметрах. Все, на что имеет действие параметр пускового тока, так это на надежность пуска.

Что это значит?

Для запуска автомобильного двигателя стартеру требуется приложить к коленвалу значительное усилие. Требуется не только сдвинуть все подвижные детали с места, но и сжать топливную смесь для обеспечения зажигания, а это от 9 до 16 атмосфер для различных двигателей. Для выполнения такой работы требуется большое количество энергии.

Для запуска каждого конкретного автомобиля потребуется индивидуальное количество тока. Это зависит от ряда условий.

Тип двигателя: бензиновый/дизельный (Для запуска исправного бензинового мотора 1,5 л. пусковой ток — в среднем 180 Ампер. Пусковой ток для дизельного двигателя 1,5 л. — 300 Ампер.)
Температура окружающей среды и температура масла в двигателе (тут применим термин — ток холодной прокрутки)
Объём двигателя (чем больше мотор — тем труднее его запустить)
Степень сжатия двигателя

Стоит отметить что пуск двигателя происходит не моментально, в среднем стартеру потребуется от 0.3 до 1.5 секунд в нормальных условиях. За это время двигатель внутреннего сгорания достигает своих пусковых оборотов.

Пусковые обороты двигателя — это то количество оборотов коленчатого вала в минуту, при котором двигатель может продолжать работу самостоятельно. Сегодняшние бензиновые моторы способны запускаться и самостоятельно поддерживать свою работу уже при 40 — 70 оборотах в минуту, дизельные при 100 — 200 оборотах.

Стартер раскручивает и запускает двигатель за доли секунды, при этом потребляя из аккумулятора ток в сотни ампер. Аккумулятор в этот момент работает на максимум, значительно разряжаясь, выдавая необходимый пусковой ток и неизбежно проседая по показателю напряжения.

Для лучшего понимания происходящего с аккумулятором разберём осциллограмму напряжения и тока снятую с контактов стартера.

Здесь показан запуск бензинового двигателя с объёмом в 1.5 литра, используя АКБ емкостью 60 Ач с пусковым током EN 500 А. На запуск мотора потребовалось 1.2 секунды времени, которое отмечено шкалой внизу изображения, за это время скорость коленвала поднялась до 200 оборотов в минуту.

Красным цветом на графике показано изменение силы тока (Ампер) со шкалой слева.
Синим цветом раскрашен график напряжения (Вольт) шкала справа.

Прекрасно видно что в первые миллисекунды запуска потребляемый ток молниеносно поднялся до показателя в 350 ампер, в то же время произошла просадка напряжения до 8.5 вольт. Но уже через 1 десятую долю секунды потребляемый ток снизился больше чем в 2 раза и составил 125 ампер, а напряжение поднялось выше 10 вольт.

Оставшееся время (чуть более секунды) стартер потреблял около 75 ампер, со скачками при зажигании в каждом из цилиндров. Вольтаж ровно повышался до 12 вольт по окончании запуска, и после повысился до 14 вольт — пошёл процесс зарядки аккумулятора.

Становится понятно что каждый пуск двигателя становится для аккумулятора небольшой проверкой напрочность.

Благодаря тому, что время затрачиваемое на запуск двигателя достаточно мало (около 30 сек.), средних показателей аккумулятора хватает, чтобы автомобиль заводился с первой попытки.

Это интересно: Как правильно выбрать солнечную батарею

Что такое пусковой ток аккумулятора

А еще мы рассмотрим, когда он возникает и в чем измеряется?

Пусковой ток — один из ключевых параметров аккумулятора. Эта величина характеризует параметр тока, протекающего в стартере автомобиля в момент пуска силового узла.

Считается, что описываемый нами ток непосредственным образом связан с режимом работы машины.

Так, при частой эксплуатации транспортного средства в условиях холодов рекомендуется покупать АКБ с большим пусковым током.

Номинальный параметр пускового тока соответствует мощности источника питания, которую тот способен выдавать на протяжении 30 секунд при температуре -18 градусов (по Цельсию).

Пусковой (стартерный) ток возникает в момент поворота ключа в замке зажигания и начале проворачивания стартера. Единица измерения данного параметра — Ампер.

На что он влияет?

Описываемый нами показатель характеризует еще одну величину АКБ — пусковую мощность.

Во время испытания используется специальная нагрузка, схожая по своим характеристикам со стартером.

Результаты тестов и балы – таблица 1.

Результаты тестов – таблица 2.

На практике наибольший пусковой ток выдают АКБ, выпускаемые для дизельных моторов.

В холодную погоду такой аккумулятор может выручить и позволит без особых сложностей завести мотор.

Результаты тестов – таблица 3.

Классификации в мире

Как уже было сказано, показатели стартовой мощи автомобильных аккумуляторных батарей могут существенно отличаться. Они также имеют собственные методики и способы определения тока, а также маркировки. Для начала нужно знать, как же они указываются у разных производителей.

Для маркировки стартовой мощи используют:

в Германии есть своя система обозначения — DIN;
в США указывают SAE;
в Европе (кроме Германии) маркируют EN;
в постсоветских странах зачастую указывают «пусковой или стартерный ток».

В любом случае, даже если таких показателей нет непосредственно на самом аккумуляторе, они обязательно должны быть в сервисной книжке, которая прилагается к нему. Это можно также спросить и у продавцов магазина.

Также нужно проанализировать и методику определения силы стартерного тока в разных странах:

в Европе помещают в температуру минус 18 градусов и разряжают до 7,5 вольт в течение 10 секунд;
в Германии также опускают температуру до минус 18 градусов и опускают вольтаж до 9 в течение 30 секунд;
в России система идентична немецкой, правила ГОСТа ничем не отличаются;
в США опускают до 18 градусов ниже нуля и разряжают на протяжении 30 секунд до 7,2 вольт.

Когда напряжение уменьшается, то требуется больше ампер. Это, по сути, и является имитацией пуска двигателя автомобиля. Опускают температуру, чтобы искусственно создать условия эксплуатации в низком температурном режиме.

Увеличенные показатели АКБ

Сегодня пусковые значения нужно разделять на устройства для дизельных моторов и бензиновых. Ведь в дизельных показатели стартерного напряжения намного выше, чем у бензиновых, поскольку сжатие в цилиндре воздуха у него намного выше и может доходить до 20 атмосфер.

Поэтому можно ориентироваться на средние показатели:

в бензиновых двигателях 250 атмосфер;
в дизельных — 300 атмосфер.

Сегодня в магазинах можно встретить аккумуляторы с показателями стартовой мощности даже в 600 ампер. Многие по этому поводу волнуются из-за того, что могут спалить стартер таким напряжением. Но волноваться в этом случае не стоит. Спалить стартер таким образом невозможно, и при возможности лучше брать аккумулятор помощнее и забыть о том, как сложно заводиться при сильных морозах.

Насчёт стартера здесь всё понятно. Это никаким образом не повредит его, а только прибавит оборотов при пуске, что, в свою очередь, приведёт к быстрому и качественному старту мотора. Поэтому не стоит бояться, если пусковой ток аккумулятора больше штатного.

Само собой, нужно учесть характеристики авто, но стартерного тока в 300−400 ампер будет достаточно практически для всех регионов страны. Это касается легковых авто.

Как выяснить требуемый показатель для определённого авто

Дизелю потребуется повышенный показатель пускового тока, чем бензиновому, т. к. уровень сжатия существенно превышен, до 20 Ат.

Усреднённые параметры:

дизельный двигатель – 300 Ампер;
на бензине – 255 Ампер.

Эти величины измерены при температуре -18°, и это скорее всего не позволит завести авто в более холодных условиях.

Правда с совершенствованием технологий часто наблюдаются показатели в 400-600 А у дорогих моделей авто.

Несомненно, необходимо выяснять параметры автомобиля, но значения в 450-500 А хватит для любых районов Российской Федерации.

Проверку проводят и спецтестерами. Наиболее известны:

Midtronics;
Бош BAT-131;
DHC.

Цена измерительного аппарата равняется 50-70 т. руб. Аналог из Китая возможно купить и за 10-15 т. руб. Имеются расчётные отклонения между дешёвыми и дорогостоящими устройствами, но все измерительные приборы могут выявить «пустую» батарею. Ведь у такого генератора показатель существенно меньше, чем усреднённая погрешность прибора, т. е. малая величина показателя тут же укажет на пустышку. У них данная величина при ёмкости 60 Ач 300-400 А, а наименьший пусковой ток стартёра для подобного АКБ должен быть 470-480 А.

Строение аккумулятора

Такая конструкция батареи была создана именно для того, чтобы автомобиль мог постоянно на ней работать. То есть АКБ постоянно перезаряжается от генератора, и машина может брать электричество для старта. Раньше были только обычные батареи, которые очень быстро садились, и их использование не было целесообразным. Это и стало причиной перехода на аккумуляторные батареи.

Со временем подобные конструкции постоянно усовершенствовали, это привело к установлению общих стандартов, которые используются и по сей день. Случилось это примерно век назад.

Как правило, такая конструкция включает в себя 6 свинцовых пластин, которые являются минусом, а их оксид — плюсом. Всё залито электролитом из серной кислоты. Эти составляющие заставляют аккумулятор выполнять свою функцию, и если исключить хотя бы один элемент, то работать АКБ не будет. Одна часть, как правило, даёт напряжение в 2 В, и для запуска двигателя этого недостаточно.

Ёмкость батареи

Если сравнивать с ёмкостью, то напряжение постоянно остаётся одинаковым у всех аккумуляторов и его значение унифицировано.

В противовес этому ёмкость может значительно отличаться. Этот показатель измеряется в Амперах в час (сокращённо «Ач»). Если говорить простыми словами, то ёмкость — это возможность батареи отдавать определённое количество электричества за один час. Такое значение АКБ для автомобилей может начинаться от 40 Ач и доходить до 150 Ач.

Но самые популярные модели выпускают на заводах с цифрами 55−60 ампер в час. Они установлены в большинстве иномарок. Другими словами, в этом случае такие батареи могут давать 60 ампер в час без подзарядки, а после этого «сесть». Если умножить ампераж такого аккумулятора на его напряжение (12−12,7 В), то получится приблизительно 762 Ватта, что позволяет несколько раз вскипятить воду в электрическом чайнике.

Пусковой ток

Многие начинающие водители не всегда знают, на что влияет пусковой ток аккумулятора. Пусковой (холодный) ток АКБ (иногда его называют стартерным) — это максимальное число силы тока, которого будет достаточно для запуска двигателя автомобиля, в частности, для его стартера, чтобы он смог прокрутить маховик двигателя, к которому присоединены поршни с шатунами.

Этот процесс довольно трудоёмкий, так как поршни в цилиндрах воздействуют на топливную смесь под большим давлением. В бензиновых двигателях это число может быть от 9 до 13 атмосфер, а в дизельных — в пределах 17. К тому же зимой такая процедура проходит ещё сложнее. Аккумулятору нужно преодолеть не только сжатие воздуха, но и недостаточную смазку цилиндров в связи с загустением масла при низких температурах.

Если говорить простыми словами, то для запуска двигателя среднестатистического авто нужно примерно 260 ампер, и это довольно много. Эта цифра и является «пусковым значением», которое нужно стартеру автомобиля для запуска двигателя.

Если рассматривать с практической стороны, то аккумулятор в 60 ампер имеет 4−5 пусков, но с условием, что отдаваться такое напряжение будет не более чем за 25−30 секунд.

Как правило, в южных регионах на такой показатель не обращают внимания. Это и не нужно. Можно взять средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями при плюсовой температуре. Это связано с тем, что в тёплых климатических условиях масло всегда жидкое. Другое дело — северные регионы. Там температура воздуха ниже нуля большинство месяцев в году, и заводиться с густым маслом при таких условиях очень сложно. Поэтому пусковой показатель здесь является одним из важнейших критериев при выборе АКБ.

Актуальным остаётся вопрос, какой пусковой ток должен быть у аккумулятора. Если рассматривать практическую сторону, то получится примерно следующее: при температуре +5 для запуска требуется 230 ампер, а при 10 градусах ниже нуля — уже 270. Несложно подсчитать, сколько нужно пусковой мощи при 30 и ниже.