2.1. Общие сведения

Система пуска представляет собой комплекс устройств, обеспе­чивающих принудительное вращение вала ДВС. Тип системы пуска определяется видом используемой энергии и конструкцией основ­ного пускового устройства (стартера). В практике автомобилестрое­ния встречаются инерционные стартеры, пневматические и гидро­пневматические системы пуска. Однако наибольшее распростране­ние получила электростартерная система пуска, обладающая це­лым рядом положительных качеств. Эта система компактна и на­дежна в работе, обеспечивает возможность автоматизации процес­са пуска с помощью несложных электротехнических устройств. Она состоит из аккумуляторной батареи, стартерной цепи (провода, коммутационная аппаратура управления), стартера и средств об­легчения пуска. Структурная схема электростартерной системы пуска изображена рис. 2.1.

Общим элементом для систем пуска и электроснабжения явля­ется аккумуляторная батарея. Однако режим ее работы в этих сис­темах различен. В системах электроснабжения батарея работает в режиме циклического разряда и заряда, причем токи не превышают номинальной емкости (0,5...0,7)С₂₀. В системе пуска батарея разря­жается в прерывистых режимах при силе тока (2...5)С₂₀.

Развиваемая батареей мощность соизмерима с мощностью стар­тера. Поэтому ее характеристики зависят от режима стартерного разряда (силы тока, температуры, продолжительности пуска) и влия­ют на характеристики самого стартера и тем самым на процесс пуска двигателя.

Наиболее важными параметрами батареи, влияющими на про­цесс пуска двигателя, являются ее емкость и число электродов в ак­кумуляторе (так называемый счет сборки n₊ / n_-), температура элек­тролита t_э и степень разряженности батареи ΔС_p.

Рис. 2.1.

Батарея в процессе пуска двигателя должна дать определенный ток без уменьшения напряжения ниже заданного минимального значения (6,0...8,0 В для системы на 12 В). Это значение определя­ется, с одной стороны, характеристиками стартера, который должен обеспечить прокручивание двигателя с частотой не ниже мини­мальной пусковой, а с другой - требованиями системы зажигания к минимальному напряжению в первичной цепи катушки зажигания (для бензиновых двигателей) и минимальным напряжением на тя­говом реле стартера при пуске (для дизелей).

В связи с повышением требований к минимальным температу­рам пуска на ряде двигателей предусмотрена установка средств облегчения пуска холодного двигателя. Как правило, эти устройства за период своей работы (около 30 мин) потребляют энергию от ба­тареи. Таким образом, возникла новая разновидность стартерного разряда холодной аккумуляторной батареи: вначале на устройствах облегчения пуска двигателя сравнительно малым током - до 0,5С₂₀, а затем на стартер большим током - (2,5...4,0) С₂₀.

В качестве стартерного электродвигателя применяется электро­двигатель постоянного тока последовательного или смешанного возбуждения. Его основными параметрами являются: номинальное напряжение U_н (12, 24 В); номинальная мощность P_сн; номинальная частота вращения якоря n_cн и момент М_cн; ток при максимуме мощ­ности I_сн. Стартер как электрическая машина характеризуется ком­плексом электромеханических характеристик - зависимостями мо­мента, частоты вращения якоря, мощности, КПД и напряжения на зажимах от потребляемого тока I_c.

Стартер связан с маховиком двигателя зубчатой передачей, ос­новными параметрами которой являются: передаточное отношение i = z_max / z_c (где z_max - число зубьев венца маховика, z_с - число зубьев шестерни стартера); модуль зуба т, КПД зубчатой передачи η_z = 0,85...0,9.

Стартер во время эксплуатации автомобиля работает со значи­тельной нагрузкой. Так, средняя частота его включений на 100 км пробега составляет в условиях города для легковых автомобилей 28, а для грузовых - 22.

Приводной механизм системы пуска представляет собой уст­ройство, обеспечивающее ввод и удержание шестерни стартера в зацеплении с венцом маховика во время пуска, передачу необхо­димого вращающего момента коленчатому валу и предохранение якоря стартерного электродвигателя от разноса вращающимся ма­ховиком работающего двигателя. Тяговое реле стартера является одновременно элементом как приводного механизма, обеспечивая его перемещения по оси вала якоря, так и стартерной цепи, замы­кая в конце хода якоря тягового электромагнита силовые контакты цепи питания стартера.

Средства облегчения пуска представляют собой устройства, по­зволяющие увеличить частоту прокручивания коленчатого вала двигателя за счет снижения момента сопротивления прокручива­нию или повышения энергетических возможностей пусковой систе­мы, улучшить условия смесеобразования и воспламенения топли­ва. Выбор способа и устройства, облегчающих пуск, определяется конструктивными особенностями двигателя, условиями эксплуата­ции и экономическими факторами.