03.04.2017
"Що таке пусковий струм акумулятора і стартера. Який сили струм потрібен для пуску дизельного двигуна?"
Вибираючи акумулятор, покупці завжди звертають увагу на величину його пускового струму. Деякі вважають, що саме такий струм і буде споживати стартер, якщо застосувати цю модель АКБ.
В електричному ланцюзі АКБ -стартер акумулятор має свій внутрішній опір (2-9 мОм), з'єднувальні дроти і клеми мають опір (0,003 Ом), і сам стартер (електромотор постійного струму) також має внутрішній опір (в спокої незначне, а в момент обертання на порядок вище). Стартер, клеми, проводи й є резисторами обмежують струм акумулятора в ланцюзі. На стартере - "резисторі" відбувається і падіння напруги. У потужних дизельних стартерів Rвн невисока (6-10 мОм), у стартерів для бензинових моторів більше (20-30мОм). Зазвичай опір стартера і силових проводів в 1,5-2 рази повинно перевищувати внутрішній опір акумулятора. Це потрібно для того щоб напруга при пуску не опускалося нижче 9 Вольт, а значить не порушувалася робота ЕБУ, датчиків, виконавчої електроніки авто, крім цього щоб на стартер не подавався занадто високий струм. Як видно з осцилограми рис.2 на початку пуску (стартер тільки починає обертання і майже не має R опору) струм в ланцюзі 360 Ампер і напруга в цей момент 8 Вольт. Якби не було ніякого опору проводів і стартера, то був би зафіксований струм 450 Ампер і напруга 7,2 Вольта. Потім електромотор стартера потужністю 0,8 кВт починає обертатися і його Rвн збільшується, струм в ланцюзі зменшується, а напруга зростає. Якщо не враховувати початковий момент з 0 сек до 0,05 сек, то в нашому випадку пусковий струм на стартері 150-100 Ампер а напруга в цей момент (до початку роботи генератора авто) 10-11 Вольт.
На малюнку показана осцилограма напруги і струму, знята зі стартера, в момент пуску бензинового двигуна об'ємом 1,5 л. Акумулятор ємністю 60 Ач з пусковим струмом EN 450 А. В даному випадку пуск мотора зайняв 1,2 секунди. За цей час мотор встиг розкрутитися стартером до 200 об / хв. Червоний колір у графіку струму (од. Виміру Ампер). Синім кольором розфарбований графік напруги (од. Виміру Вольт).
Для початку самостійної роботи двигуна автомобіля необхідно створити йому початкову або пускову частоту обертання, т. Е. Запустити двигун. Пускова частота обертання залежить від типу двигуна: 40 - 70 об / хв - для бензинових двигунів і 100-200 об / хв - для дизельних. Отже для запуску потрібно розкрутити вал мінімум до швидкості 40 об / хв в бензиновому двигуні і до 100 об / хв в дизельному. Сучасні стартери розкручують колінчастий вал до швидкості 180 об / хв протягом секунди.
Струм, який потрібен для запуску мотора за допомогою стартера, називається пусковим. Струм написаний на етикетці АКБ називають струмом холодної прокрутки. ТХП це максимальний струм акумулятора, коли в ланцюзі враховується тільки внутрішній опір АКБ. У розрядженою або старої батареї R вн. вище, а значить ТХП нижче. Пусковий струм завжди буде менше, ніж струм холодної прокрутки, так як в електричний ланцюг додаються 2 опору: силових проводів і стартера. Ось чому важливо стежити за чистотою клем і станом з'єднань силових проводів. "Додатковий" опору в системі АКБ -стартер погіршать пуск.
На графіку характеристики стартера призначеного для запуску двигунів ВАЗ 2101-2107 номінальною потужністю 1,6 кВт. На графіку показані залежності частоти обертання, потужності і моменту від споживаного струму. Умовні позначення: М-момент стартера, Р-потужність стартера, n-обороти якоря стартера, U-напруга, I - струм холодної прокрутки. Зі схеми видно, що на холостому ходу у стартера максимальні оберти, але крутний момент і потужність дорівнюють нулю. І при повному гальмування якоря струм і момент зростають, а потужність дорівнює нулю. Для хорошого пуску (в цьому прикладі) повинні дотримуватися умови: момент обертання стартера повинен бути вище моменту опору двигуна, при цьому обороти стартера повинні перевищувати в 10-20 разів обороти запуску двигуна, напруга повинна бути близько 9-10 Вольт і струм холодної прокрутки у батареї 450-550А. З графіка також можна зрозуміти, що установка на ВАЗ -2107 АКБ зі струмом холодної прокрутки 700А і вище не поліпшать запуск двигуна. Так само установка маленької АКБ з ТХП 300А зробить пуск мотора утрудненим.
На рис 4 характеристики стартера потужністю 0,9 кВт. Стартера такої потужності заводять бензинові мотори об'ємом до 1,6 л на багатьох сучасних авто. У різних моделей характеристики відрізняються, але в цілому вони збігаються.
Стартера для бензинових моторів мають потужність 0,8-1,4 кВт, а для дизельних 2 кВт і більше. Потужність стартера вказується з розрахунку споживаного струму при холостому ході 4000 об / хв. Номінальний струм стартера потужністю 1 кВт - 80 Ампер, а 2 кВт - 160 Ампер. Найбільше енергії необхідно витратити на подолання стану спокою мотора. У момент запуску вал стартера гальмується навантаженням (запускаються двигуном). На практиці, стартер на початку пуску (соті частки секунди) споживає струм який в 7-10 разів може перевищувати номінальний, потім десяті частки секунди струм перевищує номінальний в 2-4 рази. Потім стартер, набравши обертів, продовжує "крутити" споживаючи свій номінальний струм. Через 0,8-1,2 секунди справний двигун вже заведений. Наприклад, для запуску справного бензинового мотора 1,5 л. стартером потужністю 1кВт пусковий струм - в середньому 150 Ампер. Пусковий струм для дизельного двигуна 1,5 л. - 300 А (стартер 2кВт).
При тестуванні стартерів застосовують навантаження опору, при якій вал стартера повністю загальмовується і пусковий струм досягає максимального значення.
Для стартера потужністю 1 кВт max пусковий струм 700 А, а для дизельного стартера 2,4 кВт max I пусковий = 1500 Ампер.
Гарячий - холодний пуск двигуна. "Гарячий" мотор, в якому в форсунках є паливо, свічки сухі, а масло розігріте до робочої температури запуститься в короткий проміжок часу, іноді менше ніж за секунду. Зимовий ранковий пуск, буде довшим так як опір обертанню вала замерзлого мотора буде вище (більш в'язке масло).
Зі збільшенням струму, який подається на електродвигун стартера, підвищується нагрів обмоток. Велика перевантаження високим пусковим струмом призводить до перегріву обмоток електродвигуна стартера, і виникає небезпека виходу з ладу. Виробники стартерів не рекомендують використовувати спроби пуску довше 10 секунд. Перерви між запусками мотора не повинні бути коротше 1 хвилини. Система охолодження у стартерів ... відсутня.
Сила струму запуску стартера прямо залежить від величини навантаження на валу - в основному від об'єму двигуна і його ступеня стиснення - компресії. Навантаження гальмує розкрутку стартера до номінальних обертів і вихід на номінальну внутрішній опір, яке знизить силу струму. На величину навантаження впливає тип мотора: бензиновий або дизельний, його стан, вік, конструкція. Виходячи зі знань величини пускового струму в вашому автомобілі, набагато простіше вибрати відповідну стартера батарею.
Пусковий струм (струм холодного прокрутити), який вказаний на автомобільному акумуляторі - це ток який повністю заряджена АКБ зможе подавати протягом 30 сек. Пусковий ток автомобільного акумулятора залежить від загальної площі його електродів. На практиці, батарея з великою кількістю пластин, а як наслідок більшої ваги і більшого розміру володіє великим струмом холодного прокрутити.
Важливо! Якщо акумулятор розряджений або старий або неправильно підібрана пара "акумулятор-стартер", то під час пуску двигуна напруга в мережі опуститься нижче 7-8 Вольт. У цьому випадку можливі порушення іскроутворення або перезавантаження ЕБУ (або відключення), внаслідок чого пуск не відбудуться. Комп'ютерна діагностика електрообладнання : АКБ, стартера, генератора мотор-тестером.
Автомобільний стартер являє собою пристрій, що складається з двигуна постійного струму, механізму зчеплення-розчеплення, редуктора і системи управління. Механізм зчеплення-розчеплення та редуктор зазвичай називають приводом стартера.
Стартер призначений лише для короткочасних циклів використання 10-30 сек.
PS У сучасних автомобілях, де двигуном, кпп, іншими агрегатами повністю управляє електроніка важливо не допускати при старті мотора падіння напруги нижче рівня необхідного для коректної роботи електроніки. Тому сьогодні на перший акумулятори з більш високими характеристиками і пускового струму в тому числі. Однак акумулятор - стартер повинні складати узгоджену пару. Для потужного 2,4 кВт стартера не підійде акумулятор 50Ач з пусковим струмом 400А. Внутрішній опір такій АКБ буде вище ніж опір стартера і силових проводів, тобто напруга при пуску буде нижче 7-8 Вольт тобто недостатнє для розкрутки якоря стартера до оборотів при яких він зможе запустити дизель, а слабкий струм не зможе створити необхідний момент.
Не найкращий варіант установка потужного 100 Ач акумулятора з Rвн близько 3 мОм на авто зі стартером 0,8 кВт (Rвн 30мОм). Струм холодної прокрутки акумулятора 950 Ампер буде вище в 1,5 рази максимально допустимого пускового струму (max. 600 Ампер) стартера і в 3 рази вище його "робочого" пускового струму 250-300А. У такому тандемі через надмірні електродинамічних зусиль в перші 0,01 сек механізми стартера будуть піддаватися раптової механічної навантаженні подібної до удару. Крім того обмотка якоря надмірно перегріється і швидше за все стартер прослужить мало.
Який сили струм потрібен для пуску дизельного двигуна?
