Чем отличаются приводы стартеров для карбюраторных и дизельных двигателей

Обновлено: 24.01.2025

Стартер СТ103, устанавливаемый на дизельном двигателе ЯМЗ-236 (автомобили МАЗ-200П, МАЗ-500 и др.), отличается от стартеров карбюраторных двигателей конструкцией привода, и вследствие большой мощности, увеличенными размерами деталей. Обмотка возбуждения у него разделена на две параллельные ветви, провода обмотки имеют увеличенное сечение, в каждом щеткодержателе установлено по две щетки; соответственно удлинен коллектор. . Привод стартера состоит из тягового реле 4, рычага включения 9 и сцепляющего механизма. Основные детали сцепляющего механизма: вал 21 якоря с винтообразными шлицами 15, шестерня 13, ведущая гайка 16, стакан 11 со ступицей, буферная пружина 10 и пружина 12 шестерни. . . Действие привода стартера СТ103: при нажатии на кнопку включения стартера замыкаются контакты реле включения и ток, проходя через втягивающую 3 и удерживающую 5 обмотки тягового реле, намагничивает сердечник. Якорь 6 реле притянется к сердечнику и через серьгу 7 переместит рычаг включения 9, который передвинет вдоль вала 21 стакан 11 сцепляющего механизма. Ступица стакана через ведущую гайку 16 и пружину 12 введет шестерню стартера в зацепление с венцом маховика. Когда шестерня коснется упорного кольца 14, контактное кольцо 2 замкнет контакты 1 тягового реле и включит стартер. . После того как якорь стартера начнет вращаться, вместе с ним благодаря трению о вал придет во вращение и стакан. При этом неподвижный шип 19 рычага включения, входящий в винтовой паз 18 вращающегося стакана, заставит стакан подобно винту вернуться в исходное положение. После пуска двигателя скорость вращения шестерни превысит скорость вращения вала стартера, и шестерня, перемещаясь по его винтообразным шлицам, выйдет из зацепления. Удар при возврате шестерни смягчается буферной пружиной 10. Шестерня на валу в выключенном положении фиксируется с помощью ведущей гайки, которая удерживается выступами 20 на шлицах вала. После включения стартера возвратная пружина 8 перемещает рычаг включения и якорь тягового реле в исходное положение. . Из описания привода стартера СП03 видно, что ввод шестерни в зацепление производится принудительно, а выход ее из зацепления -- автоматически. Поэтому такой тип сцепляющего механизма называется механизмом с самовыключением шестерни.

Стартер представляет собой электродвигатель постоянного тока, который используют для пуска двигателя внутреннего сгорания установленного на дизельной электростанции или любой другой технике.

При запуске коленчатый вал двигателя раскручивается стартером, питающимся от аккумуляторной батареи, обеспечивая вспышку рабочей смеси в одном из цилиндров.

Мощность стартера зависит от момента сопротивления проворачиванию коленчатого вала, который пропорционален рабочему объему двигателя, и минимальной частоты вращения коленчатого вала, при которой в цилиндрах начинаются вспышки.

Минимальная пусковая частота карбюраторных бензиновых двигателей, установленных на электростанцию - 40-50 об/мин, а дизельных - 100-250 об/мин.

Обладающему небольшой массой и габаритами стартеру приходится вращать массивный маховик и приводить в движение всю кривошипно-шатунную группу двигателя. Чтобы провернуть коленчатый вал холодного двигателя, ему необходим большой пусковой ток, который выдаётся аккумулятором, стремительно теряющим максимальный ток и ёмкость с понижением температуры. С использованием слишком вязкого масла это делает запуск на морозе невозможным или существенно осложняет его.

Электрический стартер, устанавливаемый на большинство электростанций, представляет из себя электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением, с электромагнитным включением шестерни привода и дистанционным управлением. При этом он имеет особую конструкцию с четырьмя щётками (две положительные и две отрицательные), которая позволяет уменьшить сопротивление ротора и увеличить мощность электродвигателя.

Электрическое подключение стартера:

аккумуляторная батарея (АБ)

Силовой «+» толстый красный провод- постоянно подключен к верхнему контактному болту на рис. «30». Массой «-» является непосредственно корпус стартера. Провод управления работой стартера (значительно тоньше силового) подключается через наконечник или гайку к обмотке тягового реле на рис. «50».

Принцип работы стартера

1 - корпус стартера;

2 - вал якоря стартера;

3 - шестерня привода с муфтой свободного хода;

4 - рычаг привода шестерни;

5 - обмотки тягового реле;

6 - якорь тягового реле;

7 - контактная пластина;

8 - контактные болты;

9 - обмотки стартера;

10 - якорь стартера;

11 - коленчатый вал двигателя;

12 - зубчатый венец маховика

Принцип работы стартера в двух словах можно описать так:

При нажатии на исполнительное устройство (в качестве которого может выступать: кнопка, ключ зажигания…) питание от АБ через реле стартера подается на обмотку тягового реле 5. Якорь тягового реле под воздействием силы электромагнитной индукции смещается, замыкая контактной пластиной «пяткой»7 силовые контакты 8, одновременно перемещая через рычаг 4 шестерню 3 (бендикс) и переводя ее в зацепление с маховиком 12 двигателя. При замыкании контактов 8 питание от АБ поступает на обмотку стартера 9, приводя во вращение якорь и соответственно шестерню вошедшую в зацепление с венцом маховика, которая проворачивает коленчатый вал двигателя через маховик, запуская двигатель. После начала работы двигателя, (что определяется либо частотой вращения двигателя, либо временем задержки вращения стартера) питания на реле стартера снимается и механизм привода выводит шестерню стартера из зацепления с зубчатым венцом маховика.

Варианты исполнения

1 – шестерня;
2 – муфта;
3 – рычаг;
4, 9 – крышки;
5 – реле;
6 – коллектор;
7 – щетки;
8 – втулка;
10 – болт;
11 – корпус;
12 – полюс;
13 – якорь;
14 – кольцо;
15, 16 – обоймы;
17 – плунжер;
18 – ролик

В стальном корпусе 11 стартера (схема 1) закреплены четыре полюса 12 с обмотками возбуждения, три из которых соединены с обмоткой якоря 13 последовательно и одна параллельно.

Вал якоря стартера вращается в двух втулках 8 из спеченных материалов, пропитанных маслом. Втулка заднего конца вала запрессована в крышку 9, а втулка переднего конца вала – в картере сцепления. На переднем конце вала якоря находится привод стартера, включающий в себя муфту свободного хода 2 и шестерню 1 привода, которые при включении стартера перемещаются по шлицам вала. Крышки стартера отлиты из алюминиевого сплава.

На передней крышке 4 закреплено тяговое реле 5, связанное через пластмассовый рычаг 3 и кольцо 14 с приводом стартера. Реле обеспечивает ввод шестерни в зацепление с венцом маховика и подключение электрической цепи обмоток стартера к аккумуляторной батарее при пуске двигателя.

На задней крышке 9 установлены щеткодержатели с четырьмя медно-графитовыми щетками 7. Щетки прижимаются пружинами к торцовому коллектору 6 якоря. Торцовый коллектор выполнен в виде пластмассового диска, в котором залиты медные контактные пластины. Такой коллектор уменьшает длину стартера, снижает его массу и способствует более стабильной и длительной работе щеточных контактов. Крышки и корпус стартера стянуты между собой двумя болтами 10.

Муфта свободного хода 2 состоит из наружной 16 и внутренней 15 обойм. Внутренняя обойма объединена с шестерней привода стартера. Наружная обойма объединена со ступицей, которая через спиральные шлицы соединена с валом якоря. Спиральные шлицы обеспечивают поворот муфты при ее перемещении вдоль вала, что облегчает ввод в зацепление зубьев шестерни 1 стартера и венца маховика.

В наружной обойме имеются три паза переменной ширины, в которых размещены ролики 18 и поджимные плунжеры 17 с пружинами. Ролики постоянно отжимаются в суженную часть вырезов, заклинивая наружную и внутреннюю обойм. При пуске двигателя заклинивание обойм усиливается, а после пуска обоймы расклиниваются, так как ролики, преодолевая сопротивление пружин поджимных плунжеров, выкатываются в расширенную часть пазов наружной обоймы муфты.

Для успешного запуска двигателя внутреннего сгорания необходимо устройство, которое придаст кривошипно-шатунному механизму начальный импульс, то есть провернет маховик до нужных оборотов. Таким устройством является стартер и именно он отвечает за пуск двигателя. В статье подробно рассмотрим устройство и принцип работы стартера автомобиля, а также его возможные неисправности.

Устройство стартера

Стартер автомобиля представляет собой электродвигатель. Он преобразует электрическую энергию от аккумулятора в механическую работу, которая приводит в движение маховик и коленчатый вал, для начала процесса движения поршней. Стартером оборудованы все двигатели.

Принцип работы устройства основан на законах физики, которые известны со школьной скамьи. Если между двумя полюсами магнита поместить проволочную рамку с двумя концами, а потом пустить через нее ток, то она начнет вращаться. Это и есть самый простой электродвигатель.

Простой автомобильный стартер представляет собой металлический корпус, в котором находятся четыре магнитных сердечника (башмаки). Эти магниты в корпусе и представляют собой статор электродвигателя. Раньше на башмаках наматывалась обмотка возбуждения, на которую подавался электрический ток от аккумулятора. То есть это был классический электромагнит. На современных же устройствах применяются обычные магниты.

Другой важной деталью устройства является якорь. Он представляет собой вал с напрессованным сердечником из электротехнической стали. В пазах сердечника находятся те самые рамки, которые будут вращаться вокруг полюсов магнита. Концы рамок соединены с коллектором, к которому подходят четыре щетки – две положительные от АКБ и две отрицательные, которые будут идти к массе.

В закрывающей задней крышке находятся щеткодержатели с пружинками, которые постоянно поддавливают щетки к коллектору для обеспечения контакта. Также в задней крышке установлена опорная втулка якоря или подшипник.

На металлическом корпусе находится входной контакт. К этому контакту подключается плюсовая клемма аккумулятора (+). Ток проходит по рамкам якоря и выходит на отрицательные щетки массы. Масса соединяется с отрицательной клеммой аккумулятора. Таким образом, создается магнитное поле вокруг рамок якоря и он вращается.

Плюсовой провод АКБ, который подходит к стартеру, значительно толще остальных. По этому проводу подается пусковой ток, равный примерно 400А.

Ток от аккумулятора на стартер не может подаваться постоянно. Он нужен только в момент запуска двигателя. Поэтому между плюсовым проводом аккумулятора и контактом стартера есть так называемый медный пятак, который замыкает контакты.

На валу якоря также выполнено шлицевое соединение, на котором находится направляющая втулка и бендикс с шестерней с возможностью осевого перемещения. Это движение обеспечивает контакт шестерни непосредственно с зубчатым венцом маховика. Простыми словами можно сказать, что бендикс подходит к маховику, проворачивает его, сколько это необходимо, а потом отходит обратно.

Якорь начинает вращение только тогда, когда шестерня уже вошла в зацепление с маховиком.

Основные компоненты

Таким образом, основными составляющими стартера можно назвать:

магнитный статор;
вал с якорем;
втягивающее реле с компонентами (электромагнит, сердечник, контакты);
щеткодержатель с щетками;
бендикс с шестерней;
вилка;
элементы корпуса.

Принцип работы

Учитывая устройство стартера, рассмотрим его работу пошагово:

Водитель включает зажигание и на втягивающее реле подается управляющее напряжение. Катушка реле намагничивается и перемещает сердечник.
Сердечник подводит бендикс и шестерню к маховику при помощи вилки и в конце своего хода замыкает контактные пятаки на электродвигатель.
Пусковой ток подается на обмотку якоря, который начинает вращаться в магнитном поле статора. Стартер начал работать.
Двигатель запустился, водитель повернул ключ из положения пуска. Управляющий ток перестал подаваться на втягивающее реле, пятаки разомкнулись, а бендикс с шестерней вернулся в исходное положение под действием возвратной пружины. Стартер прекратил свою работу.

Устройство бендикса

Бендикс представляет собой довольно интересное устройство. Иногда его называют муфтой свободного хода или обгонной муфтой.

Для запуска двигателя нужно, чтобы маховик вращался не медленнее, чем 100 об/мин. Так как шестерня стартера намного меньше зубчатого венца маховика, ей нужно вращаться в 10 раз быстрее, чтобы придать маховику необходимое ускорение. Это 1000 об/мин.

Когда двигатель заводится, маховик начинает вращаться очень быстро. Он передает это быстрое вращение на шестерню. Нетрудно посчитать, что скорость вращения шестерни при этом будет уже 10 000 об/мин. Если на вал стартера передалось такое ускорение, то он бы не выдержал. Именно для этого и нужен бендикс. Он передает вращение от шестерни на маховик, но не передает его обратно от маховика на шестерню.

Сам бендикс состоит из двух частей: шестерни и корпуса. Внутренняя обойма шестерни входит в корпус с внешней обоймой. Внутри этой обоймы находятся четыре ролика с пружинками. Корпус бендикса вращается через вал стартера. При вращении внутренняя обойма шестерни как бы заклинивает в корпусе и вращается, а при вращении шестерни от маховика эти ролики расходятся и не передают вращение на вал. Сам вал стартера при этом вращается с прежней скоростью.

Виды стартеров

Как было описано выше в современных стартерах применяются не башмаки с обмоткой возбуждения, а магниты. Магниты в качестве статора позволяют значительно уменьшить габариты устройства. При этом частота вращения якоря повышается. Поэтому иногда применяется редуктор.

Исходя из этого, стартеры делятся на:

редукторные;
простые (безредукторные).

С устройством и работой простого стартера мы уже познакомились. Работа редукторного основана на тех же принципах, что и простого, но имеет немного другое устройство. Крутящий момент от якоря вначале поступает в планетарный редуктор, который его преобразует, и далее на вал бендикса. Вращение от якоря на шестерню передается через водило планетарного механизма.

Этот вид стартера имеет следующие преимущества:

более высокий КПД;
меньшее потребления тока;
небольшие размеры;
запуск двигателя даже при низком заряде аккумулятора.

Но такая конструкция сказывается на сложности ремонта.

Основные неисправности

Все возможные виды неисправностей стартера можно разделить на механические и электрические.

С механическими узлами может быть связано:

Залипание контактных пятаков.
Износ подшипников и удерживающих втулок.
Износ роликов бендикса.
Заклинивание вилки или сердечника втягивающего реле.

Проблемы с электрикой:

Выработка щеток и пластин коллектора.
Обрыв цепи в обмотке башмаков (статора) или втягивающего реле.
Замыкание и перегорание обмоток.

Щетки и втягивающее реле не ремонтируются. Эти детали меняются на новые. Ремонт обмотки лучше доверить квалифицированному автоэлектрику. Однако необходимо понимать, что зачастую выходит из строя не сам стартер, а сопутствующие элементы. В таком случае необходимо провести диагностику для более детального выявления причины неисправности. Проще всего это сделать персональным диагностическим сканером, к примеру, с помощью недорогого мультимарочного устройства Rokodil ScanX.

После диагностики сканер укажет на точную причину неисправности, будь то перегоревший предохранитель, неисправность выключателя зажигания или неисправность электрической цепи. Rokodil ScanX подойдет практически для любых автомобилей с ODB-II разъемом и поможет сэкономить деньги на ремонте.

Стартер – это довольно сложный механизм, который требует внимания от водителя. Любые шумы и скрежет лучше оперативно устранять. Но несмотря на общую сложностью устройства, принцип его работы очень простой. Поняв его, можно самостоятельно устранить многие неисправности.

Система стартерного пуска широко применяется на колесных и гусеничных машинах. На последних в качестве резервной (а иногда и основной) используется система пуска двигателей сжатым воздухом. Резервной также является система ручного пуска некоторых карбюраторных двигателей их прокруткой вручную.

Устройством, облегчающим пуск двигателя при температурах окружающего воздуха не ниже -25 °С, является электрофакельный подогреватель воздуха (ЭФП), подключаемый к системе питания топливом двигателя. Принцип его действия основан на испарении топлива в штифтовых свечах накаливания и воспламенении смеси паров топлива и воздуха. Возникающий при сгорании факел подогревает поступающий в цилиндры воздух и облегчает пуск двигателя. Устройство и принцип действия ЭФП будут рассмотрены далее.

Система стартерного пуска двигателя внутреннего сгорания ТС состоит из:

стартера (электродвигателя постоянного тока, как правило, последовательного возбуждения)
аккумуляторной батареи
цепи стартера
средств облегчения пуска двигателя

Для успешного пуска двигателя стартеру необходимо преодолеть его момент сопротивления, определяемый суммой моментов от сил трения, сжатия воздуха в цилиндрах, момента на привод вспомогательных механизмов двигателя при его прокрутке (работе) и др. Мощность аккумуляторной батареи должна быть достаточной для пуска двигателя с помощью стартера.

Рассмотрим устройство стартера с электромагнитным приводом и дистанционным управлением. Его конструкция включает в себя корпус 75, якорь 16, крышки 8 и 19. Привод стартера кроме шестерни 11 содержит муфту 12 свободного хода и поводковую муфту 14. При пуске двигателя якорь 4 тягового реле, втягиваясь магнитным полем катушки 3, перемещается влево и посредством рычага 7 заставляет перемещаться муфту 14 привода (вправо) до зацепления шестерни под действием пружины 13 с венцом маховика двигателя. Подвижный контакт 2 тягового реле замыкает цепь аккумуляторная батарея—стартер. Якорь 16 стартера начинает вращаться под действием магнитного поля, приводя во вращение маховик и, следовательно, коленчатый вал двигателя. Вследствие принудительного вращения коленчатого вала и работы всех обслуживающих систем произойдет пуск двигателя.

В случае если после пуска двигателя шестерня не вышла из зацепления с венцом маховика, муфта свободного хода 12 не передаст на якорь 16 воздействие от маховика, частота вращения которого значительно увеличивается.

Как правило, применяются муфты свободного хода роликового типа. Они передают вращение только в одну сторону — от стартера к маховику. В состав такой муфты входит шлицевая втулка 3 привода с внутренними спиральными шлицами для размещения на валу стартера и перемещения вдоль его оси. На втулке укреплена ведущая обойма 5 с четырьмя клиновидными пазами, в которых установлены ролики 6. Ролики постоянно поджимаются пружинами 11 через плунжеры 10 в сторону узкой части пазов. Шестерня 8 выполнена как единое целое со ступицей 7.

При включении стартера вращающий момент от втулки передается посредством заклиненных роликов на ступицу шестерни, раскручивающей маховик двигателя. Таким образом, в момент пуска втулка и шестерня вращаются с одинаковой частотой и являются ведущими деталями по отношению к маховику. После пуска ступица и шестерня станут ведомыми деталями (ведущей деталью будет зубчатый венец маховика), а ролики расклинятся, т.е. выйдут из узкой части пазов. Обойма 5 и шестерня 8 будут вращаться с разной частотой. До тех пор пока шестерня не выведена из зацепления с венцом маховика, она вращается независимо от вала стартера.

Рис. Стартер с электромагнитным приводом и дистанционным управлением:
1 — неподвижные контакты тягового реле; 2 — подвижный контакт; 3 — катушка тягового реле; 4 — якорь тягового реле; 5 — кожух; 6 — заклепка; 7 — рычаг; 8, 19 — крышки; 9 — упорное кольцо; 10 — заглушка; 11 — шестерня привода; 12 — муфта свободного хода; 13 — пружина; 14 — поводковая муфта привода; 15 — корпус статора; 16 — якорь стартера; 17 — катушка возбуждения; 18 — коллектор; 20 — защитный кожух; 21 — пружина щеткодержателя; 22 — щеткодержатель; 23 — графитовая щетка

Рис. Муфта свободного хода роликового типа:
1, 4 — ограничительная и буферная пружины соответственно; 2 — поводковая муфта; 3 — шлицевая втулка; 4 — пружина; 5 — ведущая обойма; 6 — ролик; 7 — ступида (ведомая обойма); 8 — шестерня; 9 — корпус; 10 — плунжер; 11 — пружина плунжера

Кроме тягового реле и главных контактов 1 и 2 дистанционный привод стартера имеет реле включения (вспомогательное реле, работающее по принципу прибора реле-регулятора).

При нажатии на кнопку выключения стартера (у дизельных машин) или повороте ключа зажигания (у ТС с карбюраторным двигателем) включается вспомогательное реле, по обмоткам которого протекает ток малой силы (0,5 А). При замыкании подвижных контактов вспомогательного реле по катушке 3 тягового реле течет ток силой до 15 А. В результате намагничивания обмотки тягового реле якорь 4 перемещается до тех пор, пока не замкнутся контакты этого реле. После замыкания его главных контактов ток от аккумуляторной батареи начинает течь по обмоткам стартера и приводит его вал во вращение. Одновременно шестерня стартера входит в зацепление с зубчатым венцом маховика двигателя ТС.

Особенности систем пуска дизелей можно проследить по схеме системы пуска и электроснабжения автомобилей МАЗ, КЗКТ и др.. Система электропуска состоит из стартера, аккумуляторных батарей, ЭФП, предпускового подогревателя, промежуточного реле и защитной аппаратуры.

Система пуска и электроснабжения выключателя состоит из выключателя приборов и стартера (ключа) 4, стартера Р, генератора 11 с регулятором напряжения и других устройств, которые обеспечивают работу и передачу электрической энергии соответствующим потребителям. В данной системе электроснабжения предусмотрены также выключатель 7 «массы» и кнопка 8 включения выключателя «массы» аккумуляторных батарей 6 (напряжением 12 В каждая), соединенных последовательно.

Работа и электропитание стартера и генератора переменного тока рассмотрены ранее.

Выключатель «массы» аккумуляторных батарей кнопочный дистанционный (находится в кабине водителя). Он служит для отключения батарей от электросистемы машины во время стоянки и при возникновении короткого замыкания в электрических цепях.

Рис. Схема системы пуска и электроснабжения дизеля:
1 — реле блокировки генератора; 2 — предохранитель; 3 — реле стартера; 4 — выключатели приборов и стартера; 5 — блок предохранителей; 6 — аккумуляторные батареи; 7 — выключатель «массы» аккумуляторных батарей; 8 — кнопка включения выключателя «массы» батарей; 9 — стартер; 10 — регулятор сезонной регулировки напряжения; 11 — генератор с регулятором напряжения

В схеме электрооборудования предусматривается блокировка выключения аккумуляторных батарей при работающем генераторе. Она предотвращает перенапряжение в системе электроснабжения потребителей электроэнергии. Выключение аккумуляторных батарей возможно только после отключения обмотки возбуждения генератора от электрической цепи при установке выключателя 4 приборов и стартера в нейтральное положение.

Выключатель приборов и стартера предназначен для подключения к системе электрооборудования приборов и других потребителей электроэнергии. Выключатель имеет четыре положения: 0 — все выключено, I — включены приборы и другие потребители электроэнергии, II — включен стартер, III — включен радиоприемник.

Электрофакельный подогреватель воздуха включается водителем из кабины специальным ключом. Принцип его действия заключается в испарении топлива в штифтовых свечах накаливания и воспламенении образующейся топливной смеси (возникновении горящего факела). Факел подогревает поступающий в цилиндры двигателя воздух, облегчая его пуск. Штифтовые свечи установлены во впускных коллекторах воздуха и соединены топливопроводами с электромагнитным топливным клапаном, расположенным в системе питания двигателя.

При работе ЭФП реле 1 блокировки генератора отключает его обмотку возбуждения до пуска двигателя, чтобы не перегорели спирали штифтовых свечей из-за избыточного напряжения в электросети при работе генератора.

Предпусковой подогреватель используется в зимнее время (при температуре окружающего воздуха ниже °С). Его главный элемент — свеча накаливания, расположенная в полости специальной камеры сгорания, в которую по трубопроводу нагнетается топливо от шестеренного насоса, В камеру поступает воздух, подаваемый вентилятором, и смешивается с топливом. Смесь топлива и воздуха воспламеняется от свечи накаливания. После воспламенения свеча выключается. Сгорая, топливовоздушная смесь нагревает стенки теплообменника, и теплота передается жидкости, циркулирующей в системе охлаждения двигателя, что облегчает его пуск.

Стартер обеспечивает пусковую частоту вращения коленчатого вала двигателя, которая для карбюраторных двигателей составляет 40—80, а для дизелей — 250 мин -1 .

Стартер состоит из электродвигателя постоянного тока, механизмов привода и управления. Конструкция электродвигателей почти у всех стартеров одинакова — это четырехполюсный электродвигатель последовательного возбуждения. Недостатком этих двигателей является высокая частота вращения якоря в режиме холостого хода. При этом возрастают центробежные силы, действующие на якорь, и иногда может произойти и его разрушение «разнос». Для уменьшения частоты вращения в режиме холостого хода применяются электродвигатели смешанного возбуждения, имеющие еще и параллельную обмотку возбуждения.

Привод коленчатого вала от стартера осуществляется посредством шестерни, входящей в зацепление с венцом маховика только во время пуска двигателя. Управление приводом стартеров на современных автомобилях осуществляется электромагнитным реле, подвижный сердечник которого через рычаг передает на шестерню осевое усилие. Включение электромагнитного реле производится либо непосредственно выключателем зажигания или выключателем приборов и стартера, либо теми же выключателями через дополнительное (вынесенное) реле стартера.

Устройство стартера автомобиля марки «ЗИЛ» показано на рис. 10.1.

Рис. 10.1. Стартер автомобиля марки «ЗИЛ»: 1,2 — неподвижный и подвижной контакты тягового реле соответственно; 3 — катушка тягового реле; 4 — якорь тягового реле; 5 — резиновая заглушка; 6 — заклепка; 7 — рычаг; 8 — крышка стартера со стороны привода; 9 — упорное кольцо; 10— заглушка; 11 — шестерня привода; 12 — муфта свободного хода; 13 — вал привода; 14 — подводящая муфта привода; 15 — корпус стартера; 16 — якорь стартера; 17 — катушка возбуждения; 18 — коллектор; 19 — крышка стартера со стороны коллектора; 20 — защитный кожух; 21 — пружина щеткодержателя; 22 — щеткодержатель; 23 —

Включение стартера производится поворотом ключа в выключателе зажигания 21 (рис. 10.2) по часовой стрелке в положение, при котором замыкаются его контакты «50» и «30». При этом по обмотке 1 вспомогательного реле 4 включения начинает протекать ток. Сердечник 3 реле намагничивается и притягивает якорь 5, замыкая контакты б и 7, через которые ток идет к обмоткам 10w.ll втягивающего реле 12. При прохождении тока по обмоткам 10 и 11 сердечник 9 намагничивается и втягивает якорь 13. Соединенный с якорем рычаг 14 поворачивается на оси 15 и вильчатым концом перемещает муфту свободного хода по шлицам вала якоря генератора, вводя размещенную на муфте шестерню в зацепление с зубчатым венцом маховика. В конце хода якорь с помощью контактного диска 8 замыкает через контакты 19 цепь рабочего тока обмоток стартера. При этом втягивающая обмотка 11 реле закорачивается и сердечник 13 будет удерживаться в рабочем положении только обмоткой 10, а якорь стартера начнет вращаться, обеспечивая пуск двигателя.

Рис. 10.2. Принципиальная электрическая схема системы пуска двигателя: 1 — обмотка реле; 2 — оттяжная пружина; 3 — сердечник; 4 — вспомогательное реле; 5 — якорь; 6, 7 — контакты; 8 — контактный диск; 9 — сердечник втягивающего реле; 10 — удерживающая обмотка; 11 — втягивающая обмотка; 12 — втягивающее реле; 13 — якорь втягивающего реле; 14 — рычаг; 15 — ось рычага; 16 — шестерня стартера;

17 — зубчатый венец маховика;
18 — стартер; 19 — контакты; 20 — аккумуляторная батарея; 21 — выключатель зажигания

При выключении стартера поворотом ключа в выключателе 21 зажигания против часовой стрелки размыкаются контакты «50» и «30», после чего под действием пружины 2 контакты б и 7 размыкаются, и ток перестает поступать на обмотки втягивающего реле. Под действием возвратной пружины якорь

вытягивающего реле вернется в исходное положение и рычагом 14 выведет муфту 16 из зацепления с зубчатым венцом маховика.

На легковых автомобилях устанавливают унифицированные стартеры. Так например, на автомобилях АЗЛК-2141 и ВАЗ-2105 применяют стартеры 35.3708 или СТ221. На автомобилях АЗЛК-21412 и ИЖ-21251 устанавливают унифицированный стартер 421.3708.

В корпусе стартера укреплены винтами четыре стальных полюса, на которые надеты катушки обмотки возбуждения. Три катушки сериесные, соединены последовательно с обмоткой якоря, а четвертая (шунтовая) включена параллельно обмотке якоря. В остальных стартерах автомобилей применяют по две сериесные и по две шун- товые катушки. Эти стартеры как правило имеют четырехполюсный четырехщеточный электродвигатель постоянного тока со смешанным соединением обмоток возбуждения.

Поскольку через сериесные обмотки при пуске двигателя проходит ток большой силы (до 5000 А), они, как и обмотки якоря, выполнены из медной ленты с большой площадью поперечного сечения. Одна катушка (шунтовая) включается параллельно обмотке якоря. Ее тонкая обмотка, рассчитана на ток сравнительно небольшой силы. Применение смешанного соединения обмоток возбуждения стартера позволяет получить больший крутящий момент на валу якоря в начале вращения коленчатого вала и более низкую частоту вращения самого якоря при холостом ходе. Это улучшает условия работы муфты свободного хода привода, уменьшает износ втулок вала якоря и предотвращает его «разнос».

Стартер 29.3708 (рис. 10.3) автомобиля ВАЗ-2109 работает следующим образом. При пуске двигателя вращение якоря через винтовые шлицы вала 1 и ступицу 35 передается наружному кольцу 34 роликовой обгонной муфты 5. Три ролика 4 муфты пружинами через плунжеры 38 смещаются в узкую сторону пазов наружного кольца 34 и всегда заклинены, а внутреннее кольцо 37 вращается как одно целое с наружным. При работающем стартере эффект заклинивания усиливается. Ступицы 35 муфты и шестерня 2, перемещаясь рычагом 8 по винтовым шлицам, входят в зацепление с зубчатым венцом маховика, и от вала 1 якоря через шестерню и маховик будет передаваться крутящий момент на коленчатый вал двигателя.

После пуска двигателя, когда электрическая цепь управления отключается, все подвижные части реле и механизмы привода стартера займут исходное положение под действием пружин втягивающего реле и буферной пружины 33.

Если двигатель начнет работать, а стартер не будет выключен, зубчатый венец маховика заставит шестерню стартера и внутреннее кольцо 37 муфты вращаться с более высокой частотой, чем вращается наружная муфта 34 со ступицей 35. При этом ролики 4 с помощью пружин сдвинутся по наклонной поверхности пазов в широкую часть и позволят наружному кольцу вращаться свободно, не передавая усилия на вал якоря, что предупреждает поломку стартера.

Если при перемещении привода зуб шестерни стартера совпадает с зубцом венца маховика, буферная пружина 33 привода сожмется больше, позволяя рычагу 8 перемещаться дальше и замкнуть электрическую цепь стартера. Когда якорь повернется, шестерня под действием буферной пружины сразу же войдет в зацепление с венцом маховика. Учитывая, что при пуске (особенно холодного двигателя) стартер потребляет ток большой силы, продолжительность его включения не должна превышать 5—10 с, а промежуток между включениями должен быть не менее 20—30 с.

Читайте также: