Jaké otáčky jsou potřebné pro nastartování motoru?
Před něco málo přes sto lety se auta začala vybavovat speciálním zařízením pro spouštění motoru bez použití svalové síly – elektrickým startérem. Přečtěte si o tom, co je moderní startér do auta, jak funguje a funguje, stejně jako jeho hlavní poruchy v tomto článku.
Historie startéru automobilu
První vozy měly vážnou nevýhodu – obtížnost startování motoru. Auta se dlouhou dobu startovala ručně, pomocí pověstné křivé rukojeti, která způsobila zranění a zranění mnoha a mnoha řidičům. Již v roce 1899 byla navržena myšlenka elektrického startéru, ale v té době nebyla vyvinuta kvůli nedostatečnému rozvoji technologie.
První řádně fungující elektrický startér byl instalován v roce 1912 na sériový vůz Cadillac Model Thirty. Byl to startér vytvořený již v roce 1911 americkým vynálezcem Charlesem Ketteringem (který za mnoho let své činnosti vytvořil mnoho vynálezů, které tvořily základ moderního automobilového průmyslu). Na elektrické startéry se tehdy pohlíželo s nedůvěrou a i Henry Ford jimi začal své vozy vybavovat až v roce 1920!
Až do roku 1916 však automobily nepoužívaly samostatné startéry, ale univerzální zařízení dva v jednom – startér a generátor. V roce 1916 další americký inženýr Vincent Hugo Bendix vybavil startér jím vynalezenou volnoběžnou spojkou (dodnes se jmenuje Bendix), která zajišťovala snadné odpojení startéru od motoru při startování. To umožnilo oddělit startér a generátor a v moderních autech jde o nezávislá zařízení.
Navzdory šíření elektrických startérů až do 1980. let XNUMX. století mnoho automobilů (a téměř všechny nákladní automobily) zahrnovalo možnost nastartovat motor pomocí kliky. V dnešní době se vyrábí velmi spolehlivé a kvalitní startéry, takže startování motoru klikou je extrémně vzácné.
Startovací zařízení
Většina automobilových startérů – osobních i nákladních, domácích i zahraničních – má přibližně stejný design.
Startér je založen na stejnosměrném elektromotoru, který ve skutečnosti při startování otáčí klikovým hřídelem motoru. Na hřídeli elektromotoru je ozubené kolo a jednosměrná spojka (volnoběžka, nebo bendix) a ozubené kolo se může volně pohybovat po hřídeli – to je nutné pro spojení a rozpojení ozubeného kola s věncem setrvačníku.
Na skříni startéru je umístěno trakční relé, jehož jádro (kotva) je pákovým mechanismem spojeno s převodem elektromotoru. Pro připojení a odpojení startéru od setrvačníku motoru je nutné trakční relé. Na zadní straně jádra je kontaktní deska (diskový kontakt) relé startéru – pomocí tohoto relé je přiváděno napětí z baterie do motoru spouštěče. Když je startér vypnutý, jádro trakčního relé je pružinou vytlačeno ze solenoidu a zataženo, když relé prochází proudem.
Konstrukčně se startér skládá ze tří bloků: válcového pouzdra elektromotoru, válcového pouzdra trakčního relé menšího průměru (na jeho zadní straně jsou kontakty startovacího relé – obvykle dva šrouby s maticemi) a pouzdra pohonného mechanismu – je v něm umístěno pákový mechanismus a ozubené kolo s nájezdem.spojka.
Startovací kolo a věnec setrvačníku tvoří převodovku, jejíž převodový poměr závisí na typu motoru. Elektrický startér různých automobilů se točí frekvencí 1500–5000 ot./min, ale pro nastartování benzínových motorů je třeba klikovým hřídelem protočit dvakrát až třikrát při frekvenci 40–50 ot./min a dieselové motory při 80–250 ot./min. Při spouštění motoru se klikový hřídel otáčí frekvencí nad 1000 ot./min, takže startér může přijímat nadměrný točivý moment (až 30 tisíc ot./min nebo více) a selhat. Aby se tomu zabránilo, používá se jednosměrná spojka (Bendix), která při příliš rychlém otáčení odpojí ozubené kolo od hřídele elektromotoru.
Provoz startéru
Obecně platí, že práce startéru sestává z následujícího.
Když se motor nastartuje (klíčkem zapalování, tlačítkem nebo povelem alarmu), sepne se relé startéru (nezaměňujte s relé nainstalovaným na startéru) a napájí trakční relé. Když je jádro trakčního relé zataženo, táhlo tlačí ozubené kolo (a spojku) dopředu podél hřídele a přivádí je do záběru s kroužkem setrvačníku. Zajímavostí je, že v tomto případě se ozubené kolo nejen posouvá dopředu, ale také mírně roluje podél osy, což zajišťuje, že jeho zuby zapadnou mezi zuby ozubeného věnce.
Kontaktní deska připevněná k zadní části jádra současně uzavírá relé startéru – přes něj je napětí z baterie přiváděno do elektromotoru startéru, který několikrát protočí klikový hřídel motoru. Pokud je vše v pořádku, motor se nastartuje do 2–5 sekund.
Při nastartování motoru se vypne startér (to se děje buď pouhým posunutím klíčku zapalování z krajní polohy do střední polohy, nebo automaticky), pružina nainstalovaná v trakčním relé posune ozubené kolo pryč od věnce setrvačníku. Také při spouštění motoru, dokud se ozubené kolo nevzdálí od ozubeného věnce, jednosměrná spojka zabraňuje přenosu točivého momentu ze setrvačníku na startér.
Při vypnutí startéru se aktivuje blokovací relé – zabrání startéru při běžícím motoru. Blokovací relé se aktivuje při dosažení určitého napětí na výstupních svorkách generátoru.
Hlavní technické vlastnosti startéru
Startér se vyznačuje několika hlavními parametry:
— napájecí napětí (obvykle odpovídá napětí palubní sítě vozidla);
– Frekvence otáčení;
– Aktuální spotřeba;
– Napájení.
Zvláštní pozornost by měla být věnována spotřebě proudu startéru a jeho výkonu. Při startování motoru zažívá startovací elektromotor enormní zatížení a během pár sekund jím prochází proud 500 až 1000 ampérů v závislosti na typu motoru. Výkon dodávaný startérem během této doby se může pohybovat od 1 (osobní automobily) do 9 (nákladní automobily a speciální vybavení) kW. A protože je startér napájen z baterie, musí poskytovat požadovaný proud – tato schopnost se odráží v takovém parametru baterie, jako je studený startovací proud (neboli startovací proud), a nesmí být menší než doporučený pro daný model auta. . Jinak motor prostě nenastartuje.
Základní závady startéru
Poruchy startéru okamžitě přitahují pozornost – všechny nakonec vedou buď k obtížnému startování motoru, nebo dokonce k nemožnosti jej nastartovat. Existuje několik hlavních typů poruch, které lze rozpoznat podle vnějších projevů, především podle rychlosti otáčení startéru. Tyto poruchy jsou uvedeny v tabulce:
| Porucha | Možný důvod | Náprava |
|---|---|---|
| Při zapnutí zapalování je startér tichý | Vybití baterie nebo porucha | Vyměňte nebo nabijte baterii |
| Nedostatek kontaktu mezi vinutím a komutátorem startéru, vadný komutátor kotvy | Vyměňte vadné díly | |
| Spínač seřízení převodovky je vadný | ||
| Porucha trakčního relé | ||
| Přerušení “hmoty” | Zajistěte spolehlivý kontakt se zemí s motorem. | |
| Nízká rychlost startéru | Vadné relé nebo průchodky | Vyměňte vadné díly |
| Přerušené nebo nespolehlivé kontakty v systému elektrického spouštění motoru | Zajistěte spolehlivost kontaktů, vyměňte svorky nebo vodiče | |
| Nedostatečný kontakt mezi kartáči a komutátorem startéru | Zajistěte spolehlivý kontakt kartáčů s komutátorem | |
| Přerušení “hmoty” | Zajistěte spolehlivý kontakt se zemí s motorem | |
| Klikový hřídel se neotáčí, ačkoli startér funguje normálně | Opotřebené ozubené kolo nebo kroužek setrvačníku, porucha jednosměrné spojky | Vyměňte vadné díly |
| Po nastartování motoru se startér nevypne | Zkrat v relé, vadná skupina kontaktů zapalovacího systému | Vyměňte vadné díly |
Poruchy mohou být také určeny proudem protékajícím startérem v okamžiku spuštění:
| Operace kotvy | ||
|---|---|---|
| Kotva se otáčí nízkou rychlostí | Kotva se neotáčí | |
| Síla proudu | Rovná se 0 | Přerušený obvod v obvodu spouštěče (ve vinutí kotvy, v trakčním relé, v budicím vinutí). |
| Méně než přijatelné | Znečištění nebo spálení kontaktů v jednotce kartáč-kolektor, v trakčním relé atd. | |
| Normální | Zkrat na kostru (v držáku kartáče, ve vinutí kotvy, v kontaktních šroubech trakčního relé, v budicím vinutí). | |
| Výše přijatelné | Zkrat mezi závity vinutí kotvy. Mechanické poškození: opotřebení nebo znečištění ložisek, nesouosost kotvy, nedostatek mazání atd. | |
