Автолюбителю

Легковые автомобили

Учебное пособие для средней школы

2.6. Система пуска двигателя

Для пуска двигателя надо привести во вращение его коленчатый вал. При этом необходимо преодолеть сопротивления трения деталей, сжимаемого в цилиндрах воздуха (особенно у дизельных двигателей) или горючей смеси (у карбюраторных), сопротивления, возникающие при работе механизмов (привода клапанов, насосов и т.д.). Надежный пуск двигателя происходит при определенной минимальной частоте вращения коленчатого вала: для карбюраторного двигателя — 40...60 мин"1, для дизельного — 150...300 мин'1.

Запуск дизельного двигателя труднее, чем карбюраторного.

Запустить двигатель автомобиля можно различными способами: вручную (вращая рукоятку, вставленную в храповик носка коленчатого вала), с использованием сил инерции, вспомогательным двигателем (пускачом), сжатым воздухом, электромотором.

Пуск двигателей легковых автомобилей осуществляется с помощью специальной электрической системы, состоящей из источника энергии (мощной аккумуляторной батареи), электродвигателя (стартера) (рис. 2.17), стартерной электроцепи (короткие медные провода большого сечения).

На переднем конце вала якоря стартера установлен привод, состоящий из роликовой обгонной муфты и шестерни. Обгонная муфта служит для передачи крутящего момента от вала якоря стартера к венцу маховика при пуске двигателя и для разобщения их в режиме обгона, чтобы не допустить разрушения обмотки якоря в результате чрезмерно высокой частоты его вращения.

При повороте ключа в замке зажигания в положение «Стартер» в обмотках тягового реле стартера возникает ток. Якорь реле втягивается, и контакты реле замыкаются. Одновременно якорь реле через рычаг перемещает обгонную муфту с шестерней, которая, поворачиваясь со ступицей на винтовых шлицах, входит в зацепление с зубчатым венцом маховика. При передаче вращения от стартера к венцу маховика ролики заклиниваются между ступицей и обоймой, передавая вращение. Когда двигатель начинает работать, шестерня и ступица вращаются настолько быстро, что ролики выталкиваются в широкую часть обоймы и крутящий момент от двигателя не передается якорю стартера.

Питание систем пуска и зажигания электроэнергией осуществляется от аккумуляторной батареи и генератора, являющихся в свою очередь элементами общей системы электрооборудования автомобиля (рис. 2.18). На большинстве автомобилей применяется однопроводная схема электрооборудования (роль второго провода выполняют металлические элементы автомобиля:' кузов, двигатель и т. д.). Все потребители (электроприборы) питаются постоянным током напряжением 12 В.

На легковых автомобилях применяют свинцово-кислотные батареи (рис. 2.19) как наиболее дешевые, обладающие достаточной емкостью и способностью в течение нескольких секунд отдавать максимум энергии (при   пуске   холодного   двигателя).

Корпус / батареи, изготовленный из полипропилена, разделен перегородками на отдельные секции, в которых размещаются шесть последовательно соединенных аккумуляторов напряжением по 2 В каждый. В крышке 2 имеются отверстия с пробками 6 для заливки электролита и контроля его уровня.

В каждом аккумуляторе находится блок из поочередно расположенных положительных 9 и отрицательных 10 пластин, выполненных в виде решетки, заполненной пористой активной массой из свинца и свинцовых окислов. Между пластинами в блоках установлены сепараторы 8 из тонкого микропористого поливинилхлорида, предназначенные для изоляции разноименных пластин друг от друга, а также для исключения вибрации пластин при тряске во время движения автомобиля. Малая толщина и большая пористость сепараторов уменьшают внутреннее сопротивление батареи и позволяют получить большую силу разрядного тока.

Электролит свинцово-кислотного аккумулятора представляет собой раствор химически чистой серной кислоты в дистиллированной воде. Плотность электролита зависит от времени года и района, в котором эксплуатируется автомобиль. В центральных районах России плотность электролита в летнее и зимнее время должна быть 1,27 г/см3, в южных — 1,25 г/см', в районах Крайнего Севера зимой ее увеличивают до 1,3 г/см3, а летом уменьшают до 1,27 г/см3, что предохраняет батарею от замерзания и от ускоренного разряжения и разрушения пластин.

Уровень электролита должен быть на 10...15 мм выше верхних кромок сепараторов. Если уровень понизился, то доливают электролит или дистиллированную воду. Доливать кислоту категорически запрещается, так как это приводит к изменению плотности электролита.

Емкость аккумуляторной батареи измеряется в ампер-часах (А- ч) и составляет, например, для батареи 6СТ54ЭМ, устанавливаемой на автомобиль «ГАЗ-24», 54 А- ч.

Генератор является основным источником тока на автомобиле, однако он вырабатывает ток только при двигателе, работающем на средних и больших частотах вращения коленчатого вала. Обычно применяют генераторы переменного тока, имеющие меньшую массу и больший срок службы, чем генераторы постоянного тока.

Генератор переменного тока (рис. 2.20) состоит из ротора с обмоткой, статора, крышек, шкива 15 с вентилятором и щеткодержателя с регулятором 12 напряжения. На вал 8 ротора напрессованы полюса и стальная втулка, образующие магнитную систему ротора. Между полюсами находится обмотка возбуждения ротора. Концы ее припаяны к медным контактным кольцам 5, также напрессованным на вал. Ротор вращается в двух шариковых подшипниках, заправленных смазкой на весь срок службы генератора. Сердечник статора набран из пластин электротехнической стали. На внутренней стороне его имеются 36 пазов, изолированных фторопластовой пленкой. В пазах уложена трехфазная обмотка статора.

На крышке / генератора закреплен узел, состоящий из регулятора 12 напряжения и щеткодержателя. Через щетки 13 ток подводится к обмотке возбуждения. Регулятор напряжения микроэлектронный, малогабаритный, неразборный и нерегулируемый. Выпрямительный блок, закрепленный на крышке /, собран из шести кремниевых вентилей типа ВА-20 и расположен в выпрямительном блоке 2.

Для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в бортовой сети, а также для снижения радиопомех установлен конденсатор 7.

При включении зажигания ток от аккумуляторной батареи поступает в обмотку возбуждения ротора. Магнитный поток вращающегося, ротора пересекает витки обмоток статора, и в них индуцируется переменный ток, который затем выпрямляется в блоке 2. Когда напряжение, вырабатываемое генератором, станет больше напряжения аккумуляторной батареи, ток от генератора идет на зарядку батареи и на питание потребителей системы электрооборудования. В обмотку возбуждения генератора в это время ток поступает тоже от генератора, а не от аккумуляторной батареи.

С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя и ротора генератора напряжение генератора возрастает. При высокой частоте вращения, когда напряжение генератора превышает 14 В, регулятор 12 напряжения запирается, и ток через обмотку возбуждения не проходит. Затем напряжение генератора уменьшается, регулятор отпирается, и ток снова поступает в обмотку возбуждения. Чем выше частота вращения ротора, тем дольше регулятор находится в запертом состоянии и, следовательно, тем ниже напряжение на выходе генератора.

Важными элементами системы электрооборудования автомобиля являются осветительные приборы, обеспечивающие возможность движения в условиях плохой видимости (ночью, в тумане и т.д.): передние фары, передние и задние габаритные фонари, передние и задние указатели поворота, фонари освещения номерного знака, плафоны освещения салона, лампы освещения приборов, моторного отсека и багажника.

Звуковая сигнализация осуществляется с помощью специальных устройств — звуковых сигналов.

На автомобилях «ВАЗ-2108» и -2109» установлено по одному сигналу с рупором, который выполняет роль резонатора. Это сигнал тонального типа. Тон звука зависит от толщины мембраны и конфигурации рупора. На корпусе такого сигнала имеется регулировочный винт, позволяющий изменять силу и частоту звучания.

Потребителями электроэнергии на автомобилях являются также радиоприемник, прикуриватель и т. п. Так, на автомобиле «АЗЛК-2141» устанавливается всеволновый радиоприемник (или магнитола) «Былина-207В-07» или «Былина-211» и два широкополосных громкоговорителя. Прикуриватель с нагревательным элементом в виде спирали исключает применение открытого огня (спичек, зажигалки) при закуривании в салоне, что повышает пожарную безопасность автомобиля.

1. Общее устройство автомобиля

2. Общее устройство и рабочий цикл двигателя

3. Кривошипно-шатунный механизм

4. Газораспределительный механизм

5. Система охлаждения

6. Масла и смазки, применяемые в автомобилях

7. Система смазки

1. Горючая смесь для карбюраторного двигателя

2. Принцип работы простейшего карбюратора

3. Устройство и работа карбюратора

4. Система питания дизельного двигателя

5. Система питания двигателя от газобаллонной установки

6. Подача топлива, очистка воздуха, подогрев горючей смеси