Система пуска дизельного двигателя. Часть 1.

Система пуска дизельного двигателя. Часть 1.

Система пуска дизельных двигателей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, КамАЗ-740

Часть 1

Система пуска состоит из стартера, аккумуляторных батарей, стартерной цепи и средств облегчения пуска двигателя (пусковой подогреватель, пусковая жидкость, термостат, свечи накаливания и т.д.).

Особенностью системы пуска автомобильных двигателей является то, что мощность аккумуляторных батарей и стартера одинакова. Поэтому при пуске двигателя напряжение аккумуляторных батарей значительно изменяется в зависимости от силы тока, потребляемого стартером. В этих условиях на пуск двигателя большое влияние оказывают состояние аккумуляторных батарей (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 (реле стартера, выключатель массы и т.д.).

По нормам падение напряжения в стартерной цепи не должно превышать 0,2 В на каждые 100 А тока, потребляемого стартером. Если это падение напряжения будет больше (из-за коррозии переходных соединений или увеличенного сопротивления «массы» автомобиля и двигателя), то снизятся мощность стартера и его частота вращения, а тем самым и частота прокручивания коленчатого вала двигателя при пуске.

В качестве стартеров применяют электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения.

На рис. 51 изображены электромеханические характеристики стартера в функции силы тока. С ростом силы тока, потребляемого стартером, его крутящий момент растет, а частота вращения якоря уменьшается. Кривая мощности стартера имеет вид параболы. У якоря стартера при холостом ходе частота вращения максимальная. Крутящий момент стартера в этот момент равен нулю. При снижении напряжения аккумуляторных батарей снижаются частота вращения якоря стартера и его мощность (штриховые линии на рис. 51).

Электромеханические характеристики стартера СТ-103 с аккумуляторной батареей 2х6СТ-182
Рис. 51. Электромеханические характеристики стартера СТ-103 с аккумуляторной батареей 2х6СТ-182: Р — мощность стартера- М — крутящий момент стартера- n — частота вращения якоря- Uб — напряжение батареи- Uc — напряжение на стартере- Uт — тормозное напряжение (падение напряжения на внутреннем сопротивлении стартера Uт = RcI- сплошные линии соответствуют температуре +20°С, штриховые линии — температуре —17°С

Снижение напряжения аккумуляторных батарей при постоянной силе разрядного тока батарей происходит при понижении температуры, снижении степени заряженности, износа и длительности разряда при пуске двигателя (количества и продолжительности попыток пуска). Момент стартера зависит только от силы тока, потребляемого стартером, поэтому на рис. 51 пунктирная линия для момента стартера отсутствует.

Чтобы пустить двигатель, стартер должен преодолеть момент сопротивления двигателя, который представляет собой сумму момента сил трения, момента от сжатия, момента для привода вспомогательных механизмов, установленных на двигателе (воздушный компрессор, масляный насос, топливный насос 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, частоты вращения вала двигателя при пуске, температуры пуска и вязкости масла.

При пуске двигателя стартер должен не только преодолеть момент сопротивления двигателя прокручиванию, но и вращать его коленчатый вал с частотой, не ниже минимальной пусковой частоты вращения. На рис. 52 показана зависимость минимальной пусковой частоты дизельных двигателей от температуры двигателя при его пуске.

Влияние температуры на пуск дизельного двигателя
Рис. 52. Влияние температуры на пуск дизельного двигателя: а — зависимость минимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала от температуры двигателя- б — совмещение механических характеристик двигателя Mд = f (nд) и стартера Mc = f (nд) при различных температурах пуска: t — двигателя с числом цилиндров 4 — 6- 2 — двигателя с числом цилиндров 8 и более- 3 — двигателя с числом цилиндров более 6 при применении средств облегчения пуска- n — частота вращения коленчатого вала- M — крутящий момент

Для дизельных двигателей характерно резкое увеличение минимальной пусковой частоты вращения с понижением температуры. Применение средств облегчения пуска двигателя понижает пусковую частоту вращения. Чем больше число цилиндров, тем ниже минимальная пусковая частота вращения коленчатого вала двигателя.

Если совместить механическую характеристику двигателяд = f (nд) и механическую характеристику стартера -Mс = f (nд), то точка их пересечения определит частоту, с которой будет прокручиваться вал двигателя при пуске (рис. 52, б). Чем ниже температура двигателя, тем больше момент сопротивления двигателя прокручиванию и хуже механическая характеристика стартера вследствие снижения температуры аккумуляторных батарей, а следовательно, и меньше частота прокручивания вала двигателя.

Стартер на дизельных двигателях работает в очень тяжелых условиях, число включений (среднее) достигает 23 включений на каждые 100 км пробега автомобиля. От общего числа пусков двигателя пуск горячего двигателя составляет 95% и холодного — около 5%. Для предохранения механизмов стартера от попадания грязи, воды, масла и дизельного топлива некоторые типы стартеров полностью герметизированы.



Возврат к списку