Kolik ampérů potřebuje startér?
Při výběru baterie kupující vždy věnují pozornost velikosti jejího startovacího proudu. Někteří se domnívají, že přesně toto je proud, který startér spotřebuje, pokud se použije tento model baterie.
V elektrickém obvodu baterie – startéru má baterie svůj vnitřní odpor (2-9 mOhm), propojovací vodiče a svorky mají odpor (0,003 Ohm) a vlastní spouštěč (stejnosměrný elektromotor) má také vnitřní odpor ( v klidu nevýznamné a v okamžiku rotace o řád vyšší). Startér, svorky, vodiče jsou odpory, které omezují proud baterie v obvodu. Dochází také k poklesu napětí na startovacím „rezistoru“. U výkonných dieselových startérů je Rin nízký (6-10 mOhm), u startérů pro benzínové motory je vyšší (20-30 mOhm). Obvykle by měl být odpor startéru a napájecích vodičů 1,5-2krát větší než vnitřní odpor baterie. To je nezbytné, aby napětí při spouštění nekleslo pod 9 voltů, což znamená, že není narušen provoz ECU, senzorů a výkonné elektroniky vozu, a navíc není přiváděn příliš vysoký proud. startér. Jak je patrné z oscilogramu na obr. 2 na začátku startu (startér se teprve začíná otáčet a nemá téměř žádný odpor R), proud v obvodu je 360 Ampér a napětí je v tuto chvíli 8 Voltů. . Pokud by dráty a startér nekladly odpor, byl by zaznamenán proud 450 A a napětí 7,2 V. Poté se startovací elektromotor o výkonu 0,8 kW začne otáčet a jeho Rin se zvyšuje, proud v obvodu klesá a napětí se zvyšuje. Pokud nezohledníme počáteční okamžik od 0 s do 0,05 s, pak v našem případě je startovací proud na startéru 150-100 Ampér a napětí v tomto okamžiku (než začne pracovat generátor automobilu) je 10-11 Voltů.
Obrázek ukazuje oscilogram napětí a proudu odebraného ze startéru v okamžiku nastartování 1,5litrového benzínového motoru. Baterie má kapacitu 60 Ah se startovacím proudem EN 450 A. Startování motoru v tomto případě trvalo 1,2 sekundy. Za tuto dobu se motor stihl se startérem vytočit až na 200 otáček. Aktuální graf je červený (jednotka Ampere). Graf napětí (jednotka Volt) je zbarven modře.
Pro zahájení nezávislého provozu motoru automobilu je nutné pro něj vytvořit počáteční nebo startovací rychlost, tj. nastartovat motor. Startovací rychlost závisí na typu motoru: 40 – 70 ot./min u benzínových motorů a 100-200 ot./min u vznětových motorů. Pro nastartování je tedy potřeba vytočit hřídel minimálně na 40 otáček za minutu u benzínového motoru a až na 100 otáček za minutu u naftového motoru. Moderní startéry roztáčí klikový hřídel na rychlost 180 otáček za minutu během vteřiny.
Proud potřebný k nastartování motoru pomocí startéru se nazývá startovací proud. Proud uvedený na štítku baterie se nazývá studený startovací proud. TCR je maximální proud baterie, když se v obvodu bere v úvahu pouze vnitřní odpor baterie. S vybitou nebo starou baterií R ext. vyšší, což znamená nižší TCP. Startovací proud bude vždy menší než studený startovací proud, protože do elektrického obvodu jsou přidány 2 odpory: silové vodiče a startér. Proto je důležité sledovat čistotu svorek a stav připojení silových vodičů. „Dodatečný“ odpor v systému baterie-startér zhorší start.
V grafu jsou uvedeny charakteristiky startéru určeného ke spouštění motorů VAZ 2101-2107 o jmenovitém výkonu 1,6 kW. V grafu je znázorněna závislost rychlosti otáčení, výkonu a točivého momentu na spotřebě proudu. Legenda: M – moment startéru, P – výkon startéru, n-závitů kotvy startéru, U-napětí, I – studený startovací proud. Diagram ukazuje, že při volnoběhu má startér maximální otáčky, ale točivý moment a výkon jsou nulové. A když je kotva plně zabrzděna, proud i točivý moment se zvětší a výkon je nulový. Pro dobrý start (v tomto příkladu) musí být splněny následující podmínky: točivý moment startéru musí být vyšší než moment odporu motoru, přičemž otáčky startéru musí být 10-20x vyšší než startovací otáčky motoru , napětí musí být asi 9-10 Voltů a studený startovací proud musí být baterie 450-550A. Z grafu také můžete pochopit, že instalace baterie se studeným startovacím proudem 2107A nebo vyšším na VAZ-700 nezlepší startování motoru. Také instalace malé baterie s THP 300A ztíží startování motoru.
Obrázek 4 ukazuje charakteristiky spouštěče 0,9 kW. Startér tohoto výkonu nastartuje benzínové motory do 1,6 litru v mnoha moderních autech. Různé modely mají různé vlastnosti, ale obecně jsou stejné.
Startéry pro benzínové motory mají výkon 0,8-1,4 kW a pro dieselové motory 2 kW a více. Výkon startéru je indikován na základě aktuální spotřeby při volnoběžných otáčkách 4000 ot./min. Jmenovitá spotřeba proudu 1 kW startéru je 80 A a 2 kW je 160 A. Většina energie musí být vynaložena na překonání stavu zbytku motoru. V okamžiku startování je startovací hřídel brzděna zátěží (startovaným motorem). V praxi startér na začátku startu (setiny sekundy) spotřebuje proud, který může být 7-10krát vyšší než jmenovitý proud, poté v desetinách sekundy proud, který je 2-4krát vyšší než jmenovitý proud. Poté startér, který získal rychlost, pokračuje v „otočení“ a spotřebovává svůj jmenovitý proud. Po 0,8-1,2 sekundy je již nastartován provozuschopný motor. Například pro nastartování pracovního 1,5litrového benzínového motoru. se startérem 1 kW je startovací proud průměrně 150 Ampér. Startovací proud pro dieselový motor 1,5 l. — 300 A (startér 2 kW).
Při zkoušení spouštěčů se používá odporové zatížení, při kterém se hřídel spouštěče zcela zablokuje a rozběhový proud dosáhne maximální hodnoty.
Pro 1 kW startér je max. startovací proud 700 A a pro 2,4 kW dieselový startér je max. startovací proud = 1500 A.
Horký – studený start motoru. „Horký“ motor, ve kterém je palivo ve vstřikovačích, zapalovací svíčky jsou suché a olej je zahřátý na provozní teplotu, se spustí během krátké doby, někdy za méně než sekundu. Ranní startování v zimním období bude delší, protože odpor proti otáčení zamrzlé hřídele motoru bude vyšší (více viskózní olej).
Se zvýšením proudu dodávaného do startéru se zvyšuje zahřívání vinutí. Velké přetížení vysokým rozběhovým proudem vede k přehřátí vinutí startéru a hrozí porucha. Výrobci startérů nedoporučují pokusy o spouštění delší než 10 sekund. Přestávky mezi starty motoru by neměly být kratší než 1 minuta. Chladicí systém pro startéry. nepřítomný.
Startovací proud startéru přímo závisí na zatížení hřídele – především na objemu motoru a jeho kompresním poměru. Zátěž brání startéru v roztočení na jmenovité otáčky a dosažení jmenovitého vnitřního odporu, což sníží proud. Velikost zatížení je ovlivněna typem motoru: benzínový nebo naftový, jeho stavem, stářím, konstrukcí. Znalost velikosti startovacího proudu ve vašem autě výrazně usnadňuje výběr správné startovací baterie.
Startovací proud (studený startovací proud), který je indikován na autobaterii, je proud, který dokáže dodat plně nabitá baterie do 30 sekund. Startovací proud autobaterie závisí na celkové ploše jejích elektrod. V praxi má baterie s velkým počtem desek a v důsledku větší hmotnosti a větší velikosti vyšší studený proud.
Důležité! Pokud je baterie vybitá nebo stará nebo je nesprávně zvolen pár „baterie-startér“, pak při nastartování motoru klesne napětí v síti pod 7-8 voltů. V tomto případě mohou nastat problémy s generováním jisker nebo se může ECU restartovat (nebo vypnout), v důsledku čehož nedojde ke spuštění. Počítačová diagnostika elektrických zařízení: baterie, startér, generátor pomocí motortesteru.
Automobilový startér je zařízení sestávající ze stejnosměrného motoru, mechanismu vypínání spojky, převodovky a řídicího systému. Mechanismus vypínání spojky a převodovka se obvykle nazývají pohon startéru.
Startér je určen pouze pro krátkodobé použití v cyklech 10-30 sekund.
PS U moderních automobilů, kde je motor, převodovka a další jednotky kompletně řízeny elektronikou, je důležité, aby při startování motoru nekleslo napětí pod úroveň potřebnou pro správnou funkci elektroniky. Proto jsou upřednostněny baterie s vyšší charakteristikou a také startovacím proudem. Baterie a startér však musí tvořit sladěný pár. Baterie 2,4Ah se startovacím proudem 50A není vhodná pro výkonný 400kW startér. Vnitřní odpor takové baterie bude vyšší než odpor startéru a napájecích vodičů, tzn. Napětí při spuštění bude nižší než 7-8 voltů, tzn. nedostačující k roztočení kotvy spouštěče na otáčky, při kterých dokáže nastartovat vznětový motor, a slabý proud nebude schopen vytvořit požadovaný točivý moment.
Instalovat výkonnou 100 Ah baterii s Rin cca 3 mOhm na auto se startérem 0,8 kW (Rin 30 mOhm) není nejlepší varianta. Proud studeného startování 950 A baterie bude 1,5krát vyšší než maximální přípustný startovací proud (max. 600 A) startéru a 3krát vyšší než jeho „pracovní“ startovací proud 250-300A. V takovém tandemu budou v důsledku nadměrných elektrodynamických sil v prvních 0,01 sekundy spouštěcí mechanismy vystaveny náhlému mechanickému zatížení podobnému nárazu. Navíc se nadměrně přehřívá vinutí kotvy a s největší pravděpodobností startér dlouho nevydrží.
Pro někoho může být nečekaným odhalením jmenovitý výkon startéru jejich auta. A z toho vypočítaný počet ampérů potřebných ke spuštění motoru je příjemným překvapením. Je možné při výběru baterie nebo startovacího zařízení ušetřit peníze tím, že se budete spoléhat na jmenovitý proud startéru?
Jedním z nejdůležitějších parametrů každé baterie je studený startovací proud. Jedná se o proud, který je baterie schopna dodat do zátěže při okolní teplotě minus 18 stupňů. A pro pokročilé majitele automobilů se právě tento údaj stává nejdůležitějším při výběru nové baterie. Ale dnes, kdy i domácí baterie zdražily na 5–6 tisíc rublů, je většina automobilových nadšenců nucena šetřit peníze a při nákupu náhradních dílů si odmítají vybrat „nejlepší dostupné“.
V dnešní době je to vzácné auto, dokonce i subkompakt, které má základní baterii se studeným startovacím proudem menším než 400 ampérů. A častěji než ne, zejména u modelů automobilů, které výrobci nazývají „přizpůsobené pro Rusko“. Takové baterie jsou vybaveny automobily s motory o objemu 1,2 – 1,6 litru. Avšak i s baterií nastavenou na nulu (uvažte, BEZ standardní baterie) lze snadno použít lithium-iontové boostery se špičkovým proudem pouze 300 ampér a jmenovitým proudem dokonce 150 ampér.
Řekněme si více: když jsme testovali subkompaktní startovací posilovač se špičkovým proudem 300 ampér a jmenovitým proudem 150 ampér, původně navržený výrobcem pro motory do 1,6 litru, snadno jsme s ním startovali dvoulitrové motory. Samozřejmě porušili pokyny, ale pustili nás dovnitř a sebevědomě! A to může vést běžného člověka k domněnce, že je někde klamán.
A vyvstane otázka: pokud je 300ampérový gadget o velikosti smartphonu více než dostatečný i pro nastartování dvoulitrového motoru, proč potřebujete startovací proud 500 ampér ze standardní baterie automobilu s 1,6 -litrový motor v tomto případě? A jeden z našich pečlivých čtenářů se dokonce chopil jednoduché aritmetiky a došel k závěrům, které ho překvapily.
Popis každého startéru vždy obsahuje výkonový parametr na typovém štítku. U většiny osobních automobilů se pohybuje v rozmezí od 800 do 1500 wattů. To není vůbec tajné číslo – lze to vidět v popisu startéru na téměř všech hlavních stránkách pro objednávání náhradních dílů a ještě více na zdrojích výrobců.
Náš čtenář našel vlastnosti startéru pro svou docela oblíbenou a oblíbenou Kia Rio – obsahují údaj 0,9 kW. To je 900 wattů. A po vydělení výkonu ve wattech palubním napětím 12 voltů obdržel proud spotřeby startéru: 900/12 = 75 ampér.
Sedmdesát pět zesilovačů, celkem sedmdesát pět! – radoval se. A my, blázni, se při nákupu baterie zaměřujeme především na studený startovací proud, vybíráme model s větším množstvím! U levných baterií s kapacitou cca 55-60 ampérhodin je to 400-450 ampér, u drahých a kvalitních baterií se stejnou kapacitou a rozměry – 600-650 ampér. Standardní baterie Rio z výroby má parametry 60 ampérhodin a 440 ampérů startovacího proudu. Ale proč to všechno, když startér potřebuje jen 75? Dobře, s přihlédnutím k mrazivým zimám ať je to 100. Ale i v tomto případě může být baterie 2-3krát lehčí, skladnější a tedy levnější než ta, která je nyní pod kapotou. Ušetříte na nákupu nové baterie a kdo se trápí sportovní jízdou, může ušetřit kila použitím baterie s výrazně nižší hmotností. Totéž platí pro startovací posilovače: pokud si náhle potřebujete koupit takový gadget, pro motory do tří litrů můžete bezpečně vzít ten s nejnižším výkonem a jeho energie bude stačit s velkou rezervou. Kompletní výhody, jedním slovem!
Taková úvaha je příjemná, ale bohužel mylná. Jakákoli učebnice elektromobilů (ve smyslu nikoli elektromobilů, ale elektromotorů a generátorů) nám říká: standardní mezinárodní systém pro označování výkonu elektromotoru (samozřejmě včetně startéru automobilu) zahrnuje indikaci spotřebované energie. volnoběh.
Výkon 900 wattů uváděný pro startér Rio (stejně jako jmenovitý výkon pro jakýkoli jiný startér) je výkon, který je spotřebován z baterie, pokud se startér sám otočí, žádné zatížení. Jinými slovy, startér Rio spotřebuje stejně vypočítaných 75 ampér, když leží v garáži na pracovním stole a je připojen dráty k baterii. A to bez zohlednění proudové spotřeby solenoidového relé (deset a půl ampéru, což by se mělo přidat na pětasedmdesát).
Navíc v okamžiku, kdy se rotor spouštěče začne pohybovat (opět bez zátěže), dojde ke krátkodobému rázu proudu, jedenapůlkrát většímu, než je jmenovitý provozní proud – našich notoricky známých 75 ampérů. To znamená, že na ručičce (nebo displeji) ampérmetru připojeného k obvodu startéru můžete vidět víceméně stabilní číslo „75“ až po úplném roztočení startéru.
V souladu s tím bude startér při zatížení ve formě klikového hřídele motoru vyžadovat zcela odlišný proud od baterie (standardní nebo posilovací), 2-3krát vyšší než jmenovitý, v závislosti na viskozitě oleje a okolním prostředí. teplota. Navíc ve skutečném autě, a ne v laboratorních podmínkách, se ke startovacímu proudu připočítává i celkový proud mnoha elektronických jednotek, které se po otočení klíčku zapalování zapínají (nebo prostě hromadně dotazují řídící jednotkou). Takže, bohužel, nebude možné vyjít s baterií se startovacím proudem dvakrát nebo vícekrát menším, než je jmenovitý proud a velikostí dvou pěstí.
Ale takhle jsem to chtěl!