Стартер пневматический что это

Обновлено: 09.01.2025

Пневматический стартер содержит турбину, понижающий редуктор муфту, которая соединяет редуктор и выходной валом стартера во время работы стартера. Выходной вал стартера установлен в соответствующий передаточный вал коробки приводов. Для обеспечения быстрой замены поврежденного стартера, в большинстве случаев он фиксируется с помощью V-образного зажима к переходнику коробки приводов. На рис. 7.3. показан такой тип соединения.

После отключения подачи воздуха от стартера во время последовательности запуска муфта работает как храповое колесо свободного хода. Это предотвращает раскрутку турбины от двигателя. Во время дальнейшего ускорения двигателя зажимные зацепы открыты под действием центробежной силы, и колесо стартера полностью отсоединено от вала коробки приводов во время работы двигателя. На рис. 7.4 показано устройство понижающего редуктора и муфты стартера.

Для смазки стартер содержит небольшое количество двигательного масла. При такой малой заправке масла происходит очень быстрый нагрев. Поэтому длительность непрерывной работы стартера ограничена. Обычно допускается три последовательных цикла запуска с перерывами по две минуты между ними. Эти циклы должны сопровождаться периодом охлаждения 30 минут до выполнения следующей серии циклов запуска.

Рис. 7.3. Стартер на коробке приводов V2500-A5

Типичный пневматический стартер не имеет электрических компонентов. Поэтому электрические соединительные элементы (коннекторы) отсутствуют.

Рис. 7.4. Основные компоненты пневматического стартера. Показана конструкция муфты и ее расположение внутри стартера

Клапан стартера

Клапан стартера представляет собой пневматический дроссельный клапан (клапан-бабочка). Он управляется электрически через клапан соленоида, который контролирует подачу давления воздуха на привод клапана. Клапан работает с давлением воздуха в канале стартера, которое также называется давление в канале.

Для индикации положения клапан имеет переключатели, которые соединены с лампочкой открытого положения клапана стартера в кабине или с электронным блоком управления (ЕЕС) у большинства двигателей с системой FADEC.

Клапан стартера установлен в канале выше по потоку от стартера. Место установки клапана в канале зависит от достижимости (доступности) клапана, когда самолет на земле. Клапан должен быть доступен для механика на земле для ручного управления во время запуска, если электрическое управление не возможно. У самолетов с низким расположением двигателей относительно земли, клапан стартера устанавливается вблизи горизонтальной центральной линии двигателя. У самолетов больших размеров клапан стартера устанавливается в нижнем положении, т.к. доступ к нему может осуществляться только снизу. Все клапаны стартера имеют средства для ручного управления клапаном, такие как рукоятки или переходники для инструмента. На рис. 7.5 показана установка клапана стартера двигателя V2500. Видно расположение привода клапана и ручного внутреннего четырехгранника под ключ.

Рис. 7.5. Пневматический клапан стартера V2500-A5

Система зажигания

Общие сведения

Система зажигания используется для воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Система зажигания активируется в трех случаях для следующих целей:

- Запуск двигателя на земле;

- Запуск в полете после срыва пламени;

- Работа с непрерывным зажиганием.

Непрерывное зажигание используется в условиях критических по безопасности (взлет, посадка и неблагоприятные погодные условия). Самой требовательной и критической ситуаций является повторное зажигание на большой высоте. Под воздействием низких температур снижается летучесть топлива, что осложняет воспламенение. Для обеспечения повторного воспламенения даже в подобной ситуации требуется мощная и надежная система зажигания.

Воспламенение топливно-воздушной смеси осуществляется с помощью искр, испускаемых свечой зажигания, установленной в стенке камеры сгорания. Высокое напряжение на свечу приходит от возбудителя зажигания, установленного на двигателе. На каждом двигателе устанавливается две идентичные системы зажигания. На рис. 7.6 показаны компоненты системы зажигания двигателя V2500-А5.

Дата добавления: 2016-11-04 ; просмотров: 3258 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

В ряде случаев на мощных автомобилях грузоподъемностью 20 т и выше применяют пневматические стартеры. К преимуществам пневматического стартера для таких автомобилей относят:

отсутствие или значительное уменьшение массы аккумуляторной батареи и вследствие этого меньшая масса пусковой системы по сравнению с электростартерно
сохранение мощности пневматического стартера при понижении температуры до -20 С, в то время как мощность электростартерной системы пуска снижается на 30-40 %
зарядка баллона сжатого воздуха за несколько минут при наличии соответствующей зарядной установки
срок службы баллона сжатого воздуха больше, чем аккумуляторной батареи

Наибольшее применение получили пневматические стартеры лопаточного типа, которые по присоединительным размерам взаимозаменяемы с электрическими стартерами.

Одной из ведущих фирм, специализирующихся на пневматических стартерах, является американская фирма Ингерсолл-Ранд. Фирма выпускает несколько моделей пневматических стартеров, предназначенных для двигателей с различными рабочими объемами.

Основными узлами и деталями стартера являются стальной ротор с лопастями, редуктор и приводной вал с шестерней. Принцип действия пневматического стартера заключается в том, что через входное отверстие, находящееся на задней крышке, сжатый воздух поступает в полость корпуса и, воздействуя на лопатки ротора, начинает вращать его. При вращении ротора лопасти под действием центробежных сил прижимаются к внутренней цилиндрической части корпуса, зазоры между лопастями и корпусом уменьшаются, почти исключая непроизводительные потери воздуха. Стартер прокручивает коленчатый вал двигателя. Отработавший воздух выходит через нижнее (или боковое) отверстие наружу, пройдя через глушитель. Привод стартера обеспечивает при медленном повороте шестерни приводного вала ее плавный вход в зацепление с венцом маховика двигателя. Это предотвращает поломку, так как шестерни и венца маховика передача вращающего момента маховику двигателя начинается только после полного входа шестерни в зацепление с венцом маховика двигателя.

Конструкция стартера выполнена удобной в отношении монтажа на двигателе. Задняя крышка с входным отверстием для воздуха устанавливается в четырех угловых положениях относительно корпуса стартера. Корпус редуктора имеет несколько вариантов установки под углом относительно корпуса стартера, а корпус привода относительно корпуса редуктора. С учетом возможного поворота всего стартера относительно картера маховика осуществляется несколько десятков монтажных состояний стартера. Стартер соединен с баллоном сжатого воздуха, для зарядки которого используется система питания, включающая осушитель воздуха.

Пневматический стартер работает при давлении воздуха в определенных пределах. Например, стартер мод. 150МР массой от 18 до 23 кг развивает мощность от 12,5 до 25 кВт при давлении от 0,62 до 1,035 МПа, вращающий момент соответственно изменяется от 80 до 225 Н*м, номинальная частота вращения коленчатого вала лежит в пределах 1500-3150 мин-1.

Достоинства пневматических стартеров, выпускаемых фирмой Ингерсолл-Ранд

при небольшой массе они могут использоваться для ДВС с большим в некоторых случаях может применяться один вместо двух стартеров
при отрицательной температуре пуск может обеспечиваться за одну попытку
модульная конструкция пневматического стартера позволяет изготавливать стартеры с различными шестернями, различными видами крепления и различными характеристиками
возможно применение автоматической смазочной системы

В настоящее время на некоторых автомобилях-самосвалах БелАЗ грузоподъемностью 80-120 т применяется пневматический стартер мощностью в номинальном режиме до 60 кВт при л, равной 3 тыс. мин-1, с максимальным рабочим давлением 0,9-1,5 МПа и удельным расходом воздуха 0,01-0,014 м /(с*кВт). Ресурс стартера установлен не менее 10 тыс. циклов работы под нагрузкой и при двукратной замене пластин ротора. Запас воздуха находится в двух баллонах объемом по 250 л каждый. Пуск дизелей разрешается при температуре не ниже 5 С, в противном случае предусмотрен предпусковой подогрев.

Преимущество пневматического стартера по сравнению с пневматической системой непосредственного пуска с подачей воздуха в его цилиндры заключается в меньшем (в 10-15 раз) рабочем давлении воздуха. Зарядка сжатым воздухом производится от пневмосистемы без снятия баллона с автомобиля, в то время как при пневматической системе непосредственного пуска необходимо менять баллон со сжатым воздухом.

Недостатки пневматического стартера

ограниченное количество пусков, которое возможно при одной зарядке баллона
периодическая зарядка использованного баллона производится при наличии развитой сети воздухозарядных станций
ограниченность заряда баллона от пневмосистемы торможения и трудности обеспечения герметичности

Общий объем системы пуска пневматического стартера больше общего объема электростартерной системы пуска. Тем не менее система пуска с пневматическим стартером на автомобилях-самосвалах БелАЗ показывает при эксплуатации большую надежность.

Стартер для дизельного генератора играет ключевую роль, является одним из наиболее важных параметров, который следует рассматривать наряду с мощностью всего устройства. Стартер является основным агрегатом системы запуска, от него зависит время запуска генератора, эффективность работы дополнительной или аварийной системы энергоснабжения. И именно стартер, судя по статистике, наиболее подвержен поломкам при эксплуатации оборудования. Компания Mitsubishi особое внимание уделяет качеству вспомогательного оборудования, предлагает высоконадежные электрические стартеры для промышленных и судовых дизельных генераторов, рассчитанные на долгую эксплуатацию в сложных, в т. ч. и экстремальных условиях.

Принцип работы стартеров для дизельных генераторов

Электростартер является наиболее удобным способом запуска установки, представляя собой электродвигатель постоянного тока, запитанный от аккумуляторной батареи или сети. Первый способ питания применяется для автономного оборудования, подзарядка АКБ осуществляется после запуска основного двигателя генератора и начала выработки им тока. При эксплуатации необходимо учесть температуру окружающей среды, возможность быстрой потери заряда АКБ при низких температурах, а также увеличение вязкости масла при морозе, что увеличивает нагрузку на стартер. Решением является применение специальных, зимних марок масла и мер по защите батареи от низких температур.

При запуске стартера электроток поступает на соленоид, который втягивается и приводит в действие шестерню электродвигателя стартера. Далее замыкаются контакты реле стартера, через него поступает ток для работы электродвигателя. Затем благодаря муфте свободного хода маховик двигателя начинает вращаться независимо от стартера.

Особенности и преимущества стартеров Mitsubishi

Стартер для дизельного генератора от Mitsubishi это:

компактное исполнение;
высокая мощность и крутящий момент;
надежность, большой ресурс эксплуатации;
широкая номенклатура для двигателей различной мощности;
строгое соответствие требованиям мировых стандартов;
высокий коэффициент полезного действия.

Стартеры для дизельных генераторов производства Mitsubishi созданы с применением инновационных разработок, соответствуют международным требованиям качества и стандартам безопасности, надежны в эксплуатации и обеспечивают высокую отдачу от вложенных средств.

На протяжении более полувека американская компания Ingersoll Rand поставляет надежные пневматические стартеры для промышленных предприятий, морских судов и дорожной техники, работающих в самых жестких условиях.

Номенклатура Ingersoll Rand насчитывает 200 моделей на выбор.

В отличие от конструкций с ротором консольного типа, стартеры Ingersoll Rand имеют высокоскоростные роторы, опирающиеся на две опоры, благодаря чему уменьшаются перекосы, обеспечивается концентричность вращения и увеличивается срок службы подшипников. К дополнительным преимуществам относятся также малый вес всей сборки, работу без масла и возможность обслуживать двигатель на месте эксплуатации. Турбинным стартерам Ingersoll Rand доверяют крупнейшие производители двигателей во всем мире.

Особенности

Турбинный двигатель, не требующий без смазки
Удобство обслуживания на месте эксплуатации
Долговечная зубчатая передача, рассчитанная на длительные циклы пуска
Ротор на двух опорах продлевает жизнь подшипникам
Герметично закрытый планетарный редуктор, работающий в масляной ванне (самый популярный в мире благодаря высокой эксплуатационной надежности)
Цельный алюминиевый ротор, устойчивый к стрессовым нагрузкам и воздействию загрязненных сред
Модульная конструкция, в основе которой общие с лопастными стартерами компоненты, позволяет держать меньше запчастей в инвентарном запасе
Проверенная временем система сцепления с передним концом вала отличается повышенной надежностью
Лучшие показатели мощности, долговечности и КПД в своем классе.

150Т“F”
ST 400
ST 500
ST 600
ST 700/ST 900
ST 1000/ST1000M

SS100
SS350
150BM
SS800

TS700
TS900
TS1400

Каталог Пневмостартеры Ingersoll Rand 43,5 мб

Турбинные стартеры Ingersoll Rand: Серии 150Т “F”, ST 400, ST 500, ST 600, ST 700/ST 900, ST 1000/ST1000M

Характеризуются сравнительно легким весом, отсутствием необходимости подачи смазки и наличием большим запасом дополнительных мощностей. Данные стартеры развивают мощность при высоких скоростях вращения. Турбинные стартеры имеют автоматический контроллер ограничения скорости на холостом ходу и обладают повышенной стойкостью к коррозии.

Серия ST 700/ST900

Используется для запуска дизельных двигателей (с рабочим объемом 16−320 л) и карбюраторных двигателей (с рабочим объемом 32 – 660 л).
Применяется в нефтегазовой отрасли, морском транспорте, электростанциях и автотранспорте.

Лопастные стартеры Ingersoll Rand: Серии SS100, SS350, 150BM, SS800

Благодаря простоте и надежности конструкции, удобству обслуживания и легендарной долговечности, лопастные стартеры Ingersoll Rand на сегодня доминируют в промышленности. Данные лопастные стартеры развивают максимальную мощность на низкой скорости (5000 об/мин) и при этом требуют лишь небольшое количество смазки для нормальной работы в течение долгих лет.
Низкая скорость вращения лопастного мотора продлевает срок службы подшипникам двигателя и требует меньшего передаточного отношения от планетарного редуктора, при этом стартер способен развить
более высокий крутящий момент на единицу массы, чем другие двигатели вытеснительного типа.
Благодаря надежности и высокому КПД при низкой цене модели 150 BM и SS800 стали образцом в своем классе.

Газотурбинные стартеры Ingersoll Rand: Серии TS 700, TS 900, TS 1400

Пневмостартеры данной серии предназначены для запуска газопоршневых и газотурбинных двигателей (природный газ).

Мощные турбинные двигатели (мощность до 146 л.с.), не требуют внешней смазки
Подшипники двигателя и планетарный редуктор вращаются в герметичной масляной ванне.
Система воздушного охлаждения продлевает срок службы подшипников и уплотнений
Отсутствие внутренних и внешних устройств автоматического отключения
Пневмостартеры Ingersoll Rand применяются на двигателях Cummins, Caterpillar, Deutz, GE Jenbacher, Guascor, MWM (серия TCG2032)

Разгонные двигатели Ingersoll Rand: Серии B006, T 480

Важным качеством дизельного двигателя является его приспособленность к запуску в холодном состоянии. В ГОСТ Р 54120-2010 термин «холодный двигатель», определен как: двигатель при температуре его деталей, охлаждающей жидкости, масла и топлива, отличающейся от температуры окружающего воздуха не более чем на 1°С (без учета погрешностей измерений).

Также согласно ГОСТ Р 54120-2010 стартерная система пуска должна обеспечивать необходимую для надежного пуска холодного двигателя частоту вращения коленчатого вала в соответствии с требованиями к пусковым качествам двигателей и требованиями к двигателю данного ГОСТ, с общим числом попыток пуска не менее трех [1].

При создании новых конструкций двигателей стремятся снизить его минимальную пусковую скорость вращения коленчатого вала с целью уменьшения мощности, веса, стоимости и габаритов пусковых систем, а также повысить надежность пуска.

Пуск дизеля возможен при помощи следующих способов:

Ручной пуск;
Электростартерный пуск;
Пневмостартерный пуск;
Воздушный (цилиндровый) пуск;
Пуск вспомогательным поршневым двигателем;
Пуск инерционным стартером.

Необходимые для пуска двигателя мощность, скорость вращения и вращающий момент пускового устройства (ПУ), находят из выражений:

n_><716,2\cdot 0,85>" />
л.с.,

P- мощность пускового устройства;
M_с - момент коленчатого вала двигателя ;
n_min- минимальная пусковая скорость вращения коленчатого вала;
,85- к.п.д. зубчатой передачи;

i" />
об/мин;

n - скорость вращения пускового устройства;
i - передаточное отношение между шестерней стартера и венцом маховика двигателя;

>" />
кГм,

где M - вращающий (пусковой) момент пускового устройства.

Пуск дизелей от руки возможен для маломощных и двигателей средней мощности. Это актуально для двигателей устаревших конструкций, имеющих специальные приспособления и маломощных дизель- генераторных установок (ДГУ). Современные маломощные двигатели, устанавливаемые на легковые автомобили, коммерческую технику и малогабаритную спецтехнику, как правило, не приспособлены для ручного запуска.

Электростартерный пуск является основным способом пуска для большинства видов дизельной техники. Для воспламенения топлива нужна достаточно высокая скорость вращения коленчатого вала при пуске, это необходимо для получения достаточно большой температуры в конце хода сжатия. При этом важно чтобы сжатый воздух не успел охладиться через стенки цилиндра и камеры сгорания (КС) и чтобы утечка воздуха через компрессионные кольца заметно не влияла на давление в КС.

А в дизелях классической конструкции, скорость движения плунжера топливного насоса высокого давления (ТНВД) зависит от пусковой скорости и определяет достаточное давление впрыска топлива.

Момент сопротивления вращению и собственные пусковых качества двигателя - это два основных фактора влияющих на подбор стартера по пусковой мощности. Большую мощность стартеров дизельных двигателей определяют возросший крутящий момент, высокие степень сжатия и минимальная скорость вращения. А повышение напряжения до 24 вольт позволяет получить большую мощность электродвигателя стартера при меньших размерах. При напряжении 12 вольт, была бы слишком большая сила тока в цепи электродвигателя стартера, что привело бы к увеличению его габаритов и емкости аккумуляторных батарей. Сопротивление обмоток стартера обычно очень низкое и не превышает 1 мОм.

Рис. 1. Характеристики электродвигателя с последовательным возбуждением

Пусковому (начальному) режиму стартера соответствуют следующие условия: момент пуска- n_ст=0, электродвигатель потребляет максимальный ток короткого замыкания I_к.з., вращающий момент достигает максимума. А пусковая частота вращения коленчатого вала дизельных двигателей находится в пределах 150-250 об/мин, что в 2 – 3 раза больше, чем у бензиновых.

Максимальный крутящий момент M_вр развивается при малой частоте вращения якоря. (Рис.1.) При этом сила тока в обмотке электродвигателя может достигать наибольшего значения и составлять 200- 900 А, в зависимости от модели стартера.

По мере увеличения частоты вращения якоря, сила тока в обмотках уменьшается и соответственно уменьшается момент на валу якоря. Такой закон изменения крутящего момента наиболее благоприятен для пуска двигателя, так как в начале проворачивания коленчатого вала момент сопротивления наибольший [2].

Полезная мощность стартера P₁ (л.с.):

меньше электромагнитной на величину механических и магнитных потерь: Р₁= Р_эл- Р_мех- Р_магн;
подсчитывается по формуле: =\fracn_<1>><716,2>" />
, где M₁ - вращающий момент, кГм;
число оборотов якоря в минуту.
равна нулю при заторможенном якоре, когда n₁ =0, и при холостом ходе, когда M₁=0 [3].

Разделив полезную мощность стартера на угловую скорость вращения якоря ω, найдем полезный момент стартера: [13]

=\frac><\omega>=\frac60><2\pi n>" />
.

Согласно ГОСТ Р 54120-2010 термин «надежный пуск двигателя» определяется как: «Пуск двигателя, оборудованного всеми навесными агрегатами, на основном топливе не более чем за три попытки пуска "холодного двигателя" и не более чем за две попытки пуска "горячего двигателя" и двигателя после «тепловой подготовки».

Надежность электрического пуска сильно зависит от начальной скорости вращения коленчатого вала, которая в свою очередь определяется максимальным вращающим моментом M_вр и пусковой мощностью стартера P_пол. Повысить эти параметры можно увеличением силы тока в цепи и напряжения на зажимах стартера. А достичь этого возможно лишь снизив падение напряжения на выводах аккумуляторной батареи, уменьшив её внутреннее сопротивление путем увеличения ёмкости и температуры электролита, а также применением контактных соединительных проводов малого сопротивления и поддерживая стартер в исправном техническом состоянии.

На данный момент на отечественных дизельных тракторах и грузовых автомобилях применяют стартеры следующих моделей:

Читайте также: