En forbrændingsmotor af nogen art genererer ikke drejningsmoment, når den er stationær. Før det begynder at virke, skal det drejes op med en ekstern strømkilde. I praksis bruges følgende muligheder:
Den bruges ved start af små motorer . På påhængsmotorer og motorsave trækker de i et kabel viklet omkring et svinghjul eller starttromle (den såkaldte " rebstarter "); på motorcykler bruger de et skarpt fodtryk på en speciel håndtag ( kickstarter ); på knallerter - pedalkørsel af en cykeltype; på biler - de drejer krumtapakslen med starthåndtaget (klok) (blandt chauffører, kaldet den "skæve starter"). Der findes også et fjederstartsystem [1] , som er blevet erstattet af kickstartere overalt i moderne motorer. Muskelstyrke er altid tilgængelig og afhænger ikke af batteriernes opladning osv. Denne startmetode er dog ikke særlig bekvem at bruge; oftere bruges det som backup. På moderne biler er brugen af en "skæv starter" som regel slet ikke fastsat. Blandt andet er den "skæve starter" ekstremt traumatisk, hvis den bruges forkert. Erfarne bilister anbefaler ikke at dække starthåndtaget med en børste med en modsat tommelfinger . Alle fingre skal være på samme side af håndtaget.
Der er også manuelle inertistartere , hvor et lille svinghjul drejes af håndtaget (gennem en step -up gearkasse ) , og når det lagrer den nødvendige mængde kinetisk energi, er dette svinghjul forbundet til krumtapakslen på motoren, der startes gennem en reduktionsgearkasse. Denne metode giver dig mulighed for at øge startkraften og ikke skabe overdreven kraft på starthåndtaget. Sådanne startere blev installeret på nogle traktorer, nogle eksempler på pansrede køretøjer, stempelflymotorer og små marinedieselmotorer, inklusive redningsbådsmotorer .
I lang tid var den manuelle metode den vigtigste til at starte flystempelmotorer - alle kender optagelserne af kronikken, når krumtapakslen på en flymotor drejes ved at trække propellen med hånden . Denne metode ophørte med at blive brugt med en stigning i motorernes kraft, da muskelstyrken simpelthen ikke var nok til at dreje akslen på en tung og kraftfuld motor, ofte også udstyret med en gearkasse .
Manuelle startere er enten aftagelige (efter start er de adskilt fra motoren, som på Ural og Druzhba motorsave ), og ikke-aftagelige (de fleste moderne kompakte motorer). Startkablet kan vikles på en tromle med en returfjeder og en skraldemekanisme, eller det kan vikles på den ydre kant af svinghjulet og flyve af det (gamle påhængsmotorer, traktorstartere, stationære motorer af typen ZiD-4.5 ).
Den mest bekvemme måde. Ved start drejes motoren af en kollektorelektromotor - en jævnstrømsmaskine drevet af et startbatteri ( efter start genoplades batteriet fra en generator, der roteres af hovedmotoren). Ved lave temperaturer mister de almindeligt anvendte syrebatterier strøm, deres startkapacitet falder (hovedsageligt på grund af et fald i hastigheden af kemiske reaktioner ), og viskositeten af olien i smøresystemet stiger. Derfor er det svært og nogle gange umuligt at starte motoren om vinteren. I nærværelse af et elektrisk netværk er det i dette tilfælde muligt at starte fra en netværksstartenhed (næsten ubegrænset strøm).
Automotive startmotorer har et specielt design med fire børster, som giver dig mulighed for at øge ankerstrømtætheden og startkraften.
Når starteren er tændt, tilføres en elektrisk strøm (gennem koblingsrelæet, ellers vil kontakterne i tændingskontakten brænde ud) til relæets tilbagetræksvikling ( solenoide ). Solenoidkernen trækkes tilbage og går gennem et led i indgreb med startmotorens gear med ringhjulet (stort gear ) på svinghjulet. Startrelæet lukker derefter , skifter strøm til magnetventilens holdespole og forbinder starteren med batteriet. Relæets kontaktgruppe giver en meget stor startstrøm - hundredvis af ampere [2] ) Efter start af forbrændingsmotoren afbryder frihjulet ( bendix ) ankerakslen fra svinghjulets krone . Efter at have slukket for starteren, vender bendix tilbage til sin oprindelige position. På gamle biler (for eksempel GAZ-69 , GAZ-63 ) var der intet trækkraftrelæ ( solenoide ), føreren tændte for starteren med en pedal på førerhusets gulv [3] .
På køretøjer med benzinforbrændingsmotorer er den nominelle spænding af det indbyggede netværk 12 volt , kraftige dieselmotorer, der kræver øget startkraft, har som regel et netværk med en spænding på 24 volt med en ens startstrøm, giver dobbelt så meget strøm og halvt så meget energitab i kontaktpar og i ledninger. På biler produceret i første halvdel af det 20. århundrede blev der brugt en spænding på 6 (6,3) volt (deraf glødetrådsspændingen i langt de fleste radiorør, der var direkte drevet fra det indbyggede netværk).
24-volts batterier er ikke masseproducerede, vægten af rummelige 12-volts batterier nærmer sig grænsen for menneskets fysiske evner, for eksempel vejer et 6ST-190 (KAMAZ) tørbatteri 58 kg, og der er brug for 12 liter elektrolyt .
På biler, varevogne og lette lastbiler med små dieselmotorer bruges 12-volts startere (dette er ganske nok).
At starte en dieselmotor, selv med relativt lav effekt, kræver et betydeligt energiforbrug. Til deres radikale reduktion bruges et mellemled - en start-ICE, den såkaldte "starter", som har en meget lavere effekt; denne metode bruges på mange typer tungt udstyr og traktorer . Startmotoren er normalt karbureret totaktsmotor , dens effekt er omkring 8-10% af hovedmotorens effekt. På trods af "arkaismen" og nogle gener giver denne metode næsten 100% pålidelig lancering under de mest vanskelige forhold. Traktoren eller enheden kan betjenes langt fra befolkede områder, hvor det ikke er muligt at overvåge batteristatus. Startmotoren er inkluderet i væskekølesystemet; i koldt vejr giver den forvarmning af hovedmotoren. Selve hjælpemotoren startes enten manuelt eller af en elektrisk starter med lille (i forhold til den, der kræves for at starte hovedmotoren) effekt - for eksempel startes AM-01 dieselmotoren ved hjælp af en starter, der har en starter på samme type som MeMZ-968 motoren. Hvis startmotoren startes manuelt, er batteriets tilstedeværelse og tilstand slet ikke signifikant ("startere" har magnetisk tænding ). Efter start og opvarmning af kølevæsken er "starteren" forbundet til hovedmotorens svinghjul med en friktionskobling eller manuelt styret bendix. Samtidig er startmotoren designet til en tilstrækkelig lang drift under belastning. For eksempel kan den sovjetiske PD-10 (motorscootermotor med en vandkappe ved cylinderen og en tilsvarende monteringsflange) rulle krumtapakslen på en dieselmotor kontinuerligt i 10 minutter. Ulemperne ved et sådant startsystem er: traktorførerens behov for at forlade førerhuset for at starte motoren under en mekanisk start med fare for, at traktoren kolliderer med traktorføreren på tidspunktet for start af hovedmotoren, hvis gearet er ikke slukket i transmissionen, den obligatoriske tilstedeværelse af en separat forsyning af benzin-olieblanding til at drive løfteraketten. Startmotorer blev mest udbredt i USSR, da en betydelig mængde dieseludstyr blev drevet under vinterforhold.
Efterhånden som traktormotorer, elektriske startere og batterier blev forbedret, begyndte brugen af startmotorer at falde, og siden begyndelsen af 2000'erne er det praktisk talt forsvundet.
En type startmotor er en turbostarter, som har fundet anvendelse på gasturbinemotorer, men som også bruges på nogle stempel, for eksempel stjerneformede marinedieselmotorer fra Zvezda-fabrikken. Det er en lille gasturbinemotor med en fri turbine forbundet via et reduktionsgear og en frakoblet kobling til krumtapakslen på den motor, der startes. Fordelene ved turbostartere er kompakthed, lav vægt, høj effekt, intet behov for batterier eller startcylindre med høj kapacitet. For eksempel er turbostarteren TS-21, som kun har en vægt på 70 kg med gearkasse, i stand til at starte en dieselmotor med en kapacitet på op til 5000 hk. Med. Massen af det elektriske eller pneumatiske startsystem for en sådan motor vil være flere tons. Ulemper - lav pålidelighed sammenlignet med el- og luftstartsystemer og behovet for en separat tank med let brændstof (petroleum eller benzin) til turbostarteren.
Højtrykstrykluft bruges til to måder at starte store dieselmotorer på diesellokomotiver , skibe og pansrede køretøjer .
1. Direkte start med trykluft. Det blev meget brugt i stempelflyvning, og er nu almindeligt på marine dieselmotorer og diesellokomotiver med hydraulisk transmission. I cylindrene er der udover de sædvanlige indsugnings- og udstødningsventiler arrangeret yderligere startventiler. Startfordeleren forsyner dem med komprimeret luft i rækkefølgen af cylindrene, skubber stemplerne, luften spinder motoren. Tryklufttanke genopfyldes enten fra kompressoren drevet af hovedmotoren, når den kører, eller fra en tredjepartskilde. I henhold til kravene i det russiske flodregister er tilstedeværelsen af en pneumatisk start obligatorisk for marinemotorer med en effekt på over 200 kW.
2. Starter med en aggregeret pneumatisk starter. Stempel- og turbostartere bruges som direkte erstatninger for elektriske startere på standardmotorer. Tidligere var denne metode den vigtigste til at starte kraftige stempelmotorer i luftfarten ( ASh-82 ), hovedsagelig på grund af udstyrets kompakthed og lave vægt, og også på grund af fraværet af en dødelig afhængighed af en pålidelig start på staten af batteriet. For eksempel udvikler en turbinestarter med en størrelse på ~12x28 cm, forbundet til et standard 6-atmosfærisk pneumatisk system ifølge producenten, effekt op til 22 kilowatt [4] .
En bil (som en motorcykel) med manuel gearkasse kan startes ved at flytte den med gearet indkoblet på enhver mulig måde - ved at trække den med en anden bil, eller ved at skubbe den med dine hænder (dette kaldes "start fra pusheren" ), eller ved at rulle den ned ad en skråning med koblingen udkoblet . Efter at have nået en vis hastighed, aktiveres koblingen jævnt. Men med denne metode er der en vis sandsynlighed for transmissionsfejl, især når olien fryser, hvilket er jo højere, jo lavere gearet er indkoblet; i manualerne til betjening af mange biler er der et forbud mod en sådan start. Fabrikanter anbefaler heller ikke denne startmetode for biler udstyret med katalysatorer på grund af muligheden for, at uforbrændt brændstof kommer ind i katalysatoren, efterfulgt af overophedning og fejl. Det er umuligt at starte en bil med automatgear fra en pusher med meget sjældne undtagelser, da momentomformeren kun fyldes fra oliepumpen, når motoren kører, og drejningsmomentet vil ikke blive overført fra hjulene gennem automatgearet. Undtagelserne er LiAZ-677- bussen og Mercedes-Benz W124, hvor automatgearet indeholder en oliepumpe, den ene af to, der opererer fra gearkassens udgangsaksel og ved bugsering skaber et tilstrækkeligt tryk til at tænde for væskekoblingerne og overføre drejningsmoment fra udgangsakslen til motoren.
En variation af den første metode er manuel afvikling af et af bilens drivhjul (for eksempel ved hjælp af et opviklet kabel), tidligere hængt ud med en donkraft med et af de øverste gear indkoblet, handsker skal bruges til at beskytte hænderne . Metodens hovedtræk er muligheden for at starte motoren af føreren alene. Det andet hjul er på jorden, men rotation vil ikke blive overført til det på grund af differentialet .
Når batteriet er lavt, er det muligt at forbinde til batteriet i en anden bil (dette kaldes " lys op "). Det anbefales at gøre dette, når donorbilens motor ikke kører, så dens elektroniske system ikke svigter. Betjeningen giver mening, hvis motoren, der startes, og dens generator er i god stand.
For at starte motoren efter en kort nedlukning blev der foreslået en svinghjulsopbevaring : drejet op af motoren under kørslen, det giver dig derefter mulighed for at starte motoren uden at aflade batteriet.
Inden for luftfart og andre områder har en inertistarter fundet betydelig anvendelse med en foreløbig spin-up af svinghjulet med hånden gennem en gearkasse eller fra en laveffekt elektrisk eller pneumatisk motor. En manuel inertistarter gjorde det muligt at starte motorer med en kapacitet på flere hundrede liter af en eller to personer. Med. uden dekompression; især lanceringen af de berømte tyske kampvogne " Tiger " og " Panther " blev suppleret med en sådan starter .
Lanceringen af flystempel- og gasturbinemotorer er mulig under flyvning under autorotation . Det modgående flow drejer motorakslen gennem propellen eller turbinen, mens akselhastigheden øges nok til at sikre start. Start i autorotation er den eneste måde at starte motoren på under flyvningen, hvis startsystemet svigter. Det er umuligt at starte fra autorotation af helikoptermotorer på grund af tilstedeværelsen af et frihjul i transmissionen og turbopropmotorer med en fri turbine. For at autorotere et stempel eller en klassisk turbopropmotor skal propellen have et delvist fjersystem.
Det tyske firma Bosch offentliggjorde i 2000 resultaterne af eksperimenter for at undersøge muligheden for direkte (uden ekstern rulning) start af en benzinmotor med direkte brændstofindsprøjtning. Den nederste linje er denne: i en tomgangsmotor med 4 eller flere cylindre i en af cylindrene, er stemplet i begyndelsen af slaget. Ved at kende krumtapakslens position kan du beregne luftvolumen i denne cylinder, injicere den nødvendige dosis brændstof der og sætte ild til den med en gnist. Stemplet begynder at bevæge sig og roterer krumtapakslen. Yderligere udvikler processen sig som en lavine, og motoren starter. Eksperimentet blev betragtet som vellykket, men ifølge Bosch-ledelsen er Direct Start stadig langt fra at blive brugt på produktionsbiler. Fra mindst 2022 er der ingen information om den praktiske anvendelse af Direct Start.
Nogle motorer fra begyndelsen af det 20. århundrede havde et lignende startsystem: først blev motoren drejet manuelt, indtil en af cylindrene var fyldt med en brændbar blanding, derefter blev der påført en gnisttændingsimpuls og med en vellykket kombination af omstændigheder , begyndte motoren at arbejde [5] . Selvstart var også muligt i oliemotorer : hvis der var en frisk blanding i cylinderen under opvarmningen af brænderen, så startede motoren som regel efter dens flash, selvom rotationsretningen var uforudsigelig. Mazdas i-stop stop og genstart-system sparer ligesom andre lignende systemer cirka 10 % brændstof ved at standse køretøjets motor i tomgang. Men i modsætning til andre systemer, der bruger en starter til at genstarte motoren, genstarter i-stop-systemet motoren ved at sprøjte en brændstofblanding ind i en af cylindrene og derefter tænde den. Men interessant nok er starteren stadig med til at starte motoren, selvom den ikke bærer hovedbelastningen. Og selvom motoromdrejningstallet ved start holdes af startmotoren, ligger i-stop specificiteten her netop i, at motoren næsten udelukkende kører på flashenergi. Starteren hjælper simpelthen med at starte og "vride".
Gasser fra en squib kan bruges til at starte motoren. Den originale version, kendt fra begyndelsen af det 20. århundrede på stationære motorer og traktorer, sørgede for tilførsel af pulvergasser direkte ind i stempelmotorcylinderen [6] , og patronen (normalt en blank jagtpatron) kunne antændes af en slag fra en almindelig hammer. Et senere design, som dukkede op i 1930'erne i luftfarten, var et stempel drevet af pulvergasser, som drejede motorens endeskralde (den såkaldte Coffman starter ) med translationsbevægelse gennem en skrueaksel. En pyrostarter er stadig obligatorisk for redningsbådsmotorer , da der i en ekstrem situation muligvis ikke er andre energikilder om bord til start. Der er også pyrostartere på nogle snescootermotorer .
For motorer med gnisttænding er problemet med strømforsyning til tændingssystemet på starttidspunktet også relevant. Automotive generatorer med uafhængig excitation kan ikke fungere uden en ekstern DC-kilde, derfor starter for eksempel motorcykler " IZH " og " Ural " ikke, når batteriet er afladet , selvom starten er lavet af en kickstarter, ikke en elektrisk starter. Dette problem løses ved at bruge en generator med excitation fra permanente magneter (som på Minsk- og Voskhod -motorcyklerne og alle moderne lette motorkøretøjer) eller magnetos , som giver strøm med det samme, men sådanne generatorer har mindre effekt. Problemet bliver meget svagere ved brug af elektronisk tænding , men det er heller ikke i stand til at arbejde med et helt afladet batteri. Det betyder, at selv med en roterende motor (for eksempel en bugseret bil), vil der ikke være nogen gnist.
I dieselmotorer, hvor det forstøvede brændstof under driftsforhold antændes af luft opvarmet ved kompression i cylinderen, bruges gløderør ofte til at forenkle koldstart - lavmodstandsspiraler inde i forbrændingskammeret, opvarmet af strøm fra batteriet indtil motoren opnår stabil drift.
Udover problemer med tændingssystemets energi er der også et problem med blandingsdannelse ved start af en kold motor. Ved lave temperaturer fordamper brændstoffet dårligt. For at forhindre udtømning af arbejdsblandingen indføres forskellige startanordninger i kraftsystemet (en luftspjæld i karburatoren; en float drukner på ældre motorcykler; en ekstra brændstoftilførselsventil med en nedlukningsforsinkelse efter start) eller indsprøjtningen øges . Ikke-fordampet overskydende benzin kommer ind i cylindrene i form af dråber, der sætter sig på kolde indre overflader. Brændstof kan "oversvømme" tændrøret , hvilket får strøm til at lække gennem den våde tændrørsisolator og dermed ingen overslag eller væsentlig svækkelse af gnisten. Benzin, der strømmer ned af cylinderens vægge, skyller oliefilmen væk, som allerede er utilstrækkelig efter parkering, hvilket forårsager meget mærkbar yderligere slid på CPG'en , op til slid på stemplerne.
I moderne biler sørger producenten ofte for en "udrensnings"-tilstand af cylindrene, hvor den aktive forsyning af brændstof stopper, og stemplernes drift frigør volumenet fra overskydende brændstof. For at bruge denne tilstand er det nødvendigt at trykke gaspedalen helt ned og begynde at rulle starteren. Nogle motorcykler har en dekompressorventil på cylindrene til dette formål .
For at starte motoren ved lave temperaturer bruges forskellige "startvæsker" baseret på ether , kendt for sin flygtighed (kogepunkt 34 ° C) og let antændelse. En sådan væske sprøjtes fra en aerosoldåse ind i indsugningsmanifolden lige før et startforsøg. På de nordlige og militære versioner af nogle biler installeres etherindsprøjtningssystemet regelmæssigt ved opstart.
Smøresystemet ved opstart, især en kold motor, har også problemer. Ved de første omdrejninger fungerer motordelene stort set uden tvangssmøring, indtil olietilførselskanalerne er fyldt, og der dannes olietåge i krumtaphuset. Det udskiftelige oliefilter har en kontraventil, der forhindrer olie i at dræne fra kanalerne på parkeringspladsen; rettidig udskiftning af filteret er også vigtigt ud fra et synspunkt om at bevare egenskaberne af ventilgummiet. I koldt vejr tykner olien, og pumpen begynder ikke umiddelbart at forsyne den fuldt ud. Derfor kan der forekomme afskrabninger af hovedgnidningsparrene med en skarp tilførsel af "gas" umiddelbart efter starten. For at undgå dette fænomen, på store og komplekse motorer, bruges nogle gange en foreløbig booster elektrisk pumpe, der fungerer parallelt med den vigtigste. Almindelige motorer til biler og motorcykler skal simpelthen startes i overensstemmelse med producentens anvisninger, og i tilfælde af problemer skal du ikke "gas", så snart den "griber", men juster motoren og eliminer de opdagede fejl.
For at lette start ved minusgrader, samt for at forhindre frysning af kølevæsken (især vand) under et langt stop, kan en startforvarmer installeres på motoren . Dens termiske effekt er som regel et par kilowatt, hvilket giver mulighed for en rimelig tid (ca. en halv time) til at bringe temperaturen på blokken, før opstart, tæt på den, der er i drift. Oftest er det en autonom automatiseret kedel inkluderet i kølesystemet med en brænder, der bruger samme brændstof som selve motoren; på parkeringspladsen spiller også rollen som en autonom varmelegeme. Den kan også være elektrisk - separat eller indbygget direkte i cylinderblokken (i sidstnævnte tilfælde er en ekstra cirkulationspumpe ikke nødvendig), drevet af en ekstern strømforsyning. Der kendes en variant med en varmeveksler, der modtager varme, herunder lavtemperatur-spildvarme, fra et centraliseret varme- eller dampsystem i en virksomhed. En forvarmet motor letter ikke kun start, men reducerer også radikalt startslid (på grund af eliminering af brændstofkondensering på cylindervæggene og driften af smøresystemet med det samme med olie af normal temperatur og viskositet), hvilket under nordlige forhold har en afgørende betydning. effekt på motorens holdbarhed, og selv i tempererede klimaer kan meget vel retfærdiggøre omkostningerne ved at installere og drive varmeren. Det skal huskes, at automatiseringen af en autonom kedel bruger omkring 10-30 watt strøm fra batteriet - dette kan være kritisk under langt arbejde på parkeringspladsen.