Как работает двигатель автомобиля? О причинах поломок и перебоев в работе машины

Система воздушного пуска двигателя

slide-40-300x225.jpg

Система воздушного пуска является еще одним решением, которое позволяет прокручивать коленчатый вал ДВС.  Для запуска мотора используется сжатый воздух. При этом такое пневматическое оборудование, как правило, на автомобилях и другой технике не используется, однако пусковые системы данного типа можно встретить на стационарных двигателях внутреннего сгорания.

Если говорить о конструкции, устройство системы воздушного пуска двигателя предполагает наличие следующих элементов:

  • воздушный баллон;
  • электроклапаны;
  • маслоотстойник;
  • обратный клапан;
  • воздухораспределитель;
  • пусковые клапаны;
  • трубопроводы;

Принцип работы системы воздушного запуска ДВС основан на том, что сжатый в воздушном баллоне воздух под давлением подается в коробку-распределитель, далее проходит через фильтры в редуктор и поступает к электропневмоклапану.

Далее необходимо нажать кнопку «пуск», после чего клапан открывается, затем воздух из воздухораспределителя проходит через пусковые клапаны и попадает в цилиндры двигателя, создавая давление и раскручивая коленвал. Когда обороты достигают нужной частоты, двигатель запускается.

Добавим, что такие силовые установки дополнительно оснащены электрической системой пуска от стартера, что позволяет завести агрегат в том случае, если с воздушным пуском, который является основным способом, имеются какие-либо проблемы или произошла поломка.

Продлеваем жизнь АКБ

Способы минимизации выхода батареи из строя:

  • правильная эксплуатация транспортного средства, которая предусматривает надлежащий уход за ним при минусовых температурах. Другими словами, машину при низких температурах можно оставлять на холоде только при условии снятия с нее аккумулятора;
  • не оставляйте транспорт на длительное время без присмотра;
  • при разрядке батареи необходимо предусмотреть экстренный способ зарядки или иметь запасную;
  • можно попробовать “прикурить” двигатель или попросить это сделать других автолюбителей;
  • использовать специальное зарядное устройство для быстрого запуска двигателя.

Бывают случаи, когда рассчитывать на чью-то помощь невозможно и помочь может только специальное устройство. Поэтому наилучшим выходом из данной ситуации считается единовременная затрата средств на покупку зарядного оборудования.

Устройства для запуска двигателя при севшем аккумуляторе могут быть разнообразными:

  • азиатского происхождения;
  • европейского;
  • стран СНГ.

Иногда пусковое устройство для автомобиля называют бустером. Незнающие люди считают это устройства вспомогательным.

1112589.jpgНо они глубоко ошибаются. Это совершенно отдельное оборудование, обладающее определенными качественными характеристиками:

  • емкость его намного меньше обычной батареи;
  • внутренняя “начинка” также отличается;
  • выдает другое напряжение.

Подключение устройства для запуска двигателя при севшем аккумуляторе предусматривает его подключение к силовому агрегату транспортного средства. Данный бустер подходит только к автомобилям, поскольку мощность для его использования должна быть порядка 12 В.

1.Устройство системы пуска двигателя

В обычной системе пуска двигателя можно выделить три основных механизма: sistema-puska-dvigatelia.jpg

  1. Электромотор – создает вращающий момент.
  2. Система привода – передает вращение на двигатель.
  3. Электромагнитный включатель – приводит ведущую шестерню стартера в зацепление с ободом маховика, а также дает электрический ток в электромотор.

Рассмотрим электромотор системы пуска, создающий вращающий момент. Корпус электромотора выполнен из стали и имеет внешний вид цилиндра. Внутри корпуса имеются обмотки возбуждения, намотанные вокруг сердечников, прикрепленных к корпусу. Эти обмотки выполнены из толстой токопроводящей проволоки, способной выдержать сильный электрический ток. Обмотки генерируют электромагнитное поле, способное вращать якорь стартера. Одним из элементов якоря является сердечник, с канавками вдоль которого располагаются витки обмоток якоря. Оба конца каждой обмотки подключены к коллектору. Вращающие моменты, создаваемые каждой из обмоток, складываются, чтобы можно было вращать якорь, точнее вал якоря. Если посмотреть на стартер со стороны коллектора, то на якоре видно щеткодержатель.

ustroistvo-jakoria-startera.jpgЯкорь стартера  состоит из вала, сердечника с пазами на которые устанавливается обмотка стартера. Для подробного изучения предлагаю воспользоваться схемой устройства якоря стартера.
tiagovoe-rele.jpgВтягивающее реле  служит для подачи тока на мотор стартера и вводит бендикс в зацепление с маховиком для запуска двигателя. Устройство втягивающего реле, неисправности тягового реле. Как определить неисправности втягивающего реле?

Рассмотрим, как устроен щеткодержатель: в щеткодержателе объединены 4 щетки, прижимаемые к коллектору. Две из четырех щеток находятся в изолированных оправках и соединены с обмотками якоря и далее через коллектор с обмотками возбуждения. Те и другие заземлены на корпус. shema-sistemu-puska.jpg

Плюсы и минусы системы

Дистанционный запуск двигателя – удобная функция, упрощающая повседневную эксплуатацию автомобиля в мороз или в жаркие дни. К преимуществам автозапуска относятся:

  • возможность запустить ДВС не выходя из дома и сэкономив личное время;
  • предварительный прогрев (или охлаждение) салона автомобиля, обеспечение комфортной температуры перед поездкой;
  • возможность запрограммировать запуск в заданное время или при определенных температурных показателях.

Однако у системы есть и свои слабые стороны.

  1. Подвижные элементы двигателя подвергаются риску преждевременного износа. Причина кроется в возрастающей силе трения, которая возникает при запуске ДВС на холодную и ожидании достаточного прогрева масла.
  2. Аккумуляторная батарея подвергается большой нагрузке, ее приходится чаще подзаряжать.
  3. Когда водитель находится далеко от автомобиля, а двигатель уже запущен, в машину могут проникнуть злоумышленники.
  4. В случае повторных автоматических запусков увеличивается расход топлива.
Модуль дистанционного запуска ДВС заключен в компактный блок, который подключается к штатной электропроводке автомобиля

Схема системы пуска двигателя:

1. Коллектор; 2 – задняя крышка; 3 – корпус статора; 4 – тяговое реле; 5 – якорь реле; 6 – крышка со стороны привода; 7 – рычаг; 8 – кронштейн рычага; 9 – уплотнительная прокладка; 10 – планетарная шестерня; 11 – шестерня привода; 12 – вкладыш крышки; 13 – ограничительное кольцо; 14 – вал привода; 15 – обгонная муфта; 16 – поводковое кольцо; 17 – опоры вала привода с вкладышем; 18 – шестерня с внутренним зацеплением; 19 — водило; 20 – центральная шестерня; 21 – опора вала якоря; 22 – постоянный магнит; 23 — якорь; 24 — щеткодержатель; 25 – щетка.

  1. Система привода системы пуска двигателя

Этот механизм передает вращающий момент от электромотора к маховику. На валу якоря установлена шестерня привода. Действие электромагнитного включателя заставляет рычаг привода перевести шестерню привода в зацепление с зубчатым ободом маховика (в этом положение вращение передается на вал двигателя). Когда двигатель запущен, расцепляется оконная муфта, и теперь шестерня привода вертится в холостую. Позднее при включенном зажигании шестерня привода расцепляется с зубчатым ободом.

Читайте также:  Температура замерзания бензина. Ищем точное значение

Инструкция, как завести автомобиль в мороз

Подробная инструкция:

  1. Чтобы осуществить запуск дизельного двигателя или бензинового агрегата в мороз, выполните все действия, описанные в предыдущем пункте. Только перед тем, как крутить стартер, включите на 10 секунд ближний свет — это позволит разогнать застывший при отрицательных температурах электролит в аккумуляторе.
  2. Если завестись не удалось, то скорей всего, проблема кроется именно в АКБ. В этом случае у вас есть два варианта — нести аккумулятор домой, отогревать и заряжать его либо попробовать «подкурить» свою батарею от другого авто. Чтобы «подкурить», вам потребуются провода с зажимами.
  3. Автомобиль «донор» нужно подогнать к вашей машине таким образом, чтобы длины проводов хватило для соединения двух АКБ. Провода подключаются так — плюс к плюсу, минус к минусу.
  4. Заведите мотор. Если все получилось, то прогревайте ДВС до рабочей температуры, после чего можете эксплуатировать свой автомобиль. Если проблема заключалась в разряженной батарее, от для ее заряда необходимо поездить какое-то время с отключенной оптикой, печкой, автомагнитолой и другими потребителями. Учитывайте то, что если автомобиль стоит на месте, при этом его мотор запущен, батарея не сможет нормально зарядиться. Для того, чтобы генератор максимально зарядил АКБ, обороты коленвала должны быть высокими.

Специалисты считают, что самое эффективное в морозы — это предпусковой нагреватель (автономка). Дорого, но эффективно.

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.

.

konstrukciya-startera2.jpg

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.

Читайте также:  Устройство и виды топливных систем бензиновых и дизельных двигателей

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.

napryazhenie-i-tok-zapuska-motora.jpg

Особенности дистанционного запуска

На первый взгляд может показаться, что дистанционный запуск двигателя автомобиля — это полезная функция, без которой не обойтись, но это не совсем верно. Если вы задаетесь вопросом — как завести машину без ключа — то эта система, разумеется, поможет вам в этом.

Но есть определенные подводные камни, о которых необходимо помнить при установке такой системы:

  1. Если у вас карбюраторный мотор, вы столкнетесь с одной проблемой — перед тем, как завести ДВС, в большинстве автомобилей необходимо включать подсос. Чтобы автозапуск после длительного простоя или капитального ремонта не доставлял вам трудностей, на карбюраторный силовой агрегат можно дополнительно поставить устройство именно для карбюраторных ДВС.
  2. Даже если вы используете бесключевой запуск двигателя, большая часть современных систем требуют наличия дубликата ключа в салоне. Разумеется, это позволит злоумышленнику без проблем угнать машину. Для решения данной проблемы можно использовать дополнительно механические устройства от угона, надежно спрятать ключ от злоумышленника, вместо ключа использовать чип либо бесчиповый модуль.
  3. Даже при запуске двигателя после капремонта без ключа зажигания в процессе прогрева все равно будет расходоваться топливо. Для того, чтобы в один прекрасный момент не столкнуться с проблемой отсутствия бензина в баке, всегда необходимо проверять его уровень перед тем, как включить такую функцию.
  4. Если вы решили сэкономить на покупке устройства для автозапуска или эта система была установлена неправильно, то в будущем вы вполне можете столкнуться с проблемой выхода из строя стартера. Чтобы не допустить этого, можно отдать предпочтение более дорогим вариантам, которые имеют опцию контроля работоспособности стартерного узла. Также мы рекомендуем доверить процедуру установки такого устройства специалистам.
  5. Не стоит забывать и о том, что включенный мотор значительно упрощают задачу преступникам, которые могут позариться на вашу машину. Чтобы не допустить такой проблемы, транспортное средство просто не стоит оставлять в безлюдных местах, куда вы не сможете добраться быстро при необходимости.
  6. Еще одна особенность — из-за автозапуска руль блокируется. Это во многом затруднит вероятность угона транспортного средства, поскольку для разблокирования рулевого колеса в замок зажигания, так или иначе, придется вставить ключ (автор видео — канал Учимся водить машину. Все секреты начинающим).

Классификация двигателей внутреннего сгорания

В процессе эволюции ДВС выделились следующие, доказавшие свою эффективность, типы данных моторов:

  • Поршневые двигатели внутреннего сгорания. В них рабочая камера находится внутри цилиндров, а тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством кривошипно-шатунного механизма, передающего энергию движения на коленчатый вал. Поршневые моторы делятся, в свою очередь, на
  • карбюраторные, в которых воздушно-топливная смесь формируется в карбюраторе, впрыскивается в цилиндр и воспламеняется там искрой от свечи зажигания;

Более детально узнать о назначении, устройстве и принципе работы карбюратора, вы можете здесь: Карбюратор: устройство и принцип работы

  • инжекторные, в которых смесь подаётся напрямую во впускной коллектор, через специальные форсунки, под контролем электронного блока управления, и также воспламеняется посредством свечи;
  • дизельные, в которых воспламенение воздушно-топливной смеси происходит без свечи, посредством сжатия воздуха, который от давления нагревается от температуры, превышающей температуру горения, а топливо впрыскивается в цилиндры через форсунки.
  • Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания. В моторах данного типа тепловая энергия преобразуется в механическую работу посредством вращения рабочими газами ротора специальной формы и профиля. Ротор движется по «планетарной траектории» внутри рабочей камеры, имеющей форму «восьмёрки», и выполняет функции как поршня, так и ГРМ (газораспределительного механизма), и коленчатого вала.
  • Газотурбинные двигатели внутреннего сгорания. В данных моторах преображение тепловой энергии в механическую работу осуществляется с помощью вращения ротора со специальными клиновидными лопатками, который приводит в движение вал турбины.

Наиболее надёжными, неприхотливыми, экономичными в плане расходования топлива и необходимости в регулярном техобслуживании, являются поршневые двигатели.

Технику с прочими видами ДВС можно вносить в Красную книгу. В наше время автомобили с роторно-поршневыми двигателями делает только «Mazda». Опытную серию автомашин с газотурбинным двигателем выпускал «Chrysler», но было это в 60-х годах, и более к этому вопросу никто из автопроизводителей не возвращался. В СССР газотурбинными двигателями оснащались танки «Т-80» и десантные корабли «Зубр», но в дальнейшем решено было отказаться от данного типа моторов. В связи с этим, подробно остановимся на «завоевавших мировое господство» поршневых двигателях внутреннего сгорания.

Принцип работы системы электрического запуска ДВС

pusk-dvigatelja.jpg

Система  электрического запуска стоит на различных типах двигателей (двухтактные и четырехтактные, бензиновые, дизельные, роторно-поршневые, газовые и т.д.)

Общий принцип работы заключается в следующем:

После того, как водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток от АКБ подается на контакты тягового реле (на втягивающее стартера). В то время, когда ток начинает проходить по обмоткам тягового реле, осуществляется втягивание якоря. Указанный якорь перемещает рычаг механизма привода, в результате осуществляется зацепление ведущей шестерни и зубчатого венца маховика.

Параллельно якорь замыкает контакты реле, благодаря чему реализуется питание электрическим током обмоток статора и якоря. Это позволяет стартеру вращаться, передавая крутящий момент на коленчатый вал.

После запуска двигателя обороты коленвала увеличиваются. В этот момент срабатывает обгонная муфта, отсоединяющая стартер от двигателя, при этом стартер еще продолжает свое вращение. Затем при помощи возвратной пружины тягового реле происходит обратное перемещение якоря. Это позволяет вернуть механизм привода в обратное положение.

Кстати, если говорить о различных штатных блокировках стартера при запуске двигателя, такие решения встречаются, однако не на всех моделях авто. Основной задачей является повышение комфорта эксплуатации и безопасности. Если просто, стартер не будет работать, пока водитель не выжмет сцепление или не включит нейтральную передачу перед запуском двигателя.

norm-napr-e1506090056970-150x150.jpgРекомендуем также прочитать статью о том, почему «проваливается» напряжение во время запуска двигателя. Из этой статьи вы узнаете о причинах падения напряжения в бортовой автомобильной сети, а также на какие моменты и нюансы следует обратить внимание при диагностике подобных неполадок.

Наличие  такой блокировки позволяет избежать рывков и случайного перемещения ТС, что часто случается,  когда водитель начинает заводить двигатель от стартера с включенной передачей.

Используемые источники:

  • http://krutimotor.ru/sistema-puska-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya-ustrojstvo-printsip-raboty/
  • https://fb.ru/article/228862/ustroystva-dlya-zapuska-dvigatelya-pri-sevshem-akkumulyatore-kak-zavesti-mashinu
  • https://www.autoezda.com/electr/система-пуска-двигателя
  • https://techautoport.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/zapusk-dvigatelya/distancionnyi-zapusk.html
  • https://automanya.ru/obzory/sistema-puska-dvigatelya.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *