Плунжер стартера что это
К механическим системам пуска относятся простейшие приспособления для пуска двигателей с использованием энергии человека. Простейшая пусковая рукоятка является ровесницей ДВС. Известна система пуска двухтактных бензиновых двигателей малого рабочего объема с помощью шкива, закрепленного на коленчатом валу и приводимого во вращение человеком посредством шнура, намотанного в ободе шкива. Используется система ножного пуска мотоциклетного двигателя кик-стартером, которая применяется и в настоящее время.
Однако такие приспособления пригодны для пуска маломощных двигателей при положительной температуре. При температуре ниже нуля, как правило, усилий водителя недостаточно для обеспечения надежного пуска. Поэтому, когда предъявляются жесткие требования к пуску при низкой температуре или возрастает мощность двигателя, мускульно-механические приспособления заменяют более мощными механическими, электрическими или другими системами пуска.
В частности, одним из механических средств, применяющихся для пуска двигателей внутреннего сгорания, является пружинный стартер. Рассмотрим принцип работы и его устройство на примере пружинного стартера английской фирмы CAV.
Кинематическая схема такого стартера показана на рисунке:
Рис. Кинематическая схема пружинного стартера:
1 — ведущая шестерня редуктора: 2 — дисковые пружины: 3 — главный винтовой вал; 4 — гильза; 5 — паз; 6 — контрольное отверстие; 7 — средняя пара дисковых пружин; 8 — шариковая гайка; 9 — крайняя пара пружин; 10 — пружина; 11 — соединительная тяга; 12 — рычаг включения; 13 — эксцентрик; 14 — предохранительная защелка; 15 — главная шестерня; 16 — винтовые шлицы; 17 — буферная пружина: 18 — звездообразная шайба; 19 — шарик: 20 — корпус; 21 — рукоятка: 22 — храповой механизм; 23 — собачка; 24 — ведомая шестерня гильзы.
Пружинный стартер работает следующим образом. При вращении рукоятки 21 вращается ведущая коническая шестерня 1, поворачивающая большую ведомую шестерню 24 и гильзу 4. Вращение передается шариковой гайке 8 через пазы в гильзе 4 и выступы в шариковой гайке 8. Гайка ввертывается влево по винтовым шлицам главного винтового вала 3, сжимает комплект дисковых пружин 2. Вращение рукоятки прекращают после требуемого для пуска двигателя сжатия комплекта пружин. Собачка 23 храпового механизма 22 препятствует обратному вращению конических шестерен и заводной рукоятки, к которому они стремятся под действием сжатых пружин, и шариковая гайка 8 остается в крайнем левом положении. В начале движения шариковой гайки 8 влево по винтовым шлицам главного вала 3 последний под действием сжимаемого комплекта пружин начинает поворачиваться по часовой стрелке со стороны главной шестерни. При этом звездообразная шайба 18 не вращается, так как предохранительная защелка 14, прижимаемая пружиной 10, упирается в выступ звездообразной шайбы 18. Поэтому звездообразная шайба 18 вместе с главной шестерней 15 движутся вправо по винтовым шлицам 16, и главная шестерня входит в зацепление с венцом маховика. После того, как шарики 19 звездообразной шайбы 18 и втулки главной шестерни переместятся вправо до конца шлицев 16, появится жесткая связь звездообразной шайбы 18 с главным винтовым валом 3 и последний прекращает поворачиваться (защелка 14 препятствует вращению звездообразной шайбы 18 по часовой стрелке).
Для приведения стартера в действие поворачивают рычаг 12 (в данном случае влево). Тяга 11 поднимается и через пружину 10 поднимает предохранительную защелку 14. Звездообразная шайба 18 освобождается и под действием сжатых дисковых пружин 2 шариковая гайка 8 перемещается вправо и вращает главный винтовой вал 3 по часовой стрелке. Энергия, накопленная в пружинах, высвобождается, и стартер начинает прокручивать двигатель внутреннего сгорания. В результате пуска двигателя главная шестерня 15, ведомая венцом маховика, навинчивается влево на шлицы 16 и выходит из зацепления с венцом маховика. Бели же пуск двигателя не произошел, то главная шестерня остается в зацеплении с венцом до следующей попытки пуска.
Контроль состояния сжатия пружины производится визуально через контрольное отверстие 6 в корпусе 20. Средняя пара дисковых пружин 7 окрашена по окружности в зеленый цвет. Поэтому появление в отверстии 6 зеленого цвета свидетельствует о полностью разжатой пружине. Крайняя правая пара пружин 9 окрашена в красный цвет. Появление его в отверстии 6 указывает на состояние полного сжатия пружин. Остальные диски имеют белый цвет, Который указывает на частичное разжатие пружин стартера. Полное сжатие пружин необходимо для пуска холодного двигателя. Пуск теплого двигателя может осуществляться при частичном сжатии пружин.
Пружинный стартер фирмы CAV модификаций SS или SR внешне похож на обычный электрический стартер. Заводная рукоятка имеет рычаг длиной около 200 мм. Максимальный вращающий момент стартера (при полном сжатии пружин) составляет около 90 Н*м. По данным фирмы, такой пружинный стартер обеспечивает пуск шестицилиндрового дизеля с рабочим объемом 6 л при 0 С. Пуск при отрицательной температуре возможен со средствами облегчения, от которых зависит предельная температура пуска.
Преимущества пружинного стартера
- отсутствие аккумуляторной батареи, проводов, электрического генератора
- простота и надежность конструкции
- возможность медленного прокручивания коленчатого вала двигателя с целью регулировки газораспределения и топливной аппаратуры
- плавность входа главной шестерни в зацепление с венцом маховика
Недостатки пружинного стартера
- невозможность пуска двигателя с места водителя и поэтому — непригодность для автомобилей, а преимущественно для строительных машин
- большая продолжительность пуска в связи с необходимостью предварительного сжатия пружин рукояткой
- кратковременность прокручивания при пуске двигателя, что делает невозможным пуск при отрицательных температурах без средств облегчения
- высокая точность изготовления деталей, приводящая к высокой трудоемкости изготовления
В связи с указанными недостатками пружинные стартеры в настоящее время не находят широкого применения.
Изготовлены щётки из медно-графитового материала (их в стартере от 2 до 6 штук – плюсовые и минусовые), и крепятся они к щёткодержателю (металлическая конструкция с текстолитовой пластиной, которая разделяет плюсовые щётки от минусовых).
Втулки
Втулки тоже состоят из медно-графитового материала, только в другой пропорции.
Пятаки (контакты втягивающего реле)
Контакты состоят из медного материала с идеально ровной поверхностью в контактирующей области.
Расходные детали 2-долгоиграющие:
Бендикс
Бендиксы по конструкции бывают разные. А сходство у них в том, что у всех бендиксов есть механизм, за счёт которого в одну сторону бендикс вращается, а в другую вращения нет. Также у большинства бендиксов есть шестерня которая входит в зацепление с двигателем.
Втягивающее реле
Втягивающее реле стартера (электромагнит) состоит как правило из двух катушек (удерживающая и втягивающая обмотки), сердечника, двух контактов, штока, латунной втулки, пружинки, контактного болта, текстолитовой крышки, контактного диска и корпуса реле. Втягивающее реле бывают двух типов – разборные и неразборные.
Подшипники
Встретить подшипник в стартере можно на бендиксе (далеко не во всех моделях), на якоре (ротор) и для центровки в передней или задней крышке стартера.
Плунжер
Плунжер как отдельная запчасть используется в разборном втягивающем реле. Это шток-сердечник электромагнита с контактной круглой шайбой.
Резинки редуктора
Это уплотнители, которые снимают шумы и вибрации в металлическом редукторе во время работы стартера.
Планетарно зубчатый механизм
Такой механизм стоит в стартерах редукторного типа. Планетарка бывает металлическая или из специального пластикового материала.
Вилка стартера
Ротор (якорь)
Якорь стартера состоит из штока, в передней части которого расположены шлицы или зубчики для соединения с редукторной частью стартера. Вокруг штока намотана медная обмотка соединенная с коллектором (медные ламели) в задней части ротора, с этой стороны крепится задняя крышка стартера с щёткодержателем.
Статор (обмотка)/магнитный стакан
Статор стартера бывает двух видов – обмотка (медный провод, намотанный овальными кольцами (всего их 4 кольца-овала). Этот провод плотно притянут к стакану (корпусу стартера). Второй вид статора – это магниты разной полярности, прикреплённые в стакане стартера.
Передняя крышка стартера
Для изготовления передней крышки стартера (маски стартера) используется дюралюминий и его сплавы или чугун. Крышка стартера бывает закрытой или открытой.
Задняя крышка стартера
Для изготовления задней крышки стартера используется дюралюминий и его сплавы, а также металлические сплавы.
Стопорное кольцо
Для стопорного кольца используется калёная сталь.
Стяжные болты
Стяжные болты изготавливаются из стали
Редуктор
Редуктор состоит из металлического штока со шлицами, сателлитов и планетарно зубчатого механизма (бывает пластиковый).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Как оказалось, все мои проблемы упирались в стартёр :). Это стало ясно после постукиваний по этому агрегату. Будь он проклят, как говорится!
Уверен, что такая выжимка с простыми объяснениями теории работы будет для вас очень полезна . Заодно рассмотрим поломки, которые случаются со стартёром.
Ну а прежде, чем говорить про поломки, нужно разобраться в конструкции стартёра.
Что такое стартёр наверное долго объяснять не нужно :).
Это элемент силового агрегата автомобиля или мотоцикла (или другого мототранспорта), который служит для запуска двигателя.
Что есть запуск двигателя?
Это вывод ДВС в рабочее состояние, в котором подключаются все такты работы ДВС. Соответственно, стартёр выполняет функцию придания начального движения коленвалу двигателя для того, чтобы запустился рабочий процесс .
Стартёр представляет собой электромотор. Но электромоторчик не совсем простой. ) Конструкция немного мудреная и отличается, скажем, от электрического блендера. Хотя и там, и там у нас есть самый обычный электродвигатель.
Стартёр состоит из следующих частей :
1. Сам электродвигатель стандартного типа , включающий якорь, щетки и постоянные магниты на стенках. При включении электродвигателя в цепь, ток поступает на щетки. Щетки на пружинках упираются в якорь и ток поступает на обмотку якоря. На якоре образуется магнитное поле, которое толкает якорь относительно постоянных магнитов на стенках двигателя. Ну а дальше якорь начинает вращаться. И казалось бы тут всё. Но.
2. Есть ещё втягивающее реле . Эта штука для людей, малознакомых с конструкцией стартера, обычно неясна. Она выполняет функцию соединения электрической цепи автомобиля с двигателем стартёра, а заодно выполняет механическую функцию, вводя в зацепление вал двигателя стартёр и маховик ДВС автомобиля.
Почему же нельзя всё это упростить?
При запуске нужны огромные токи и простое соединение или кнопка будут постоянно подгорать . Кроме того, нужно как-то осуществить отвод механического привода от маховика после запуска двигателя.
Поэтому поступают следующим образом .
Ставится втягивающее реле, которое умеет двигать по валу якоря стартёра так называемый бендикс и вводить его в механическое зацепление с маховиком ДВС автомобиля, а заодно замыкать силовые контакты питания двигателя стартёра. Бендикс бегает по шлицевому зацеплению, а от того может двигаться вперед и назад, но не прокручивается.
Дальше схема такая:
Мы повернули ключ, питание подается сначала на управляющий контакт втягивающего реле. Во втягивающем реле тоже есть электромагниты. Или, если точнее, втягивающая и удерживающая обмотки . Они начинают работать и перемещают вал-толкатель, который перемещает бендикс в положения зацепления с маховиком. Ну а заодно обратная сторона замыкает силовые пятаки. После этого крутится уже двигатель стартёра.
3. Ну и мы много раз сказали про бендикс . Это самая обычная шестерня на шлицевом соединении, которая бегает по якорю стартёра.
Эта шестерня крутит маховик двигателя. А маховик крутит коленвал. Вот, собственно, и вся схема.
Принципиальная схема была прекрасно описана в одном из старых журналов. Выглядит она примерно так.
Здесь наглядно отражено всё, что мы обсудили чуть выше. Вот так и выглядит стартёр изнутри.
А вот теперь поговорим о поломках :)
Как ломается стартёр
Поломок, как обычно, может быть огромное множество . Выделим характерные.
Часто знакомство с проблемами стартёра начинается с того, что мы пришли в автомобиль, повернули ключ иии. и ничего не происходит. Иногда этому предшествуют различные события, а иногда и не предшествуют. До этой ситуации стартёр может начать крутиться ни с первого раза и ни с первого поворота ключа или как-то странно себя ведет. Остаётся только молотить по стартёру молотком или воротком, чтобы восстановить контакт.
Теперь ближе к конкретике :
1. У стартёра могут стереться щетки .
Когда они стираются, якорь или не может вращаться с прежней силой и не запускает двигатель, или вовсе теряется электрический контакт . При потере контакта стартёр выглядит мёртвым. Кроме того, "-" контакт втягивающего реле тоже завязан на щетки, а значит об истертых щетках может говорить и полное отсутствие признаков жизни механизма.
2. Если стартёр издает звуки щёлк-щёлк, но ничего не происходит , скорее всего проблема во втягивающем реле. Это значит, что цепь замкнута, пятаки пытаются подвестись к силовым контактам, бендикс заходит в зацепление, но ток на двигатель стартёра не подается. Обычно это связан ос тем, что пятаки подгорели ли вышли из строя. Просто нет контакта.
3. Стартёр может крутиться, но коленвал двигателя крутиться не будет или будет крякать . Такое может произойти, если во втягивающем реле сломалась втягивающая или удерживающая обмотка. По названию понятно что и какая делает :). Втягивающая вводит в зацепление бендикс и соединяет силовые контакты, а удерживающая держит бендикс и и силовые контакты в установленном положении, пока мы держим повернутым ключ. Я думаю, логика позволит вам понять, что именно случилось.
4. Ещё иногда попадает грязь на вал, по которому перемещается бендикс. В этом случае мы опять-таки будем наблюдать, что стартёр не проявляет никаких признаков жизни или слышим, что где-то делает пыш пыш втягивающее реле. Но мощности втягивающего реле недостаточно, чтобы протолкнуть бендикс по грязи. А значит и цепь двигателя стартёра не замыкается. Вот ничего и не происходит.
5. Ну и самая веселая и частая проблема - это целостность цепи стартёра . Может просто сгореть предохранитель или отвалиться провод. Бывает, что провод массы теряет контакт. От того мы опять имеем мёртвый агрегат, который никак не реагирует на повороты ключа. И да..Ключ - тоже контакт ! От того, при повороте ключа тоже может не быть замыкания цепи. Об этом подскажет отсутствие просадки бортовой сети.
6. Бывают и проблемы с бендиксом . Ломается механическое зацепление. Закусывает зубья. Такую проблему выявить проще. Стартер будет живым и реагировать на ключ, но при этом будет слышно, что проскакивает одно из механических зацеплений (громкие щелчки или удары).
Кажется перечислены все основные пункты . Хотя, поломка может оказаться абсолютно любой. Могу посоветовать вам всегда иметь с собой запасные предохранители, мультиметр ну и..новый стартёр :)) Последнее шутка.
Ещё помните, что если вы повернули ключи и ничего не случилось, первым делом нужно постучать по стартёру . Стучать нужно аккуратно, но сильно. При этом часто полезно, чтобы кто-то крутил ключ в салоне, а кто-то стучал по стартеру. Так может "раскачаться" весь механизм и произойдет запуск.
Помните, что в такой аварийной ситуации, каждый запуск стартёра может оказаться последним. Поэтому, не глушите машину лишний раз, пока не прибудете в пункт назначения .
Всем удачи! Если понравилась статья, то поддержите проект лайком и подпиской :)
Стартеры с предварительной установкой зацепления установлены на большинстве эксплуатируемых сегодня транспортных средств. Они обеспечивают опережающее зацепление с зубцами маховика, таким образом мощность не передается, пока шестеренка стартера не окажется полностью в зацеплении с венцом маховика. Преждевременный выход шестеренки из зацепления предотвращает соленоид пускового реле. В механизм шестеренки включена обгонная муфта, предотвращающий возможность вращения стартера от двигателя. Пример распространенного стартера с предустановкой показан на рисунке (стартер типа Bosch EF).
Рис. Стартер с предустановкой зацепления
На рисунке показана схема подключения стартера этого типа. Принцип действия стартера с предустановкой заключается в следующем. Когда замыкается ключ зажигания, питание подается на клемму 50 соленоида пускового реле. Это возбуждает две обмотки соленоида, удерживающую и втягивающую. Примечательно то, что втягивающая обмотка имеет очень низкое сопротивление, и, следовательно, в ней течет сильный ток. Эта обмотка последовательно связана с цепью мотора, и текущий через неё ток позволяет ротору медленно вращаться, что облегчает установку зацепления. В то же самое время магнитное поле, создаваемое в соленоиде, притягивает плунжер и через рабочий рычаг выдвигает шестерню вперед для зацепления с зубчатым венцом маховика. Когда шестеренка оказывается полностью в зацеплении, плунжер в конце перемещения замыкает группу мощных медных контактов. Эти контакты теперь образуют главную цепь от стартера к батарее. Когда замыкаются контакта реле, тяговая обмотка выходит из игры, так как напряжения на обоих ее концах равны напряжению источника питания. Удерживающая обмотка сохраняет плунжер во втянутом состоянии до тех пор, пока соленоид запитан от ключа зажигания.
Когда двигатель запущен и ключ освобождается, основное питание снимается, плунжер и шестеренка возвращаются в исходное положение под действием возвратной пружины. Действие возвратной пружины, расположенной на плунжере, гарантирует, что силовые контакты пускового реле разомкнутся до того, как шестеренка стартера выйдет из зацепления.
Рис. Схема подключения стартера с предустановкой зацепления
Если зубцы шестеренки при вхождении в зацепление упираются в зубцы маховика, силовые контакты имеют возможность замкнуться за счет сжатия пружины. Это позволяет мотору вращаться на полной мощности, и шестеренка соскользнет в зацепление.
Рис. Обгонная муфта привода шестеренки стартера
На рисунке показана в разрезе обгонная муфта. Крутящий момент, развиваемый стартером, передается через муфту на зубчатый венец маховика. Назначение этого устройства состоит в том, чтобы предотвратить принудительное вращение стартера от двигателя с чрезмерно высокой скоростью, пока шестеренка остается в зацеплении с маховиком двигателя. Обгонная муфта состоит из ведущей и ведомой частей с несколькими роликами между ними. Ролики подпружинены, и при вращении в одном направлении соединяют эти две части клиновым замком, преодолевая сопротивление пружин. При вращении в противоположном направлении ролики расклиниваются, и муфта свободно вращается.
Существует множество вариантов стартера с предустановкой зацепления, все они работают аналогично. Взамен двигателя с обмотками возбуждения в настоящее время все шире используют двигатели с постоянными магнитами.
Во всех стандартных автомобилях требуется соединить стартер с зубчатым венцом маховика двигателя только на время запуска. Если бы связь оставалась постоянной, то чудовищная скорость, с которой запущенный двигатель стал бы вращать стартер, практически немедленно его бы разрушила.
Стартер взаимодействует с кольцевым венцом маховика посредством маленькой шестеренки. Зубчатая шестеренка и спиральный паз на валу якоря связаны резьбовым соединением так, что когда стартер приводится в действие (через реле), якорь заставляет винт вращаться в шестеренке. Шестеренка из-за инерции остается неподвижной и за счет винта, вращающегося внутри шестеренки, смещается и входит в зацепление с зубчатым венцом маховика.
Когда двигатель запускается и продолжает работать за счет собственной мощности, шестерня приводится в более быстрое вращение, чем крутится вал якоря. Это заставляет шестеренку скручиваться назад по спиральному пазу и выходить из зацепления с маховым колесом. Главная пружина действует как буфер, когда шестеренка в начале принимает крутящий момент запуска, и когда двигатель отбрасывает шестеренку назад из зацепления.
Одна из главных проблем этого типа стартеров была связана с агрессивной манерой вхождения в зацепление. Это приводило к тому, что механизм зацепления и кольцевой венец преждевременно изнашивались. В некоторых случаях шестерня стартера имела тенденцию выходить из зацепления при проворачивании вала двигателя до завершения запуска. Шестерня стартера была также подвержена частому загрязнению продуктами износа диска сцепления. Это усугублялось необходимостью обильно смазывать механизм шестеренки, что привлекало ещё больше пыли и, таким образом, шестеренка забивалась, мешая зацеплению.
Электродвигатель стартера с предварительной установкой зацепления в значительной степени преодолел указанные проблемы.
Читайте также: