Как устроена система запуска двигателя

Система запуска двигателя предназначена для включения ДВС автомобиля и его последующей самостоятельной работы. Без внешнего вмешательства мотор машины запустить невозможно, поэтому необходимо прикладывать внешние усилия, чтобы повернуть коленчатый вал. Для этого используется специальное устройство – стартер.

Что такое система запуска двигателя

Система запуска обеспечивает включение автомобильного двигателя в работу благодаря преобразованию электрической энергии от штатного аккумулятора в поступательные механические движения. В результате чего появляется необходимое сжатие горючего в цилиндрах и его воспламенение. После этого частота вращения коленчатого вала достигают требуемых оборотов, а затем автоматически отключается пусковой механизм.

Подобный принцип работы касается исключительно бензиновых и дизельных моторов, поскольку у электромобилей предусмотрен другой механизм запуска.

Изначально для включения двигателя внутреннего сгорания использовалась ручная рукоятка. Водитель должен был самостоятельно вставить ее в специальное отверстие, раскрутить коленчатый вал, после чего машина приходила в рабочее состояние. С появлением электрических решений, ручные стартеры постепенно вышли из оборота. Их надежность и комфорт использования значительно облегчили жизнь автомобилистов. Современные пусковые системы используют механические и электрические устройства для запуска ДВС. В каждом автомобиле устанавливают аккумулятор, который подает нужное значение напряжения и тока на стартер для прокрутки коленвала, что обеспечивают нужную частоту вращения.

Предназначение элементов конструкции

Система запуска машинного двигателя состоит из электрического оборудования и механических элементов, которые приводят в действие мотор. Основные составляющие и их функции:

1. Стартер предназначен для создания крутящего момента коленчатого вала. Другими словами, устройство преобразовывает электрический ток в механическую энергию и служит для непосредственного запуска ДСП. Конструкция стартера состоит из стандартного корпуса, ротора (якоря), щеток и щеткодержателя, электромотора и тягового реле. При подаче электропитания после поворота ключа зажигания приводится в действие приводной механизм и начинается движение вала.
2. Привод предназначен для передачи механической энергии от стартера на коленчатый вал. На валу якоря электродвигателя устанавливают шестерню привода, которая обеспечивает зацепление с зубчатым ободом маховика. При включении зажигания начинается движение привода и передача энергии на вал, а когда двигатель запущен — привод работает вхолостую до полной остановки.
3. Замок зажигания необходим для подачи рабочего тока с аккумуляторной батареи на тяговое реле стартера и включения пусковой системы. После поворота ключа начинается процесс прокрутки стартера и запуска ДВС.

Конструкция системы включения мотора одинаковая для дизельных и бензиновых ДВС. В некоторых случаях для авто на дизеле используют механизм предварительного подогрева с помощью свечей накаливания. Они разогревают воздух выпускного коллектора перед включением зажигания.

Устройство и принцип работы системы

Работает система достаточно просто и не требует от водителя никакого вмешательства, если оборудование находится в исправном состоянии. Рассмотрим пошаговый процесс работы механизма запуска:

1. Водитель поворачивает ключ, вставленный в замок зажигания, после чего электрический пусковой ток поступает на клеммы реле стартера.
2. Электропитание подается на обмотки реле, создает электромагнитную индукцию и притягивает якорь. Поскольку он конструктивно связан с механизмом привода, происходит сцепление ведущей шестерни и венца маховика.
3. Тяговое реле переключает контакты и замыкает электрическую цепь питания обмоток двигателя. Это приводит в работу вращающийся статор, который передает механическую энергию на коленчатый вал и запускает двигатель.
4. После включения ДВС и увеличения оборотов срабатывает обгонная муфта. Она предназначена для выключения пускового механизма. Затем возвратная пружина обеспечивает изменение положения якоря, что приводит привод в начальное состояние.

Некоторые автомобили оснащаются системой штатной блокировки стартера, что позволяет увеличить безопасность эксплуатации транспорта. Для его включения необходимо выбрать нейтральную передачу или выжать педаль сцепления.

Ток запуска двигателя

При выборе аккумулятора водители обращают внимание на значение пускового тока АКБ, хотя более правильный подход подразумевает выбор батареи, исходя из потребления стартера. Для запуска двигателя нужно привести в действие электрический мотор постоянного тока, который работает от небольших значений напряжения, при этом показатель тока достигает десятков и сотен Ампер.

.

В идеальных условиях внутреннее сопротивление АКБ составляет от 2 до 9 мОм, при этом дополнительные падения напряжения будут наблюдаться на электрических проводах, клеммах, а также стартере. В зависимости от типа двигателя, показатель сопротивления может колебаться в пределах 6-30 мОм, что необходимо учитывать при выборе аккумулятора.

Обязательным условием для нормальной работы системы запуска является увеличенное сопротивление стартера и силовых электропроводов в 1,5-2 раза по сравнению с показателем батареи. При таких параметрах напряжение не упадет ниже 9В, а значит датчики и электроника будет работать исправно.

В момент включения стартера идет скачок потребления тока, который может достигать 300-400 А и больше в зависимости от мощности и объема двигателя. Состояние сохраняется в течение нескольких миллисекунд, после чего происходит плавное снижение показателя и выравнивание напряжения. Если не брать во внимание начальный момент, среднее значение пускового тока составляет от 100 до 150 Ампер при напряжении в 10-11 Вольт.

Особенности пуска двигателя зимой

Отдельного внимания заслуживает включение автомобильного мотора в зимнее время. Техника под капотом охлаждается под действием низких температур, что приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик ДВС и сложностям с его запуском. Для включения необходимо использовать ряд рекомендаций:

1. Заводить двигатель рекомендуют только при плюсовых температурах. К примеру, можно предварительно согреть пространство под капотом с помощью бытовых обогревателей, если машина хранится в гараже. Также рекомендуют парковать авто в теплых местах, что уменьшает время промерзания мотора. Для полного остывания масла после езды потребуется несколько часов на морозе, поскольку оно разогревается до температуры 90 градусов.
2. При повороте ключа (стартера) необходимо выжимать педаль сцепления двигателя. Это позволяет отключить коробку передач, которая увеличивает значение пускового тока вдвое, поскольку происходит проворачивание всех ее шестерней. В моторе масло менее вязкое, что обеспечивает небольшие показатели сопротивления при повороте зажигания.
3. Выключить все приборы до запуска двигателя. Лишнее оборудование будет увеличивать размер пускового тока. Чем больше вспомогательных устройств включено, тем выше требуемая мощность для включения ДВС. Необходимо отключить освещение салона габаритные огни, магнитолу и другую технику.

https://youtu.be/sDkrcpprawI

Если вышеописанные рекомендации не помогают, проблема заключается в автомобильном аккумуляторе. В таком случае необходимо прикурить батарею от другой машины или использовать специальный бустер.

Система запуска автомобильного двигателя значительно улучшилась с момента ее создания. Если первоначально требовалось руками стартовать мотор, то сейчас достаточно повернуть ключ зажигания, а машина придет в рабочее состояние. Единственная проблема, которую необходимо решить конструкторам, это защита АКБ и стартера от холодных температур.

Больше информации об устройстве автомобиля читайте на сайте: https://techautoport.ru/