Устройство для пуска двигателя

УАЗ Patriot › Бортжурнал › Устройство запуска двигателя при севшем аккумуляторе

Спешу поделиться предварительными результатами интересного теста, которые могут быть интересны для многих в преддверии наступающих холодов, особенно учитывая тот факт, что синоптики нас пугают суровой зимой…

Что же делать, если одним прекрасным утром вы не смогли запустить двигатель своего автомобиля? Причин тому может быть много: холода, изношенный аккумулятор, забытый свет, продолжительная стоянка автомобиля… Варианты тоже есть: Прикурить от другого автомобиля, поехать на общественном транспорте или воспользоваться запасным аккумулятором. Но запасной аккумулятор весит много и хранить его надо где-то. Несколько лет назад на нашем рынке появились устройства запуска двигателя при севшем аккумуляторе в двух вариантах: здоровенный ящик размер и вес которого в половину автомобильного аккумулятора или игрушка, неспособная завести двигатель…

В наш клуб на долгосрочное тестирование поступило такое устройство Тайваньского производства. Поначалу я скептически отнесся: вес 1.5 кг и размер с небольшой автомобильный компрессор не внушали уверенности в том, что устройство способно хотя бы провернуть двигатель…

Заявленные производителем показатели:
Назначение – Легковые автомобили с объемом двигателя до 2 л.
Пусковой ток – 200А.
Время заряда от бортовой сети автомобиля для повторного запуска – 2 мин.
Время полного заряда от электросети 220В при помощи адаптера – 6 ч.
Время сохранения уровня заряда – 6 мес.

В качестве бонуса устройство снабжено двумя USB разъемами для зарядки мобильных устройств на 1А и 2.1А, а так же гнездом прикуривателя на 20А и очень мощным фонариком с широким лучом

Ну а теперь перейдем непосредственно к тестированию, которое проводилось на автомобилях Лада Калина 1.6л. и Уаз Патриот 2.7л. Тест производился при температуре окружающего воздуха +2°C, а автомобили не заводились в течении нескольких дней. Тестирование проводилось при снятых “плюсовых” клеммах аккумуляторов.

Начинаем с Калины. Уверенный пуск. Ждем 2 минуты, выключаем двигатель и пробуем снова. Опять уверенный пуск. Скажу сразу – для меня неожиданный результат.

Теперь очередь Патриота. Здесь немного хуже – двигатель прокручивается, но запуска, увы, не происходит. Бортовое напряжение быстро падает с 8.5 до 7.8 В и отключается ЭСУД. Неудача.

Пробуем зарядить устройство от электросети и повторить попытку. Опять неудачно. После зарядки двигатель крутиться резче не начинает, но критический провал напряжения до отключения ЭСУД случается значительно позже. Это говорит о том, что за 2 минуты работы генератора после запуска Лады, восстановить заряд в полном объеме устройство не успело.

Неудачный пуск двигателя УАЗа назвать провалом нельзя – производитель позиционирует данное устройство исключительно для легковых автомобилей. Для Джипов и автомобилей с мощными двигателями есть аналогичное устройство больше и мощнее, с пусковым током до 600А. Опытный образец уже заказан и мы ждем его на тестирование.

Говорить о каких либо глобальных выводах пока рано, но очевидно, что с поставленной задачей в простых климатических условиях устройство справилось. Размер, и вес позволяют воспользоваться устройством даже хрупким девушкам. Мощный фонарик с широким лучом позволит без проблем воспользоваться устройством в темное время суток, а другие бонусы могут оказаться полезными в хозяйстве.

Все это пока предварительные результаты. Впереди большое тестирование при холодной погоде, тестирование с приборами на максимальный ток, время зарядки и даже разборка корпуса и изучение элементной базы этого устройства. К сожалению, розничную цену назвать тоже пока не могу, но постараюсь узнать в ближайшее время.

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.

Выбираем пусковое устройство, заводящее авто с разряженной АКБ в любой мороз

Таких гаджетов на нашем рынке достаточно. Правда, большинство из них реагируют на сильные морозы так же, как и штатный аккумулятор — быстро разряжаются, поскольку в их основе лежат литий-ионные батареи, столь же нетерпимые к холодам. И если долго возить такое устройство в багажнике, не подзаряжая, то в самый ответственный момент оно с высокой долей вероятности даст сбой (кстати, для полной зарядки подобных «пускачей» от электрических сетей напряжением 220 Вольт требуется не менее семи-десяти часов). В этом корреспонденты портала «АвтоВзгляд» убедились лично, пытаясь завести при 32-градусном морозе в подмосковной Икше тестовый Cadillac Escalade (V8 объемом 5,7 литра) c заранее «подсаженной» до 5% остаточной емкости АКБ.