Электронное управление стартером

Фирма Valeo разработала электронный выключатель, который может быть приспособлен к любому тину стартеров. Управление стартером будет поддерживаться блоком управления ECU. Электронный стартер включает в себя блокировочное реле, интегрированное в соленоид пускового реле. Это предотвращает запуск стартера, когда двигатель уже работает.

В выключатель Moiyr быть добавлены «интеллектуальные» свойства, чтобы улучшить комфорт, безопасность и срок службы:

♦ чтобы уловить точный момент начала запуска двигателя, крутящий момент стартера может быть оценен в режиме реального времени. Чтобы уменьшить износ и шум, производимый на фазе отпускания стартера, он должен отключаться мгновенно;

♦ тепловая защита элементов стартера позволяет провести их оптимизацию, чтобы уменьшить вес и обеспечить защиту от короткого замыкания;

♦ электрическая защита также уменьшает риск повреждения стартера от отказа системы или неправильной ее эксплуатации;

♦ управление током соленоида позволяет провести модернизацию механических частей, обеспечивая их плавное взаимодействие и

снижение веса.

Можно будет даже модифицировать эту систему применительно к существующим системам пуска.

Установка стартера

Как правило, стартеры устанавливаются в горизонтальном положении рядом с картером двигателя, чтобы приводная шестерня стартера входила в зацепление с маховиком или механизмом коробки передач.

Стартер может быть закреплен двумя способами: на фланце или на опорной раме. Установка на фланце - самый популярный способ, используемый на транспортных средствах малых и средних

размеров. В некоторых случаях добавляется кронштейн в задней части стартера, который уменьшает вибрацию. Стартеры больших транспортных средств часто монтируются на раме, но опять же используют метод фланцевого соединения, обычно фиксируемого по крайней мере тремя большими болтами. В обоих случаях стартеры должны иметь направляющую часть, чаше всего кольцевую выемку или выступ на приводе, и полочку на стороне двигателя, гарантирующую правильное их расположение относительно зубчатого венца маховика. Этот способ будет также гарантировать правильный зазор в зубчатой передаче и свободный выход из зацепления. На рис. 7.29 показан метод фланцевой установки, используемый для большинства стартеров легких транспортных средств.

Стартер создаст главную нагрузку на батарею автомобиля, и это отражается на сечении требуемого кабеля питания. При прохождении тока по любому кабелю потери мощности определяются по формуле PR. Чтобы уменьшать эти потери, нужно уменьшать ток или сопротивление. В случае стартера высокий ток является единственным способом обеспечить мощный крутящий момент, поэтому для стартера используется провод внушительного сечения, гарантирующего низкое сопротивление. Таким образом уменьшается падение напряжения и потери мощности. Максимально допускаемое падение напряжения на проводе стартера — 9,5 В на двенадцативольтовых системах и 1В па системах с напряжением 24 В. Ток короткого замыкания {начальный ток) для типичного автомобильного стартера составляет 500 А, а для очень мощных автомобилей может достигать даже 3000 А.

Управление системой запуска обычно осуществляется подпружиненным ключом-выключателем. Этот выключатель управляет током соленоида стартера, как правило, через реле. На транспортных средствах с автоматической коробкой передач выключатель селектора также будет прерывать эту цепь, чтобы предохранить двигатель от случайного запуска.

Автомобили, оснащенные, дизельным двигателем, могут иметь связь между схемой стартера и схемой для управления запальными свечами. Схема управлений может также включать реле таймера. На некоторых транспортных средствах запальные свечи задействуются положением выключателя, расположенным непосредственно перед положением запуска.

Резюме

За 80 с лишним лет принцип запуска двигателя автомобиля при помощи электромотора изменился мало. Конечно, двигатели стали намного более надежными и более долговечными. Интересно

отметить, что при среднем пробеге современный стартер используется в городских условиях движения приблизительно 2000 раз в год! Этот уровень надежности был достигнут за многие

годы научных исследований.

Примеры для изучения

Ford

Схема, показанная на рис. 7.30, - это схема транспортного средства, оборудованного механической или автоматической коробкой передач. Схема позволит стартеру работать только тогда, когда автоматическая передача находится в «парковочном» или

«нейтральном» положении. Аналогично в механической версии стартер будет работать только при нажатой педали сцепления.

Катушка реле стартера питается от положительной клеммы ключа запуска. Проводник заземления соединен с землей через соответствующий выключатель. Чтобы предотвратить работу стартера, когда двигатель запущен, модуль управления мощности

(ЕЕС V) управляет реле подключения земли. Резистор, присоединенный к катушке реле, уменьшает обратную э.д.с. Стартер в этом случае - стандартный электромотор с постоянными магнитами и с предустановкой зацепления.

Toyota

Стартер, показанный на рис. 7.31, был в эксплуатации в течение всего нескольких лет, но приводится в книге из-за его необычной конструкции. Приводная шестерня включает в себя нормальный узел зацепления, но смещенный в сторону от якоря. Привод к шестерне запуска осуществляется через передаточный механизм с отношением приблизительно 3:1. Муфта холостого хода

позволяет шестерне запуска свободно вращаться в том же направлении, что и якорь.

На каждом конце якоря и приводной шестеренке используются шарикоподшипники. Механизм

промежуточной передачи включает роликовый подшипник. Чтобы переместить приводную шестеренку в положение зацепления, соленоид действует на пружину и стальной шар. Используется

стандартная электрическая машина, которая имеет четыре щетки и четыре полюса.