Что понимают под режимом холостого хода двигателя

Холостые обороты двигателя: что к чему и с чем едят?

Холостой ход — это эксплуатация устройства без какой-либо нагрузки. У автомобиля холостыми оборотами двигателя называется его работа при полностью выжатом сцеплении. В это время крутящий момент не передается от коленчатого вала мотору и колесам. Они в этом случае полностью разобщены.

Нормальные обороты холостого хода составляют 800-1000 ед. При их уменьшении мотор глохнет, при повышенном числе начинается перерасход топлива. Какие обороты должны быть у вашего автомобиля, указано в инструкции по эксплуатации.

В системе холостого хода топливо смешивается с небольшим количеством воздуха, который поступает по специальному воздушному каналу. Процесс эмульсирования топлива происходит следующим образом. Когда дроссельная заслонка закрыта и горючая смесь подается только через отверстие малых оборотов холостого хода, топливо смешивается с воздухом, поступающим не только по воздушному каналу, но и с воздухом из-под дроссельной заслонки, прошедшим через переходное отверстие. По мере подъема дросселя происходит перемещение зоны максимального разрежения в сторону распылителя главной дозирующей системы. В связи с этим количество поступающего в систему холостого хода воздуха через переходное отверстие уменьшается. В какой-то точке подъема дросселя воздух совсем перестает поступать из переходного отверстия, и под действием разрежения топливо начинает фонтанировать через него. В этот момент весь воздух начинает поступать только через специальный воздушный канал, пропускная способность которого регулируется винтом конической формы.

Окончательная (точная) настройка системы холостого хода производится с помощью специального винта с коническим кончиком, который регулирует пропускную способность воздушного канала системы холостого хода. Некоторые модели карбюраторов оснащены винтом, регулирующим количество топлива уже предварительно смешанного с воздухом, подаваемого системой холостого хода.

Винты регулировки смеси на холостом ходу. Два винта слева регулируют количество смеси, два справа — состав смеси.

Так как в одном случае винт регулирует состав смеси, а в другом — количество топливной смеси, применяются противоположные приемы регулировки. Если винт регулирует пропускную способность воздушного канала, то для обогащения смеси необходимо уменьшить количество воздуха путем закручивания винта. Для того чтобы сделать смесь беднее, винт необходимо выкручивать. Если винт регулирует количество подаваемого топлива, то, напротив, для обогащения его выкручивают, для обеднения, соответственно, закручивают.

Понять, по какому принципу осуществляется регулировка на том или ином карбюраторе, очень просто. Винт регулировки воздуха располагают ближе к входному устройству карбюратора, который подсоединяют к фильтру, в то время как винт регулировки топлива располагают ближе к фланцу крепления к двигателю.

Расположение винтов регулировки смеси на холостом ходу: a — винт регулировки состава смеси, b — винт регулировки количества смеси

Высокие обороты двигателя на холостом ходу: инжектор.

Отличия в режимах работы двигателя на холостых оборотах и работы под нагрузкой в том, что в режиме ХХ воздух в камеру сгорания направляется не через дроссельную заслонку, то есть дроссельная заслонка перекрыта.

Для большого количества автомобилей с ДВС нормальным расходом топлива в режиме холостого хода считается 600-1000 об/мин. Однако, наблюдаются у многих машин такие неполадки — это повышенные обороты холостого хода на прогретом двигателе, это от 1500 об/мин и больше.

Особенно неприятная на слух работа двигателя на ХХ — это плавающая работа двигателя. Когда «плавает» ДВС на ХХ обороты то подскакивают до 2000 об/мин, то падают до 700 об/мин.

Появление плавающего холостого хода и стабильно повышенных оборотов на горячем двигателе возникают из-за одних и тех же причин.

Для инжекторных двигателей причинами высоких оборотов и плавающих холостых ходов является неправильная подача воздуха и обогащения или обеднения смеси. Обороты зависят от подаваемого воздуха в цилиндры. При полностью открытой дроссельной заслонке подается много воздуха во впускной коллектор. После чего, электронный блок управления (ЭБУ) определяет сколько воздуха поступило, определяет на сколько открыта дроссельная заслонка (на какой угол), а также определяет еще необходимые температурные параметры, и, отсюда уже решает сколько надо подать бензина.

Простыми словами, обороты уменьшатся, если топливная смесь станет бедной. А, если обороты упали, то, соответственно инжекторный силовой агрегат начнет всасывать меньше воздуха.

Когда соотношение топлива и воздуха станет оптимальной, состав смеси станет нормальным и обороты станут повышенными, затем снова заниженными, инжектор будет «плавать».

Чтобы устранить причину плавающей работы ДВС или стабильно повышенных оборотов на холостом ходу у инжектора, следует проверить датчики и герметичность системы:

Бывает, что двигатель держит стабильные повышенные не плавающие обороты от 1500 об/мин до 2000 об/мин. Такая работа обусловлена тем, что инжектор подает больше топлива в режиме холостого хода, достаточной для стабильности оборотов. Из-за такой неправильной работы идет перерасход топлива. Если на двигателе есть воздухорасходомеры и датчики давления на впускном коллекторе, то такой неполадки может не быть. Самой распространенной причиной повышения оборотов или плавающих на холостом ходу как на инжекторных, так и на карбюраторных двигателей — это подсос воздуха.

Меры по снижению тока холостого хода

Ток при нахождении трансформатора в режиме холостого хода возникает, благодаря конструктивным особенностям сердечника. Для ферромагнитного материала, попавшего в электрическое поле переменного тока, характерно наведение вихревых индуктивных токов Фуко, вызывающих нагревание данного элемента.

Чтобы снизить вихревые токи, сердечник изготавливают не в виде цельной детали, а набирают из пакета пластин небольшой толщины. Между собой пластины изолируются. Дополнительная мера – изменение свойств самого материала, позволяющее увеличить порог магнитного насыщения.

Чтобы не допустить разрыва магнитного потока с возникновением поля рассеивания, пластины тщательно подгоняют в процессе набора. Отдельные элементы шлифуют, с получением гладкой, идеально прилегающей поверхности.

Также потери снижаются за счёт более полного заполнения окна магнитопровода. Это позволяет обеспечить оптимальные показатели массы и габаритов агрегата.

Холостой ход трансформатора – режим, при котором можно рассчитать важные характеристики. Это проводится для оборудования, находящегося в эксплуатации и на стадии проектирования.

Холостой ход электродвигателя

• ВКонтакте
• Facebook
• ok
• Twitter
• YouTube
• Instagram
• Яндекс.Дзен
• TikTok

Электродвигатель переходит в режим холостого хода, когда с его вала снимают рабочую нагрузку. В этом случае можно определить такие важные параметры функционирования устройства, как намагничивающий ток, мощность и коэффициент потерь в элементах конструкции привода. Но главное – в режиме холостого хода можно определить исправность устройства.

Так, электродвигатель на холостом ходу греться не должен. Но в некоторых случаях температура привода повышается – и это сигнализирует о неполадках, которые впоследствии могут проявить себя.

Параметры холостого хода электродвигателя

Как было сказано выше, холостой ход – это режим работы асинхронного электродвигателя, при котором на валу нет нагрузки. В этом случае устройство с точки зрения электротехники схоже с трансформатором. Но главное – оно потребляет меньше электроэнергии, что особенно важно для контроля правильности работы мотора.

В частности, ток холостого хода асинхронного электродвигателя в зависимости от мощности и частоты вращения составляет в среднем 20-90% от номинального. Существует таблица, в которой указаны данные значения.

Так, например, ток холостого хода электродвигателя на 5 кВт при частоте вращения в 1000 оборотов в минуту составляет 70% от номинального (см. рис. 2). При частоте вращения 3000 оборотов в минуту – всего 45% от номинального (см. рис. 3). Это важно учесть, так как если фактическая сила тока значительно расходится с расчётной, то это сигнализирует о неполадках.

Стоит отметить, что параметры работы двигателя обычно указаны в прилагаемой к нему документации или могут быть получены посредством расчётов.

Что делать, если греется электродвигатель на холостом ходу

Электродвигатель на холостом ходу греться не должен. Допускается лишь незначительное увеличение температуры, обусловленное естественными причинами – появление трения в подшипниках на валу ротора и сопротивление в обмотке. А вот заметный нагрев сигнализирует в первую очередь о неполадках в устройстве.

Чаще всего нагревается асинхронный электродвигатель на холостом ходу из-за межвиткового замыкания в обмотках. Это требует срочного ремонта. Ведь при повышении нагрузок межвитковое замыкание может привести к перегреву и выгоранию обмотки – и, как следствие, повреждению как самого ЭД, так и конструкции, в которую он установлен.

Ещё одна возможная причина нагрева ЭД в этом режиме – эксплуатация в нештатных условиях. Например, превышение напряжения. В этом случае необходимо срочно отключить питание двигателя, так как из-за перегрева может возникнуть межвитковое замыкание в обмотках или замыкание обмотки на корпус двигателя.

Реже нагрев ЭД наблюдается из-за затруднённого движения ротора. Стоит убедиться, что подшипники работают нормально, а между обмотками ротора и статора не попали загрязнения.

Для чего «холостые» нужны?

При работающем моторе мощность растет исключительно с ростом оборотов, а крутящий момент имеет пик в области средних или высоких оборотов (на наддувных агрегатах момент появляется раньше, но тоже не с нуля).

Чтобы дать мотору полезную нагрузку, нужно, чтобы он уже устойчиво крутился и был готов создавать крутящий момент. Иначе он просто заглохнет. Никаких способов обойти это ограничение не существует. Те обороты, с которых мотор может воспринимать нагрузку, и принято называть холостыми. Обороты выше холостых — рабочие.

Для большинства моторов легковых автомобилей холостые обороты составляют 500–900 оборотов в минуту, что не так уж мало.

Обеспечение комфортного использования автомобиля

Для комфортной эксплуатации транспортного средства его двигатель должен иметь так называемые «хорошие низы», т. е. плавную кривую крутящего момента и ровную работу в режиме холостого хода. Задача механизма газораспределения состоит в очистке цилиндра от уже отработанных газов и наполнении его свежим зарядом в полном диапазоне работы двигателя. Если при работе на холостом ходу лучше всего подходят узкие фазы газораспределения без перекрытия фаз, то для достижения максимальной мощности нужны именно широкие фазы. Это можно объяснить двумя обстоятельствами: снижением времени на процесс газообмена и повышением усилий в приводе клапанов, при постоянном повышении частоты вращения.

Второе обстоятельство вызывает жесткие ограничения траектории движения клапана, лучше всего это заметно на тех участках, где открываются и закрываются клапаны. Высокие скорости вращения на участках начала и конца движения клапанов не имеют особого влияния на процессы газообмена, но именно эти участки являются причиной неравномерности на холостом ходу. В практическом применении проблемы неравномерности работы двигателя могут возникать как результат удлинения вытяжки приводной цепи или являться следствием замены распределительных валов.

В статье были приведены некоторые сведения о режиме холостого хода и возможных неполадках. Снятие характеристик работы двигателя на холостом ходу, позволяет оценить его общее техническое состояние при диагностике автомобиля. Стоит отметить, что некоторые современные двигатели не имеют режима холостого хода, что может привести к курьезным случаям при техосмотре.

Вернуться к списку