Работа аккумулятора при пуске двигателя

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.

Источник

Каким должно быть напряжение аккумулятора на заведенном моторе: проверка напряжения АКБ

Разряженный аккумулятор автомобиля – неприятный сюрприз. Особенно, когда батарея новая и АКБ только что заряжалась. Конечно, можно запустить двигатель «с толкача» или «прикурив» от другого авто. Однако устранять необходимо причину проблемы. В этом поможет информация о том, как проверить напряжение аккумулятора при работающем двигателе.

Немного теории

Для начала следует понять, какие функции выполняет АКБ:

• Запускает двигатель. А именно, дает энергию (искру) на зажигание и вращает электромотор стартера. Ну, и, конечно же, в современных моделях автомобилей обеспечивает питание всей электроники. При полностью разряженном аккумуляторе или при его отсутствии запуск двигателя вообще невозможен;
• При неработающем моторе питает всю электронику (габариты, электрооборудование и так далее);
• Выполняет вспомогательные функции для генератора, когда нагрузка на него слишком большая.

Как видно, роль этой детали в устройстве любой машины очень значительная. По этой причине аккумулятор нужно не только своевременно заражать (особенно это касается тех, кто ездит на короткие расстояния), но также регулярно проверять его работоспособность. В этом случае он сможет прослужить намного дольше, а водителю удастся избежать многих проблем в дороге.

Для чего нужна проверка аккумулятора

Проверка АКБ должна стать частью регулярной процедуры во время профилактического осмотра своей машины для каждого водителя. Она включает в себя несколько пунктов:

1. Внешний осмотр. Здесь нужно обратить внимание на целостность корпуса (особенно после экстремальных поездок по неровным дорогам), на потеки электролита на корпусе, а также на состояние клемм. Их необходимо время от времени зачищать наждачкой, снимая оксидную пленку. Дело в том, что все эти загрязнения могут стать одной из причин появления токов саморазряда батареи.
2. Проверка уровня и плотности электролита. Для выполнения первого действия придется открутить крышки во всех банках (понадобится большая плоская отвертка).

Зачем проверять заряд при заведенном двигателе

Работа любого прибора или узла в машине должна быть стабильной. Это же касается и АКБ. А если конкретнее, то напряжения, которое выдает батарея. В норме, когда двигатель работает, напряжение равно 13.5 – 14.0 вольт. Если оно будет больше, это свидетельствует о том, что генератор работает в усиленном режиме и идет подзарядка аккумулятора.

Гораздо хуже будет в том случае, если напряжение будет низким. Это означает постоянный недозаряд автомобильного аккумулятора. Во-первых, это может свидетельствовать о неполадках с генератором. А во-вторых, существенно сокращается ресурс самой АКБ.

Для того чтобы выявить проблемы в генераторе и сэкономить деньги на покупке новой батареи, требуется проверять, какое напряжение аккумулятора автомобиля при работающем двигателе.

Как проверить напряжение

Как уже упоминалось выше, подобную операцию лучше всего проводить при помощи мультиметра. Для этого, прежде всего, при заведенном моторе нужно выключить все электроприборы: фары, свет в салоне, магнитолу и так далее. Так результаты будут точнее. Далее, следуя инструкции к прибору, произвести замер.

После этого, не заглушая мотор, необходимо дать нагрузку. То есть, включить электроприборы. Если показания находятся в пределах нормы, тогда все в порядке. Если же напряжение на клеммах аккумулятора при работающем двигателе опускается ниже 13 вольт, это говорит о том, что АКБ недозаряжается, что в свою очередь означает проблемы с генератором.

Из этого можно сделать вывод, что оптимально промерять напряжение напрямую, то есть прямо на клеммах. Также следует добавить, что частой причиной сбоев во время зарядки АКБ от генератора является реле-регулятор. Если батарея заведомо исправна, тогда данное устройство следует проверять в первую очередь при обнаружении каких-либо сбоев и отклонений в работе АКБ.

Когда нужно заряжать необслуживаемый автомобильный аккумулятор. Как заряжать необслуживаемую АКБ зарядным устройством: сила тока, время зарядки. Советы.

Правильная зарядка автомобильного аккумулятора зарядным устройством. Проверка перед зарядкой, каким током заряжать аккумулятор. Как зарядить АКБ без ЗУ.

По каким причинам электролит в АКБ становится мутным, серым или черным. В каких случаях и какими способами можно восстановить работоспособность батареи.

Как измеряется плотность электролита в АКБ, от чего зависит данный показатель. Доступные способы повышения плотности в «банках» аккумулятора своими руками.

Как вернуть работоспособность авто аккумулятору, если он замерз. Почему происходит замерзание электролита в АКБ, как нужно размораживать и заряжать батарею.

Замена электролита в автомобильном аккмуляторе: почему и когда нужна процедура. Как правильно слить из АКБ и поменять электролит самому. Зарядка батареи.

Источник

Успевает ли восстановить свой заряд аккумулятор за время короткой поездки с работы до дома. Провел эксперимент.

Из всего электрооборудования, которые устанавливаются на автомобиле, стартер является самым большим потребителем электроэнергии. Ток, который он потребляет в момент пуска двигателя, может доходить до 250 ампер. Автомобильный аккумулятор должен не только отдать такой внушительный ток, но и восстановить свой заряд за время поездки автомобиля. При езде на короткие расстояния время отдачи тока от генератора на аккумулятор уменьшается. И может случиться так, что этого времени может не хватить для полного восстановления заряда. Если это будет происходить постоянно то, в конечном счете, этот недозаряд накопится и станет существенным. Такое может случиться, например, при каждодневной езде с работы до дома.

Именно так эксплуатируется мой автомобиль. Расстояние, которое я проезжаю с дома до работы, составляет 3,5 километра. За все время я ни разу не подзаряжал аккумулятор. По этому, если проверить в каком он состоянии, то можно будет сказать, успевает ли он восстанавливать свой заряд за столь короткое расстояние.

Что происходит с аккумулятором в момент пуска двигателя.

Ток потребляемый стартером.

113 ампер это при прогретом двигателе. Если запускать его в мороз, то ток увеличится до 200 и более ампер.

Напряжение на аккумуляторе в момент пуска проседает до 10 вольт.

Впервые секунды после пуска аккумулятор потребляет от генератора около 10 ампер.

Чем больше была нагрузка при пуске, тем больше потребление от генератора.

Если проехать то расстояние, которое я проезжал с работы до дома то ток снизился до 3,6 ампер.

Если включить все электропотребители на автомобиле, то зарядный ток уменьшается. Вентилятор охлаждения двигателя тоже работает.

Поэтому в зимний период, когда включены все потребители электроэнергии при езде на короткие расстояния, он недополучает свой заряд.

Решил проверить плотность. Она составила 1,25 что является нормой. Это значит, что аккумулятор все- таки успевает взять свой заряд, за время короткой поездки на работу. Если бы периодически был недозаряд, то плотность бы со временем понизилась, и могла составлять, например 1,23. Но замеры производились после летней эксплуатации.

Замеры плотности после зимы. В трех банках она 1,23, а в остальных 1,25. Значит в этот период недозаряд из-за включения большего количества потребителей все таки присутствует.

Аккумулятор может не успевать подзаряжаться при коротких поездках только в том случае, если в автомобиле будет включено много нагрузок. Например, обогрев сидений, печка, дальний свет, обогрев заднего стекла. При этом периодически включается вентилятор охлаждения двигателя. Напряжение в этот момент еще больше понижается.

Если включить одни фары, то зарядный ток находится на нормальном уровне и даже при коротких поездках аккумулятор будет успевать подзаряжаться. Но в зимний период нужно включать больше потребителей и поэтому недозаряд будет.

На этом все, спасибо за прочтение статьи, если она была вам полезна, ставьте лайк, и подписывайтесь на канал.

Можете еще прочитать следующие статьи.

Источник