Study of resistance of components of the electric starter system of automotive and tractor engines aimed to selection of their optimal ratios

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Regardless design advance of any vehicle or tractor, it cannot be ready for operation unless its power unit (mainly powerful diesel engine) is started by rotating the crankshaft with a rotation velocity no less than the minimal starting rotation velocity and overcoming rotation resistance. For this purpose, various starter systems, mostly electric starters, are used. Ensuring the working process of the electric starter system (ESS) of automotive and tractor engines, particular laws relate parameters and indicators of a battery, a starter circuit and a starter with each other. This paper covers the study of the main structural parameter: internal resistance of the ESS components, which affects on selection of nominal parameters of a battery and a starter.

AIM: Analysis of parameters and indicators of a battery and a starter in the conditions of low temperature engine start, having a significant influence of their internal resistance, ratio of which affects on weight, size and economic indicators of the main components of the electric starter system.

METHODS: This study is a part of the whole methodology of design of electric starter systems of automotive and tractor internal combustion engines, based on the synthesis of fundamental laws of electromagnetic induction; the second Kirchhoff’s law and the scaling theory using the system of relative values.

RESULTS: Considering the fact that expensive strategic materials, such as lead and copper, which resources are limited in the world, are used in manufacturing of batteries and starters, the right selection of their parameters during the design process allows minimizing weight, size and cost of the ESS components. For solving this problem, the graphical method of defining of resistance ratio between a battery and a starter in the ESS using the Gibbs triangle system, which is significantly easier and clearly evident for performing calculations, is proposed in the paper.

CONCLUSION: The problem of analytical definition of main parameters of the electric starter system of automotive and tractor engines in the worldwide experience of automotive and tractor engineering is still unsolved due to absence of mathematical apparatus of recalculation of the starter parameters at the working point to the nominal conditions. The algorithm of solving this problem in the part of definition of main structural parameters, which are resistance of a battery and a starter at their combined operation in this system, to minimize lead and copper consumption during their manufacturing is given in this paper.

About the authors

Evgeniy V. Volkov

Pacific National University

Author for correspondence.
Email: 375199@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-3535-6130
SPIN-code: 3748-8125

Cand. Sci. (Engineering), Assistant Professor

Russian Federation, Khabarovsk

References

  1. Chizhkov YuP, Kvayt SM, Smetnev NN. Electric starter start of tractor engines. Moscow: Mashinostroenie; 1985. (In Russ.)
  2. Yutt VE. Electrical equipment of cars. Moscow: Transport; 1989. (In Russ.)
  3. Kvayt SM, Mendelevich YaA, Chizhkov YuP. Starting qualities and starting systems of automotive engines. Moscow: Mashinostroenie; 1990. (In Russ.)
  4. Volkov EV. Calculation of the discharge characteristics of a lead-acid battery in the engine start mode. Automotive Industry. 2023;6:12–15. (In Russ.) EDN: FFNUIP
  5. Volkov EV. Electromechanical and mechanical characteristics of the starter in the car engine start mode. Truck. 2024;8:13–17. (In Russ.) doi: 10.36652/1684-1298-2024-8-17-22 EDN: EJKUTA
  6. Bloch LS. Practical nomography. Moscow; Vyschaya shkola; 1971. (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The triangular coordinate frame with uniform scales (а) and the nomographic chart of resistance distribution depending on temperature (b).

Download (175KB)

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».