Стартер. Вспомогательные электродвигатели

Причина неисправности:

- разряжена аккумуляторная батарея;

- перегорание контрольной лампы или нагревательного эле­мента свечи.

Для устранения неисправности необходимо:

- зарядить аккумуляторную батарею;

- - заменить лампу или свечу.
Стрелка амперметра не отклоняется

Причины неисправности:

- перегорела спираль термореле;

- перегорели нагревательные элементы свечей.
Для устранения неисправности необходимо:

- заменить термореле или свечи

Стартер. Вспомогательные электродвигатели

Схема простейшего электродвигателя постоянного тока:

а - взаимодействие магнитного поля рамки с полем магнита; б - схема электродвигателя

Взаимодействие проводника с током в магнитном поле по­ложено в основу действия электродвигателей, в которых элект­рическая энергия преобразуется в механическую.

Конструкция простейшего электродвигателя (рис. 10.3) по­стоянного тока представляет собой виток провода в виде рам­ки 2, помещенной между полюсами 1 и 3 постоянного магнита (рис. 10.3,а) или полюсами 1 и 3 электромагнита (рис. 10.3,6) с катушками 8 и 9 обмотки возбуждения.

При пропускании через рамку 2 постоянного тока еёверх­ний провод в силу взаимодействия магнитных полей тока и магнита будет выталкиваться вправо, в нижний-влево (рис. 10.3,а). В результате рамка повернется по часовой стрелке.

Когда рамка достигнет горизонтального положения направ­ление тока в ней при помощи коллектора, состоящего из двух полуколец 5 и 6 (рис. 10.3,6) и скользящих по ним щеток 4 и 7, изменится на обратное, и рамка продолжит свое вращение по часовой стрелке.

В реальных конструкциях электродвигателей, в том числе и в автомобильных стартерах, для повышения равномерности вращения и получения необходимого крутящего момента вмес­то рамки из одного витка между полюсами помещают обмотку из нескольких десятков витков

Система электропуска предназначена для придания вращения коленчатому валу двигателя с пусковой частотой, при которой обеспечиваются необходимые условия смесеобразования, воспла­менения и горения рабочей смеси. Пусковая частота вращения коленчатого вала для карбюраторных двигателей находится в пределах 50-100 об/мин, а для дизелей 150-250 об/мин. Пусковой ток у стартеров различного типа достигает 300-800 А.

Система электропуска карбюраторных двигателей состоит из стартера, аккумуляторной батареи и цепи стартера (выклю­чателя массы, реле включения стартера, проводов).

Основной частью стартера является электродвигатель посто­янного тока, питаемый от аккумуляторной батареи. Стартер должен развивать требуемый крутящий момент, чтобы колен­чатый вал провернулся на 2-4 оборота до того, как установится пусковая частота вращения коленчатого вала в заданных пре­делах, что необходимо для образования готовой к воспламене­нию рабочей смеси.

Ч 5 Б 7 8

Рис. 13.1. Схема включения стартера

Вал стартера соединяется с коленчатым валом двигателя только во время пуска. Для этой цели служит шестерня, уста­новленная в валу стартера при помощи шлицевого соединения, Допускающего осевое перемещение шестерни по валу и её со единение и разъединение с зубчатым венцом маховика. Разъе­динение шестерни с зубчатым венцом маховика после пуска дви­гателя должно происходить автоматически, так как из-за боль­шого передаточного числа (10-15) этой передачи частота вра­щения вала стартера возрастает до 10-15 тыс. об/мин, что мо­жет привести к вылету обмотки якоря под действием центро­бежных сил. Для предотвращения этого явления на большин­стве стартеров устанавливается муфта свободного хода, обес­печивающая передачу крутящего момента только в одном на-правлении от вала стартера к маховику. На современных ав­томобилях управление стартером дистанционное -из кабины водителя. При этом управление включением (рис. 13.1) осуще­ствляется контактами его тягового реле. Взаимодействие эле­ментов стартера 1 при пуске двигателя происходит следующим образом. При замыкании контактов выключателя 2 по обмот­ке 7 тягового реле 5 проходит ток, сердечник 8 электромагнита втягивается внутрь обмотки, а соединенный с ним рычаг 11 пе­ремещает шестерню 12 привода 10 и вводит её в зацепление с зубчатым венцом 13 маховика. При полном зацеплении зубча­той передачи сердечник 8 через контактный диск 6 замыкает контакты 4 и ток от аккумуляторной батареи поступает в об­мотку электродвигателя 3. Якорь электродвигателя начинает вращаться и передаёт крутящий момент через шестерню 12 и зубчатый венец маховика 13 на коленчатый вал двигателя. После пуска двигателя выключатель 2 размыкает контакты и цепь об­мотки электродвигателя прерывается. Под действием пружины 9 контактный диск 6 и шестерня 12 механизма привода возвра­щаются в исходное положение.

Стартер следует включать на время не более 5-Юс. Если дви­гатель не пустился, стартер можно включить повторно с интер­валом не менее 30 с. Этот промежуток времени необходим для восстановления работоспособности аккумуляторной батареи. Включать стартер повторно можно не более 3 раз подряд, за­тем следует найти и устранить неисправность в системах пита­ния или зажигания.

Конструктивно стартеры с принудительным электромагнит­ным включением отличаются между собой незначительно. Ос­новное отличие -это номинальное напряжение питания 12 или 24 В и мощность электродвигателя, необходимая для создания пусковых оборотов двигателя. Мощностью же обусловлены и габаритные размеры стартера На автомобилях семейства КАМАЗ устанавливается стартер модели Ст142, номинальное напряжение которого равно 24 В.

Стартер Ст 142 (рис. 13.2) состоит из электродвигателя по­стоянного тока с последовательно включенной обмоткой воз­буждения, электромагнитного тягового реле и храпового ме­ханизма привода. Выключение стартера дистанционное.

В корпусе 4 стартера на полюсах закреплена обмотка 3 воз­буждения, состоящая из медного прямоугольного провода. Якорь 5 с обмоткой и коллектором 6 вращается в трех подшип­никах скольжения 2, 8 и 22, установленных соответственно в крышке 7 со стороны коллектора, на промежуточной опоре 21 и в крышке 23 со стороны привода. Крышки 7 и 23 крепятся к корпусу 4 стартера стяжными болтами. Герметизация крышек осуществляется резиновыми прокладками 24 круглого попереч­ного сечения. Подшипники скольжения смазываются из масля­ных резервуаров с фильцами 9, закрытыми герметичными заг­лушками.

Щеткодержатели укреплены на траверсе 10, которая крепит­ся к крышке 7 четырьмя болтами. В каждом щеткодержателе находятся две щетки 11, прижимаемые к коллектору пружина­ми.

Выводные болты стартера и тягового реле уплотнены рези­новыми шайбами, а якорь 16 тягового реле защищен резино­вым сильфоном 17.

Электромагнитное тяговое реле стартера служит для удер­жания шестерни 20 привода в зацеплении с маховиком и вклю­чения цепи питания электродвигателя. Корпус тягового реле 15 и его крышка 12 уплотнены прокладкой 24 и установлены на корпусе 4 стартера. Внутри тягового реле на изоляционной втул­ке установлена катушка 14 с обмоткой. В катушке свободно перемещается якорь 16 тягового реле, соединенный рычагом 18 с механизмом привода 19. Пружина удерживает якорь с кон­тактным диском 13 и механизм привода 19 в исходном положе­нии. Дистанционное включение обмоток тягового реле обеспе­чивает реле стартера PC 530 и выключатель стартера ВК 853, установленные в кабине водителя.

При перемещении якоря 16 тарельчатый диск 13 замыкает контакты реле и рычаг 18 вводит шестерню 20 механизма при­вода 19 в зацепление с венцом маховика. Перемещение меха­низма привода (муфты) происходит по прямолинейным шли­цам вала якоря 5. При включенном тяговом реле 15 зазор меж­ду шестерней 20 привода и упорной шайбой 21 должен быть равен 0,5-2 мм. Этот зазор контролирует правильность сборки тягового реле.

Механизм привода обеспечивает ввод и удержание шестерни стартера в зацеплении с венцом маховика, передачу крутящего момента электродвигателем и предохраняет стартер от повреждения после пуска двигателя автомобиля. Детали меха­низма привода (рис. 13.3) расположены на направляющей втул­ке, имеющей шлицы по внутреннему диаметру и ленточную резьбу по наружному диаметру. Втулка вместе с приводом мо­жет перемещаться по шлицам вала якоря в продольном направ­лении. На наружной резьбе втулки 1 расположена ведущая по­лумуфта 8. Ведомая половина полумуфты 13 выполнена заод­но целое с шестерней и может свободно вращаться на втулке 1 в подшипниках. Торцы полумуфт имеют храповые зубцы и при­жимаются один к другому пружиной 7. Ведомая полумуфта 13 закреплена в корпусе 5 замковым кольцом 10. Корпус 5 выпол­нен заодно со втулкой -отводкой 3. Замковое кольцо 2 удержи­вает корпус 5 от продольного перемещения по втулке 1. В кор­пусе 5 под пружиной 7 помещены стальная 6 и резиновая 4 шай­бы, амортизирующие удар при включении стартера.

a)! {J

Рис. 13.3. Привод стартера СТ-142:

а-разрез; б-общий вид

Для предотвращения износа зубьев храповой муфты и сни­жения шума в момент, когда двигатель пущен, а стартер еще не выключен, предусмотрен механизм блокирования. Внутри ве­домой полумуфты 13 находятся три пластмассовых сухаря 12 с радиальными отверстиями, в которые входят направляющие штифты 11. Наружная поверхность сухарей имеет коническую фаску, прилегающую к выточке стального кольца 9, установ­ленного в ведущей полумуфте 8. Кольцо 9 прижимает сухари 12 к направляющей втулке 1.

Привод работает следующим образом. При включении реле стартера рычаг перемещает механизм привода вдоль шлицев вала и вводит шестерню в зацепление с венцом маховика. При этом замыкаются контакты реле стартера и включается элект­родвигатель стартера. Крутящий момент от вала якоря передается на шестерню привода через шлицевое соединение вала с направляющей втулкой 1, далее через ленточную резьбу на ве­дущую полумуфту 8 и через храповое соединение на ведомую полумуфту 13 и шестерню привода. При передаче крутящего момента венцу маховика возникает осевое усилие, прижимаю­щее ведущую полумуфту 8 к ведомой 13. Как только двигатель будет пущен, происходит пробуксовка храповой муфты. Во время пробуксовки ведущая полумуфта 8 отодвигается от ве­домой полумуфты 13, сжимая пружину 7. Вместе с ведущей по­лумуфтой 8 отодвигается кольцо 9, освобождая сухари 12, ко­торые под действием центробежных сил перемещаются вдоль штифтов 11 и блокируют муфту в расцепленном состоянии. После выключения стартера ведущая полумуфта 8 под действи­ем пружины 7 вновь прижимается к ведомой полумуфте 13 и кольцо 9 устанавливает сухари 12 в исходное положение.

На автомобиле ЗИЛ-131 установлен стартер СТ-2, гермети­зированный, мощностью 1,6 кВт (2,4 л.с.) с электромагнитным приводом (рис. 13.4).

Рис. 13.4. Стартер СТ-2:

1-неподвижный контакт тягового реле; 2-подвижный контакт тягового реле; 3-обмотка тягового реле; 4-сердечник тягового реле; 5-рычаг включения стартера; 6-крышка стартера со стороны привода; 7-упорное кольцо; 8 шестерня привода; 9-муфта свободного хода; 10-вал привода; 11-повод­ковая муфта привода; 12-корпус стартера; 13-стяжная шпилька; 14-якорь стартера; 15-коллектор; 16-крышка стартера со стороны коллектора; 17-щетка; 18-защитный колпак

Включение стартера дистанционное через вспомогательное реле. Тяговое электромагнитное реле, смонтированное на приливе крышки со стороны привода, замыкает контакты электри­ческой цепи стартера и принудительно вводит шестерню при­вода (с муфтой свободного хода) в зацепление с венцом махо­вика двигателя.

Перемещение привода осуществляется по ленточной резьбе вала якоря.

Выход шестерни стартера из зацепления с венцом маховика происходит под действием возвратной пружины, смонтирован­ной на тяговом реле стартера. Тяговое реле снабжено дополни­тельным контактом "КЗ", замыкающим накоротко добавочное сопротивление катушки зажигания во время работы стартера.

Стартер, как и другие приборы электрооборудования, вы­полнен для работы в однопроводной схеме электрооборудова­ния, где вторым проводом служит «масса» автомобиля. У стар­тера отсутствует автоматическое выключение при повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя. Поэтому необ­ходимо выключать стартер, как только двигатель начал рабо­тать. Если стартер удерживается включенным после того, как двигатель начал работать, муфта свободного хода стартера может выйти из строя.