ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Записать паспортные данные испытываемого стартера (тип, номинальные параметры: мощность, частоту вращения, момент, ток).

 

 

2. Снять электромеханические характеристики стартера.

2.1. Определить ток, частоту вращения, напряжение батареи и падение напряжения в цепи питания стартера в режиме холостого хода, когда Мс = 0.

2.2. Определить 8…10 промежуточных точек электромеханических характеристик стартера при изменении частоты вращения от 5000 до 300 мин -1. Рабочие точки характеристики рекомендуется выбирать по шкале тахометра или амперметра, регулируя нагрузочный момент балансирной

машины лабораторным автотрансформатором Т и реостатом RЯ. Выключение стартера при исследовании одного режима не должно превышать 3…5 с.

2.3. Определить ток и момент стартера, напряжение на батарее и падение напряжения в цепи питания стартера при полном торможении якоря, когда nc= 0.

Результаты эксперимента занесены в таблицу 3.1.

 

 

№ опыта	Опытные значения параметров
Nc, мин -1	Мс, Н・м	Ic, А	Uб, В	ΔUпр, В	ΔUм, В
		0,5
		1,5
				4,5
		2,5		5,5
		3,5		6,5
				6,5
				10,7

Опытные значения параметров электромеханических характеристикстартера. Таблица 3.1.

 

 

3. Построить на одном графике электромеханические характеристики стартера: Uб, Uc, Uт,Pэм, nс, Mс, Pс, ηс = f (Iс).

Построение характеристик и необходимые расчеты проводить в указанной ниже последовательности.

3.1. Из точки на оси абсцисс, соответствующей току полного торможения стартера Iст, восстановить перпендикуляр до пересечения с прямой Uс(Iс), и точку пересечения (Ucт, Iст) (рис. 3.2) соединить с началом координат. Отрезки ординат, заключенные между прямыми Uс(Iс) и Uт(Iс),

есть противо – ЭДС стартера Ес.

3.2. Построить по опытным данным скоростную nс(Ic) и моментную Мс(Ic) характеристики стартера.

3.3. Разбить участок оси абсцисс между точками Iсх и Iст на 8…10 равных интервалов. При расчёте параметров (п №4)берутся данные с кривых nс(Ic) и Мс(Ic) для каждого значения тока в интервале от Iсх до Iст.

4. Для каждого значения тока, указанного в пункте 3.3, рассчитать:

 

мощность, развиваемую аккумуляторной батареей

Рб=Uб Iс, Вт,

где Uб – напряжение батареи определяется из графика Uб(Iс);

 

Потери мощности в цепи стартера (проводах и «массе»)

Рц=Iс∙∆Uc, Вт

 

мощность, потребляемую стартером

Рэл =UcIc, Вт,

где Uс – напряжение на стартере определяется из графика Uс(Iс)

 

электромагнитную мощность, развиваемую стартером

Рэм = Ес Iс, Вт;

 

Мощность на валу стартера

Рс = Мс nс / 9,55, Вт;

где Мс и nс – параметры стартера, взятые с кривых Мс(Ic) и nс(Ic) для

каждого значения тока в интервале от Iсх до Iст;

 

КПД стартера

ηс = 100Рс / Рэл, %.

 

Результаты расчета заносим в таблицу 3.2.

 

Ток стартера Ic, А
Рб, Вт
Рэл, Вт
∆Pц, Вт
Рэм, Вт
Рс, Вт
К.П.Д.
Rc, Ом

Таблица 3.2. Результаты расчета мощностных характеристик аккумуляторной батареи и стартера

 

 

5. Построить на отдельном графике в одном масштабе мощностные характеристики аккумуляторной батареи и стартера Рб, Рэл, Рэм, Рс = f (Ic). При токе, соответствующем максимуму полезной мощности, рассчитать баланс мощностей. Мощность батареи принять за 100%. Результаты

расчета свести в таблицу.

6. Найти частоту прокручивания коленчатого вала двигателя от

испытываемого стартера.

6.1. Привести частоту вращения и момент стартера к коленчатому

валу двигателя, пользуясь формулами:

nc′ = nc / iдc; Мс′ = Мi iдc ηz,

где nc, Мс – параметры стартера из табл. 3.2;

iдc – передаточное число зубчатой передачи шестерни стартера –

венец маховика двигателя (равно 15);

ηz – КПД зубчатой передачи (принять равным 0,9).

Результаты расчета свести в таблицу.

6.2. Построить механическую характеристику стартера, приведенную

к валу двигателя Мс′ (nc′).

6.3. Совместить полученную механическую характеристику стартера, приведенную к валу двигателя, с характеристиками момента сопротивления двигателя Мд (nд), взятыми с рис. 3.3. Определить частоту прокручивания коленчатого вала двигателя, которая соответствует точкам

пересечения характеристик Мд (nд) и Мс′ (nc′).

 

СТАРТЕРЫ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Двигатель внутреннего сгорания начинает самостоятельно рабо­тать при условии, что его коленчатый вал вращается с определенной (пусковой.) частотой, при которой обеспечивается нормальное проте­кание процессов смесеобразования, воспламенения и сгорания топли­ва. Пусковая частота вращения карбюраторных двигателей состав­ляет 40—50 об/мин. У дизелей необходимо вращать коленчатый вал с большей частотой (100—250 об/мин), так как при медленном вра­щении сжимаемый воздух не нагревается до необходимой температу­ры, и топливо, впрыснутое в камеру сгорания, не воспламеняется.

Устройством, обеспечивающим вращение коленчатого вала с пус­ковой частотой, является стартер. При прокручивании двигателя стартер должен преодолеть момент сопротивления, создаваемый силами трения и компрессией, а при включении — и момент инерции вращающихся частей двигателя. Составляющие, которые определяют развиваемый стартером крутящий момент, зависят от литража и конструкции двигателя, числа цилиндров, степени сжатия, вязкости масла и частоты вращения.

Стартер состоит из электро­двигателя постоянного тока, меха­низма привода и механизма управ­ления. Конструкция электродвига­телей почти одинакова у всех стар­теров. Они изготовляются четырехполюсными. Наиболее часто применяются электродвигатели последовательного возбуждения. Недостатком этих двигателей яв­ляется значительная частота вра­щения якоря в режиме холостого хода. При.этом возрастают цент­робежные силы, действующие на якорь, и может произойти его разрушение (разнос). Для уменьшения частоты вращения якоря в режиме холостого хода применяют электродвигатели сме­шанного возбуждения.

Передача крутящего момента от стартера к коленчатому валу осуществляется через шестерню, находящуюся в зацеплении с зубча­тым венцом маховика. Для увеличения крутящего момента на колен­чатом валу применяется понижающая передача с передаточным чис­лом 10-15.

Шестерня стартера должна находиться в зацеплении с зубчатым венцом только во время пуска двигателя. Для этого шестерня и вал электродвигателя снабжены шлицами, которые допускают осевое перемещение шестерни по валу для сцепления и расцепления ее с зубчатым венцом маховика. Перемещение шестерни в современных стартерах осуществляется электромагнитным реле, подвижной сер­дечник которого через рычаг передает на шестерню осевое усилие. Работой электромагнитного реле управляет водитель.

После пуска частота вращения коленчатого вала достигает 1000 об/мин. Если при этом вращение будет передаваться на якорь стартера, его частота вращения повысится до 10 000—15 000 об/мин. Даже при кратковременном увеличении частоты вращения якоря до такой величины (пока водитель не отключит стартер) возможен раз­нос якоря. Для предохранения якоря стартера от разноса усилие от вала якоря к шестерне привода у большинства стартеров передается через муфту свободного хода. Муфта обеспечивает передачу крутя­щего момента только в одном направлении — от вала якоря к махо­вику.

На современных автомобилях применяют стартеры (рис. 35) с электромагнитным включением и дистанционным управлением. Прин­цип работы стартера заключается в следующем. При замыкании контактов выключателя 1 по обмотке 2 электромагнита протекает ток и якорь электромагнита втягивается, а соединенный с ним рычаг 3 перемещает шестерню 4. Одновременно якорь давит на пластину 5, которая в момент ввода шестерни в зацепление с венцом маховика замыкает контакты 6. Ток через замкнутые контакты 6 поступает в обмотку 7 электродвигателя и якорь начинает вращаться.

После пуска двигателя водитель выключателем 1 разрывает цепь обмотки 2. Под действием пружины размыкаются контакты 6 и шес­терня 4 возвращается в исходное положение.