Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2237.pdf
Скачиваний:
73
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
4.34 Mб
Скачать

замыкаются главные контакты (30 и С) контактной медной пластиной на правом конце плунжера, что обеспечивает прямое подключение ЭД к аккумуляторной батарее (АКБ) и ЭД начинает работать. Одновременно потенциалы на клеммах 50 и С выравниваются, и ток во втягивающей обмотке прекращается. Плунжер в данном состоянии теперь будет удерживать лишь магнитное поле удерживающей обмотки.

2. При размыкании ключа зажигания (после запуска ДВС или после неудавшегося его запуска) ток начнет течь от клеммы С через втягивающую и удерживающие обмотки на корпус. При этом направление магнитного поля от втягивающей обмотки будет противоположно направлению магнитного поля от удерживающей обмотки, так как направление тока во втягивающей обмотке изменилось на противоположное. Эти поля взаимно компенсируют друг друга, и плунжер под действием пружины начнет перемещаться в исходное положение. Контакты 30 и С разомкнутся, отключая ЭД от питания, а шестерня привода начнет выходить из зацепления с маховиком под действием

рычага привода.

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы и задания:

1.

 

 

 

 

Д

Перечислите основные узлы стартера и их назначение.

2.

Опишите устройство якоря стартера.

3.

 

 

 

А

 

Каково назначен е муфты свободного хода в приводном

механизме стартера?

б

 

 

4.

 

 

 

 

Каково назначен е коллектора и щеток электродвигателя

стартера?

и

 

 

 

5.

 

 

 

 

Какой вид возбуждения имеет стартер СТ221?

6.

Сколько обмоток в стартере? Что это за обмотки и каково

их назначениеС?

 

 

 

 

7. Какие факторы обуславливают выбор стартера для конкретного двигателя?

2.3. Вспомогательные устройства для облегчения пуска ДВС в условиях низких температур

Уменьшение мощности стартера и частоты вращения его вала при отрицательных температурах окружающего воздуха вызывается снижением напряжения аккумуляторных батарей автомобиля. Если пренебречь потерями напряжения при разрядке в течение продолжительного времени, напряжение АКБ

50

UБ = E – Ir,

(2.1)

где Е – электродвижущая сила (ЭДС) аккумуляторной батареи, В; I – сила тока, отдаваемого батареей, А; r – внутреннее сопротивление батареи, Ом.

Величина падения напряжения аккумуляторной батареи в основном определяется произведением Ir, т.к. Е с уменьшением температуры меняется незначительно, а Ir возрастает в результате роста электрического сопротивления r охлаждённого электролита. Поэтому уменьшится и электрическая мощность Pэл=UБI, питающая электродвигатель стартера, а следовательно, и

его механическая мощность

 

 

 

где ω=πn/30

Pмех=ωM=ηPэл=ηUБI,

 

 

(2.2)

частота вращения электродвигателя, рад/с; n

число оборотов его ротора, об/мин; M – крутящий момент,

создаваемый

СибАДИ

коэффициент

электродвигателем, Н·м;

η

полезного действия (КПД) электродвигателя.

Для запуска ДВС стартер должен обеспечить пусковую

частоту вращения (для бензиновых

ВС n=40…80, для дизелей –

n = 250 об/мин). Поэтому, если

согласно выражению (2.1),

напряжение UБ в результате понижения температуры упадет настолько, что крутящий момент из (2.2) при пусковой частоте ω будет меньше момента сопротивления на валу ДВС (M=30ηUБI/(πn)<Mс), то ДВС не запустится.

Тривиальным, но далеко не самым простым в смысле технической реал зац решением этой проблемы является подогрев электрол та, ДВС (через охлаждающую жидкость), топливно-воздушной смеси и масла.

Подогрев ДВС и салона автомобиля до пуска ДВС можно производить с использованием топлива из бака либо электрических подогревателей. Топливные подогреватели WEBASTO (Вебасто) серии Thermo Top гарантируют беспроблемный запуск двигателя, прогретый салон и свободные ото льда и снега стекла еще до начала поездки.

Такой предпусковой подогреватель представляет собой компактный прибор, который устанавливается в моторном отсеке. Теплообменник отопителя подключается к охлаждающему контуру двигателя, электроника – к бортовой сети, а система подачи топлива – к топливному баку автомобиля. Он работает в режиме частичной (с половинной мощностью), полной (с максимальной мощностью) нагрузки или регулировочной паузы (временное отключение).

51

Наряду с топливными подогревателями широко используются и электрические подогреватели. На сегодняшний день электрические подогреватели популярны в северных странах, таких как Канада, Скандинавия, северные штаты США. В данных регионах электрические подогреватели зачастую входят в стандартную комплектацию автомобилей, а розетки для подключения подогревателей располагаются на многих многоэтажных паркингах и автомобильных стоянках. В России этот тип подогревателей набирает все большую распространенность среди автолюбителей.

Современные электрические подогреватели представляют собой целую систему, состоящую из нескольких частей:

-электрический нагревательный элемент мощностью от 600 до

2000 Вт, находящийся в герметичном теплообменнике, который устанавливается в технологические Иотверстия рубашки охлаждения или соединяется с ней с помощью патрубков;

-электронный блок управления сДтаймером;

-блок подзаряда аккумуляторной батареи;

-тепловентилятор для отопленияАсалона автомобиля. Электрические предпусковые подогреватели подключаются

ксети переменного токабнапряжением 220 В. Принцип действия подогревателя основан на нагреве охлаждающей жидкости с помощью электронагревательногои элемента.

Охлаждающая ж дкость циркулирует под действием

естественной конверс (нагретая жидкость поднимается в верхнюю частьСрубашки охлаждения, а более холодная опускается вниз). По достижении нужной температуры срабатывает термореле, отключающее подогреватель и не дающее перегреться охлаждающей жидкости. Это позволяет оставлять электрический подогреватель работающим на всю ночь.

Наиболее популярными являются электрические подогреватели Hotstart, DEFA и произведенные в г. Тюмени подогреватели Северс-М и Лестар.

Для облегчения пуска ДВС часто используют пусковые жидкости (ПЖ). ПЖ впрыскивается во впускной тракт двигателя в момент вращения коленчатого вала двигателя с помощью стартера. В ПЖ входит этиловый эфир, который обладает низкой температурой самовоспламенения, очень большой летучестью (температура кипения 34,5 °С) и большими пределами принудительного воспламенения, что позволяет обеспечить его сгорание

52

в цилиндрах двигателей при более низких значениях температуры и давления конца такта сжатия.

Сегодня в качестве ПЖ используются легковоспламеняющиеся жидкости марок: «Арктика» – для карбюраторных двигателей, «Холод Д-40, Д-50 и Д-55К» – для дизельных двигателей.

Контрольные вопросы и задания:

1.Как влияют низкие температуры на пусковой крутящий момент ДВС?

2.Напишите формулу, определяющую зависимость механической мощности стартера от напряжения АКБ.

3.Что требуется подогреть для того, чтобы разогреть ДВС перед его запуском?

4.Что собойСибАДИпредставляют топливные и электрические подогреватели?

5.Какова роль термореле в электрических предпусковых подогревателях?

6.Перечислите основные функции предпускового подогревателя. вего

работу в условиях постороннего шума, а запуск стартера при работающем двигателе может привести к выходу его из строя. Для предотвращения подобных ситуаций используется узел электронной блокировки включения стартера. Он может быть реализован двумя способами:

1)в виде отдельного блока, как на автомобилях КамАЗ и

«Урал»;

2)как подсистема контроллера микропроцессорной системы управления двигателем.

В последнем случае питание на обмотку втягивающего реле

стартера поступает через дополнительное реле, включение и

53

выключение которого осуществляется контроллером в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и времени прокрутки вала стартера.

После своего включения стартер работает:

1)пока ключ зажигания в положении «Стартер»;

2)пока время включения стартера меньше 20 с;

3)если получен правильный пароль от иммобилизатора (автомобильной противоугонной системы – АПС);

4)частота вращения коленвала не больше 500 об/мин (тем самым предотвращается включение стартера при работающем ДВС).

При невыполнении любого из этих четырех условий стартер будет находиться в выключенном состоянии.

1.Каково назначение узла блокировкиИ включения электростартера? Д

2.Назовите способы реализации узла блокировки включения электростартера наАразличных автомобилях.

3.Какую роль играет дополнительное реле в системе электронного пуска ДВСб?

4.Перечислите все ситуации при которых стартер будет находиться в выключенномисостоянии. двигателя в течениезапуск ДВСС, но и контролирует работу

запрограммированного периода времени.

Это позволяет заранее прогревать ДВС, а также устанавливать комфортную температуру внутри салона автомобиля с помощью штатной системы климат-контроля или кондиционера.

Для пуска ДВС система имеет, как правило, три силовых реле (для управления стартером, зажиганием и реле блокировки пуска).

Если ДВС не запускается в течение запрограммированного интервала времени, система отключит стартер и через несколько секунд автоматически попытается запустить двигатель автомобиля еще раз. Если двигатель не запустится после трех попыток, система отменит процедуру запуска ДВС.

54

Через 90 с после успешного запуска (или другой запрограммированный промежуток времени) система включит дополнительные устройства (климат-контроль, отопитель, кондиционер и т.д.).

Двигатель будет автоматически остановлен:

1)

после заранее запрограммированного времени;

2)

при превышении или недостижении штатного уровня

оборотов холостого хода;

3)

при открытии капота;

4)

при нажатии на педаль тормоза;

5)

при снятии рычага управления коробки передач с

нейтрали;

6)

при срабатывании системы охраны;

7)

при остановке двигателя дистанционно или с помощью

выключателя управления запуском двигателя.

1)

выносные электр ческие машины переменного тока,

обеспечивающиеСибАДИзапуск ДВС и генерацию электрической энергии, например система «Спид – Старт 12» фирмы «Вистеон». Здесь вместо двух машин (стартера и генератора как на традиционных автомобилях) используется лишь одна обратимая трехфазная электромашина. В зависимости от команд ЭБУ она становится то ЭД, запускающим ДВС, то генератором, способным отдавать в сеть до 3 кВт мощности. Режим «Стоп– Старт» легко реализуется в городских пробках. При отпускании педали тормоза маховик ДВС раскручивается до пусковой частоты всего за 0,4 с. Такой «стартер-генератор» значительно экономит расход топлива при движении автомобиля в условиях города;

2) система «стартер-генератор», интегрированная с маховиком. Такие системы предлагают Honda (система ISG), Toyota-Motors и Citroen – интегрированный стартер-альтернатор

55

(генератор) – демпфер (ИСАД). Ротором такого «стартеральтернатора» является сам маховик (без привычного зубчатого венца), вокруг которого размещены обмотки статора. Управляемая таким силовым агрегатом электроника задает ему нужный режим работы (двигательный или генераторный). ИСАД развивает 800 оборотов в минуту всего за 0,2 с. Это дает возможность отключать двигатель на любой остановке. Экономия топлива в городском цикле достигает до 35%. Кроме стандартных 12 В система электроснабжения вырабатывает еще 42 В для питания кондиционера и 100 В для системы запуска. КПД генератора составляет 80% во всем диапазоне частот вращения ДВС, что дополнительно экономит около 0,5 л топлива

на 100 км.

 

 

 

 

В последнее время нашли применение также автономные

системы

пуска

«Стоп-Старт»,

И

оснащаются

которыми

традиционные автомобили (с энергетической силовой установкой на ДВС). В настоящее время более 70% выпускаемых в мире традиционных бензиновых и дизельных автомобилей содержат такую систему, которая глушит ВС при остановках (у светофора и в пробках) и обеспечивает быстрый его запуск, экономию

топлива, уменьшает

вредные

 

выбросы. Более того, системы

 

 

 

 

 

Д

 

«Старт-Стоп» последних модификаций обеспечивают частичную

 

 

 

б

 

 

 

 

и

 

 

 

рекуперацию механической энергии автомобиля в электрическую

при торможении.

По многАм параметрам автомобили с такой

системой пуска

не

уступают

 

микрогибридам, но в

условиях

 

С

 

 

 

 

низких температур х эксплуатация весьма рискованна.

 

Контрольные вопросы и задания:

 

1.

Назовите

достоинства

 

системы дистанционного пуска

ДВС.

 

 

 

 

 

 

2.

В какой последовательности выполняется команда

дистанционного пуска данной электронной системой?

 

3.

Перечислите условия остановки двигателя при работе

системы дистанционного пуска.

 

 

 

4.

Можно ли изменять время включения системы климат-

контроля?

 

 

 

 

 

5.

Что представляет собой гибридная энергетическая

силовая установка?

 

 

 

 

6.

Назовите

основные

достоинства систем

«стартер-

генератор», интегрированных с маховиком.

56

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]