В какой момент происходит вывод шестерни стартера из зацепления с маховиком
Шестерня стартера должна находиться в зацеплении с зубчатым венцом только во время пуска двигателя. Перемещение шестерни в современных стартерах осуществляется электромагнитным реле, подвижный сердечник ( якорь) 4 которого через рычаг 6 передает на шестерню 7 осевое усилие. [3]
Если шестерня стартера не разъединяется с зубчатым венцом маховика или это происходит с запозданием, то стартер прикреплен косо или деформирован вал якоря. Возможно, что заедает вилка включения, ослабли или сломались пружины тягового реле или муфты свободного хода, якорь тягового реле заклинивает или контактный диск приварился к зажимам реле. [4]
Заклинивание шестерни стартера в венце маховика вызывается погнутостью вала якоря, перекосом стартера из-за его неплотного крепления к картеру маховика и других дефектах. При работе двигателя с заклинивающейся шестерней стартера муфта свободного хода привода сильно нагревается, что может вызвать заклинивание роликов, вследствие чего произойдет разнос обмотки якоря. [5]
Вывод шестерни стартера из зацепления осуществляется возвратной пружиной тягового реле. Ленточная резьба на валу стартерч способствует выходу шестерни из зацепления, когда она становится ведомой после пуска двигателя. [6]
Вывод шестерни стартера из зацепления с зубчатым венцом происходит автоматически. [7]
Включение шестерни стартера - принудительное с помощью тягового реле, действие которого аналогично рассмотренному при описании стартеров СТ-15 и СТ-20Б. [8]
Заклинивание шестерни стартера в шестерне маховика происходит в результате изгиба вала якоря, образования больших заусенцев на шестернях, неплотного крепления стартера к картеру маховика. [9]
Для зацепления шестерни стартера с венцом маховика при пуске и отсоединения шестерни после пуска на валу якоря установлен специальный привод. Привод стартера состоит из рычага включения с возвратной пружиной, шлицевой втулки с муфтой свободного хода, шестерни и буферной пружины. Муфта свободного хода ( рис. 58) состоит из шлицевой втулки 4, выполненной совместно с ведущей обоймой, и наружной ведомой обоймы 6, изготовленной заодно с шестерней. С внутренней стороны ведомой обоймы имеются четыре наклонных паза, в которых помещены ролики 2, отжимаемые толкателями 3 с пружинами 5 в узкую часть пазов. [10]
При принудительном рключении шестерня стартера вводится в зацепление с шестерней маховика при помощи рычага 3 ( рис. 77) усилием ноги шофера или электромагнита тягового реле. В этом случае подключение стартера к батарее происходит после того, как шестерня 10 войдет в зацепление с шестерней маховика. Сцепляющий механизм имеет муфту свободного хода 8, которая передает крутящий момент только от вала стартера на вал двигателя и не может передавать его обратно, что предотвращает возможность разноса якоря стартера. [11]
По принципу ввода шестерни стартера в зацепление с маховиком различают механизмы с зацеплением: а) инерционным, б) электромагнитным и в) механическим. [12]
В случае заклинивания шестерни стартера в шестерне маховика в момент выключения стартера пружина 6 позволяет отвести контактный диск 19 тягового реле от главных зажимов 18, что предотвратит бесцельный разряд батареи через стартер. [13]
В случае заклинивания шестерни стартера в венце маховика в момент выключения стартера пружина 6 позволяет отвести контактный диск 19 тягового реле от главных зажимов 18, что предотвращает бесцельный разряд батареи через стартер. [14]
В случае заклинивания шестерни стартера в шестерне маховика в момент выключения стартера пружина 9 позволяет отвести контактное кольцо 23 тягового реле от главных зажимов 21, что предотвратит бесцельный разряд батареи через стартер. [15]
Стартер, так же как и генератор, состоит из якоря 1 с коллектором 2, крышки 3, стального корпуса 4 с полюсными башмаками 6 и обмотками возбуждения 5 и щеток с щеткодержателями. В отличие от генератора у стартера обмотки возбуждения соединены с обмоткой якоря не параллельно, а последовательно и полюсных башмаков у него не два, а четыре. Обмотки возбуждения и обмотка якоря у стартера большей толщины, чем у генератора, и способны пропускать ток большой величины.
Рис. Стартер: 1 — якорь; 2 — коллектор; 3 — крышка; 4 — корпус; 5 — обмотка возбуждения; 6 — полюсный башмак; 7 — картер сцепления двигателя
Принцип действия стартера основан на обратимости электрических машин, т. е. на свойстве генератора при подведении к его щеткам тока от аккумуляторной батареи превращаться в электродвигатель. Вращается якорь в результате взаимодействия двух магнитных полей, одно из которых создается током в обмотке якоря, а другое — током в обмотках возбуждения.
Во время запуска двигателя вал якоря стартера через шестеренчатую передачу вращает маховик до тех пор, пока двигатель Не начнет работать; после этого шестерня стартера автоматически разъединяется с зубчатым венцом маховика двигателя.
Шестерня стартера соединяется и разъединяется с зубчатым венцом маховика при помощи приводного механизма стартера. У большинства автомобилей приводной механизм состоит из вилки 1 включения, шлицевой втулки 2 и муфты 3 свободного хода с шестерней 4.
Рис. Схема приводного механизма стартера: 1 — вилка включения: 2 — шлицевая втулка; 3 — муфта свободного хода; 4 — шестерня; 5 — кольцо; 6 — пружина; 7 — винт; 3 — стержень включателя стартера; 9 — клемма положительного провода батареи; 10— клемма соединения со стартером; 11 — шина; 12 и 15 — клеммы соединения с вариатором; 13 и 14 — пластины; 16 — корпус включателя
При нажатии на педаль стартера вилка 1 включения перемещает кольцо 5 в сторону маховика. Это движение передается шестерне 4 через буферную пружину 6 и муфту 3 свободного хода, заставляя ее входить в зацепление с венцом маховика. При дальнейшем ходе педали вилка включения винтом 7 нажимает на стержень 8 включателя стартера, который и замыкает электрическую цепь. Стартер начинает вращать коленчатый вал двигателя.
Если при включении стартера зубья шестерни оказываются против зубьев венца маховика и шестерня не может войти в зацепление с венцом, то кольцо 5 сжимает буферную пружину 6 и позволяет винту 7 нажать на стержень 8. При первом же движении якоря шестерня стартера силой буферной пружины вводится в зацепление с венцом маховика и начинает вращать его. Чтобы облегчить вход шестерни стартера в зацепление, зубья венца маховика слегка закруглены и скошены с торцов.
В корпусе 16 включателя укреплены четыре клеммы, изолированные от массы текстолитовыми втулками и шайбами. К клемме 9 присоединен провод от положительной клеммы аккумуляторной батареи, клеща 10 соединена медной шиной 41 с клеммой стартера. К клеммам 12 и 15 присоединены провода добавочного сопротивления (вариатора) катушки зажигания (клеммы ВК и В К-В). Перемещаясь, стержень при помощи пластин 14 и 13, изолированных от него текстолитовыми втулками и шайбами, сначала замыкая клеммы 12 и 15, замыкает накоротко добавочное сопротивление катушки зажигания, а затем, замыкая клеммы 9 и 10, включает цепь стартера.
Если двигатель начал работать, а водитель продолжает нажимать на педаль, то зубчатый венец маховика вращает шестерню 4 стартера с большим числом оборотов. Однако вследствие действия муфты свободного хода, которая передает усилие только в одну сторону, вал якоря стартера разобщается с шестерней и стартер будет предохранен от разноса.
Рис. Устройство и схема работы муфты свободного хода: а — устройство муфты; б — схема работы муфты; 1 — внешняя обойма; 2 — крестовина; 3 — ролики; 4 — штифт; 5 — внутренняя (шлицевая) обойма
Муфта свободного хода состоит из двух обойм — внешней 1 и внутренней 5. Внешняя обойма выполнена заодно, с шестерней привода и насажена на гладкий конец вала якоря стартера. Внутренняя обойма представляет собой шлицованную изнутри втулку, насаженную на шлицованную часть вала якоря стартера. На наружной поверхности втулки имеется крестовина 2 со скошенными пазами. В пазах помещены четыре ролика 3, прижимающиеся к стенкам штифтами 4 с пружинами.
Наружная обойма надевается на внутреннюю. При запуске двигателя, когда электрическая цепь стартера замкнута, усилие якоря передается через шлицы на внутреннюю обойму, крестовину, ролики и через внешнюю обойму на шестерню привода, которая вводится в зацепление с зубчатым венцом маховика и вращает маховик двигателя.
Как только двигатель начинает работать, наружная обойма вследствие разности угловых скоростей шестерни стартера и венца маховика меняет положение относительно внутренней так, что ролики крестовины преодолевают сопротивление пружин и выкатываются из заклинивающей части скосов. Наружная обойма начинает вращаться на втулке свободно, не передавая усилия валу стартера.
После освобождения педали стартера рычаг включения под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, выводит шестерню из зацепления и выключает стартер.
На дизельных большегрузных автомобилях (КрАЗ-214, КрАЗ-219 и др.) применяются стартеры большой мощности с номинальным напряжением 24 в.
У таких стартеров шестерня вводится в зацепление с венцом маховика двигателя при помощи реле включения с электромагнитным приводным механизмом, смонтированным на корпусе стартера.
Так как для работы стартера необходимо напряжение 24 в, включатель стартера при нажатии иа его кнопку сначала переключает две 12-вольтовые группы аккумуляторных батарей с параллельного соединения на последовательное, а затем включает реле электромагнитного приводного механизма.
По окончании запуска двигателя, когда кнопка включателя отпущена, стартер автоматически выключается и группы аккумуляторных батарей переключаются с последовательного соединения на параллельное.
Пусковой переключатель, при помощи которого осуществляется это переключение, устанавливается на переднем щитке кабины. К основным частям переключателя относятся обмотка 1 электромагнита, якорь 2 со штоком 3 и контактными пластинами 4 и 14.
Переключатель включается кнопкой 19. Когда кнопка нажата, ток идет через обмотку электромагнита. При этом магнитное поле катушки втягивает якорь 2 и шток 3. Укрепленная на штоке текстолитовая шайба размыкает серебряные контакты 6 и 7, 8 и 9, 10 и 11, 12 и 43, через которые аккумуляторные батареи были соединены параллельно одна другой. При дальнейшем движении штока 3 контактная пластина 14 замыкает контакты 15 и 17, включая обмотки реле 16 стартера.
В конце хода якоря пластина 4 замыкает главные контакты 5 и 18, соединяя аккумуляторные батареи последовательно, т. е. подавая в обмотку якоря стартера ток напряжением 24 в.
Работу реле стартера рассмотрим на рисунке.
Ток от положительной клеммы аккумуляторной батареи через обмотки якоря и возбуждения стартера поступает во втягивающую 2 и удерживающую 1 обмотки реле стартера и, пройдя переключатель, возвращается к отрицательной клемме батареи.
Магнитный поток обмоток реле втягивает якорь реле, который своей контактной пластиной 3 замыкает контакты 4 и 5. К этому моменту якорь при помощи рычага 6 вводит шестерню стартера в зацепление с зубчатым венцом маховика. Таким образом, втягивающая обмотка оказывается замкнутой накоротко пластиной 3, и стартер развивает полную мощность, необходимую для вращения коленчатого вала двигателя.
Рис. Схема переключателя стартера: 1 — обмотка электромагнита; 2 — якорь; 3 — шток; 4 и 14 — контактные пластины; 5 и 18 — главные контакты включения стартера; 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 — серебряные контакты; 10 и 17 — выводные контакты обмотки реле стартера; 16 — реле стартера; 19 — кнопка переключателя; 20 — аккумуляторные батареи
Рис. Схема реле включения стартера: 1 — удерживающая обмотка; 2 — втягивающая обмотка; 3 — контактная пластина; 4 и 5 — контакты; 6 — рычаг
Шестерня стартера входит в зацепление с венцом маховика следующим образом. При втягивании якоря реле 4 включения рычаг 5 передает усилие через ролик 2 стакану 14 и перемещает его по валу 3 якоря в сторону маховика. При движении стакана шайба 7 упирается в тело шестерни 40, пружина 6 сжимается и стакан нажимает на гайку 5. Гайка выходит из углубления в шлицах вала якоря и через пружину 9 давит на шестерню стартера, перемещая ее по спиральным шлицам. 11 до упорного кольца 12 и вводя в зацепление с зубцами венца 13 маховика.
Рис. Схема привода включения шестерни стартера: 1 — спиральный вырез; 2 — ролик; 3 — вал якоря; 4 — реле включения; 5 — рычаг; 6 — пружина; 7 — шайба; 8 — гайка; 9 — пружина; 10 — шестерня; 11 — спиральные шлицы; 12 — упорное кольцо; 13 — венец маховика; 14 — стакан
Если двигатель начал работать, а водитель еще держит руку на кнопке включателя, разъединение шестерни стартера с венцом маховика происходит так: как только венец маховика начинает передавать усилие шестерне, она, вращаясь быстрее относительно вала якоря; перемещается в исходное положение. Одновременно и стакан 14 перемещается назад, пропуская ролик 2 по спиральному вырезу 1. Гайка 8 входит в углубление в шлицах, и шестерня надежно фиксируется на валу якоря.
При выключении тока в обмотках реле рычаг под действием пружины в занимает исходное положение, а ролик 2 переходит по спиральному вырезу 1 в уступ.
Для обеспечения возможности преодоления глубоких бродов стартеры ряда армейских автомобилей (Урал-375 и др.) изготавливаются герметизированными. Это позволяет использовать стартер для пуска двигателя в воде, заглохшего при прохождении водной преграды.
Герметизация стартера достигается тем, что смотровые окна для доступа к щеткам закрыты специальным колпаком, уплотненным резиновыми кольцами. Стык корпуса с крышкой, стык стартера с картером маховика (по посадочному пояску крышки), выводные болты и другие места соединений уплотнены посредством специальных резиновых шайб и колец.
Герметизированные стартеры, как правило, выполняются с дистанционным включением при помощи реле и электромагнитного приводного механизма, устроенных и работающих так же, как аналогичные механизмы стартеров автомобилей КрАЗ-214 и КрАЗ-219.
Краткие сведения о стартерах помещены в таблице.
| Марка автомобиля | Тип | Мощность, л.с. | Привод ведущей шестерни | Номинальное напряжение, в |
| ГАЗ-69 и ГАЗ-69 А | СТ-20 | 1,2 | Ножной педалью | 12 |
| ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А | СТ-08 | 1,34 | — | 12 |
| ЗИЛ-157 К, ЗИЛ-164 А, ЗИЛ-157, ЗИЛ-164, ЗИЛ-151* и ЗИЛ-150* | СТ-15Б | 1,34 | — | 12 |
| Урал-375 | СТ-2 | 1,4 | Электромагнитным реле включения | 12 |
| КрАЗ-214 и КрАЗ-219 | СТ-26 | 11 | То же | 24 |
* На автомобилях ЗИЛ-151 и ЗИЛ-150 первых выпусков устанавливался стартер СТ-15 с дистанционным включением при помощи электромагнитного реле.
Если при включении стартера его якорь вращается с большой частотой, но шестерня не сцепляется с зубчатым венцом маховика, то нужно проверить и зачистить зубья венца маховика напильником или отрегулировать ход шестерни привода стартера в последовательности, указанной в инструкции завода-изготовителя. [17]
При выключении стартера усилием возвратной пружины 44 рычаг 22 своей ( вилкой ( на рисунке не показана) нажимает на левую ( по рисунку) часть муфты и, перемещая втулку 37 по винтовой нарезке вала 45, выводит шестерню привода стартера из зацепления с шестерней маховика. Пружина 41 обеспечивает смягчение удара втулки 37 о крышку корпуса стартера. [18]
Конструкция стартера и зубчатая передача должны обеспечивать надежный ввод шестерни в зацепление и передачу коленчатому валу двигателя вращающего момента. Шестерня привода стартера при толчке, ударе или при прочих изменениях ускорения вдоль оси якоря стартера не должна самопроизвольно входить в зацепление с венцом маховика. Муфта свободного хода привода стартера должна защищать якорь от механических повреждений. [20]
При пуске холодного двигателя якорь стартера вращается, но коленчатый вал не проворачивается. Шестерня привода стартера входит в зацепление с венцом маховика; состояние зубцов исправное. При проверке муфты свободного хода привода в статическом состоянии пробуксовка не обнаруживается. [21]
Проверка регулировки стартера осуществляется при помощи двух прокладок толщиной 16 и 11 7 мм. Прокладки поочередно устанавливают между шестерней привода стартера и упорным кольцом. При включении шестерня перемещается по валу стартера до упора в прокладку. Стартер регулируют таким образом, чтобы при упоре шестерни в прокладку толщиной 16 мм контакты тягового реле не замыкались, а при упоре в прокладку толщиной 11 7 мм замыкались. Регулировку производят совершенно таким же образом, как у. Если контакты реле замыкаются при прокладке 16 мм, винт ввертывают в якорь, а если контакты не замыкаются при прокладке 11 7 мм, - винт вывертывают. [22]
Свет горит нормально, но тускнеет при включении стартера; стартер не проворачивает коленчатый вал двигателя. Если свет тускнеет незначительно и якорь стартера вращается ( что опреде-ляется на слух), то шестерня привода стартера не вошла в зацепление с зубчатым венцом маховика двигателя. [23]
В приводе стартеров для карбюраторных двигателей применяют роликовую муфту свободного хода, которая при пуске двигателя в период прокручивания коленчатого вала передает вращающий момент от якоря на венец маховика. Но как только двигатель начнет работать, маховик развивает большую скорость вращения по сравнению со скоростью вращения шестерни привода стартера , и тогда муфта свободного хода начнет проскальзывать, что предотвратит передачу вращения от маховика на якорь. [24]
Возвратная пружина 26 не только выводит якорек из сердечника тягового реле, но и, воздействуя через винт 27 и соединительное звено 28 на рычаг 30, обеспечивает расцепление шестерни привода с венчиком маховика. При пуске холодного двигателя в зимнее время или при разряженной батарее иногда коленчатый вал двигателя не провертывается и происходит заклинивание шестерни привода стартера в венчике маховика. В этом случае рычаг привода удерживает якорек реле внутри сердечника и контактный диск остается замкнутым с зажимами тягового реле, что вызывает быстрый бесполезный разряд аккумуляторной батареи через стартер. [25]
При испытании стартера в режиме полного торможения ( рис. 26) якорь не вращается. Он заторможен рычагом, один конец которого имеет форму вилки с выступами. Выступы входят во впадины между зубцами шестерни привода стартера , препятствуя вращению якоря. Крутящий момент, развиваемый стартером при невращающемся якоре, называется тормозным моментом. Тормозной момент создает усилие на рычаге, которое измеряется динамометром. [26]
При пуске двигателя, когда ведущая обойма начнет вращаться, ролики перемещаются по наклонным поверхностям пазов и заклинивают ведомую обойму, после чего обе обоймы с шестерней вращаются как одно целое. Когда двигатель начнет работать и венец маховика поведет за собой шестерню и наружную обойму с большой скоростью, ролики сдвигаются по наклонной поверхности пазов в широкую часть, позволяя наружной ведомой обойме с шестерней вращаться свободно, не передавая усилия на ведущую обойму и вал якоря, что предупреждает разнос стартера. В случае, если при включении зуб шестерни привода стартера совпадает с зубом венчика маховика, пружина привода сжимается, позволяя рычагу включения перемещаться дальше и замкнуть электрическую цепь стартера, и когда якорь начнет поворачиваться, шестерня под действием буферной пружины сразу же войдет в зацепление. [27]
Сборка деталей привода стартеров дизельных двигателей имеет следующие особенности. На поводке шестерни имеются два радиальных выступа, расположенных ближе к одному из его торцов. Этот торец поводка при надевании последнего на вал должен быть обращен в сторону шестерни привода стартера . [28]
Если муфта, исправна, то шестерня не проворачивается. В противополож-ном направлении шестерня должна вращаться свободно, без заеданий. Загрязненную муфту промывают бензином, затем на 3 - 5 мин опускают в моторное масло. Винтовые шлицы вала якоря, втулки обеих крышек и шестерню привода стартеров СТ221 и 29.370 8 рекомендуется смазывать моторным маслом М - бз / ЮГ, М - бз / ЮП, М-8 ГИ, М-10 ГИ. Поводковое кольцо привода стартера смазывают литолом. [29]
Шестерня привода стартера вводится и выводится из зацепления с зубчатым венцом маховика двигателя механизмом, снабженным муфтой свободного хода. Эта муфта предохраняет якорь стартера при пуске двигателя от разноса. Муфта рассчитана на кратковременную работу; поэтому, как только двигатель заведется, надо немедленно отпустить педаль 6 стартера. [2]
Шестерня привода стартера должна свободно перемещаться вдоль вала якоря. [4]
Шестерня привода стартера СТ142 не может выйти из зацепления с венцом маховика при спорадических вспышках в отдельных цилиндрах двигателя, когда процесс пуска еще не закончился. Пока стартер не выключен, его шестерня остается в зацеплении. Это обстоятельство облегчает пуск при низких температурах. [5]
На шестерню привода стартера надевают зажимное приспособление с рычагом, связанное с динамометром и служащее для размещения крутящего момента. [8]
На шестерню привода стартера надевают зажимное приспособление с рычагом, связанное с динамометром и служащее для измерения крутящего момента. При испытании стартер включают на время не более 4 - 5 сек во избежание перегрева и повреждений. Тормозной момент определяют умножением длины рычага в метрах на показание динамометра в килограммах. [10]
После проверки и регулировки исходного положения шестерни привода стартера в выключенном положении нажимом на рычаг 11 ( предварительно сняв защитный кожух 10) до упора перемещают привод в направлении включения и проверяют величину хода шестерни при включении. У правильно отрегулированного стартера зазор между торцом включенной шестерни привода и упорной втулкой должен быть 4 5 0 5 мм. [12]
При прохождении тока по обмоткам 16 и 17 реле якорек его-втягивается и, действуя через рычаг, вводит в зацепление шестерню привода стартера с шестерней маховика. [13]
При поломке возвратной пружины двуплечего рычага в стартерах СТ-10, СТ-15 и СТ-20Б после пуска двигателя слышно гудение, так как шестерня привода стартера осталась в зацепленном состоянии. [14]
Окружной зазор в нарезке 16 вала и шестерне 12 ( см. рис. 77, разрез по АА) допускает поворот шестерни относительно вала якоря на один зуб в случае упора торцов шестерни привода стартера и шестерни маховика и тем самым облегчает введение их в зацепление. [15]
Доступно для всех учеников 1-11 классов и дошкольников
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
образовательная: Изучить назначение, принцип работы и общее устройство электростартера;
воспитательная: Воспитывать познавательный интерес, объективность в самооценке, стремление к самоутверждению личности.
ТИП УРОКА: комбинированный
МЕТОД ОБУЧЕНИЯ: объяснительно-иллюстративный
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ: Якорь, статор, сердечник тягового реле, втягивающая и удерживающая обмотка, контактная пластина, коллектор, щетки, узел щеточный .
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ УРОКА: Мультимедийное оборудование, презентация, видеоматериал, стартер в разрезе и разобранном виде.
МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ: физика, устройство автомобиля, техническое обслуживание и ремонт автомобилей.
I . ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ
II . ПОВТОРЕНИЕ ПРОЙДЕННОГО МАТЕРИАЛА
На раннем этапе двигатели автомобиля запускались вручную. Для этого использовалась особая заводная рукоятка, которая вставлялась в специальное отверстие, после чего водитель самостоятельно проворачивал коленчатый вал.
В дальнейшем появилась система электрического пуска, которая в самом начале была не совсем надежной. По этой причине на многих моделях электрический пуск комбинировали с возможностью ручного запуска, что давало возможность запустить двигатель в случае возникновения проблем с электрозапуском. Затем от такой схемы полностью отказались, так как общая надежность электрических систем значительно возросла.
Система запуска часто называется стартерная система пуска двигателя состоит из механических и электрических узлов и агрегатов.
Основными элементами в схеме электрического пуска двигателя выступают:
Стартер представляет собой электромотор. На валу стартера установлена шестерня, которая после подачи напряжения на стартер входит в зацепление с зубчатым венцом на маховике двигателя. Так реализована передача крутящего момента от стартера на коленвал двигателя.
Что касается аккумулятора, основной задачей является обеспечение необходимого напряжения для работы стартера. Важно, чтобы АКБ имела нужную емкость и уровень заряда не ниже 70%, что позволяет стартеру прокручивать коленвал ДВС с необходимой для запуска частотой.
Стартер потребляет большой пусковой ток. При этом для включения и выключения стартера используется слаботочный переключатель, более известный как замок зажигания. Данный элемент осуществляет управление специальным реле, а также блокировочными выключателями стартера (при наличии).
Стартер с тяговым реле представляет собой электродвигатель постоянного тока. Стартер состоит из статора, который является корпусом, ротора (якорь), а также щеток со щеткодержателем, тягового реле и механизма привода.
Тяговое реле обеспечивает питание обмоток стартера, а также позволяет работать механизму привода. Указанное тяговое реле включает в себя обмотку, якорь, контактную пластину. Электрический ток подается на тяговое реле через специальные контактные болты.
Принцип работы системы электрического запуска ДВС
Система электрического запуска стоит на различных типах двигателей (двухтактные и четырехтактные, бензиновые, дизельные, роторно-поршневые, газовые и т.д.)
После того, как водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток от АКБ подается на контакты тягового реле (на втягивающее стартера). В то время, когда ток начинает проходить по обмоткам тягового реле, осуществляется втягивание якоря. Указанный якорь перемещает рычаг механизма привода, в результате осуществляется зацепление ведущей шестерни и зубчатого венца маховика.
Параллельно якорь замыкает контакты реле, благодаря чему реализуется питание электрическим током обмоток статора и якоря. Это позволяет стартеру вращаться, передавая крутящий момент на коленчатый вал.
После запуска двигателя обороты коленвала увеличиваются. В этот момент срабатывает обгонная муфта, отсоединяющая стартер от двигателя, при этом стартер еще продолжает свое вращение.
Передаточное число от вала стартера к валу основного двигателя (отношение числа зубьев венца маховика к числу зубьев зубчатого колеса стартера) составляет 10—15. Это обеспечивает необходимую пусковую частоту вращения коленчатого вала. Но после пуска двигателя частота вращения коленчатого вала составляет 800— 1200 мин-1, и в этом случае уже двигатель вращает стартер. Частота вращения вала стартера пст = (800—1200) • 15 = 12000—18000 мин-1. На такую частоту вращения стартер не рассчитан — он выйдет из строя.
После пуска водитель, поворачивая ключ зажигания, разрывает контакты, реле обесточивается, пружина отодвигает сердечник вправо, зубчатое колесо выводится из зацепления с венцом маховика.
Различные штатные блокировки стартера при запуске двигателя, такие решения встречаются, однако не на всех моделях авто. Основной задачей является повышение комфорта эксплуатации и безопасности. Стартер не будет работать, пока водитель не выжмет сцепление или не включит нейтральную передачу перед запуском двигателя.
Наличие такой блокировки позволяет избежать рывков и случайного перемещения ТС, что часто случается, когда водитель начинает заводить двигатель от стартера с включенной передачей.
В начальный момент трогания двигателя для создания высокого момента стартер потребляет ток 100-500 А. Обеспечить такой режим может стартерная аккумуляторная батарея. При работе системы электроснабжения (во время движения автомобиля) батарея работает циклически: то заряжается, то разряжается. Токи зарядки обычно не превышают (0,5—0,7)С20. При пуске двигателя батарея разряжается с силой тока (2—5)С20. Развиваемая батареей мощность должна быть соизмерима с мощностью стартера. В условиях эксплуатации система пуска работает с большой нагрузкой. Так, например, средняя частота
Схема стартера (а) и его характеристики (б)
Рис. 1. Схема стартера (а) и его характеристики (б):
7 — аккумуляторная батарея; 2 — контакты включателя; 3 — обмотка электромагнита и тягового реле; 4 — сердечник реле; 5 — пружина; 6 — рычаг; 7 — зубчатое ведущее колесо; 8 — вал; 9 — венец маховика; 10 — электродвигатель; 11 — контакты; 12 — контактный диск; М, N, п — соответственно момент, мощность и частота вращения вала стартера
Нужно иметь в виду, что характеристики стартеров во многом зависят от характеристик аккумуляторов. С изменением их параметров меняются параметры стартера, что показано на совместной характеристике стартера и аккумуляторной батареи. При температуре -25 °С характеристика стартера (кривые II) более пологая по сравнению с характеристикой при 25 °С (кривая Г), а мощность, которую он может развивать, почти в 1,5 раза ниже.
Для разъединения стартера и основного двигателя устанавливают муфты свободного хода (МСХ) и выполняют левую ходовую винтовую нарезку на валу.
Устройство роликовой МСХ. В ведущей муфте 4 и ведомой шестерне 7 (рис. 28.2, а) выполнены пазы специального профиля — с небольшим конусом. В этих пазах установлены ролики 3, поджатые пружинами 10. Когда внешняя обойма (стартер) является ведущей (до начала работы двигателя), ролики затягиваются в пазы — МСХ заклинивает ведомую обойму (шестерню 7) на валу стартера и все это вращается как единое целое. Когда двигатель заработает, он становится ведущим, муфта 4 вращается быстрее внешней, ролики выкатываются из пазов. В этом случае МСХ разблокирует соединение шестерня — вал стартера и последний вращается отдельно от маховика.
Муфты свободного хода
Рис. 2. Муфты свободного хода:
о — роликовая: 7 — втулка; 2 — кожух; 3 — ролик; 4 — ведущая муфта; 5,6 — ограничительные шайбы; 7— ведомая шестерня; 8 — втулки; 9— направляющий плунжер; 10 — пружина; 7 7 — упор; б — храповая: 7 — втулка; 2 — стопорное кольцо; 3 — шлицы; 4 — резиновый демпфер; 5 — корпус; 6 — опорная шайба; 7 — пружина; 8 — ходовая резьба; 9 — ведущая полумуфта; 10 — коническая втулка; 7 7 — замковое кольцо; 72—направляющий штифт; 13 — сухарь; 14, 16 — подшипники; 75— ведомая полумуфта
При передаче больших крутящих моментов (в автомобилях КамАЗ) роликовые МСХ работают ненадежно, поэтому в них применена храповая МСХ. На направляющей втулке / (рис. 28.2, б), соединенной шлицами с валом стартера, установлена на винтовой нарезке ведущая полумуфта 9. Ведомая полумуфта выполнена заодно с шестерней привода стартера. Зубцы храповой муфты позволяют осуществить вращение в одну сторону. Обе части поджаты пружиной 7.
При прокручивании двигателя обе части прижаты и передают вращение на маховик и коленчатый вал. После начала работы основного двигателя ведомая часть, вращаясь быстрее вместе с шестерней, отжимает благодаря скосу зубьев ведущую часть (по рисунку влево) и разъединяет стартер и двигатель. Чтобы предотвратить прощелки- вание зубьев храповика, имеется блокировочное устройство, которое удерживает обе части в рассоединенном состоянии. Внутри ведомой части на штифтах 12 установлены три сухаря 13, своей конической поверхностью упирающиеся в коническую поверхность втулки 10, установленной внутри ведущей части. При разжатии ведущей и ведомой частей сухари под действием центробежной силы отбрасываются от центра, скользя по штифтам 12. Упираясь в торец конусной втулки, они удерживают зубья в рассоединенном состоянии. После выключения стартера и вывода шестерни из зацепления центробежные силы исчезают и пружина возвращает втулку и сухари в первоначальное положение.
V . Закрепление НОВОГО МАТЕРИАЛА
1. Каково назначение тягового реле?
а) перемещение шестерни с муфтой свободного хода
б) смыкание контактов контактным диском
в) оба названных действия
г) перемещение якоря тягового реле
2. Для чего служит муфта свободного хода?
а) для передачи крутящего момента при пуске двигателя
б) для передачи крутящего момента после пуска двигателя
в) для предохранения стартера от перегрузки после пуска двигателя
3. На какое время следует включать стартер?
а) 5 сек. б) 10 сек. в) 15 сек. г) 20 сек.
4. Если после первой попытки пуска стартером запустить двигатель не удалось, повторную попытку желательно предпринять не ранее чем через.
а) 5 сек. б) 10 сек. в) 15 сек. г) 20 сек.
а) подача напряжения на стартер нажатием кнопки на приборной панели
б) подача напряжения на стартер поворотом ключа в замке зажигания
в) включение предпускового подогревателя
6. Каково назначение щёточного узла?
а) снимать напряжение с основного электродвигателя
б) подавать напряжение на основной электродвигатель
в) подавать напряжение на тяговое реле
7. Какие устройства применяются в системах пуска Start-Stop?
б) усиленный стартер
в) система впрыска и воспламенения топлива в цилиндрег) все перечисленные устройства
8. С чем при пуске двигателя соединяется шестерня стартера?
б) с распредваломв) с коленваломг) с дополнительным приводным валом
9. С помощью чего втягивается сердечник тягового реле?
а) с помощью пружины
б) с помощью рычагов
в) магнитным полем обмотки тягового реле
10. В какой момент происходит вывод шестерни стартера из зацепления с маховиком?
а) в момент выхода двигателя на устойчивые холостые обороты
в) в момент первого надавливания на педаль газа
Ответы на тестовые задания
1. Муфта свободного хода стартера обеспечивает передачу крутящего момента…
а) от вала якоря к шестерне стартера,
б) от шестерни стартера к валу коря,
в) в обоих направлениях?
2.Передача крутящего момента через муфту свободного хода осуществляется…
а) при пуске двигателя,
б) после запуска двигателя,
в) в обоих указанных случаях?
Когда вал якоря и шестерня стартера имеют различную частоту вращения без учета поворота шестерни при движении по винтовым шлицам?
а) в период времени, при котором происходит запуск двигателя.
б) после запуска двигателя, когда шестерня стартера зацеплена с
зубчатым венцом маховика.
в) в момент перемещения шестерни вдоль вала якоря перед запуском двигателя?
Отключение шестерни от вала якоря происходит …
а) в момент увеличения частоты вращения коленчатого вала при
переходе с режима пуска на режим холостого хода,
б) в момент выключения зажигания и остановки двигателя,
в) при переходе двигателя с режима холостого хода на режим средних
5. Если на всех режимах работы стартера и двигателя обоймы муфты свободного хода жестко связаны друг с другом, может произойти недопустимое…
а) увеличение частоты вращения якоря после пуска двигателя, б) снижение частоты движения якоря после пуска двигателя,
в) увеличение частоты вращения якоря перед пуском двигателя.
6. Во избежание глубокого разряда аккумуляторной батареи продолжительность непрерывной работы стартера не должна превышать
г) времени, необходимого для пуска двигателя.
7. После запуска двигателя ключ выключателя зажигания и стартера.
а) должен быть немедленно отпущен,
б) может удерживаться в крайнем положении до 5 с ,
в) может удерживаться в крайнем положении до 15 с ,
г) должен быть отпущен и снова повернут в крайнее положение?
8. Если после первой попытки пуска двигателя стартером запустить двигатель не удалось, повторную попытку можно предпринять не ранее чем через…
9.Что следует сделать, если после трехкратной попытки запустить двигатель не удалось?
а) продолжить попытки , увеличивая продолжительность включения стартера при каждом последующем включении.
б) попытаться завести двигатель с помощью пусковой рукоятки.
в) попытаться завести двигатель путем буксировки другим автомобилем.
г) обнаружить и устранить неисправности, препятствующие пуску
10.Наиболее вероятным последствием продолжительной непрерывной работы стартера является…
а) перегрев и выход из строя обмоток тягового реле;
б) перегрев обмоток якоря и обмоток возбуждения;
в) разряд и выход из строя аккумуляторной батареи;
г) износ и поломка зубьев шестерни стартера.
Ответы на тестовые задания
VI . ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ – 1 мин.
Читайте также: