Давно прошли те времена, когда перед началом движения водитель доставал заводную рукоятку, или по-другому "кривой стартер", и пытался завести автомобиль. Сейчас достаточно повернуть ключ в замке зажигания, и мотор заработает. Запуск двигателя осуществляет электромотор стартера, а питание для этих целей поступает с аккумулятора. И выбор его, особенно при существующем изобилии и разнообразии образцов – дело далеко не простое.
Как запускается ДВС
Будем считать, что в автомобиле все исправно, температура нормальная, и все работает как положено. Когда коленвал, вращаемый стартером, проворачивается, поршни приходят в движение, в одной из камер сгорания происходит сжатие топливно-воздушной смеси (ТВС), проскакивает искра, ТВС воспламеняется, и образующиеся при сгорании газы двигают поршень. Это классическое описание работы ДВС (бензинового).
Таким образом, для запуска ДВС достаточно раскрутить воленвал. Частота его вращения должна составлять 40-60 об/мин. Хотя те, кому приходилось крутить "кривой стартер", должны помнить, что достаточно один раз провернуть рукоятку, и при исправном автомобиле все запустится. Так давайте рассмотрим, какими характеристиками должны обладать, и обладают реально, стартер и АКБ, чтобы не возникало проблем с запуском.
Характеристики стартера Нивы
Существует достаточно большой выбор стартеров для Нивы, изготавливаемых разными производителями. Но в принципе, для понимания общей картины достаточно посмотреть характеристики двух моделей – 35.3708 и 5722.3708. Обе изготавливаются на заводе имени Тарасова в г. Самара. Один из них показан на фото ниже (со стороны маркировки и со стороны зубчатого вала):
Теперь обратимся к техническим характеристикам этих устройств
Стартер 35.3708
- Мощность, номинальная, кВт 1,3
- Потребляемый ток в режиме максимальной мощности, не более, А 290±10
- Потребляемый ток в режиме заторможенного вала, не более, А 550
Стартер 5722.3708
- Мощность, номинальная, кВт 1,55
- Потребляемый ток в режиме максимальной мощности, не более, А 375
- Потребляемый ток в режиме заторможенного вала, не более, А 700
Несомненно, в момент пуска стартер развивает если не максимальную, то значительную по величине мощность. А значит, чтобы он ее развил, необходимо обеспечить ему нужное электропитание, то есть бортсеть (а в режиме пуска двигателя в этой роли выступает АКБ) должна обеспечить ток 290 А для стартера 37.3708, или 375А для стартера 5722.3708.
То, что в режиме заторможенного вала ток может быть гораздо больше, нас не должно волновать. В таком случае ротор не вращается, и никакой пуск двигателя не возможен. Скорее всего, есть какая-то поломка в двигателе. А значение тока в этом режиме в первую очередь характеризует способность проводов выдержать такую нагрузку.
Поговорим об АКБ
Выбрать подходящий аккумулятор и при этом не переплатить за него – далеко не просто, особенно когда тебе консультант навязывает различные дорогие модели с великолепными характеристиками. Но для правильного выбора АКБ достаточно знать два параметра:
- емкость батареи в Ач;
- ток холодного пуска, или по-другому, ток холодной прокрутки (ТХП), измеряемый в амперах (А).
Оба этих параметра нанесены на маркировку АКБ (естественно, что мы говорим о 12-вольтовых аккумуляторах, на Ниве других не бывает). Емкость батареи характеризует ее способность запасать и длительное время сохранять энергию. Это конечно важно, но для проблемы запуска двигателя более существенным является ТХП.
Производителем АКБ под этим параметром понимается тот ток, который исправная, полностью заряженная батарея, охлажденная до минус 18 °С, отдает в нагрузку, в нашем случае – стартеру. При выборе аккумулятора именно на этот параметр необходимо обращать внимание в первую очередь. Он отображается на маркировке.
Величина ТХП может измеряться по-разному, по американским, европейским и прочим стандартам. В принципе, достаточно руководствоваться европейским стандартом – он обозначается EN. Так, надпись 540 А (EN), хорошо различимая на маркировке АКБ, приведенного в качестве примера на фото в начале статьи, означает, что ТХП по европейскому стандарту соответствует 540 амперам.
Читайте также на сайте acums.ru:
Рейтинг лучших моделей АКБ для «Нивы» и подробности замены.
Как работают совместно АКБ и стартер
Именно об их совместной работе при пуске ДВС и нужно говорить. И в первую очередь стоит вспомнить о тех характеристиках каждого из упомянутых устройств, что были рассмотрены нами раньше. Если говорить о запуске двигателя стартером 5722.3708, то для развития максимальной мощности он может потреблять от АКБ 375 А. Правда, это происходит кратковременно, и эпюры напряжения и тока в момент запуска приведены на рисунке ниже:
Прежде чем мы начнем разбирать график, необходимо сделать одно пояснение. Пусковой ток не является током холодной прокрутки. Он несколько меньше. Дело в том, что сопротивление имеют контакты АКБ, провода, сам стартер. И поэтому пусковой ток оказывается меньше, чем ТХП. К тому же он будет зависеть от качества АКБ, его технического состояния (заряжен он или разряжен), наличия грязи на проводах и клеммах батареи и стартера.
Возвращаемся к графику, слева – значения тока (красный цвет шкалы и эпюры), справа – напряжения (синий цвет шкалы и эпюры) в момент запуска ДВС. Сам график снят при запуске бензинового двигателя объемом 1,5 литра, вся процедура пуска заняла 1,2 секунды (горизонтальная шкала).
Из приведенных данных видно, что в самом начале, когда раскручивался ротор стартера, ток в момент пуска вырос до 350 А, но буквально через 0,1 секунды снизился до 125 А, в дальнейшем он постоянно снижался и в конце цикла запуска составлял 50 А. Ток, показанный на графике, называется пусковым. И он меньше, чем ТХА. Обусловлено это внутренним сопротивлением стартера, проводами, изменением характеристик электродвигателя по мере его раскручивания.
Дополнительно стоит отметить, что в момент пуска напряжение упало до 9 В, а после начала работы ДВС, когда пошло напряжение с генератора, выросло до 14 В.
И что в итоге?
Рассмотрев отдельно характеристики стартера и АКБ, а также поведение этих изделий в момент запуска ДВС, можно сделать выводы:
- пусковой ток для запуска ДВС меньше тока холодной прокрутки АКБ;
- определяющим фактором при запуске ДВС является способность АКБ обеспечить нужный для работы стартера ток;
- при исправном моторе вся процедура по времени занимает не более 2 секунд.
Таким образом, определяя возможность использования АКБ на автомобиле, необходимо подбирать изделие, обеспечивающее работу всех его составных частей в установленном режиме. Проще говоря, ТХП АКБ должен составлять не менее 600 А.
А как поступает изготовитель автомобиля?
Так же и поступает, как сказано выше. Ниже приведены две фотографии, на первой показан аккумулятор в моторном отсеке новой Нивы, только что вышедшей с завода-изготовителя. А на второй – крупным планом его характеристики, в т.ч. и значение ТХП по стандарту EN.
Заключение
Выбирая АКБ для Нивы или любого другого подобного автомобиля с бензиновым двигателем объемом 1,5 литра, в первую очередь нужно обратить внимание на значение ТХП (тока холодного пуска). Для такого ДВС оптимальным будет выбор обычного свинцового аккумулятора с величиной ТХП, равной 600 А. Можно конечно использовать и АКБ другого типа, большей емкости и с большим током, но такие изделия стоят дороже.