Гидравлический запуск дизельного двигателя

Гидравлическое пусковое устройство для холодного двигателя

Опережение начала впрыска путем сдвига поршня устройства опережения впрыска только ограничило применение. В случае гидравлического опережения начала впрыска, давление внутри насоса, зависящее от оборотов, используется на поршне устройства опережения впрыска. Для того, чтобы обеспечить опережение начала впрыска в соответствии с обычной кривой характеристики устройства опережения впрыска, давление внутри насоса увеличивается автоматически. Чтобы сделать это, автоматическое управление внутренним давлением насоса модифицируется с помощью перепускного канала в клапане поддержания давления.

Конструкция гидравлического пускового устройства

Рис. Конструкция гидравлического пускового устройства для двигателя

Гидравлическое пусковое устройство для холодного двигателя включает в себя модифицированный клапан управления, шариковый клапан KSB (7), клапан управления KSB (9) и нагреваемый электрически расширяющийся элемент (6).

Метод работы гидравлического пускового устройства

Топливо, поступающее от топливоподающего насоса прикладывается к одной из концевых поверхностей поршня устройства опережения впрыска (10) через внутреннюю часть ТНВД. В соответствии с внутренним давлением ТНВД, поршень перемещается, преодолевая усилие своей пружины и изменяет момент начала подачи (впрыска). Внутреннее давление насоса определяется с помощью клапана управления давлением (1) в соответствии с увеличением оборотов насоса и результирующего возрастания подачи насоса.

Для обеспечения роста давления необходимого для работы KSB, имеется ограничительный канал (3) в плунжере клапана (2) управления давлением, а результирующая кривая опережения показана прерывистой линией на рисунке ниже. Это обеспечивает, что одинаковое давление действует со стороны пружины клапана управления давлением.

  1. Опережение момента впрыска;
  2. Опережение момента впрыска в градусах угла поворота коленчатого вала;
  3. Обороты насоса.

Клапан шарикового типа на устройстве KSB имеет соответственно более высокий уровень давления и используется совместно с термоэлементом для включения и отключения работы KSB, а также для надежности отключения. Пользуясь регулировочным винтом во встроенном клапане управления KSB, работа KSB может быть установлена для данных оборотов двигателя. Давление топливоподающего насоса сдвигает плунжер клапана управления KSB, противодействуя усилию пружины. Демпфирующее ограничение используется для уменьшения флуктуаций давления на плунжере управления. Характеристика давления KSB управляется управляющим краем плунжера и участком (секцией) на держателе клапана. Работа KSB адаптируется путем правильного подбора пружины клапана управления и ее управляющей части. Когда запускается теплый двигатель, расширяющийся элемент уже открывает шариковый клапан благодаря повысившейся температуре.

Источник

Как запустить дизельный двигатель?

Дизельные двигатели имеют другую систему запуска, чем бензиновые. Бензиновые двигатели запускаются, когда топливо зажигается искрой от свечи зажигания. Дизельные двигатели запускаются благодаря теплу, генерируемому компрессией. В этом случае топливо и воздух должны достаточно нагреться, чтобы начать процесс сгорания, что, в свою очередь, создает искру, которая запускает двигатель.

Поверните ключ в исходное положение, не запуская двигатель

• На приборной панели загорится индикатор ожидания. Не запускайте двигатель до выключения света.

Подождите, пока свечи накала не прогреются, прежде чем завести автомобиль

• Нагрев свечей накаливания может занять до 15 секунд — даже дольше в холодное время года. Выключение индикатора ожидания используется для подачи сигнала, когда свечи накаливания достаточно горячие.

Перед началом холодного сезона проверьте свечи накаливания или подогреватель топлива, чтобы избежать проблем с запуском. Существует два способа получения тепла, необходимого для запуска процесса: свечи накаливания и подогреватель топлива (последний используется меньше). Свеча накаливания (свеча предпускового подогрева) — это устройство с сопротивлением, которое нагревает воздух в системе, позволяя запускаться в автомобиле. Особенно в холодную погоду автомобили с дизельным двигателем не заводятся без одной из этих двух вспомогательных систем.

При необходимости замените аккумулятор. Дизельные автомобили имеют 2 батареи для запуска двигателя и обогрева свечей накаливания, поэтому всегда оставляйте 2 хорошие запасные.

• Если он не запускается через 30 секунд, выключите его, повернув ключ в положение остановки.

Попробуйте снова завести автомобиль, правильно подогрев свечи накаливания

• Поверните ключ снова в начальное положение и дождитесь, пока погаснет индикатор ожидания.

Читайте также:  От чего уходит масло с двигателя машины

Подключите автомобиль к электрической розетке. Дизельные автомобили имеют 3-контактную заглушку, обычно под передним бампером или под решеткой радиатора. Используя удлинитель, подключите автомобиль к розетке. Таким образом вы позволяете нагревателю создавать тепло, необходимое для запуска процесса.

Оставьте автомобиль подключенным как минимум на 2 часа, прежде чем пытаться перезапустить его. Нагрев охлаждающей жидкости в блоке двигателя занимает довольно много времени. Если после этой процедуры он все еще не запускается, обратитесь за помощью к специалисту-механику по дизельным двигателям . Если автомобиль оставлен в очень холодном месте, попробуйте разогреть свечи накаливания, повернув ключ в исходное положение, дождавшись выключения света, затем поверните ключ в положение выключения и повторите процесс.

Предупреждения:

Дизель превращается в гель при температуре от -6 до -18 °С. В этом случае двигатель не запускается, потому что дизельное топливо замерзло. Если находитесь в районе, где температура настолько низкая, заправьтесь на заправочной станции, где используются присадки , которые могут снизить температуру замерзания дизельного топлива, или купите специальную присадку самостоятельно.

Никогда не используйте пусковые жидкости с дизельными двигателями. Пусковые жидкости можно использовать только с бензиновыми двигателями. При использовании с дизельными двигателями они могут повредить поршни или камеру сгорания.

Источник

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.

Читайте также:  На какое напряжение бывают двигатели

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

Пусковые устройства дизелей

технические науки

  • Борисов Геннадий Александрович , доктор наук, профессор, профессор
  • Ичанкин Юрий Викторович , аспирант
  • Рязанский Государственный Агротехнологический Университет им. П.А.Костычева
  • НАДЕЖНОСТЬ ПУСКА ХОЛОДНОГО ДВИГАТЕЛЯ
  • ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
  • ПУСК
  • ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
  • СТАРТЕР
  • ХОЛОДНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Похожие материалы

Важным качеством дизельного двигателя является его приспособленность к запуску в холодном состоянии. В ГОСТ Р 54120-2010 термин «холодный двигатель», определен как: двигатель при температуре его деталей, охлаждающей жидкости, масла и топлива, отличающейся от температуры окружающего воздуха не более чем на 1°С (без учета погрешностей измерений).

Также согласно ГОСТ Р 54120-2010 стартерная система пуска должна обеспечивать необходимую для надежного пуска холодного двигателя частоту вращения коленчатого вала в соответствии с требованиями к пусковым качествам двигателей и требованиями к двигателю данного ГОСТ, с общим числом попыток пуска не менее трех [1].

При создании новых конструкций двигателей стремятся снизить его минимальную пусковую скорость вращения коленчатого вала с целью уменьшения мощности, веса, стоимости и габаритов пусковых систем, а также повысить надежность пуска.

Пуск дизеля возможен при помощи следующих способов:

  1. Ручной пуск;
  2. Электростартерный пуск;
  3. Пневмостартерный пуск;
  4. Воздушный (цилиндровый) пуск;
  5. Пуск вспомогательным поршневым двигателем;
  6. Пуск инерционным стартером.
Читайте также:  Как переделать двигатель с бензина на спирт

Необходимые для пуска двигателя мощность, скорость вращения и вращающий момент пускового устройства (ПУ), находят из выражений:

л.с.,

  • P— мощность пускового устройства;
  • Mс — момент коленчатого вала двигателя ;
  • nmin— минимальная пусковая скорость вращения коленчатого вала;
  • ,85- к.п.д. зубчатой передачи;

об/мин;

  • n — скорость вращения пускового устройства;
  • i — передаточное отношение между шестерней стартера и венцом маховика двигателя;

кГм,

где M — вращающий (пусковой) момент пускового устройства.

Пуск дизелей от руки возможен для маломощных и двигателей средней мощности. Это актуально для двигателей устаревших конструкций, имеющих специальные приспособления и маломощных дизель- генераторных установок (ДГУ). Современные маломощные двигатели, устанавливаемые на легковые автомобили, коммерческую технику и малогабаритную спецтехнику, как правило, не приспособлены для ручного запуска.

Электростартерный пуск является основным способом пуска для большинства видов дизельной техники. Для воспламенения топлива нужна достаточно высокая скорость вращения коленчатого вала при пуске, это необходимо для получения достаточно большой температуры в конце хода сжатия. При этом важно чтобы сжатый воздух не успел охладиться через стенки цилиндра и камеры сгорания (КС) и чтобы утечка воздуха через компрессионные кольца заметно не влияла на давление в КС.

А в дизелях классической конструкции, скорость движения плунжера топливного насоса высокого давления (ТНВД) зависит от пусковой скорости и определяет достаточное давление впрыска топлива.

Момент сопротивления вращению и собственные пусковых качества двигателя — это два основных фактора влияющих на подбор стартера по пусковой мощности. Большую мощность стартеров дизельных двигателей определяют возросший крутящий момент, высокие степень сжатия и минимальная скорость вращения. А повышение напряжения до 24 вольт позволяет получить большую мощность электродвигателя стартера при меньших размерах. При напряжении 12 вольт, была бы слишком большая сила тока в цепи электродвигателя стартера, что привело бы к увеличению его габаритов и емкости аккумуляторных батарей. Сопротивление обмоток стартера обычно очень низкое и не превышает 1 мОм.

Рис. 1. Характеристики электродвигателя с последовательным возбуждением

Пусковому (начальному) режиму стартера соответствуют следующие условия: момент пуска- nст=0, электродвигатель потребляет максимальный ток короткого замыкания Iк.з., вращающий момент достигает максимума. А пусковая частота вращения коленчатого вала дизельных двигателей находится в пределах 150-250 об/мин, что в 2 – 3 раза больше, чем у бензиновых.

Максимальный крутящий момент Mвр развивается при малой частоте вращения якоря. (Рис.1.) При этом сила тока в обмотке электродвигателя может достигать наибольшего значения и составлять 200- 900 А, в зависимости от модели стартера.

По мере увеличения частоты вращения якоря, сила тока в обмотках уменьшается и соответственно уменьшается момент на валу якоря. Такой закон изменения крутящего момента наиболее благоприятен для пуска двигателя, так как в начале проворачивания коленчатого вала момент сопротивления наибольший [2].

Полезная мощность стартера P1 (л.с.):

  • меньше электромагнитной на величину механических и магнитных потерь: Р1= Рэл— Рмех— Рмагн;
  • подсчитывается по формуле: , где M1 — вращающий момент, кГм;
  • число оборотов якоря в минуту.
  • равна нулю при заторможенном якоре, когда n1 =0, и при холостом ходе, когда M1=0 [3].

Разделив полезную мощность стартера на угловую скорость вращения якоря ω, найдем полезный момент стартера: [13]

.

Согласно ГОСТ Р 54120-2010 термин «надежный пуск двигателя» определяется как: «Пуск двигателя, оборудованного всеми навесными агрегатами, на основном топливе не более чем за три попытки пуска «холодного двигателя» и не более чем за две попытки пуска «горячего двигателя» и двигателя после «тепловой подготовки».

Надежность электрического пуска сильно зависит от начальной скорости вращения коленчатого вала, которая в свою очередь определяется максимальным вращающим моментом Mвр и пусковой мощностью стартера Pпол. Повысить эти параметры можно увеличением силы тока в цепи и напряжения на зажимах стартера. А достичь этого возможно лишь снизив падение напряжения на выводах аккумуляторной батареи, уменьшив её внутреннее сопротивление путем увеличения ёмкости и температуры электролита, а также применением контактных соединительных проводов малого сопротивления и поддерживая стартер в исправном техническом состоянии.

На данный момент на отечественных дизельных тракторах и грузовых автомобилях применяют стартеры следующих моделей:

Таблица 1. Технические данные некоторых типов стартеров [5]

Источник

Adblock
detector