Свист на холодную может быть вызван следующими причинами — проскальзыванием ремня привода навесных агрегатов, снижением количества смазки в отдельных подшипниках или роликах элементов силового агрегата. Однако бывают и более редкие случаи, например, попадание грязи в ручейки шкива генератора. Зачастую для устранения свиста на холодном двигателе достаточно выполнить некоторые манипуляции, а не покупать новый ремень или ролик.

Содержание:

Почему слышен свист на холодную

Существует четыре основные причины, из-за которых возникает свист при холодном запуске. Рассмотрим их в порядке от наиболее распространенных к «экзотическим».

Проблема с ремнем генератора

Самая частая причина того, что слышен свист при запуске двигателя на холодную, кроется в том, что проскальзывает ремень генератора в двигателе автомобиля. В свою очередь это может быть вызвано одной из следующих причин:

• Слабая натяжка ремня. Обычно ремень генератора не имеет зубьев, как например ремень ГРМ, поэтому его синхронная работа со шкивом обеспечивается лишь достаточной натяжкой. При ослаблении соответствующего усилия возникает ситуация, когда шкив генератора вращается с определенной угловой скоростью, однако ремень на нем проскальзывает и «не успевает» за ним. При этом возникает трение между внутренней поверхностью ремня и внешней поверхностью шкива, в результате которого зачастую возникают свистящие звуки. Обратите внимание, что при слабой натяжке свист может возникать не только при запуске двигателя, но и при резком увеличении оборотов двигателя, то есть, при прогазовке. Если это так — проверьте натяжку ремня.
• Изношенность ремня. Как и любая другая деталь автомобиля, ремень генератора со временем постепенно изнашивается, в частности, его резина дубеет, и соответственно, сам ремень теряет эластичность. Это естественным образом приводит к тому, что он даже при должной натяжке не может «зацепиться» за шкив для передачи крутящего момента. Особенно это актуально при низких температурах, когда и без того высохшая резина становится еще и замерзшей. Соответственно, при запуске двигателя на холодную слышен короткий свист, который исчезает по мере прогревания мотора и непосредственно ремня генератора.
• Появление грязи в ручейках шкива генератора. Зачастую свист под капотом на холодную возникает не по причине, связанной непосредственно с ремнем, а из-за того, что в ручейках шкива со временем накапливается грязь. Это приводит к проскальзыванию ремня по его рабочей поверхности, и сопровождается свистящими звуками.

Как устранить свист ремня генератора

Почему свистит ремень генератора и как с этим бороться. 5 основных причин свиста навесного ремня (ремня генератора, ГУРа, помпы, компрессора кондиционера). Причины свиста ремня и советы по устранению.
Подробнее

Аналогичные рассуждения справедливы и для других ремней, используемых в автомобиле. В частности, ремень кондиционера и ремень гидроусилителя руля. При длительном простое при холодной температуре они могут задубеть и издавать свистящие звуки до того момента, пока не разогреются в результате своей работы. Аналогично они могут свистеть и по причине слабой натяжки и/или из-за их сильной изношенности.

В редких случаях на морозе может значительно загустеть смазка в подшипнике вала генератора. В этом случае сразу после запуска возможно проскальзывание ремня, поскольку двигателю нужно приложить большее усилие для раскручивания вала генератора. Обычно после того, как смазка приобретет более жидкую консистенцию, проскальзывание ремня, а соответственно и свистящие звуки, пропадают.

Также в редких случаях ремень может свистеть и проскальзывать по причине того, что на его внутренней поверхности (прилегающей к приводным шкивам) конденсируется влага. Например, при длительной стоянке машины в условиях очень высокой влажности (на мойке, в условиях морского жаркого климата). В этом случае после запуска двигателя влага по естественным причинам испариться и свист пропадет.

Подобно влаге на ремень могут попадать различные технологические жидкости. Например, моторное масло, антифриз, тормозная жидкость. В этом случае длительность свиста будет зависеть от того, какое количество жидкости попало на ремень, и как быстро она удалится с его поверхности. В этом случае кроме оценки состояния ремня и его натяжки нужно обязательно диагностировать, почему та или иная технологическая жидкость попадает на ремень. И выполнить соответствующие ремонтные меры. Они будут зависеть от причины.

Изношенность натяжного ролика

В машинах, оборудованных натяжным роликом, источником свиста «на холодную» может стать именно он. В частности, подшипник ролика, который постепенно выходит из строя. Также он может свистеть при определенных оборотах двигателя. Диагностику ролика необходимо начать с проверки натяжки. Зачастую ролик начинает свистеть при недостаточной или наоборот чрезмерной натяжке приводного ремня либо ремня ГРМ. Обратите внимание, что чрезмерная перетяжка ремня вредна для подшипников отдельных роликов и шкивов, которые соединяет указанный ремень.

Также нужно оценить его общее состояние. Для этого нужно демонтировать ролик с его посадочного места. Далее нужно осмотреть его изношенность и легкость вращения подшипника. Обязательно следует проверить ролик (подшипник) на наличие люфта, причем в разных плоскостях. Вместе с диагностикой ролика нужно проверить и состояние ремней.

Выход из строя водяного насоса

Помпа, или другое название водяной насос, также может издавать свист при заводе двигателя на холодную. На некоторых старых автомобилях помпа приводится в движение дополнительным ремнем от шкива коленчатого вала. У современных же машин она крутится ремнем ГРМ. Поэтому зачастую на старых автомобилях приводной ремень помпы также может со временем растянуться и проскальзывать. Дополнительным источником неприятных звуков может быть и изношенный шкив насоса. Ремень будет проскальзывать по нему и свистеть.

Зачастую при нагреве ремня свист пропадает, поскольку, если ремень не сильно растянут, то он перестает проскальзывать и, соответственно, свистящие звуки уйдут по мере разогревания силового агрегата.

Аналогично, как и с генератором, у водяной помпы может загустеть смазка подшипника, а то и полностью вымыться антифризом из своей рабочей полости. При этом будет небольшой свист при запуске двигателя на холодную. Однако если смазки не будет вовсе, то зачастую свистящие звуки будут слышны не только на холодную, но и во время движения автомобиля по дороге.

Обратите внимание, что если свист проявляется постоянно, а не только «на холодную», то велика вероятность выхода из строя подшипников генератора, помпы, элементов кондиционера. Поэтому в этом случае необходимо проверить еще и подшипники.

Кроме вот таких вот явных и объяснимых причин свиста под капотом на холодную могут возникать и совсем не связанные с работой ремня и крутящихся механизмов. Так, например, при прогреве двигателя на автомобилях ВАЗ (в частности, «Лада Гранта»), то может быть такой редкий случай как резонанс датчика положения коленчатого вала. Так, датчик (сокращенно ДПКВ) издает высокочастотный пищащий звук между его внутренними деталями, а также корпусом двигателя. Это связано с особенностью конструкции датчика.

Как устранить свист при запуске двигателя

Методы устранения будут зависеть от непосредственно самой причины свиста при запуске на холодном двигателе. Так может понадобится:

1. Натянуть ремень.
2. Очистить ручейки в шкиве коленвала либо генератора.
3. Заменить вышедшую из строя деталь, которой может быть помпа, ролик, подшипник.
4. Выполнить замену навесного ремня.

Поскольку по статистике чаще всего «виноват» ремень генератора, то диагностику нужно начать именно с него. Выполнять соответствующую проверку рекомендуется каждые 15…20 тысяч километров пробега или чаще. Обычно для генератора используется клиновый (ручейковый) ремень. При проверке нужно обратить внимание на наличие растрескиваний на его внутренней поверхности (ручейках) при изгибе ремня. Если имеют место трещины — ремень нужно менять. Приблизительный рекомендуемый пробег автомобиля для замены ремня генератора — около 40…50 тысяч километров. Обратите внимание, что на срок эксплуатации того или иного ремня также влияет его натяжка.

В случае, когда ослабла натяжка ремня, его необходимо подтянуть. Обычно это делается при помощи соответствующего ролика либо регулировочного болта (зависит от конструкции конкретного автомобиля и его двигателя). Если же механизм натяжки не предусмотрен, то в таком случае необходимо выполнить замену растянувшегося ремня на новый.

Чтобы определить что свистит ремень или ролик, поскольку издаваемые ими звуки очень похожи между собой, можно воспользоваться специальными защитными аэрозолями — размягчителями резины. Чаще всего для этого используют кондиционеры ремней, реже силиконовую смазку либо популярное универсальное средство WD-40. В частности, необходимо брызнуть указанный аэрозоль на внешнюю поверхность ремня. Если он изношенный, растянутый и/или очень сухой, то такая временная мера позволит на некоторое время устранить свист.

Соответственно, если средство помогло — значит, «виновником» неприятных звуков является именно изношенный ремень. В случае же, если указанная мера не помогла, то скорее, всего виноват ролик, в частности, его приводной подшипник. Соответственно, нужно выполнить дополнительную проверку.

При подтяжке старого или натяжении нового ремня не нужно сильно усердствовать и устанавливать очень высокое усилие. В противном случае возрастет нагрузка на подшипник генератора и натяжной ролик, что может привести к быстрому выходу их из строя.

Некоторые автолюбители вместо замены указанных ремней (как кондиционера, так и генератора) используют специальные средства — размягчители резины или усилители трения (в составе есть канифоль). Однако, как показывает практика, подобные средства можно использовать лишь как временное решение проблемы. Если же ремень имеет значительный пробег, то его лучше заменить на новый.

Проверяя ремень обратите внимание и на канавки шкивов. Не поленитесь снять ремень и пройтись по шкиву КВ и генератора металлической щеткой, а также очистителем тормозов дабы смыть всю грязь.

Если удалось что свистит не ремень, а ролик, то стоит его поменять. Когда же писк исходит от подшипников помпы либо обгонной муфты генератора — деталь также под замену.

А вот если писк издает резонирующий ДПКВ, как это случается на Ладах, то достаточно подложить под него небольшую прокладку в соответствии с размером датчика. Так вырезав небольшую прокладку из фольги установите ее между ним и корпусом двигателя. В зависимости от величины зазора прокладка будет иметь три-четыре слоя фольги. Основная задача прокладки — обеспечить механическое усилие на датчик сверху вниз.

При выполнении аналогичных работ на других автомобилях размер прокладки и место ее установки может отличаться. Для выяснения, в каком именно месте нужно устанавливать прокладку необходимо большим пальцем механически понажимать на корпус датчика положения коленчатого вала. То есть, можно нажимать как сверху вниз, так и снизу вверх, или вбок. Так опытным путем можно найти положение, при котором звук полностью пропадет либо станет значительно тише.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

При запуске двигателя слышен свист: причины, диагностика, неисправности, устранение

Многие автомобилисты сталкивались с тем, что выходя утром и запуская автомобиль, обнаруживался свист. Но, какие же причины возникновения данного эффекта, знают не все. А тем более, как его устранить самостоятельно.

Определение причин неисправности

Свист двигателя при запуске знаком многим автолюбителям. Так, большинство владельцев ВАЗа могут вспомнить этот звук, при пуске мотора в зимнее время и не только. Это означало, что ремень водяного насоса необходимо подтянуть или заменить. С развитием автомобилестроения все изменилось. Таких ремней у транспортных средств увеличилось в количестве.

Стоит определить — почему при запуске двигателя слышен свист. Основная причина — это выход со строя или растянутый один из приводных ремней двигателя. Чтобы определить неисправность необходимо прощупать каждый ремень на натяжение.

Может какой-то из данных приводных элементов необходимо сменить, поскольку он выработал свой ресурс или оказался брак в изготовлении, что в теперешнее время не редкость.

Итак, определим и рассмотрим причины, по которым свистит двигатель при запуске. Это означает, что один из следующих элементов вышел со строя:

• Ремень газораспределительного механизма.
• Ремень генератора.
• Ремень гидроусилителя ремня.
• Ремень водяного насоса.
• Другие ремни привода навесного оборудования.

Методы устранения

Свистящий ремень — это, пожалуй, единственное, почему может возникать свист при запуске двигателя. Это означает, что приводной элемент растянулся и проскальзывает по шкиву.

Так, это повышает значительно износ самого ремня, что неизбежно приведёт к трагедии в силовом агрегате, если конечно вовремя не исправить ситуацию. Рассмотрим, ремонтно-диагностические операции, для устранения свиста в моторе.

Привод газораспределительного механизма

Свист в двигателе вызванный неисправностью ремня ГРМ — это более чем срочный ремонт. Если вовремя не заменить деталь, то это приведёт к обрыву привода, а заодно к загнутым клапанам, что неизбежно ведёт к затратам.

Среднестатистический, даже лучший ремень стоит менять не позднее 70 000 км пробега. Обычно автопроизводители в технической документации и сервисных книгах указывают интервал технического обслуживания узла ГРМ. В любом случае, автомобилист должен сам следить за состоянием узлов и деталей двигателя своего транспортного средства.

Для определения состояния ремня газораспределительного механизма необходимо снять защитную крышку ГРМ. Далее стоит открутить натяжитель и осмотреть привод. На ремне не должно быть трещин, задиров и других явлений, которые неизбежно приведут к разрыву.

Также, стоит отметить, что натяжка элемента имеет весьма важную роль, поскольку слишком натянутый ремень — это тяжёлый привод, что повышает износ резиново-металлической детали.

При малом натяжении — деталь будет скользить, вызывая тем самым свист. Но, в современном автотранспорте используются зубчатые ремни, которые свистят при сильном износе.

Приводные ремни навесного оборудования

В данном случае ситуация все такая же. Проскальзывание ремня приводит к образованию свиста при запуске. При этом свист может пропадать, после некоторого времени работы. Но, не стоит питать надежды, поскольку запчасть необходимо сменить — в кратчайшие срок.

Ещё одной причиной образования свиста, в редких случаях может стать неисправность водяного насоса или приводных шкивов. Так, в помпе установлен подшипник, который со временем эксплуатации изнашивается. Так, из-под данного элемента моет образовываться подтёк охлаждающей жидкости, который заметить достаточно сложно, особенно если он капельный.

Так, выработка элемента может его проворачивать, после чего металл трётся о другой металл, что ведёт к образованию звука. Как известно, после нагревания элементы расширяются, вот и подшипник, когда в процессе работы нагрелся, расширился и перестал проворачиваться в посадочном месте крепления.

Деформация приводных шкивов, также может стать причиной образования шума и свиста, поскольку в одном месте ремень проскальзывает и не может нормально зацепиться. Хуже всего, если вызванная деформация приводит к тому, что приводной ремень начинает тереться о другие детали.

Провести диагностику и смену повреждённых элементов можно самостоятельно, если знать конструктивные особенности автомобиля, или обратиться в автосервис, за помощью к профессиональным слесарям.

Стоит отметить, что своевременная диагностика — предупреждает более тяжёлые повреждение силового агрегата и его узлов.

Вывод

Причина свиста двигателя при запуске — неисправность ремня дополнительного привода навесного оборудования. Реже, свист может быть вызван износом элементов газораспределительного механизма и других. Для устранения неисправности необходимо диагностировать и заменить вышедший со строя ремень, чтобы предотвратить более негативные последствия для силового агрегата.

Свист при разгоне. Причины появления свистящего звука при нажатии на газ

Жалуетесь на появлении свиста при разгоне двигателя до высоких оборотов? Так знайте, что с такой проблемой сталкиваются многие автомобилисты. В этой статье рассмотрим возможные причины возникновения такого звука во время наращивания скорости автомобиля.

Свист, сопровождающий ускорение автомобиля, безусловно, нарушает спокойствие и не позволяет получить истинное удовольствие от вождения. В таком случае нужно обязательно разгадать эту загадку. Свистящий звук во время ускорения – это, как оказалось, одна из самых распространенных проблем, рьяно обсуждаемых на автомобильных форумах. Сложность заключается в том, что не всегда можно с ходу определить, откуда доносится свист, поскольку в автомобиле одновременно работает огромное множество деталей.

Одни говорят о свисте из двигателя при запуске, другие утверждают, что звук доносится из левой или правой стороны передней части автомобиля, а третьи попросту разводят руками. Чтобы определить точный источник звука, нужно иметь исключительный слух. А то, что свист появляется только при достижении высоких оборотов двигателя или во время ускорения, делает это явление еще более загадочным.

Возможные причины свиста при разгоне автомобиля

Трение и вибрация – это те факторы, которые вступают в игру при высокой скорости движения автомобиля. При наличии большого количества движущихся компонентов определение причины появления свиста при разгоне становится достаточно сложной задачей даже для самых опытных водителей. Единственный выход – пройтись по всем возможным вариантам один за другим. Чтобы определить источник свиста при ускорении, составьте список возможных причин и по мере проверки автомобиля сократите этот список до одного-единственного пункта. Ниже приведен перечень возможных причин свистящего звука, составленный на основе информации, которую удалось получить на разных автомобильных форумах и от опытных высококвалифицированных автомехаников.

Посмотрим на основные источники свистящего звука, сопровождающего ускорение автомобиля. Прежде всего, следует выяснить, какие механизмы участвуют в процессе повышения скорости движения. Вот несколько советов.

Проблемы с трансмиссией

Одной из первых причин появления свистящего звука является трение компонентов трансмиссии. Это может произойти вследствие износа шестерней или снижения уровня трансмиссионной жидкости. Чтобы понять, связана ли проблема с трансмиссией, выполните следующее: разгоните автомобиль до скорости, при которой свист проявляется громче всего, включите нейтральную передачу и заглушите двигатель. Если свист не исчез, значит, проблема заключается именно в трансмиссии, а если исчез – ищите причину в двигателе или системе сцепления. Тщательная проверка трансмиссии поможет разгадать эту загадку.

Проблемы с дифференциалом

Изношенные шестерни заднего или переднего дифференциала вполне могут издавать свистящий звук. Свист при нажатии на педаль газа появляется вследствие трения в связке ведущей и ведомой шестерней. В таком случае нужно в ближайшее время проверить дифференциал и устранить неисправность.

Проблемы с усилителем руля

Если свист становится максимально громким при повороте руля, возможно, проблема заключается в узле усилителя. Чаще всего оказывается, что свист появляется в результате ослабления ремня генератора, который вращает шкив насоса усилителя руля. Подтяжка ремня и регулировка узла в целом могут решить эту проблему.

Проблемы с двигателем

Существует ряд проблем с двигателем, которые могут спровоцировать возникновение свиста или пронзительного звука при ускорении. Полноценная проверка двигателя позволяет выявить ослабленные детали или нарушение регулировок. Проблема также может возникнуть из-за трения деталей двигателя по причине недостатка смазки.

Нормальный резонанс

Оказывается, что свистящий звук также может быть создан исключительно в результате вибрации и резонанса некоторых компонентов (на высокой скорости). Например, одной из причин свистящего звука в BMW был назван шум, издаваемый шестернями планетарной передачи. Более того, такой шум характерен для большинства автомобилей.

Разнообразие выпускаемых моделей автомобилей просто поражает воображение, и каждая из них имеет свои характерные особенности. Если не удалось обнаружить ни одной из описанных неисправностей, почитайте автомобильные форумы, посвященные именно вашей модели, или обратитесь за помощью к квалифицированному автомеханику, который хорошо знает свое дело. Есть даже механики, способные диагностировать проблему, просто прислушавшись к звуку работы автомобиля!

Как работают электродвигатели?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 25 июля 2020 г.

Щелкните выключателем и мгновенно получите власть — как любили наши предки электродвигатели! Вы можете найти их во всем, начиная с электропоезда с дистанционным управлением автомобили — и вы можете быть удивлены, насколько они распространены. Сколько электрических моторы сейчас в комнате с тобой? Наверное, два в вашем компьютере для начала ездить, а еще один питает охлаждающий вентилятор.Если вы сидите в спальне, вы найдете моторы в фенах и многих игрушки; в ванной — вытяжки и электробритвы; На кухне моторы есть практически во всех устройствах, от стиральных и посудомоечных машин до кофемолок, микроволновых печей и электрических консервных ножей. Электродвигатели зарекомендовали себя одними из лучших изобретения всех времен. Давайте разберемся и узнаем, как они работай!

Фото: Даже маленькие электродвигатели на удивление тяжелые.Это потому, что они набиты туго намотанной медью и тяжелыми магнитами. Это мотор от старой электрической газонокосилки. Вещь медного цвета в сторону перед осью, с прорезями в ней, находится коммутатор, удерживающий двигатель вращение в том же направлении (как описано ниже).

Как электромагнетизм заставляет двигатель двигаться?

Основная идея электродвигателя очень проста: вы помещаете в него электричество с одного конца, а ось (металлический стержень) вращается на другом конце, давая вам возможность управлять машина какая то.Как это работает на практике? Как именно ваш преобразовать электричество в движение? Чтобы найти ответ на этот вопрос, у нас есть вернуться во времени почти на 200 лет.

Предположим, вы берете кусок обычного провода, превращаете его в большую петлю, и положите его между полюсами мощной постоянной подковы магнит. Теперь, если вы подключите два конца провода к батарее, провод будет прыгать кратко. Удивительно, когда видишь это впервые. Это прямо как по волшебству! Но есть совершенно научный объяснение.Когда электрический ток начинает течь по проводу, он создает магнитное поле вокруг него. Если разместить провод возле постоянного магнит, это временное магнитное поле взаимодействует с постоянным поле магнита. Вы знаете, что два магнита расположены рядом друг с другом либо притягивать, либо отталкивать. Таким же образом временный магнетизм вокруг провода притягивает или отталкивает постоянный магнетизм от магнит, и это то, что заставляет провод подпрыгивать.

Правило левой руки Флеминга

Вы можете определить направление, в котором будет прыгать провод, используя удобная мнемоника (вспомогательная память), называемая правилом левой руки Флеминга (иногда называется Motor Rule).

Вытяните большой, указательный и второй пальцы левой руки. рука так, чтобы все три были под прямым углом. Если вы укажете вторым пальцем в направлении Течения (который течет от положительного к отрицательная клемма АКБ), а Первая палец в направление поля (которое течет с севера на южный полюс магнит), ваш thuMb будет покажите направление, в котором провод Движется.

Это …

• Первый палец = Поле
• SeCond палец = Текущий
• ЧтМб = Движение

Несколько слов о текущем

Если вас смущает то, что я говорю, что ток течет с положительного на отрицательный, это просто историческое соглашение.Такие люди, как Бенджамин Франклин, помогавшие разобраться тайна электричества еще в 18 веке считала, что это поток положительных зарядов, так что она перетекала с положительного на отрицательный Мы называем эту идею условным током. и до сих пор используют его в таких вещах, как правило левой руки Флеминга. Теперь у нас есть лучшие идеи о том, как электричество работает, мы склонны говорить о токе как о потоке электронов от отрицательного к положительному в направлении , противоположном направлению обычного тока.Когда вы пытаетесь вычислить вращение двигателя или генератора, обязательно помните, что ток означает обычный ток , а не поток электронов.

Как работает электродвигатель — теоретически

Фото: Электрик ремонтирует электродвигатель. на борту авианосца. Блестящий металл, который он использует, может выглядеть как золото, но на самом деле это медь, хороший проводник, который намного дешевле. Фото Джейсона Якобовица любезно предоставлено ВМС США.

Связь между электричеством, магнетизмом и движением изначально была открыл в 1820 году французский физик Андре-Мари Ампер (1775–1867), и это основная наука об электродвигателе. Но если мы хотим превратить это удивительное научное открытие в более практическое немного технологий для питания наших электрических косилок и зубных щеток, мы должны пойти немного дальше. Изобретателями, которые сделали это, были англичане Майкл Фарадей (1791–1867). и Уильям Стерджен (1783–1850) и американец Джозеф Генри (1797–1878).Вот как они пришли к своему гениальному изобретению.

Предположим, мы сгибаем нашу проволоку в квадратную U-образную петлю, так что эффективно два параллельных провода, проходящие через магнитное поле. Один из них отводит электрический ток от нас по проводам, а другой один возвращает ток обратно. Потому что ток течет в Правило левой руки Флеминга говорит нам два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы включите электричество, один из проводов двинется вверх и другой будет двигаться вниз.

Если бы катушка с проволокой могла продолжать двигаться вот так, она бы вращалась постоянно — и мы будем на пути к созданию электрического мотор. Но этого не может произойти с нашей нынешней настройкой: провода будут быстро запутаться. Не только это, но если бы катушка могла вращаться далеко достаточно, что-нибудь еще случится. Как только катушка достигла вертикали положение, он перевернется, и электрический ток будет течь через него в противоположном направлении. Теперь силы на каждого сторона катушки перевернется.Вместо непрерывного вращения в в том же направлении, он пойдет обратно в том же направлении, в котором только что пришел! Представьте себе электропоезд с таким двигателем: он будет держать перетасовки назад и вперед на месте, фактически никогда не везде.

Как работает электродвигатель — на практике

Есть два способа решить эту проблему. Один из них — использовать своего рода электрический ток, который периодически меняет направление, что известно как переменный ток (AC). В виде небольших батарейных двигатели, которые мы используем дома, лучшее решение — добавить компонент назвал коммутатором концы катушки.(Не беспокойтесь о бессмысленных технических имя: это немного старомодное слово «коммутация» немного похоже на слово «добираться до работы». Это просто означает изменение взад и вперед в одном и том же путь, который ездит на работу, означает путешествовать туда и обратно.) В своей простейшей форме Коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины и его задача — реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к каждая половина коммутатора. Электрический ток от аккумулятора подключается к электрическим клеммам двигателя.Они подают электроэнергию в коммутатор через пару свободных разъемы, называемые щетками, сделали либо из кусочков графита (мягкий уголь, похожий на карандаш «свинец») или тонкие отрезки упругого металла, который (как название предполагает) «задела» коммутатор. С коммутатор на месте, когда электричество течет по цепи, катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

Работа: упрощенная схема частей в электрическом мотор. Анимация: как это работает на практике.Обратите внимание, как коммутатор меняет направление тока каждый раз, когда катушка поворачивается. наполовину. Это означает, что сила на каждой стороне катушки всегда толкая в том же направлении, что позволяет катушке вращаться по часовой стрелке.

Такой простой экспериментальный двигатель, как этот, не способен большая мощность. Мы можем увеличить усилие поворота (или крутящий момент) что двигатель может творить тремя способами: либо у нас может быть больше мощный постоянный магнит, или мы можем увеличить электрический ток протекает через провод, или мы можем сделать катушку так, чтобы в ней было много «витки» (петли) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки.На практике двигатель также имеет постоянный магнит, изогнутый в круглой формы, так что он почти касается катушки с проволокой, которая вращается внутри него. Чем ближе магнит и катушка, тем большее усилие, которое может создать двигатель.

Несмотря на то, что мы описали ряд различных частей, вы можете представить двигатель как имеющий всего два основных компонента:

• По краю корпуса двигателя находится постоянный магнит (или магниты), который остается статичным, поэтому его называют статором двигателя.
• Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью — и это называется ротором. Ротор также включает в себя коммутатор.

Универсальные двигатели

отлично подходят для игрушек с батарейным питанием (таких как модели поездов, радиоуправляемые автомобили или электробритвы), но вы не найдете их во многих бытовых приборах. В небольших приборах (например, кофемолках или электрических блендерах) обычно используются так называемые универсальные двигатели , которые могут питаться от переменного или постоянного тока.В отличие от простого двигателя постоянного тока, универсальный двигатель имеет электромагнит вместо постоянного магнита, и он получает энергию от источника постоянного или переменного тока, который вы питаете:

• Когда вы запитываете постоянный ток, электромагнит работает как обычный постоянный магнит и создает магнитное поле, которое всегда направлено в одном направлении. Коммутатор меняет направление тока катушки каждый раз, когда катушка переворачивается, как в простом двигателе постоянного тока, поэтому катушка всегда вращается в одном и том же направлении.
• Однако, когда вы подаете переменный ток, ток, протекающий через электромагнит, и ток, протекающий через катушку , оба, , меняют направление, точно в шаге, поэтому сила на катушке всегда в одном направлении, а двигатель всегда вращается либо по часовой стрелке. или против часовой стрелки.А как насчет коммутатора? Частота тока изменяется намного быстрее, чем вращается двигатель, и, поскольку поле и ток всегда синхронизированы, на самом деле не имеет значения, в каком положении находится коммутатор в любой данный момент.

Анимация: Как работает универсальный двигатель: Электроснабжение питает как магнитное поле, так и вращающуюся катушку. С источником постоянного тока универсальный двигатель работает так же, как и обычный двигатель постоянного тока, как указано выше. При питании от сети переменного тока и магнитное поле, и ток катушки меняют направление каждый раз, когда ток питания меняется на противоположное.Это означает, что сила на катушке всегда направлена ​​в одну сторону.

Фото: Внутри типичного универсального двигателя: основные части внутри среднего двигателя от кофемолки, которая может работать от постоянного или переменного тока. Серый электромагнит по краю — это статор (статическая часть), и он питается от катушек оранжевого цвета. Обратите внимание на прорези в коллекторе и прижимающиеся к нему угольные щетки, которые обеспечивают питание ротора (вращающейся части). Асинхронные двигатели в таких вещах, как электрические железнодорожные поезда, во много раз больше и мощнее этого, и всегда работают с использованием переменного тока высокого напряжения (AC) вместо постоянного тока низкого напряжения (DC) или переменного тока умеренно низкого напряжения. который приводит в действие универсальные двигатели.

Электродвигатели прочие

В простых двигателях постоянного тока и универсальных двигателях ротор вращается внутри статора. Ротор представляет собой катушку, подключенную к источнику электроэнергии, а статор — это постоянный магнит или электромагнит. Большие двигатели переменного тока (используемые в таких вещах, как заводские машины) работают немного иначе: они пропускают переменный ток через противоположные пары магнитов, чтобы создать вращающееся магнитное поле, которое «индуцирует» (создает) магнитное поле в роторе двигателя, вызывая это вращаться.Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье об асинхронных двигателях переменного тока. Если вы возьмете один из этих асинхронных двигателей и «развернете» его так, чтобы статор фактически превратился в длинную непрерывную дорожку, ротор может катиться по нему по прямой. Эта гениальная конструкция известна как линейный двигатель, и вы найдете ее в таких вещах, как заводские машины и плавучие железные дороги «маглев» (магнитная левитация).

Еще одна интересная конструкция — бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC). Статор и ротор эффективно меняются местами, при этом несколько железных катушек статичны в центре и постоянный магнит вращается вокруг них, а коммутатор и щетки заменяются электронной схемой.Вы можете прочитать больше в нашей основной статье о мотор-редукторах. Шаговые двигатели, которые вращаются на точно контролируемые углы, представляют собой разновидность бесщеточных двигателей постоянного тока.

Двигатели постоянного тока — принципы работы

| Принцип работы | Ресурсы для инженеров

Электродвигатели, работающие на электромагнетизме. Однако существуют и другие типы двигателей, в которых используются электростатические силы или пьезоэлектрический эффект. В случае двигателя PMDC (постоянного магнита постоянного тока) движение создается электромагнитом (якорем), взаимодействующим с магнитом с фиксированным полем (корпус в сборе).

В щеточном двигателе электрический ток протекает через клеммы двигателя в узле торцевой крышки, который входит в контакт с коммутатором в узле якоря через угольные щетки или щеточные листы.Электрический ток питает катушки, создавая магнитное поле, заставляющее якорь вращаться, когда он взаимодействует с магнитами, заключенными в корпус в сборе. Правило левой руки Флемминга помогает определить направление силы, тока и магнитного потока.

В бесщеточном двигателе, когда электричество подается на вывод двигателя, ток проходит через фиксированное поле статора и взаимодействует с движущимся постоянным магнитом или движущимся индуцированным магнитным полем внутри ротора / якоря.После того, как движение и силовая нагрузка будут удовлетворены доступным источником тока, он возвращается обратно к источнику, выходящему из двигателя.

Ключевые элементы, взаимодействующие для создания движения

Магнитный поток — Двигатель может иметь катушку с фиксированной обмоткой или статор с постоянным магнитом и якорь с подвижной обмоткой или ротор с постоянными магнитами, которые будут иметь взаимодействующие поля магнитного потока для создания силы и движения.

Сила — величина тока, протекающего через электромагнитное поле, пропорциональна величине силы взаимодействующего электромагнитного поля, необходимой для достижения противоположной рабочей нагрузки.Помимо силы и движения, необходимых для устройства, необходимо учитывать любую потерю эффективности при преобразовании электроэнергии в механическую работу (ватты).

Обзор шагового двигателя

Что такое шаговый двигатель

Шаговые двигатели работают иначе, чем другие двигатели постоянного тока, которые просто вращаются при подаче напряжения. Вращательный шаговый двигатель — это электромеханическое устройство, которое может разделить один полный оборот (360 °) на большое количество шагов вращения.Шаговые двигатели управляются электроникой и не требуют дорогостоящих устройств обратной связи. Линейный шаговый двигатель похож на вращательный двигатель, за исключением того, что вал движется линейно или продольно. Оба типа имеют две схемы обмотки электромагнитных катушек: униполярную и биполярную. Униполярный означает, что каждый конец катушки имеет одну полярность. Рекомендуемый стабилитрон используется для обеспечения быстрого спада тока в отключенной катушке. Это приведет к увеличению крутящего момента двигателя, особенно на более высоких частотах.

Биполярный означает, что каждый конец катушки имеет обе полярности. Катушка будет положительной и отрицательной во время каждого цикла движения. Поскольку каждая катушка используется полностью, двигатель имеет более высокий крутящий момент по сравнению с униполярной катушкой. Биполярный драйвер может включать в себя возможность управления постоянным током, называемую приводом прерывателя. Это обеспечит увеличенный выходной крутящий момент на более высоких частотах и ​​снизит влияние колебаний температуры и напряжения питания.

Основы шагового двигателя

Шаговый двигатель PM или «консервная банка» — недорогое решение для ваших приложений позиционирования с типичным углом шага 7.5 ° — 15 °. Меньшие углы шага могут быть получены с помощью Microstepping. Вал двигателя перемещается с определенным шагом при подаче электрических управляющих импульсов. Текущая полярность и частота подаваемых импульсов определяют направление и скорость движения вала.

Одним из наиболее значительных преимуществ шагового двигателя является его способность точно регулироваться в системе без обратной связи. Управление разомкнутым контуром означает, что обратная связь о положении вала не требуется.Этот тип управления устраняет необходимость в дорогостоящих устройствах обратной связи, просто отслеживая входные ступенчатые импульсы. Шаговый двигатель — хороший выбор, когда требуется контролируемое движение. Они рекомендуются в приложениях, где необходимо контролировать угол поворота, скорость, положение и синхронизм. Возможности фиксации, удержания, втягивания и извлечения крутящего момента, скорости (об / мин) и шагов на оборот (угол шага) характеризуют шаговый двигатель.

Момент фиксации — определяет максимальный крутящий момент, который может быть приложен к обесточенному двигателю, не вызывая вращения двигателя.

Удерживающий момент — определяет максимальный крутящий момент, с которым двигатель, находящийся под напряжением, может быть нагружен, не вызывая вращательного движения.

Pull-In — производительность определяет способность двигателя запускаться или останавливаться. Это максимальная частота, при которой двигатель может запускаться или останавливаться мгновенно с приложенной нагрузкой без потери синхронизации.

Pull-Out определяет максимальный крутящий момент при применении рампы ускорения / замедления без потери шагов.Он определяет максимальную частоту, на которой двигатель может работать без потери синхронизма.

Наш шаговый двигатель можно комбинировать с полной линейкой редукторов для увеличения крутящего момента и снижения скорости.

С 1900-х годов до Model 3

Несмотря на всю шумиху вокруг недавнего запуска Tesla Model 3, не будет преувеличением сказать, что электромобили (EV) были в центре внимания в последнее время.

После успеха своей чрезвычайно популярной модели Tesla Model S, Tesla недавно начала производство более доступной модели 3. Компания начала производство Model 3 со специальной передачи первым 30 клиентам, оформившим предварительный заказ.

Вещи всегда становятся захватывающими примерно во время запуска нового продукта влиятельными компаниями, такими как Tesla. Возьмем, к примеру, мероприятия Apple по запуску. Волнение!

Хотя Tesla Model 3 может быть новой, сам электромобиль не является новой концепцией. Фактически, если бы вы отправились в путешествие во времени в начало 1900-х годов и поехали в Нью-Йорк, вы, вероятно, увидели бы несколько электромобилей!

Закончился сок? Не беспокойтесь, вам просто нужно будет найти одну из обширных сетей зарядки в городе.

Удивительно, что такая инфраструктура тогда где-то существовала. Это особенно актуально с учетом сегодняшнего доминирования автомобилей с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Так что же случилось? Почему мы только сейчас снова в восторге от электромобилей?

Давайте потратим немного времени, чтобы изучить ответ на этот вопрос. Присоединяйтесь ко мне в прохождении истории электромобиля.

История электромобиля

Начало: 1800-е годы

В начале 1800-х годов повозки, запряженные лошадьми, были преобладающим средством передвижения. Однако изобретатели в Венгрии, Нидерландах, Великобритании и США уже приступили к созданию первых электромобилей.

Между 1832-1839 гг. Шотландский изобретатель по имени Роберт Андерсон создал элементарный электромобиль. Его изобретение напоминало карету.

Примечание: До появления автомобилей люди передвигались в основном в конных экипажах.Фактически, большинство ранних электромобилей напоминали вагоны. Поэтому выбор дизайна Андерсона неудивителен.

Примерно в 1835 году американец Томас Дэвенпорт разработал то, что считается первым практическим электромобилем. Его взгляд на вещи был в форме локомотива. События происходили также в Англии. В период с 1840 по 1847 год в Англии был выдан патент на использование рельсов в качестве проводников.

Его взгляд на вещи был в форме локомотива. В период с 1840 по 1847 год в Англии был выдан патент на использование рельсов в качестве проводников. Патенты, аналогичные тем, которые были поданы в Англии, также были поданы в США примерно в тот же период времени.

В мире существует несколько систем электровозов. Это довольно распространенная технология. Это историческое пошаговое руководство будет посвящено автомобилям потребительского уровня, таким как автомобили и внедорожники.

В 1851 году 2 француза внесли значительный вклад в разработку аккумуляторных свинцово-кислотных батарей.Физик Гастон Планте изобрел первую свинцово-кислотную аккумуляторную батарею. Его соотечественник Камиль Фор улучшил технологию примерно в 1881 году, сделав ее более мощной и обеспечив более сильный электрический ток.

Разработка: конец 1800-х — начало 1900-х

Интересный факт: Первым автомобилем, преодолевшим отметку в 100 км / ч, был электромобиль! Ею управляла Камилла Дженатзи из Бельгии.

В период конца 1800-х — начала 1900-х годов электромобили начали распространяться в США

В ноябре 1881 года французский изобретатель Густав Труве продемонстрировал работающий трехколесный автомобиль на Международной выставке электроэнергии в Париже, Франция.

Примерно 1897 год стал важным периодом для электромобилей. Электрические такси появились на улицах Нью-Йорка в США, и компания Pope Manufacturing Company из Коннектикута стала первым крупным американским производителем электромобилей.

За пределами США компания London Electrical Cab Company в Англии официально начала свою деятельность примерно в то же время.

Между тем, во Франции в период с 1899 по 1906 год электромобили также набирали обороты.Компания Bouquet, Garcin & Schivre (BGS) отвечала за производство нескольких различных типов электромобилей. Среди их предложений были грузовики, автобусы и лимузины.

Самым впечатляющим фактом о BGS было то, что в 1900 году им удалось произвести электромобиль с дальностью полета почти 290 км! Во многом это было связано с тем, что BGS разработала свои собственные батареи и смогла адаптировать свои системы батарей к своим электромобилям. В результате получился поразительно впечатляющий диапазон.

При всей положительной активности, связанной с электромобилями, в то время Томас Эдисон занялся разработкой батарей, предназначенных для использования с электромобилями.Он считал, что электромобили будут широко распространены на неопределенное время, и поэтому был вдохновлен работать с щелочными батареями. Однако этого не произошло.

Спад электромобилей

Генри Форд, основатель Ford Motor Company, около 1908 года выпустил один из первых серийных автомобилей Ford Model T. Это был автомобиль с бензиновым двигателем ICE. Выпуск Model T дал искру для первого упадка электромобилей.

Возможно, в то время гвоздем в крышку гроба для электромобилей было внедрение электрического стартера для автомобилей с бензиновым двигателем.Примерно в 1912 году Чарльз Кеттеринг представил первый практический электрический стартер. Это в сочетании с массовым производством автомобилей с бензиновым двигателем нанесло тяжелый удар по индустрии электромобилей.

Примечание: До появления электрического пускового двигателя автомобили с ДВС с бензиновым двигателем нужно было запускать с помощью системы с ручным заводом. Это потребовало значительных физических нагрузок.

К 1920 году электромобили уже не были такими жизнеспособными, как раньше. Ассортимент автомобилей с бензиновым двигателем был больше, а электромобили в то время не обладали достаточной мощностью. Кроме того, сеть заправочных станций была развита и расширена во многих местах по всему миру. Этому способствовала растущая легкость получения сырой нефти для производства бензина.

Возобновление интереса к электромобилям

Экономическая нагрузка

Перенесемся в 1966 год, и в этот период активность электромобилей была очень низкой.Однако в США Конгресс проявил интерес к электромобилям. В этом году были внесены законопроекты, в которых предлагалось использовать электромобили как средство уменьшения загрязнения. Опрос Gallup даже показал, что 33 миллиона американцев заинтересованы в электромобилях.

Вслед за этой деятельностью Конгресса США и опросом последовал нефтяной кризис 1973 года, спровоцированный арабо-израильской войной, войной Судного дня между Египтом и Сирией и Израилем.Египет и Сирия ввели эмбарго в отношении США с 1973 по 1974 год из-за решения США поддержать Израиль во время войны. Это эмбарго оказало значительное давление на мировую экономику.

После последствий нефтяного кризиса 1973 года интерес к возобновляемым источникам энергии, а также к электромобилям возродился.

Разработка гибридно-электрического автомобиля

В 1972 году Виктор Вук, которого считают «крестным отцом гибрида», создал современный гибридный бензиново-электрический автомобиль.Этот проект спонсировал General Motors (G.M.). Они предоставили ему Buick Skylark 1972 года для завершения проекта. Проект был частью Федеральной программы стимулирования чистых автомобилей США 1970 года.

Гибридный бензиново-электрический автомобиль — это автомобиль, в котором используются как электродвигатель, так и бензиновый двигатель. Он использует меньше бензина, чем автомобиль, работающий только на двигателе внутреннего сгорания, и более экологически безопасен, чем автомобиль с бензиновым двигателем.

Фердинанд Порше, основатель автомобильной компании Porsche, еще в 1901 году разработал первый гибридный бензиново-электрический автомобиль. Этот автомобиль изображен ниже.

A New Era

Федеральная программа стимулирования чистых автомобилей в США была, к сожалению, свернута в 1976 году, но за ней последовало несколько проектов электромобилей. Ниже приводится краткий обзор основных проектов электромобилей с 1976 года до сегодняшнего дня в 2017 году.

Признаки перемен: 1976–2000

• 1976: U.С. Конгресс принимает Закон об исследованиях, разработке и демонстрации электрических и гибридных автомобилей. Этот закон был введен, чтобы стимулировать развитие электромобилей и гибридных газо-электрических транспортных средств.
• 1997: Toyota представляет Toyota Prius. С момента выпуска этот автомобиль был коммерчески успешным.
• 1997-2000: Несколько крупных производителей автомобилей выпускают электромобили. GM выпускает свой EV1, а другие предложения выпускают Ford, Toyota и Nissan. Однако эти автомобили предоставляются только в лизинг и сняты с производства в начале 2000-х годов.

Вещи собираются быстро: 2006-2017 гг.

• 2006: Tesla Motors представляет Tesla Roadster. Это впечатляющий спортивный автомобиль. Он выпущен в 2008 году по колоссальной цене 98 950 долларов США. Он основан на шасси Lotus.
• 2008: Правительство Израиля выдвигает инициативу по продвижению использования электромобилей. Предлагается разветвленная зарядная сеть и запланирован импорт электромобилей Renault.
• 2008: Стремительно растущие цены на газ заставляют автомобильную промышленность уделять больше внимания более экономичным автомобилям, и интерес к электромобилям вызывает еще больший интерес.
• 2009: 2 миллиарда долларов США выделено на развитие технологий, связанных с электромобилями. Министерство энергетики выделяет 400 миллионов долларов на финансирование инфраструктуры, необходимой для поддержки электромобилей.
• 2009 г .: Премьер-министр Великобритании Гордон Браун делает заявление, в котором провозглашает субсидию в размере 2 000 фунтов стерлингов лицам, покупающим электромобили.
• 2009: Вернувшись в США, Ford, Nissan и Tesla Motors получают 8 миллиардов долларов на поддержку разработки экономичных автомобилей.
• 2009: Представлен Nissan Leaf.Этот электромобиль был коммерчески успешным с момента его выпуска.
• 2011: Представлен Chevrolet Volt. Это подключаемый гибрид с полностью электрическим запасом хода 35 миль.
• 2012: Представлена ​​Tesla Model S. Это полностью электрический роскошный автомобиль, разработанный Tesla с нуля.
• 2013: Представлена ​​Tesla Model X. Это первый полностью электрический внедорожник.
• 2013: BMW выпускает полностью электрический автомобиль i3. У него нет дальности действия линейки Tesla, но он подходит для коротких поездок по городу.
• 2014: BMW выпускает гибридный спортивный электромобиль i8.
• 2017: Chevrolet выпускает Bolt. Хэтчбек, диапазон которого не уступает линейке Tesla.
• 2017: Tesla начинает производство Model 3 и поставляет свои первые автомобили клиентам по предварительному заказу. Это первый доступный электромобиль Tesla.

Последние мысли

Электромобили экологически чистые и очень тихие. Они также создают большой крутящий момент на низких оборотах.Это означает, что электромобили обычно не нуждаются в трансмиссии, которая является одним менее дорогостоящим компонентом.

об / мин: оборотов в минуту

крутящий момент: сила вращения

С другой стороны, автомобили с ДВС с бензиновым двигателем имеют больший запас хода, чем многие электромобили. Аккумуляторы также могут повышать стоимость электромобиля, что означает, что электромобили, как правило, были дороже, чем автомобиль с ДВС (по крайней мере, до таких автомобилей, как Nissan Leaf).

С учетом сказанного, технология электромобилей явно улучшается.До того, как эта технология станет популярной, потребуются постоянные улучшения сетей зарядки. Потребуются дополнительные усилия, такие как серия гонок Formula E Международной автомобильной федерации (FIA), чтобы добиться широкого одобрения электромобилей в обществе.

Я рекомендую вам ознакомиться с некоторыми событиями чемпионата Формулы E этого года ниже, чтобы получить представление о возможностях электромобиля.

Последнее обновление 10 авг.2020 г.
Приведенная выше статья может содержать партнерские ссылки, которые помогают поддерживать Guiding Tech.Однако это не влияет на нашу редакционную честность. Содержание остается объективным и достоверным.