Назначение и способы пуска

12/07/2011 в 11:09

Двигатели внутреннего сгорания независимо от принципа осуществления рабочего цикла во время пуска нуждаются в предварительном раскручивании коленчатого вала до определенной частоты вращения.

Для пуска двигателя следует его коленчатый вал привести во вращение от постороннего источника энергии и заставить вращаться с такой частотой, которая обеспечила бы необходимые условия для нормального наполнения, сжатия, смесеобразования и воспламенения горючей смеси. Эта частота вращения (пусковая частота вращения коленчатого вала) зависит от типа и конструкции двигателя, способа смесеобразования, температуры поступающего воздуха и самого двигателя.

Компактную камеру сгорания имеют карбюраторные двигатели с верхним расположением клапанов и клиновидной камерой сгорания, у которой сокращено расстояние между местом, где происходит воспламенение рабочей смеси, и наиболее удаленным участком камеры сгорания. Это способствует снижению тепловых потерь и облегчению пуска двигателя.

Лучшими пусковыми свойствами обладают дизели с меньшей поверхностью камеры сжатия и высокой степенью сжатия. Хорошо запускаются дизели с непосредственным впрыском, несколько хуже с вихревым смесеобразованием и очень трудно предкамерные дизели. Существенное влияние на условия пуска оказывает топливоподача. Чем выше давление впрыска в момент достижения дизелем пусковой частоты вращения, тем лучше распыливается топливо и легче пуск. В этом отношении удобны форсунки закрытого типа.

При запуске двигателя надо преодолеть сопротивления, вызванные трением и работой всех механизмов, систем двигателя, и сопротивление сжимаемого воздуха в цилиндре. Причем у холодного двигателя требуется большее усилие для проворачивания коленчатого вала, чем у прогретого. При недостаточно быстром вращении коленчатого вала ухудшается смесеобразование, а также уменьшаются давление и температура сжимаемого воздуха. Давление снижается вследствие пропуска воздуха или горючей смеси из цилиндра в картер через неплотности в кольцах, не имеющих в период пуска достаточного количества смазки. Температура воздуха или горючей смеси понижается главным образом с уменьшением давления и охлаждением его при соприкосновении с холодными стенками камеры сгорания. Температура воздуха в конце сжатия в дизеле может оказаться настолько низкой, что впрыскиваемое топливо не воспламенится.

Пусковое устройство карбюраторного двигателя должно обеспечивать вращение коленчатого вала с частотой 50-75 об/мин. Пусковая частота вращения для большинства дизелей должна быть 100- 200 об/мин (для быстроходных с непосредственным впрыском - 125, для предкамерных со свечами накаливания и вихревой камерой -150, для предкамерных без свечей накаливания - 200). Снижение пусковой частоты вращения дизеля допускается при использовании дизельных топлив с высокими цетановыми числами и низкими температурами самовоспламенения.

В зависимости от источника энергии, используемой при пуске, различают следующие способы пуска двигателей внутреннего сгорания:

от руки проворачиванием вала пусковой рукояткой; вспомогательным карбюраторным двигателем; сжатым воздухом (подачей в цилиндр сжатого воздуха или сжатых выхлопных газов двигателя); электрическим стартером, питающимся от аккумуляторной батареи, или присоединенным к двигателю генератором, выполняющим роль электродвигателя, с подводом энергии от электрической сети. В некоторых случаях для повышения надежности пуска применяют два пусковых устройства, например некоторые двигатели запускают от руки и электростартером или с помощью сжатого воздуха и электростартера.

Пуск от руки с помощью рукоятки применяется у карбюраторных и дизельных двигателей. Для карбюраторных двигателей он является резервным, на некоторых легковых автомобильных двигателях высокого класса пуск рукояткой вообще не предусмотрен.

Пуск от руки используют только для дизелей малой мощности (до 19 кВт) в агрегате при цилиндровой мощности не выше 7,3 кВт. Пуск дизеля производят вращением или раскачиванием маховика, или с помощью специальной пусковой рукоятки и храповика, ввернутого в торец коленчатого, а чаще распределительного вала. Так как передаточное отношение шестерен коленчатого и распределительного валов 112, вращение пусковой рукояткой распределительного вала при 65-70 об/мин обеспечивает требуемую частоту вращения коленчатого вала дизеля (130-150 об/мин).

Если у дизеля имеются декомпрессионное устройство и свечи накаливания, пуск от руки становится возможным при значительно большей агрегатной мощности - до 30-37 кВт. Декомпрессионное устройство служит для облегчения проворачивания коленчатого вала. С помощью этого устройства в период такта сжатия полость цилиндра сообщается с атмосферой и воздух из цилиндра выталкивается поршнем наружу.

Пуск дизеля с декомпрессионным устройством осуществляется следующим образом. Раскручивают от руки коленчатый вал при включенном декомпрессионном устройстве и выключенной подаче топлива. Как только частота вращения коленчатого вала достигнет пусковой, выключают декомпрессионное устройство и включают подачу топлива. При этом коленчатый вал дизеля с маховиком продолжает вращаться по инерции с большой частотой, происходит сжатие воздуха и воспламенение рабочей смеси.

Как правило, пуск от руки у дизелей мощностью до 30-37 кВт является дублирующим (резервным), предусмотренным на случай выхода из строя основной пусковой системы. Дизели указанной мощности трудно пускать от руки, для этого требуется затратить много времени и преодолеть значительное сопротивление.

Еще по теме

  • Устройство элементарного карбюратора. Общие сведения.
    Система топливоподачи карбюраторных двигателей состоит из топливного бака, топливного насоса, одного или двух фильтров, топливопроводов и карбюратора. В карбюраторных двигателях основная часть процесса приготовления горючей смеси осуществляется вне цилиндра в особом приборе - карбюраторе. В карбюраторе топливо дозируется, распыливается, частично испаряется и перемешивается с воздухом. Образующаяся в карбюраторе горючая смесь[..]
  • Дизели 6415/18 и газовые двигатели 6ГЧ15/18
    Дизели 6415/18 (рис. 170) - четырехтактные, вертикальные, ше-стицилиндровые. Двигатели имеют блочную на все шесть цилиндров головку и отъемный блок цилиндров, который крепится анкерными 5олтами 4 к верхнему картеру 5. Картер выполнен из двух частей, отлитых из чугуна, которые соединяются шпильками. Плоскость разъема картера совпадает с осью коленчатого вала двигателя. В[..]
  • Остов двигателя
    Остов двигателя образуют его неподвижные детали, внутри которых размещается кривошипно-шатуннып механизм. К остову также крепятся все агрегаты вспомогательных систем. Остов двигателя состоит из фундаментной рамы, картера или станины, цилиндров и их головок. Все части жестко соединены между собой и составляют единую систему . Детали остова воспринимают усилия от давления газов[..]