УДК 629.113
Штим Д.В.1
Щербина А.В.2
1 студ. гр. Т-211 НУ «Запорізька політехніка»
2 канд. техн. наук, доц. НУ «Запорізька політехніка»
Робота АКБ в залежності від температури
навколишнього середовища
Надійний запуск двигуна в умовах низьких від’ємних температур є важливим для забезпечення ефективної експлуатації транспортних засобів, особливо в зимовий період та в північних регіонах.
Основними причинами, що ускладнюють запуск двигуна в умовах низьких температур є збільшення моменту опору прокручування колінчастого валу через зростання в'язкості моторного мастила, а також зниження енергетичних показників електростартерної системи запуску через зростання внутрішнього опору акумуляторної батареї (АКБ).
Схема пуску ДВЗ описується законом Ома для повного кола. ЕРС АКБ мало залежить від температури і не залежить від кількості енергії в АКБ. Активний опір навантаження тобто стартера зменшується приблизно втричі при переході від режиму з номінальною потужністю до режиму з максимальною потужністю. Через наявність внутрішнього опору АКБ напруга на виводах електростартеру знижується. При зниженні напруги на клемах АКБ зменшується частота обертання та потужність електростартеру.
Збільшення внутрішнього опору АКБ в умовах низьких відємних температур є однією з причин утрудненого запуску ДВЗ. Оскільки даний параметр оказує вирішальний вплив на робочі та механічні характеристики стартерного електродвигуна і значно впливає на можливість пуску ДВЗ.
Вплив температури навколишнього середовища на роботу системи пуску гарно демонструє спільна вольт-амперна характеристика (ВАХ) АКБ та стартера на рисунку 1.
З малюнка 1 видно, що при зниженні температури електроліту різко зростає внутрішній опір АКБ, який чисельно дорівнює тангенсу кута нахилу навантажувальної характеристики щодо осі абсцис (2tg(α)tg(β)). При зміні температури електроліту від +20ºС до -30ºС внутрішній опір збільшується майже вдвічі ( рис. 1).
Рисунок 1 – Вольт-амперні характеристики стартера та АКБ ємністю 60 Аг при різних температурах
Точки перетину вольтамперних характеристик стартера, що працює в різних режимах експлуатації і навантажувальних прямих АКБ при різних температурах, дозволяють визначити потужності, споживані стартером. Зокрема, добре видно, що у робочих режимах експлуатації при температурі електроліту Т = -30ºС стартер не розвиває номінальної потужності. Потужність стартера при Т = -30ºС виявляється нижче в 1,3÷2 рази проти умов при Т = +20ºС.
Передпускова теплова підготовка двигуна та АКБ може бути ефективним методом полегшення запуску двигуна в умовах низьких відємних температур, оскільки вона сприяє зниженню внутрішнього опору АКБ та забезпечує оптимальні умови для роботи електростартерної системи.
Автори тез Д.В. Штим
А.В. Щербина
Керівник секції А.В. Щербина