Какой ток потребляет стартер

"Что такое пусковой ток аккумулятора и стартера. Какой силы ток нужен для пуска дизельного двигателя?"

Выбирая аккумулятор, покупатели всегда обращают внимание на величину его пускового тока. Некоторые полагают, что именно такой ток и будет потреблять стартер, если применить данную модель АКБ.

В электрической цепи АКБ -стартер аккумулятор имеет свое внутреннее сопротивление (2-9 мОм), соединительные провода и клеммы имеют сопротивление (0,003 Ом), и сам стартер (электромотор постоянного тока) также имеет внутреннее сопротивление (в покое незначительное, а в момент вращения на порядок выше). Стартер, клеммы, провода и являются резисторами ограничивающими ток аккумулятора в цепи. На стартере -"резисторе" происходит и падение напряжения. У мощных дизельных стартеров Rвн невысокое ( 6-10 мОм), у стартеров для бензиновых моторов больше (20-30мОм). Обычно сопротивление стартера и силовых проводов в 1,5-2 раза должно превышать внутреннее сопротивление аккумулятора. Это нужно для того чтобы напряжение при пуске не опускалось ниже 9 Вольт, а значит не нарушалась работа ЭБУ, датчиков, исполнительной электроники авто, помимо этого чтобы на стартер не подавался слишком высокий ток. Как видно из осциллограммы рис.2 в начале пуска (стартер только начинает вращение и почти не имеет R сопротивления) ток в цепи 360 Ампер и напряжение в этот момент 8 Вольт. Если бы не было никакого сопротивления проводов и стартера, то был бы зафиксирован ток 450 Ампер и напряжение 7,2 Вольта. Затем электромотор стартера мощностью 0,8 кВт начинает вращаться и его Rвн увеличивается, ток в цепи уменьшается, а напряжение растет. Если не учитывать начальный момент с 0 сек до 0,05 сек, то в нашем случае пусковой ток на стартере 150-100 Ампер а напряжение в этот момент (до начала работы генератора авто) 10-11 Вольт.

На рисунке показана осциллограмма напряжения и тока, снятая со стартера, в момент пуска бензинового двигателя объемом 1,5 л. Аккумулятор емкостью 60 Ач с пусковым током EN 450 А. В данном случае пуск мотора занял 1,2 секунды. За это время мотор успел раскрутиться стартером до 200 об/мин. Красный цвет у графика тока (ед. измерения Ампер). Синим цветом раскрашен график напряжения (ед. измерения Вольт).

Для начала самостоятельной работы двигателя автомобиля необходимо создать ему начальную или пусковую частоту вращения, т. е. запустить двигатель. Пусковая частота вращения зависит от типа двигателя: 40 — 70 об/мин — для бензиновых двигателей и 100-200 об/мин — для дизельных. Следовательно для запуска нужно раскрутить вал минимум до скорости 40 об/мин в бензиновом двигателе и до 100 об/мин в дизельном. Современные стартеры раскручивают коленчатый вал до скорости 180 об/мин в течении секунды.

Ток, который нужен для запуска мотора с помощью стартера, называется пусковым. Ток написанный на этикетке АКБ называют током холодной прокрутки. ТХП это максимальный ток аккумулятора, когда в цепи учитывается только внутреннее сопротивление АКБ. У разряженной или старой батарее R вн. выше, а значит ТХП ниже. Пусковой ток всегда будет меньше, чем ток холодной прокрутки, так как в электрическую цепь добавляются 2 сопротивления: силовых проводов и стартера. Вот почему важно следить за чистотой клемм и состоянием соединений силовых проводов. "Прибавочные" сопротивления в системе акб -стартер ухудшат пуск.

На графике характеристики стартера предназначенного для запуска двигателей ВАЗ 2101-2107 номинальной мощностью 1,6 кВт. На графике показаны зависимости частоты вращения, мощности и момента от потребляемого тока. Условные обозначения: М- момент стартера, Р -мощность стартера, n-обороты якоря стартера, U-напряжение, I — ток холодной прокрутки. Из схемы видно, что на холостом ходу у стартера максимальные обороты, но вращающий момент и мощность равны нулю. И при полном торможение якоря ток и момент возрастают, а мощность равна нулю. Для хорошего пуска (в этом примере) должны соблюдаться условия: момент вращения стартера должен быть выше момента сопротивления двигателя, при этом обороты стартера должны превышать в 10-20 раз обороты запуска двигателя, напряжение должно быть около 9-10 Вольт и ток холодной прокрутки у батареи 450-550А. Из графика также можно понять, что установка на ВАЗ -2107 АКБ с током холодной прокрутки 700А и выше не улучшат пуск мотора. Так же установка маленькой АКБ с ТХП 300А сделает пуск мотора затрудненным.

На рис 4 характеристики стартера мощностью 0,9 кВт. Стартера такой мощности заводят бензиновые моторы объемом до 1,6л на многих современных авто. У разных моделей характеристики отличаются, но в целом они совпадают.

Стартера для бензиновых моторов имеют мощность 0,8-1,4 кВт, а для дизельных 2 кВт и более. Мощность стартера указывается из расчета потребляемого тока при холостом ходе 4000 об/мин. Номинальный потребляемый ток стартера мощностью 1 кВт — 80 Ампер, а 2 кВт — 160 Ампер. Больше всего энергии необходимо потратить на преодоление состояния покоя мотора. В момент запуска вал стартера тормозится нагрузкой (запускаемым двигателем). На практике, стартер в начале пуска (сотые доли секунды) потребляет ток который в 7-10 раз может превышать номинальный, затем десятые доли секунды ток превышающий номинальный в 2-4 раза. Затем стартер, набрав обороты, продолжает "крутить" потребляя свой номинальный ток. Через 0,8-1,2 секунды исправный двигатель уже заведен. Например, для запуска исправного бензинового мотора 1,5 л. стартером мощностью 1кВт пусковой ток — в среднем 150 Ампер. Пусковой ток для дизельного двигателя 1,5 л. — 300 А (стартер 2кВт).

При тестировании стартеров применяют нагрузку сопротивления, при которой вал стартера полностью затормаживается и пусковой ток достигает максимального значения.
Для стартера мощностью 1 кВт max пусковой ток 700 А, а для дизельного стартера 2,4 кВт max I пусковой = 1500 Ампер.

Горячий — холодный пуск двигателя. "Горячий" мотор, в котором в форсунках есть топливо, свечи сухие, а масло разогрето до рабочей температуры запустится в короткий промежуток времени, иногда меньше чем за секунду. Зимний утренний пуск, будет более длинным так как сопротивление вращению вала замерзшего мотора будет выше (более вязкое масло).

С увеличением тока, который подается на электродвигатель стартера, повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка высоким пусковым током приводит к перегреву обмоток электродвигателя стартера, и возникает опасность выхода из строя. Производители стартеров не рекомендуют использовать попытки пуска дольше 10 секунд. Перерывы между запусками мотора не должны быть короче 1 минуты. Система охлаждения у стартеров. отсутствует.

Сила тока запуска стартера прямо зависит от величины нагрузки на валу — в основном от объема двигателя и его степени сжатия — компрессии. Нагрузка тормозит раскрутку стартера до номинальных оборотов и выход на номинальное внутреннее сопротивление, которое снизит силу тока. На величину нагрузки влияет тип мотора: бензиновый или дизельный, его состояние, возраст, конструкция. Исходя из знаний величины пускового тока в вашем автомобиле, намного проще выбрать подходящую стартерную батарею.

Пусковой ток (ток холодного прокрута), который указан на автомобильном аккумуляторе — это ток который полностью заряженная АКБ сможет подавать в течении 30 сек. Пусковой ток автомобильного аккумулятора зависит от общей площади его электродов. На практике, батарея с большим количеством пластин, а как следствие большего веса и большего размера обладает большим током холодного прокрута.

Важно! Если аккумулятор разряжен или старый или неправильно подобрана пара "аккумулятор-стартер", то при пуске мотора напряжение в сети опустится ниже 7-8 Вольт. В этом случае возможны нарушения искрообразования или перезагрузка ЭБУ (или отключение), вследствие чего пуск не состоится. Компьютерная диагностика электрооборудования: АКБ, стартера, генератора мотор-тестером.

Автомобильный стартер представляет собой устройство, состоящее из двигателя постоянного тока, механизма сцепления-расцепления, редуктора и системы управления. Механизм сцепления-расцепления и редуктор обычно называют приводом стартера.

Стартер предназначен лишь для кратковременных циклов использования 10-30 сек.

P.S. В современных автомобилях, где двигателем, кпп, другими агрегатами полностью управляет электроника важно не допускать при старте мотора падение напряжения ниже уровня необходимого для корректной работы электроники. Поэтому в приоритете аккумуляторы с более высокими характеристиками и пускового тока в том числе. Однако аккумулятор — стартер должны составлять согласованную пару. Для мощного 2,4 кВт стартера не подойдет аккумулятор 50Ач с пусковым током 400А. Внутреннее сопротивление такой АКБ будет выше чем сопротивление стартера и силовых проводов, т.е. напряжение при пуске будет ниже 7-8 Вольт т.е. недостаточное для раскрутки якоря стартера до оборотов при которых он сможет запустить дизель, а слабый ток не сможет создать необходимый момент.

Не самый лучший вариант установка мощного 100 Ач аккумулятора с Rвн около 3 мОм на авто со стартером 0,8 кВт (Rвн 30мОм). Ток холодной прокрутки аккумулятора 950 Ампер будет выше в 1,5 раза максимально допустимого пускового тока (max. 600 Ампер) стартера и в 3 раза выше его "рабочего" пускового тока 250-300А. В таком тандеме из-за чрезмерных электродинамических усилий в первые 0,01 сек механизмы стартера будут подвергаться внезапной механической нагрузке подобной удару. Кроме того обмотка якоря чрезмерно перегреется и скорее всего стартер прослужит мало.

Уважаемые посетители! При желании, в форме ниже Вы можете оставить свой комментарий. Внимание! Рекламный спам, сообщения не относящиеся к теме статьи, оскорбительного или угрожающего характера, призывающие и/или расжигающие межнациональную вражду будут удалены без объяснений

Добрый день! На тракторе ЛТЗ 60АВ двигатель Д65 м1л, штатный стартер 12 в, запуск от 24 в,две АКБ по 132 А.ч. соединены последовательно. Какой примерно пусковой ток? Интересуюсь с целью выбора других, меньших по размеру АКБ.

Наблюдаю картинку : мой АКБ EXID Premium светится зелёным глазом, но двигатель прокрутить уже не может. Это у них бывает ?

Отличная осциллограмма, токовая нагрузка полностью совпадает с моей.
Я получил такую при замерах токовыми клещами Hioki СМ4374.

Камиль, если пользоваться твоей теорией, то завести автомобиль "кривым стартером" физически не возможно. Любой исправный советский автомобиль заводится таким способом без особых проблем. Руками никто не раскрутить коленвал до 400-700 об/мин 🙂

2 Камиль. Вы путаете величину оборотов холостого хода работающего ДВС в прогретом состоянии с минимально достаточными оборотами КВ именно для устойчивого пуска того же ДВС.

40 — 70 об/мин — для бензиновых. Возможно забыли нолик

Аккумуляторная батарея автомобиля, очень важный элемент, не смотря на простоту конструкции она таит в себе несколько непонятных аббревиатур, таких как – емкость, полярность и конечно же пусковой ток. Про некоторые я уже писал, про некоторые еще напишу, но сегодня будем говорить про «пусковые показатели» батареи – почему это так важно и какие они должны быть. Не все знают про этот параметр и зачастую при выборе нового АКБ, изначально делают большую ошибку! А она приводит к тому, что батарея быстро выходит из строя, и не может запустить ваш авто зимой …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Для начала определение

Пусковой ток АКБ (иногда носит название стартерный) – это максимальное значение силы тока, нужной для запуска двигателя, а именно для питания стартера, чтобы он смог провернуть маховик с присоединенными к нему поршнями. Процесс этот сложный, потому как поршни сдавливают топливо (в 9 – 13 атмосфер), которое поступает в камеры. Зимний пуск еще более осложнен, потому как масло густеет и стартеру нужно преодолеть не только сжатие, но и отсутствие нормальной смазки цилиндров.

Какая основная задача аккумулятора автомобиля? Конечно же, накопление и последующий пуск двигателя, вроде как строение многих моделей одинаково, но не одинаковы характеристики. Нет конечно же нормальное напряжение у заряженной модели будет примерно 12,7В, но вот сила тока и емкость, будет отличаться.

Содержание

Пару слов о строении и свойствах

АКБ были созданы именно для того чтобы перезаряжаться и запускать машину, то есть они очень практичны с точки зрения эксплуатации. Обычная батарея очень быстро разряжалась, и менять ее было накладно, тогда то и были придуманы аккумуляторы.

Методом проб и ошибок, батареи эволюционировали – так через несколько лет после изобретения, вырисовалась вполне конкретная модель, было это примерно 100 лет назад, которая до сих пор не менялась.

Обычно это шесть отсеков с пластинами из свинца (минусовые) и его оксида (плюсовые), которые залиты специальным электролитом из серной кислоты. Именно это сочетание и заставляет работать аккумулятор, если исключить одну составляющую, то работа будет нарушена. Один разрозненный аккумулятор, генерирует в среднем 2,1В, этого крайне мало для запуска двигателя, в среднестатистической батарее, их объединяют подключая последовательно, обычно это 6 банок по 2,1В = 12,6 – 12,7В. Это напряжение достаточно, чтобы возбудить обмотку стартера.

Пару слов о емкости

Однако напряжение это только одна из составляющих, она унифицирована, то есть оно одинаково у всех аккумуляторов не зависимо от емкости.

Но вот емкость может отличаться в разы. Измеряется в Амперах в час, или попросту Aч. Если вывести небольшое определение — то это способность аккумулятора отдавать определенную силу тока целый час. Автомобильные варианты начинаются от 40 Aч, и доходят до 150 Aч. Однако самые распространенные на рядовых иномарках – 55 – 60 Aч. То есть – батарея может отдавать 60 Ампер целый час, а затем конкретно разрядится. Если честно то это большое значение, если перемножить 12,7 (напряжение) и 60 Aч (емкость), то получится 762 Ватта в час! Можно пару тройку раз разогреть электрический чайник.

С емкостью тоже разобрались, теперь непосредственно о пусковом токе.

Так что это – пусковой ток?

Как я уже писал сверху пусковой ток – это максимальная сила тока которую может отдавать батарея в очень короткий промежуток времени. Простыми словами чтобы запустить двигатель среднестатистической машины нужно примерно 255 – 270 Ампер, очень много! По сути это и есть «пусковые значения», от слова «запустить» применительно к силовому агрегату.

Если емкость аккумулятора примерно 60 Aч, то это превышает его номинал примерно в 4 – 5 раз. Правда, такое напряжение должно отдаваться всего около 30 секунд, не больше.

Зачастую в южных районах нашей страны, где температура воздуха всегда остается в плюсовой зоне, этот параметр даже и не рассматривают! Ибо не зачем, берем средний аккумулятор, и он прекрасно будет справляться со своими обязанностями. Ведь на улице тепло и масло жидкое. Но вот в северных районах этот показатель является одним из самых важных, там температуры зачастую в крайне отрицательной зоне и запустить силовой агрегат сложно, масло похоже, скорее на кисель, чем на текучую жидкость. Запуск будет крайне осложнен.

Если для запуска двигателя при «+ 1 + 5» градусов, достаточно будет (одномоментно) 200 – 220 Ампер, то чтобы запустить уже при – 10 – 15 градусах, нужно потратить энергии на 30% больше, а это 260 – 270 Ампер. Теперь подумайте, сколько энергии тратится при – 20 – 30 градусах Цельсия.

Таким образом, чем ниже температура зимой, тем важнее этот параметр, это своего рода аксиома.

От чего зависит пусковой ток?

Если посмотреть различных производителей, например страны Европы, США, Россия или Китай, то у всех этих батарей будет различный показатель пускового тока. Так, например если сравнить 55 Aч Китай и Европа, разница может быть на 30 – 40%! Но почему так?

Все дело в технологиях:

Применение очищенного свинца, даже в простых кислотных АКБ приведет к быстрой зарядке и последующей разрядке, соответственно пусковые значения увеличиться.
Большее количество пластин в таком же по габаритам корпусе.
Большее количество электролита.
Плюсовые пластины более пористые, что позволит больше накапливать заряда.
Герметичные конструкции, не дают испаряться электролиту, что позволит батареи всегда держать нужный уровень, не оголяя пластины.

Конечно, можно добавить и качество сборки и порядочность производителя, все это дает большие результаты, нежели у конкурентов. Правда и стоят такие АКБ дороже.

Но на данный момент, есть и новые технологии — рекордсменами по отдачи пускового тока являются GEL и AGM аккумуляторы, у них ток отдачи может доходить до 1000 Ампер в 30 секунд, примерно в 3 – 4 раза больше, чем у обычных кислотных вариантов. Хотя у этих технологий также есть свои минусы и в первую очередь это цена.

Также стоит отметить, что при пуске двигателя напряжение батареи падает примерно до 9 Вольт, но сила тока многократно возрастает – это нормальный процесс. После пуска мотора, напряжение займет опять свои нормальные показатели в 12,7Вольта, а потраченный заряд восполнит генератор автомобиля. Если показатели напряжения при пуске падают до 6 Вольт (и очень долго восстанавливаются), то это может быть критично, стартеру просто не хватит энергии для запуска. Скорее всего, что АКБ выходит из строя.

Как происходят замеры?

После производства батареи, ее нужно испытать, чтобы определить стартерные показали. Испытания на производствах сложные, зачастую батареи помещают в отрицательные температуры, охлаждают их несколько часов, затем пробуют запустить двигатель.

Обычно испытания проходит при – 18 градусах Цельсия и пуск продолжается 30 секунд, если батарея справилась, то можно запускать в производство. Если нет, меняют конструкцию, наполнение, и по новой проводят испытания.

Замеряют несколько раз, то есть существует ряд интервалов с максимальными значениями, в такие интервалы замеряют максимальные токи, которые способен выдать именно этот экземпляр, они записываются и позже наносятся на «борта» АКБ. Нужно отметить, что в партии так жестко проверяют далеко не все аккумуляторы. Однако «дефектовка» присутствует, происходят проверки нагрузочной вилкой.

Справедливости ради, стоит отметить, что раньше во времена СССР, аккумуляторы вообще не заливались электролитом на производстве (было понятие сухого заряда), их вы сами должны были залить и зарядить! То есть покупаем электролит нужной плотности, и затем в течении 12 – 24 часов заряжаем.

Какой пусковой ток среднего АКБ и что делать, если купить большим значением?

НА данный момент существует разделение пусковых значений, на бензиновые и дизельные агрегаты. Ведь дизелю изначально нужен больший показатель, потому как степень сжатия у него намного выше, может доходить до 20 атмосфер.

ИТАК, средние показатели:

Для бензиновых вариантов это – 255 Ампер

Для дизельных вариантов – не менее 300 Ампер

Эти цифры, что говорится в притык, замерены при минус 18 градусах Цельсия, чего может не хватить при пуске в более сильные морозы.

Но сейчас с развитием технологий, зачастую в магазинах мы можем видеть показатели стартерного тока в 400, 500 и даже 600 Ампер! Что будет если взять с такими цифрами? Не спалю ли я свой стартер?

Ответ прост – конечно же, нет. Не спалите! Берите и забудете что такое холодный пуск, с такими характеристиками вам будет нипочем любой мороз.

Что же касательно стартера – при большем токе, он будет быстрее и сильнее вращаться, что позволит сделать ему больше оборотов, а в свою очередь это способствует быстрому и качественному пуску двигателя.

Конечно, нужно читать характеристики вашего авто, но думаю пускового значения в 450 — 500 АМПЕР, будет достаточно для всех регионов России. Опять же оговорюсь, я сейчас рассматриваю обычные автомобили не грузовые с большими и объемными движками, им зачастую и 600 будет мало.

Классификация в мире

Как я уже немного затрагивал, в мире сейчас есть несколько основных классификаций величин пускового тока. Которые имеют собственные методики определения и маркировки. Для начала как маркируются:

Немецкие производители здесь выделяются – они наносят маркировку «DIN»
В Америке наносят — «SAE»
В странах Евросоюза (не Германия) наносят – «EN»
В России зачастую пишут – «пусковой или стартерный ток»

В любом случае, если вы не нашли показателей на бортах или крышки АКБ, то вам нужно спросить продавца об этих значениях, иногда они указываются в книжках которые идут с батареей. Теперь пару сов про методику определения:

В странах Европы охлаждают АКБ до – 18 градусов и разряжают в течение 10 секунд до 7,5Вольт.
Немцы также охлаждают до – 18 градусов и разряжают до 9 Вольт в течение 30 секунд.
Российская методика схожа с немецкой, у нас по ГОСТУ такие е же значения разряда при них фиксируются основные показатели.
В США при – 18 градусах, разряжают до 7,2 Вольта, в течение 30 секунд.

Немного поясню — когда просаживается напряжение, потребление ампер растет, именно это и фиксируется (по сути, имитация пуска). Охлаждение имитирует сложные погодные условия.

Сейчас видео версия статьи, для тех кто не понял, смотрим.