Инерционный стартер что это

Инерционный стартер РИ

Инерционный стартер принадлежит к типу стартеров, непосредственно действующих на вал двигателя. Энергия, необходимая для проворачивания вала двигателя при запуске, предварительно аккумулируется в быстро вращающемся маховике, а затем через редуктор стартера, фрикционную муфту и механизм сцепления передается на хвостовик коленчатого вала, сообщая последнему необходимую для запуска угловую скорость. Для запуска двигателя маховик должен иметь число оборотов, равное 12 000—16 000 об/мин. Раскрутка маховика может производиться вручную или при помощи электромотора.

На рис.5.9 представлена кинематическая схема стартера РИ. Вращение рукоятки передается маховику через коническую пару и планетарную передачу, шестерню внутреннего зацепления и цилиндрическую пару. При этом общее передаточное число от рукоятки к маховику равно 1 : 152,3.

При раскрутке число оборотов рукоятки доходит до 68—79 об/мин. При раскрутке маховика от электромотора последний соединяется с маховиком непосредственно через муфту свободного хода. Муфта передает момент только от мотора к маховику. Как только число оборотов маховика превысит необходимое, муфта автоматически выключается.

Для раскрутки маховика употребляется электромотор мощностью 1,5 л с, который питается от аккумуляторной батареи в 24 в. Время раскрутки стартера от электромотора зависит от емкости аккумуляторной батареи и лежит в пределах 8—12 сек.

Передача движения от маховика к коленчатому валу мотора происходит через цилиндрическую пару, шестерню внутреннего зацепления, планетарную передачу, фрикционную муфту и храповик. При этом общее передаточное число от маховика к коленчатому валу равно 130,5 : 1.

Для соединения с мотором служит храповик, который включается после того, как число оборотов маховика достигнет нужной величины. Храповик имеет три зуба, которыми он сцепляется с такими же зубьями, только противоположно направленными, на хвостовике коленчатого вала или на приводном валике. Включение производится путем выдвижения храповика при помощи специальной рукоятки. При этом зубья храповика приходят в зацепление с зубьями коленчатого вала. Включение может быть ручное или при помощи реле при электрозапуске.

Между храповиком и редуктором стартера помещается фрикционная муфта. Муфта служит для ограничения величины крутящего момента, передаваемого стартером мотору при запуске. Муфта отрегулирована на крутящий момент, равный 95 ± 5 кгм, и в случае возникновения большего момента проскальзывает, предохраняя детали стартера от поломки.

Крутящий момент больше 95 ± 5 кгм возникает каждый раз при нормальном запуске, когда происходит мгновенное включение стартера к неподвижному мотору.

Фрикционная муфта состоит из 14 бронзовых и 14 стальных дисков, собранных в чередующемся порядке. Бронзовые диски соединены внешними шлицами с корпусом, получающим вращение от редуктора. Стальные диски соединены внутренними шлицами с корпусом механизма сцепления. Сжатие дисков осуществляется при помощи девяти спиральных пружин.

Стартер РИ предназначен для мотора М-25 и крепится на задней крышке мотора, но может быть использован и для других моторов, имеющих на задней крышке стандартный фланец.

При раскрутке маховика необходимо следить, чтобы храповики стартера и коленчатого вала не были соединены. Для этого в момент включения электромотора необходимо следить за лопастью винта. Если лопасть качается, то надо выключить мотор. Ни в коем случае нельзя производить раскрутку маховика при включенном храповике, так как это может привести к перегоранию обмоток электромотора.

Инерционный стартер является безотказно действующим устройством для запуска. Вес стартера с электрооборудованием (без аккумуляторной батареи) составляет около 21,5 кг.

Недостатком стартера является его сложность, что требует особого внимания при эксплуатации. Детали стартера работают с высокими нагрузками, в результате чего наблюдаются заедание дисков фрикционной муфты, износ зубьев храповика и частое загорание щеток электромотора.

Недостатком стартера является также то, что для пользования им необходимо иметь на борту самолета аккумуляторную батарею значительного веса.

Источник

Инерционные стартеры. Принцип работы

Во всех стандартных автомобилях требуется соединить стартер с зубчатым венцом маховика двигателя только на время запуска. Если бы связь оставалась постоянной, то чудовищная скорость, с которой запущенный двигатель стал бы вращать стартер, практически немедленно его бы разрушила.

Инерционный стартер применялся в течение более чем 80 лет, но теперь оказался ненужным. На рисунке показан стартер типа Lucas M35J. Эта четырехполюсная машина с четырьмя щетками использовалась на бензиновых автомобилях малых и средних размеров. Он способен создать крутящий момент до 9,6 Нм при максимальном токе 353 А. В стартере M35J использован торцевой коллектор и аксиально расположенные щетки. Магнитное поле создается обмоткой типа «волна», заземленной на корпус стартера.

Стартер взаимодействует с кольцевым венцом маховика посредством маленькой шестеренки. Зубчатая шестеренка и спиральный паз на валу якоря связаны резьбовым соединением так, что когда стартер приводится в действие (через реле), якорь заставляет винт вращаться в шестеренке. Шестеренка из-за инерции остается неподвижной и за счет винта, вращающегося внутри шестеренки, смещается и входит в зацепление с зубчатым венцом маховика.

Когда двигатель запускается и продолжает работать за счет собственной мощности, шестерня приводится в более быстрое вращение, чем крутится вал якоря. Это заставляет шестеренку скручиваться назад по спиральному пазу и выходить из зацепления с маховым колесом. Главная пружина действует как буфер, когда шестеренка в начале принимает крутящий момент запуска, и когда двигатель отбрасывает шестеренку назад из зацепления.

Одна из главных проблем этого типа стартеров была связана с агрессивной манерой вхождения в зацепление. Это приводило к тому, что механизм зацепления и кольцевой венец преждевременно изнашивались. В некоторых случаях шестерня стартера имела тенденцию выходить из зацепления при проворачивании вала двигателя до завершения запуска. Шестерня стартера была также подвержена частому загрязнению продуктами износа диска сцепления. Это усугублялось необходимостью обильно смазывать механизм шестеренки, что привлекало ещё больше пыли и, таким образом, шестеренка забивалась, мешая зацеплению.

Электродвигатель стартера с предварительной установкой зацепления в значительной степени преодолел указанные проблемы.

Источник

Инерционный стартер двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к транспортному машиностроению и служит для запуска двигателей внутреннего сгорания с большим рабочим объемом, имеющих элементы трансмиссии (большегрузные автомобили, сельскохозяйственная и строительная техника). В инерционном стартере, предназначенном для пуска двигателя, в качестве инерционной массы (маховика) используются элементы трансмиссии, а именно муфта сцепления и вал(ы) коробки передач, что позволяет применять для запуска двигателя как стартер, так и аккумулятор меньшей мощности (себестоимости), при этом достигается значительное увеличение пусковой частоты, что обеспечивает весьма надежный пуск двигателя, а также, в отличие от других инерционных систем, не занимает так называемое подкапотное пространство. Изобретение обеспечивает уменьшение массогабаритных и мощностных показателей стартера и аккумулятора с одновременным повышением пусковой частоты. 2 ил.

Изобретение относится к пусковым устройствам двигателей внутреннего сгорания, в частности к стартерам двигателей большого рабочего объема (литража).

Способ запуска двигателя включает предварительное аккумулирование механической энергии в системе, которая является своеобразным маховиком, и затем передачу ее на коленчатый вал двигателя.

Пусковая инерционная система состоит из обычных, штатных, составляющих трансмиссию частей и включает в себя: маховик двигателя, диск сцепления, прижимной диск, выжимной подшипник, пусковую шестерню, валы коробки передач с шестернями и стартер.

Известно, что мощность стартера зависит от момента сопротивления проворачиванию коленчатого вала и минимальной частоты вращения коленчатого вала, при которой в цилиндрах начинается вспышка (пусковая частота).

С возрастанием момента сопротивления растет мощность стартера, вместе с которой растет и мощность аккумуляторной батареи.

Целью изобретения является уменьшение массогабаритных и мощностных показателей стартера и аккумулятора с одновременным повышением пусковой частоты.

Известен инерционный стартер для запуска двигателей внутреннего сгорания, содержащий стартер, маховик, ротор, муфту сцепления магнитного типа, обеспечивающую соединение и разъединение ротора с маховиком (авт.св. СССР N 1588897, кл. F 02 N 5/04), основным недостатком которого является то, что используется определенное количество дополнительных деталей в качестве инерционной массы.

Предлагаемая пусковая инерционная система состоит из обычных, составляющих трансмиссию частей и включает в себя: маховик 1, диск сцепления 2, прижимной диск 3, выжимной подшипник 4, пусковую шестерню 5, расположенную на первичном валу 11, коробки передач 12, шестерни стартера 6, стартера 7, расположенного на коробке передач 12, шестерни 8 первичного вала 11, шестерни 9 вторичного вала 10, которые постоянно находятся в зацеплении между собой (фиг. 1).

Запуск двигателя инерционным стартером осуществляется следующим образом.

Приводной механизм (выжимной подшипник 4, прижимной диск 3, фиг. 2) выжимает сцепление. При этом диск сцепления 2, фиг. 2, перестает быть прижатым к маховику 1, фиг. 2, двигателя.

От аккумуляторной батареи подается напряжение на стартер 7, фиг. 2. Шестерня стартера 6, фиг. 2, входит в зацепление с пусковой шестерней 5 и начинает ее вращать. А так как пусковая шестерня 5 закреплена на первичном валу 11, фиг. 2, то во вращательное движение приходит система, состоящая из неприжатого к маховику 1 диска сцепления 2, первичного вала коробки передач 11, пусковой шестерни 5, шестерни первичного вала 8, и через шестерню 9, вторичный вал 10, с блоком шестерен на нем, фиг. 2.

Возможен также вариант, когда при запуске двигателя инерционным стартером шестерня 9 вторичного вала 10 может выходить из зацепления с шестерней 8 первичного вала 11.

Тогда во вращательное движение будет приходить вышеуказанная система, но без вторичного вала 10, с блоком шестерен на нем.

Преимущества. Надежный пуск, особенно в зимнее время. Большая пусковая частота обеспечивает более чистый выхлоп при пуске. Меньшая себестоимость как стартера, так и аккумулятора.

Недостатки. Незначительное увеличение времени запуска, а также увеличенное количество операций (выжим, отпускание сцепления). Зависимость пуска двигателя от исправности муфты сцепления и коробки передач.

Инерционный стартер для двигателей внутреннего сгорания, содержащий электростартер, расположенный на коробке переменных передач и соединенный пусковой шестерней с элементами трансмиссии, отличающийся тем, что электростартер совместно с пусковой шестерней и элементами трансмиссии выполнен с возможностью образования инерционной системы с массой, достаточной для накапливания механической энергии, позволяющей осуществить запуск двигателя, при этом инерционная система выполнена с возможностью ее плавного соединения с двигателем внутреннего сгорания.

Источник

Неизвестный танк часть 2

Содержание материала

Танковый двигатель должен запускаться безотказно и быстро в любой обстановке, иначе танк не может считаться вполне боеспо­собным.

Чтобы запустить двигатель, надо вращать его коленчатый вал с достаточной скоростью (пусковые обороты), преодолевая весьма значи­тельное сопротивление. В конце хода сжатия на поршень танкового дизеля мощностью 500 л. с. действует сила около 6 т. Кроме того, застывшее в подшипниках масло оказывает значительное сопротивление проворачиванию коленчатого вала двигателя; поэтому ручной запуск, воз­можный для автомобильных и тракторных двигателей небольшой мощно­сти, для танкового двигателя неприменим; он заменен механическим. Под механическим мы будем (несколько условно) понимать такой запуск, при котором используется тот или иной источник энергии, заменяющий мускульную энергию механика-водителя, используемую при ручном запуске.

Основным средством механического запуска двигателя на современ­ных танках служит электрический стартер — электромотор, питаемый то­ком от аккумуляторных батарей (подробно об электрическом стартере сказано в главе V). Применение электрического стартера на танках вы­зывает необходимость иметь сложную и громоздкую систему электро­оборудования. Правда, и помимо стартера имеется большое число при­боров, потребляющих электрическую энергию, однако основным потре­бителем ее является стартер. Мощность, потребляемая стартером,, составляет примерно 1 л. с. на 100 л. с. мощности бензинового двигателя (1%) и до 3 л.с. на 100 л. с. мощности дизеля (3%). На средних и тя­желых танках ставятся стартеры мощностью 12—15 л. с. Такую мощ­ность стартер развивает при провертывании коленчатого вала двига­теля; в начальный же момент запуска дизеля мощность, потребляемая стартером, доходит до 10 л. с. на 100 л. с. мощности (10%).

В качестве резервного средства механического запуска на танках часто применяют воздух, сжатый в баллонах до высокого давления (около 150 ат). Воздух из баллона поступает в воздухораспределитель, который направляет его по цилиндрам двигателя в порядке их работы (рис. 244).

Рис. 244. Запуск двигателя сжатым воздухом

Попадая в цилиндр, воздух толкает поршень вниз, и колен­чатый вал проворачивается.

Емкость воздушного баллона невелика. Поэтому, если на танке нет специального устройства (компрессора) для зарядки баллона, воздуш­ный запуск надо считать аварийным средством, пользоваться которым можно лишь в исключительных случаях.

Наиболее простым способом запуска двигателя является запуск вруч­ную; однако запустить двигатель, проворачивая коленчатый вал непо­средственно от руки, можно только на легкик танках. Чтобы запустить, двигатель мощностью 500 л. с., требуется мощность до 15 л. с, а в на­чальный момент запуска — и выше. Человек, действуя обеими руками рывком, может разъить мощность до 0,2 л. с.,а на короткое время, до 1 минуты,— до 0,5 л. с. Следовательно, прокрутить коленчатый вал мощ­ного двигателя с нужной скоростью от руки невозможно.

Однако если накопить энергию за длительное время (1—2 минуты), а потом использовать ее за несколько секунд, можно развить достаточ­ную мощность, чтобы прокрутить коленчатый вал с необходимой ско­ростью. Для этой цели служит специальный стартер, называемый элек­троинерционным (рис. 245 и 246).

Рис. 245, Схема электроинерционного стартера

Рис. 246. Устройство электроинерционного стартера

Маховик — основная часть стартера. Маховик раскручивают руко­яткой через передаточные шестерни; при 60—80 оборотах рукоятки в ми­нуту число оборотов маховика достигает 12 000—15 000 в минуту. При таких оборотах сравнительно небольшой маховик будет обладать значи­тельным запасом энергии. Если при помощи рычага через фрикционную муфту и те же передаточные шестерни соединить маховик с коленчатым валом двигателя, маховик отдаст свою энергию коленчатому валу и провернет его несколько раз. Двигатель запустится.

Иногда к инерционному стартеру присоединяют электрический при­вод, как это показано на рис. 245 и 246. Для этого вал маховика соеди­няют с небольшим электромотором, мощность которого в 10—12 раз меньше мощности обычного электрического стартера. Маховик в этом случае можно раскручивать как вручную, так и электромотором.

Чтобы при вращений от руки якорь электромотора не проворачи­вался, между якорем и маховиком ставят специальный механизм — муфту свободного хода, наподобие втулки свободного хода велосипеда.

ЗАПУСК ДВИГАТЕЛЯ ЗИМОЙ

Зимой при низких температурах запуск двигателя особенно затруд­нен — чтобы провернуть коленчатый вал, нужен очень большой крутя­щий момент. В таких случаях провернуть коленчатый вал не под силу стартеру; попытка сделать это приведет лишь к разрядке аккумуля­торов.

На холоде труднее получить и вспышку в цилиндрах: бензин при низкой температуре плохо испаряется, воздух в дизеле недостаточно на­гревается. Чем ниже температура окружающего воздуха, тем труднее запустить двигатель.

Для запуска двигателя необходимо выполнить два условия: дать ко­ленчатому валу достаточные обороты (обеспечить так называемые пу­сковые обороты) и обеспечить нормальные условия для испарения го­рючего или для его воспламенения (в дизелях).

Опыт показывает, что пусковые обороты для дизелей составляют примерно 80—100 об/мин. Для карбюраторных двигателей они не­сколько ниже.

При низкой температуре смазка густеет, поэтому электрический стартер не может развить нужные для запуска обороты, в особенности в первый момент запуска, или вообще не может повернуть коленчатый вал; поэтому, во избежание непроизводительной разрядки батареи, пе­ред запуском коленчатый вал следует провернуть вручную.

Запуск холодного двигателя можно облегчить, если двигатель пред­варительно подогреть. Только после этого следует прибегать к электри­ческому стартеру. Если этого сделать не удается, то необходимо двига­тель прогреть, что достигается заправкой двигателя горячей водой и го­рячим маслом.

Во время длительных стоянок двигатель обогревают при помощи печек. Для этого пользуются либо обычными железными печками, уста­навливаемыми так, чтобы обогревать весь танк, либо специальными обо­гревателями.

Ни в коем случае не следует допускать прогрева двигателя перио­дическим его запуском. Во-первых, это приводит к большой затрате горючего, так как запуск приходится производить сравнительно часто. Во-вторых, при частых запусках двигатель быстро изнашивается. При за­пуске на трущихся поверхностях поршней и цилиндров, а также на шей­ках коленчатого вала почти нет масла, поэтому первые обороты коленча­тый вал делает в сущности без смазки. Это приводит к быстрому истиранию деталей. Кроме того, при частом запуске и прогреве холод­ного дизиля на его деталях (поршни, стенки камеры сгорания, клапаны) отлагается значительное количество смолистых веществ, которые могут привести к зависанию клапанов в направляющих втулках, прихватыва­нию поршневых колец в канавках, а также возможны случав заклини­вания осмоленных поршней в гильзах цилиндров. Двигатель становится непригодным к дальнейшей эксплуатации.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ЗАПУСКА

Если двигатель, заправленный горячим маслом и водой, быстро не запустится, вода и масло остынут. В лучшем случае потребуется повтор­ная заправка, в худшем — может замерзнуть вода. Чтобы вода и масло не остывали, применяют пусковые подогреватели.

Так, например, на некоторых танках применялся подогреватель, со­стоящий из бачка, внутри которого проходит жаровая труба. В бачок за­ливают горячую воду, которую доводят до кипения специальной лампой подогрева. Пар проходит в рубашку цилиндров, обогревая их, а горячие газы от лампы проходят через специальную трубу в картере двигателя для нагрева масла.

Подогревателем другого типа пользовались для прогрева двигателя воздушного охлаждения. Такой подогреватель состоит из небольшого, бензинового двигателя, электрического генератора, вентилятора и ка­лильной спирали. Двигатель вращает генератор и вентилятор; послед­ний гонит воздух мимо спирали, нагреваемой током генератора. Горячий воздух обогревает цилиндры двигателя.

Чтобы облегчить запуск, использовалась также легко испаряющаяся жидкость — эфир. Ампулу с эфиром разбивают в специальном писто­лете. Смешиваясь с воздухом в особом эфирном карбюраторе, эфир по ступает в цилиндры и там воспламеняется. Этот способ позволяет запу­скать двигатель даже при очень низких температурах.

Для облегчения воспламенения горючей смеси при запуске в голов­ках цилиндров дизеля иногда устанавливают калильные свечи. Спираль такой свечи накаляется током от аккумуляторной батареи.

ПРОГРЕВ ДВИГАТЕЛЯ ПОСЛЕ ЗАПУСКА

Первые минуты после запуска двигатель работает в наиболее тяже­лых условиях. Поршни в цилиндрах и подшипники коленчатого вала остаются почти без масла, так как старая смазка вытекла, а свежее масло, не успев прогреться, не поступает еще к трущимся поверхностям в достаточном количестве. Пока двигатель работает на холостом ходу с небольшими оборотами, это не вызывает опасных последствий. Но если увеличить обороты двигателя или попытаться тронуть танк с места, не прогрев двигатель, возможна авария —выплавятся подшипники. Непро-гретый двигатель под нагрузкой работает неустойчиво и легко может за­глохнуть; поэтому перед тем, как трогаться с места, обязательно нужно прогревать двигатель.

Чтобы ускорить прогрев двигателя, в системе охлаждения некото рых машин применяют автоматический клапан-термостат. Пока двига­тель не прогрет, термостат частично ил-и полностью перекрывает путь, но которому вода в системе охлаждения проходит через радиатор, и одновре­менно открывает путь для циркуляции воды только внутри двигателя.

Для обеспечения подачи смазки к подшипникам перед запуском дви­гателя иногда в систему смазки вводят ручной маслоподкачивающий насос.

Источник

Запуск разрешаю!

О дальнейшем развитии всех событий, связанных с этим «патроном» я и хочу Вам рассказать.
Задумывался ли ты, читатель как происходит запуск двигателей самолета? Нет, не вылизанного «Бройлера-777» в Шереметьево, а обычного самолета-трудяги или самолета-воина?

А в самом конце 20-ых годов английский инженер Коффман ( Coffman) об этом задумался и придумал пиростартер оригинальной конструкции для запуска авиационных двигателей.

До изобретения Коффмана были пиростартеры, но там газы от выстрела поступали непосредственно в цилиндры двигателя, что на звездообразном авиационном двигателе было технически сложно выполнить, да и не имело бы смысла. В рядном двигателе такое используется и сейчас.
Вот, например, запуск двигателя трактора с помощью пиростартера.

А зачем все это надо спросите Вы?
Дело в том, что стартер Коффмана имеет ряд преимуществ перед другими системами запуска. Для электрического стартера требуются большие, тяжелые, и часто сложнообслуживаемые батареи на борту самолета, или внешний источник электрической энергии, что в аварийных, экспедиционных или военных условиях бывает невозможным. Инерционные стартеры массивны и малоэффективны.
Пневматические системы капризны и требуют установки компрессора, ресивера, фильтров, трубопроводов, клапанов и пр…
Автор этого текста лично имел печальный опыт «общения» с пневмосистемой запуска, когда на показательных выступлениях поступила команда на запуск и взлет первым, мне пришлось изрядно помучиться с заевшим клапаном пневмосистемы. Вылет был сорван((
Стартер же Коффмана не требует какого-либо специального вспомогательного оборудования, что является важной особенностью при работе в отдаленных районах. Прибавьте к этому малый вес и компактность, и Вы получите понимание причин распространения этого вида стартера.

Надо ли говорить, что самолет был оснащен версией двигателя Rolls-Royce Merlin со стартером Коффмана.
Во время Второй Мировой стартер Коффмана использовался широко, вот, например, на таком палубном аэроплане..

Работу стартера Коффмана мы могли наблюдать и в отличнейшем остросюжетном фильме «Полет Феникса» (во всех двух версиях).

В ближайшем прошлом, да и в настоящем мы, при наличии мозга и открытых глаз можем видеть продолжение этой истории.
Вот, например, запуск с помощью такого стартера бомбардировщика B-57B. В данном случае шток вращает вал турбокомпрессора.

А знаете ли Вы, что разгон блока стволов для стрельбы из пушки ГШ-6-23М (9А-768) осуществляется пиростартером газопоршневого типа с использованием штатных пиропатронов ППЛ. Такая пушка устанавливается на самолете СУ-24М. Выполнена по многоствольной схеме автоматики с вращающимся блоком стволов.

А знаете ли Вы. Что были еще и гидравлические системы запуска? Вот, например, гидравлический стартер Брайс-Бергера.

Источник