Системы электростартерного пуска

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС) ра­ботают устойчиво только при относительно высокой частоте вра­щения коленчатого вала. Пусковое устройство раскручивает коленчатый вал до частоты, при которой происходят процессы образования, воспламенения, и сгорания рабочей смеси.

Система пуска представляет собой комплекс устройств, обеспечивающих принудительное вращение коленчатого вала, с целью запуска ДВС.

Тип системы пуска определяется видом используемой энергии и конструкцией основного пускового устройства (стартера). В практике встречаются механические (используется энергия человека), пневматические (используется энергия сжатого воздуха). Однако наибольшее распространение получила электростартерная система пуска, которую будем рассматривать подробно.

Для запуска ДВС требуются следующие условия:

1. образование горючей смеси;

2. сжатие смеси;

3. воспламенение смеси;

4. достижение минимальной пусковой скорости вращения коленчатого вала двигателя.

5. Для выполнения трех первых условий должно быть выполнено, четвертое условие, достигнута минимальная стартовая скорость вращения коленчатого вала двигателя.

6. Способность достичь указанной минимальной скорости зависит от ряда факторов:

7. состояние АБ, т.е. ее способность привести в действие стартер, чтобы обеспечить минимальную стартовую скорости вращения коленчатого вала двигателя, это с одной стороны, а с другой – требование системы зажигания к минимальному напряжению в первичной цепи катушки зажигания и минимальному напряжению на тяговом реле стартера (т.е. требование к R_вн);

8. падение напряжения между АБ и стартером, которое определяется сопротивлением соединительного кабеля и контактов. Сопротивление должно быть не более 1 мОм (0,001 Ом, при сопротивлении 0,01 Ом и при токе 200 А падение напряжения на кабеле 2 В, что может быть не допустимо);

9. необходимый крутящий момент для преодоления сопротивления покоя при предельной низкой температуре запуска. Крутящий момента необходимый для проворачивания двигателя зависит в основном от вязкости моторного масла, которая с понижением температуры возрастает по экспоненциальному закону.

Рис. 10.1. Вязкостно-температурная характеристика моторного масла

Наибольшие трудности вызывает пуск двигателя при низких температурах. Основными причинами, затрудняющими пуск при низких температурах, являются:

1. повышенная вязкость масла двигателя и соответствующее увеличение момента сопротивления;

2. повышенная вязкость топлива и снижение его испаряемости, отрицательно влияющие на протекание процессов смесеобразо­вания;

3. ухудшение условий для воспламенения и сгорания топливовоздушной смеси при понижении давления и температуры сжатия;

4. ухудшение характеристик системы зажигания карбюраторных двигателей, обусловленное падением напряжения на зажимах аккумуляторной батареи при работе ее в стартерном режиме.

Для каждого двигателя с определенной электростартерной пусковой системой при заданных марках топлива и масла дви­гателя существует предельная температура, ниже которой на­дежный пуск становится невозможным.

Предельная температура пуска - это наиболее низкая тем­пература окружающей среды, при которой пуск двигателя на основном топливе и 75% заряженности аккумуляторной ба­тареи осуществляется не более чем за три попытки стартования.

Предельная температура пуска служит критерием оценки пусковых качеств двигателя, запускаемого без предварительного разогрева. При использовании средств предпускового разогрева в качестве критерия оценки пусковых качеств принимается общее время подготовки двигателя к принятию нагрузки.