сколько обмоток в стартере ? опять же вопрос из атестации.
murzik99rus Искусственный Интеллект (490377) А чего добиваются работодатели?Экономии фонда заработонй платы? Авторитет руководителя страдает от таких «аттестаций».
и вообще стартер это очень уж хитрый предмет! (есть и механические и пневматические и .
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Стартеры
В качестве стартеров применяют четырехполюсные электродвигатели постоянного тока с последовательным или смешанным возбуждением. Сила тока, питающего стартер при его работе, зависит от напряжения на зажимах стартера и скорости вращения якоря.
Обмотка якоря и обмотка возбуждения выполнены из проводов большого сечения, и малой длины, поэтому стартеры обладают малым сопротивлением, в результате чего при полном торможении якоря в момент включения стартеры СТ2, СТ130-Б и СТ103 потребляют силу тока, достигающую 600-850А. При вращении якоря его обмотка пересекает силовые линии магнитного потока возбуждения, и в проводниках якоря индуктируется э. д. с., действующая навстречу току в цепи стартёра и уменьшающая силу этого тока. При холостом ходе якоря (без нагрузки) скорость вращения его возрастает до 5 тыс. об/мин, при этом сила тока снижается до 80-110А.
С увеличением силы тока, питающего стартер, возрастает магнитный поток возбуждения, который, взаимодействуя с магнитным потоком якоря, развивает большой крутящий момент, что облегчает пуск двигателя. Наибольший крутящий момент будет при неподвижном якоре, когда в цепи стартера сила тока максимальна.
Стартеры СТ2 и СТ130-Б.
Стартеры СТ2, устанавливаемые на автомобиле ЗИЛ-131, и СТ130-Б — на автомобиле ГАЗ-66 — четырехполюсные, напряжением 12 В, мощностью 1,4—1,5 л. с., с принудительным электромагнитным включением шестерни привода и дистанционным управлением. Стартеры имеют аналогичные электрические схемы и устройство. Стартер СТ2 герметизированный.
Обмотка возбуждения разделена на две параллельные ветви. Вал якоря вращается в трех скользящих подшипниках. В стартере СТ2 герметизация корпуса и тягового реле обеспечивается резиновыми кольцами 10, 16 и 17 (рис. 47), а место крепления передней крышки с картером маховика — резиновым кольцом 26.
1 — упорное кольцо; 2 — шестерня; 3 — муфта свободного хода; 4 — буферная пружина; 5 — поводковая муфта; 6 — пружина; 7 — корпус; 8 — стяжной болт; 9 — якорь; 10, 16, 17 и 25 — резиновые кольца; 11 — коллектор; 12 и 24 — крышки; 13 — защитный колпак; 14 — щетка; 15 — обмотка возбуждения; 18 — зажим реле; 19 — контактный диск; 20 — обмотки; 21 — якорек; 22 — возвратная пружина; 23 — регулировочный винт; 25 — рычаг
Тяговое реле служит для введения шестерни стартера в зацепление с шестерней маховика и включения рабочего тока в цепь стартера. Втягивающая 3 и удерживающая 4 обмотки (рис. 48) намотаны на латунной втулке 2 и защищены магнитопроводом 5. При прохождении тока магнитные потоки обеих обмоток обеспечивают втягивание якорька 7, который перемещает контактный диск 1 в сторону главных зажимов; одновременно при перемещении рычага привода происходит зацепление шестерни, стартера с шестерней маховика.
Реле включения служит для включения электрической цепи обмоток тягового реле при пуске двигателя и автоматического выключения стартера после пуска двигателя в том случае, когда водитель несвоевременно поворачивает ключ выключателя зажигания из второго в первое правое положение.
При установке ключа выключателя зажигания во второе правое положение ток в цепи обмотки реле включения проходит по следующему пути (см. рис. 48):
положительный зажим батареи — зажим тягового реле — выключатель зажигания ВЗ — обмотка реле включения — зажим Я реле-регулятора — зажим Я генератора — обмотка якоря генератора — масса — выключатель батареи — отрицательный зажим батареи.
1 — контактный диск; 2 — латунная втулка; 3 — втягивающая обмотка; 4 — удерживающая обмотка; 5 — магнитопровод; 6 — шип; 7 — якорек; 8 — возвратная пружина; 9 — контакты; 10 — ярмо; 11 — обмотка; 12 — пружина; 13 — якорек; 14 — латунная пластина; 15 — ограничитель подъема якорька; К, Б, С — зажимы реле; ВЗ — выключатель зажигания; ВБ — выключатель батареи; КЗ — зажим тягового реле
Ток обмотки реле включения намагничивает сердечник, якорек 13 притягивается к нему и замыкает контакты 9, после чего включается цепь обмоток тягового реле. От положительного зажима батареи ток протекает на зажим тягового реле — зажим Б реле включения — ярмо 10 — якорек 13 — контакты 9 — зажим С реле включения — зажим тягового реле, а затем разветвляется на две параллельные ветви:
а) удерживающая обмотка 4 — масса;
б) втягивающая обмотка 3 — обмотка возбуждения стартера — изолированные щетки — коллектор — обмотка якоря — коллектор — массовые щетки стартера — масса. Затем ток возвращается через выключатель батареи на отрицательный зажим батареи.
При прохождении тока по обмоткам тягового реле якорек 7 втягивается внутрь магнитопровода и при помощи рычага 25 (см. рис. 47) вводит шестерню 2 стартера в зацепление с шестерней маховика. При этом контактный диск 1 (см. рис.48) замыкает цепь стартера и аккумуляторной батареи, включая рабочий ток; одновременно диск 1 закорачивает втягивающую обмотку 3 тягового реле и добавочное сопротивление катушки зажигания. При замыкании диском 1 основных зажимов тягового реле прекращается протекание тока во втягивающей обмотке 3, и якорек во втянутом положении будет удерживаться только одной обмоткой 4.
После того как двигатель пущен, водитель поворачивает ключ выключателя зажигания из второго в первое правое положение. Цепь тока, проходящего через обмотку реле включения, прерывается, контакты реле размыкаются и прерывают, цепь удерживающей обмотки 4 тягового реле. В этот момент втягивание якорька 7 прекращается, и под действием возвратной пружины 8 шестерня стартера выйдет из зацепления с шестерней маховика, а контактный диск 1 выключит рабочую цепь стартера. Если после пуска двигателя ключ выключателя зажигания не переводить в первое правое положение, то стартер отключится автоматически. Так как напряжение генератора направлено встречно напряжению батареи и уменьшает силу тока в цепи обмотки реле включения, то намагничивание сердечника уменьшается, и пружина якорька размыкает контакты реле. При этом выключается цепь обмоток тягового реле, пружина 8 возвращает якорек 7 и все детали привода стартера в первоначальное положение.
Червячная нарезка на валу якоря (см. рис. 47) при включении стартера обеспечивает не только поступательное перемещение, но и вращательное движение втулки привода и, следовательно, шестерни 2, что облегчает зацепление шестерни стартера с шестерней маховика.
Если при включении стартера торец зуба шестерни 2 упрется в торец зуба шестерни маховика, то якорек 21 тягового реле, продолжая втягиваться внутрь магнитопровода, через рычаг 25 сожмет буферную пружину 4. В то же время контактный диск 19 замкнет главные зажимы 18 тягового реле, включая рабочий ток в стартер.
Якорь стартера, а вместе с ним шестерня 2 повернутся, и сжатая пружина 4 быстро введет шестерню 2 стартера в зацепление с шестерней маховика.
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. В это время усилием возвратной пружины 22 якорек 21 отходит от зажимов 18; при этом рычаг 25, перемещая левую половину разрезной поводковой муфты 5, сжимает пружину 6.
Муфта 3 свободного хода предупреждает передачу вращения от маховика на якорь стартера после пуска двигателя, что предотвращает разнос якоря.
Устройство и действие муфты аналогично муфтам стартеров СТ130, СТ113 и др. Винтом 23 регулируют момент замыкания контактного диска 19 с зажимами 18 тягового реле при зазоре 2-4 мм между торцом шестерни привода и упорным кольцом 1.
Стартер СТ103.
Стартер СТ103 — четырехполюсный напряжением 24 В, мощностью 9-11 л. с. (в зависимости от емкости аккумуляторной батареи) с электромагнитным включением и дистанционным управлением устанавливают на двигателях ЯМЗ-236 и ЯМЗ-238.
Увеличение мощности стартера СТ103 по сравнению со стартерами СТ130-Б и СТ2 достигнуто повышением напряжения до 24 в и силы тока до 850 А. Для уменьшения сопротивления стартера обмотка якоря и обмотка возбуждения стартера выполнены из проводов большего сечения и в каждый щеткодержатель установлено по две щетки. Каждые две противоположные щетки соединены параллельно. Все четыре щетки изолированы от массы. Обмотка возбуждения распределена на две параллельные ветви. По одному концу обеих пар катушек обмотки возбуждения соединено на массу.
Якорь вращается в трех скользящих подшипниках. Выброс проводников из пазов якоря предотвращается установкой бандажей 28 (рис. 49), состоящих из стальной проволоки, намотанной на картонную прокладку. Витки проволоки скрепляются скобами и пайкой.
а — общий вид стартера; б — детали механизма привода; в — траверса щеткодержателей;
1 — зажим; 2 — соединительная шина; 3 — щетки; 4 — зажим тягового реле; 5 — контактный диск; 6 — тяговое реле; 7 — якорек; 8 — регулировочный винт; 9 — серьга; 10 — рычаги; 11 — возвратная пружина; 12 — шестерня; 13 — масленка; 14 — сухарь; 15 — упорное кольцо; 16 — ленточная нарезка вала; 17 — пружина; 18 — ведущая гайка; 19 — шайба на ступице стакана; 20 — стакан; 21 — буферная пружина; 22 — палец рычага; 23 — ступица стакана; 24 — фланец среднего подшипника; 25 — обмотка якоря; 26 — обмотка возбуждения; 27 — якорь; 28 — бандажи; 29 — пружина щетки; 30 — коллектор; 31 — траверса щеткодержателей; 32 — щеткодержатели; 33 — соединительная шинка двух противоположных щеток; 34 — изоляционная прокладка; Б — углубление на нарезке вала; В — выступы ведущей гайки.
Привод стартера — комбинированный, т. е. включается шестерня принудительно от тягового реле, а выключается автоматически. В тяговом реле стартера удерживающая 5 и втягивающая 3 обмотки (рис. 50) намотаны на латунную втулку 6. Магнитные, потоки обмоток действуют в одном направлении. Стальной якорек 8 перемещается в латунной втулке; шип 7 входит в паз 9 якорька и не позволяет ему провертываться при регулировке привода. Медный контактный диск 1 изолирован от латунного штока 4. Обмотки реле включаются в цепь выключателем ВК-50. Действие обмоток реле аналогично действию обмоток тягового реле стартеров СТ2 и СТ130-Б.
При прохождении тока в обмотках тягового реле 6 (см. рис. 49) якорек 7, втягиваясь внутрь магнитопровода, через винт 8, соединительную серьгу 9 и рычаги 10 перемещает стакан 20 по валу якоря. Стакан торцом своей ступицы перемещает ведущую гайку 18 по червячной нарезке вала. Гайка 18 через пружину 17 перемещает шестерню 12 вдоль вала до упорного кольца 15 и вводит ее в зацепление с шестерней маховика. Усилие от гайки на шестерню передается выступами В гайки, входящими в прорези шестерни.
PC103 — тяговое реле; ВК318 — выключатель аккумуляторной батареи; ВК50 — выключатель стартера; 1 — контактный диск; 2 — магнитопровод; 3 — втягивающая обмотка; 4 — шток; 5 — удерживающая обмотка; 6 — латунная втулка; 7 — шип; 8 — якорек; 9 — паз в якорьке; 10 — регулировочный винт; 11 — серьга; 12 и 14 — рычаги; 13 — возвратная пружина; 15 — крышка; 16 и 19 — пружины; 17 — контактный болт; 18 — контактный диск; 20 — шток; 21 — корпус; 22 — гайка крепления выключателя; 23 — кнопка; 24 — контакт, соединенный с массой; 25 — изолированный контакт; 26 — контактный диск; 27 — кнопка выключения; 28 — кнопка включения.
В случае упора торцов зубьев зацепляемых шестерен окружной зазор в резьбе вала и шестерни 12 (см. сечение по А—А) допускает поворот шестерни относительно вала якоря на один зуб, что облегчает введение шестерен в зацепление.
В конце хода шестерни контактный диск 5 тягового реле включает цепь рабочего тока стартера и якорь начинает вращаться.
При вращении якоря вследствие трения ступицы 23 стакана о вал якоря происходит перемещение стакана в первоначальное положение, при этом палец 22 рычага 10 скользит по винтовому пазу стакана. В это время ведущая гайка 18 прижимает шестерню 12 к упорному кольцу 15.
После пуска двигателя шестерня маховика значительно увеличит число оборотов шестерни 12 стартера, которая, перемещаясь по резьбе вала, выйдет из зацепления с шестерней маховика. Пружина 21 смягчает удар торца шестерни 12 о ступицу 23.
При отключении стартера возвратная пружина 11 устанавливает якорек 7 и рычаги 10 в исходные положения. Ведущая гайка 18 фиксируется в исходном положении углублениями Б вала якоря.
В.М. Кленников, Н.М. Ильин
Статья из книги «Устройство грузового автомобиля». Читайте также другие статьи из
Глава «Электрооборудование»:
- Аккумуляторные батареи
- Генераторы и реле-регуляторы
- Приборы зажигания
- Контактно-транзисторная система зажигания
- Контрольно-измерительные приборы. Приборы освещения и сигнализации
Лекция №10 — Система пуска
Стартер предназначен для дистанционного пуска двигателя автомобиля. Он представляет собой электродвигатель постоянного тока с электромагнитным тяговым реле и механизмом привода.
При включении замка зажигания срабатывает тяговое реле (рисунок 5.1 и 5.2), в результате чего шестерня привода входит в зацепление с венцом маховика двигателя, и замыкаются силовые контакты в цепи питания электродвигателя. Якорь стартера через механизм привода приводит во вращение коленчатый вал и сообщает ему обороты, необходимые для начала самостоятельной работы двигателя. Минимальное пусковое число оборотов, при котором двигатель может начать работу, для карбюраторных систем составляет 70. 90 об/мин, а для дизельных двигателей и систем с впрыском бензина – 100. 200 об/мин.
При пуске стартера ток разряда АКБ составляет 100…1500 А, в связи с этим время работы стартера ограничено. По существующим нормативам продолжительность попытки пуска бензинового двигателя составляет 10 с, дизеля – 15 с, интервал между попытками – 60 с, а после 3 попыток – 3 мин.
После запуска двигателя автомобиля отпускается ключ зажигания, размыкаются силовые контакты, тяговое реле и электродвигатель отключаются от аккумуляторной батареи и привод стартера выводится из зацепления с венцом маховика.
| Рисунок 5.1 – Электрическая схема включения стартера |
| Рисунок 5.2 – Зацепление шестерни привода с венцом маховика двигателя |
Ранее стартер обозначался буквами «СТ», номером модели и ее модификацией. К примеру, СТ221. Сегодня используется цифровое обозначение вида ХХХХ.3708, где первые две цифры соответствуют номеру модели, третья цифра – модификации, а четвертая – исполнению (в некоторых случаях третья и четвертая цифры могут отсутствовать). Так 5702.3708 — ϶ᴛᴏ стартер 57 модели, общеклиматического исполнения.
Стартер состоит из корпуса, в котором смонтированы катушки возбуждения с полюсами; якоря с обмоткой и коллектором; крышек (со стороны коллектора и со стороны привода); привода, состоящего из рычага приводной шестерни и муфты свободного хода; и тягового реле, состоящего из катушки, ярма, якоря, штока с контактной пластиной, крышки с контактными болтами.
Корпус электростартера изготавливают из трубы или стальной полосы (сталь Ст10 или Ст2) с последующей сваркой стыка. В корпусе предусмотрено отверстие для выводного болта обмотки возбуждения, но не имеется окон для доступа к щеткам (с целью улучшения герметизации).
К корпусу винтами крепят полюсы с катушками обмотки возбуждения (рисунок 5.3). Все автомобильные стартеры выполняют четырехполюсными. Катушки последовательных (сериесных) и параллельных (шунтовых) обмоток возбуждения устанавливают на отдельных полюсах, в связи с этим число катушек равно числу полюсов. Катушки последовательной обмотки имеют небольшое число витков неизолированного медного провода прямоугольного сечения марки ПММ. Между витками катушки прокладывают электроизоляционный картон толщиной 0,2…0,4 мм. Катушки параллельной обмотки возбуждения наматывают изолированным круглым проводом марок ПЭВ-2 или ПЭТВ. Снаружи катушки изолируют лентой из изоляционного материала (хлопчатобумажная тафтяная лента͵ батистовая лента Б-13). Внешняя изоляция после пропитывания лаком и просушивания имеет толщину 1…1,5 мм. Перспективно применение полимерных материалов при изолировании катушек, с помощью которых можно получить покрытия, равномерные по толщине, стойкие к воздействию агрессивной среды и повышенной температуры.
| Рисунок 5.3 – Устройство стартера |
Якорь стартера представляет собой шихтованный сердечник, в пазы которого укладываются секции обмотки. В шихтованном сердечнике меньше потери на вихревые токи. Пакет якоря напрессован на вал, вращающийся в двух или трех опорах с бронзографитовыми подшипниками, подшипниками из другого порошкового материала, либо с подшипниками качения. Пакет якоря набирают из стальных пластин (СТ 0,8 КП или СТ 10) толщиной 1…1,2 мм. Крайние пластины пакета из электроизоляционного картона ЭВ толщиной 2,5 мм предохраняют от повреждения изоляционный материал лобовых частей обмотки якоря.
В стартерных электродвигателях применяют простые волновые обмотки с одно- и двухвитковыми секциями. Одновитковые секции выполняют из неизолированного прямоугольного провода марки ПММ. В этом случае проводники в пазы укладывают в два слоя и изолируют друг от друга и пакета якоря гильзами S-oбpaзной формы из электрокартона толщины 0,2…0,4 мм или полимерной пленки. Обмотки с двухвитковыми секциями наматывают круглыми изолированными проводами ПЭВ-2 и ПЭТВ.
Концы секций обмотки якоря укладывают в прорези «петушков» коллектных пластин. Конец одной секции и начало следующей по ходу обмотки присоединяют к одной коллекторной пластине. На лобовые части обмотки якоря накладывают бандажи, состоящие из нескольких витков проволоки, хлопчатобумажного шнура или стекловолокнистого материала, намотанных на прокладку из электроизоляционного картона. Бандаж из стекловолокна менее дорогостоящий, для него можно не применять крепежные скобы. Бандаж может быть изготовлен в виде алюминиевого кольца с изоляционной кольцевой прокладкой из гетинакса или текстолита. Лобовые части секций изолируют друг от друга электроизоляционным картоном.
В электростартерах применяют сборные цилиндрические коллекторы на металлической втулке, а также цилиндрические и торцовые коллекторы с пластмассовым корпусом.
Сборные цилиндрические коллекторы, применяемые на стартерах большой мощности, составляют из медных пластин и изолирующих прокладок из миканита͵ слюдинита или слюдопласта. Пластины в коллекторе закрепляются с помощью металлических нажимных колец и изоляционных корпусов по боковым опорным поверхностям. От металлической втулки, которую напрессовывают на вал якоря, медные пластины изолируют цилиндрической втулкой из миканита. Рабочая поверхность коллектора должна иметь строго цилиндрическую форму.
В цилиндрических коллекторах с пластмассовым корпусом пластмасса является формирующим элементом коллектора. Она плотно охватывает сопрягаемые поверхности независимо от конфигурации и точности изготовления коллекторных пластин, изолирует коллекторные пластины от вала и воспринимает нагрузки. В качестве пресс-материала чаще всего используется пластмасса АГ-4С. Для повышения прочности коллектора применяют армировочные кольца из металла и пресс-материала. При небольших размерах коллектор может быть изготовлен из цельной цилиндрической заготовки, разрезаемой после опрессовки пластмассой на отдельные ламели.
Торцевой коллектор выполнен в виде пластмассового диска с залитыми в нем медными пластинами. Рабочая поверхность торцового коллектора находится в плоскости, перпендикулярной к оси вращения якоря. Такой коллектор способствует более стабильной и длительной работе щеточного контакта.
В стартерах с цилиндрическими коллекторами щетки устанавливают в четырех коробчатых щеткодержателях радиального типа, закрепленных на крышке со стороны коллектора. Необходимое давление (30…120 кПА) на щетки обеспечивают спиральные пружины. Щеткодержатели изолированы от крышки прокладками из текстолита или другого изоляционного материала. В стартерах большой мощности в каждом из радиальных щеткодержателей устанавливают по две щетки.
В электростартерах с торцовыми коллекторами щетки размещают в пластмассовой или металлической траверсе и прижимают к рабочей поверхности коллектора витыми цилиндрическими пружинами.
Щетки имеют канатики и присоединяются к щеткодержателям с помощью винтов. Обычно щетки устанавливают на геометрической нейтрали, но на некоторых стартерах для улучшения коммутации щетки смещают с геометрической нейтрали на небольшой угол против направления вращения. Щетки в щеткодержателях должны перемещаться свободно, но без сильного бокового люфта.
В электростартерах применяют меднографитные щетки с добавками свинца и олова. Графита больше в щетках для мощных стартеров и стартеров для тяжелых условий эксплуатации. Размеры щеток и падение напряжения под ними зависят от допустимой плотности тока. Обычно плотность тока в щетках электростартеров находится в пределах 40…100 А/см 2 .
Тяговое реле обеспечивает ввод шестерни в зацепление с венцом маховика и подключает стартерный электродвигатель к аккумуляторной батарее (см. рисунок 5.3 и 5.4). На большинстве стартеров тяговое реле располагают на приливе крышки со стороны привода. С фланцем прилива крышки реле соединяют непосредственно или через дополнительные крепежные элементы.
| Рисунок 5.4 – Устройство тягового реле стартера |
Реле может иметь одну или две обмотки, намотанные на латунную втулку, в которой свободно перемещается стальной якорь, воздействующий на шток с подвижным контактным диском. Два неподвижных контакта в виде контактных болтов закрепляют в пластмассовой крышке.
В двухобмоточном реле удерживающая обмотка, рассчитанная только на удержание якоря реле в притянутом к сердечнику состоянии, намотана проводом меньшего сечения и имеет прямой выход на «массу». Втягивающая обмотка подключена параллельно контактам реле. При включении реле она действует согласно с удерживающей обмоткой и создает необходимую силу притяжения, когда зазор между якорем и сердечником максимален. Во время работы стартерного электродвигателя замкнутые контакты тягового реле шунтируют втягивающую обмотку и выключают ее из работы. При неразделенной контактной системе подвижный контакт снабжен пружиной. Перемещение подвижного контактного диска в исходное нерабочее положение обеспечивает возвратная пружина. В разделенной контактной системе подвижный контактный диск не связан жестко с якорем реле.
Тяговое реле рычагом связано с механизмом привода, расположенным на шлицевой части вала. Рычаг воздействует на привод через поводковую муфту. Его отливают из полимерного материала или выполняют составным из двух штампованных стальных частей, которые соединяют заклепками или сваркой.
Для передачи вращающего момента от вала якоря коленчатому валу используется специальный механизм привода. Пo типу и принципу работы приводных механизмов выделяют стартеры с электромеханическим перемещением шестерни привода, с инерционным или комбинированным приводом. Для предотвращения разноса якоря после пуска двигателя в автомобильные электростартеры устанавливают роликовые, храповые или фрикционно-храповые муфты свободного хода. Наибольшее распространение в электростартерах получили электромеханический привод шестерни и роликовые муфты свободного хода.
Роликовые муфты свободного хода технологичны в изготовлении, бесшумны в работе и способны при небольших размерах передавать большие крутящие моменты. Οʜᴎ малочувствительны к загрязнению, не требуют ухода и регулирования в эксплуатации. Работает такая муфта следующим образом (рисунок 5.5).
| а | б |
| Рисунок 5.5 – Схема работы роликовой муфты свободного хода при пуске (а) и после пуска (б) двигателя автомобиля |
При включении стартерного электродвигателя наружная ведущая обойма муфты свободного хода вместе с якорем поворачивается относительно неподвижной еще ведомой обоймы. Ролики под действием прижимных пружин и сил трения между обоймами и роликами перемещаются в узкую часть клиновидного пространства, и муфта заклинивается (рисунок 5.5, а). Вращение от вала якоря ведущей обойме муфты передается шлицевой втулкой. После пуска двигателя частота вращения ведомой обоймы с шестерней превышает частоту вращения ведущей обоймы, ролики переходят в широкую часть клиновидного пространства между обоймами, в связи с этим вращение от венца маховика к якорю стартера не передается – муфта проскальзывает (рисунок 5.5, б).
Крышки со стороны коллектора изготавливают методом литья из чугуна, стали, алюминиевого или цинкового сплава, а также штампуют из стали. Крышки могут иметь дисковую или колоколообразную форму.
Крышки со стороны привода изготавливают методом литья из алюминиевого сплава или чугуна. Конструкция крышки зависит от материала, из которого она изготовлена, типа механизма привода, способа крепления стартера на двигателе и тягового реле на стартере. Установочные фланцы крышки имеют два или большее число отверстий под болты крепления стартера. Фланцевое крепление стартера к картеру сцепления дает возможность сохранить постоянство межосевого расстояния в зубчатом зацеплении при снятии и повторной установке стартера. В крышке предусмотрено отверстие, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ позволяет шестерне привода входить в зацепления с венцом маховика.
В крышках и промежуточной опоре устанавливают подшипники скольжения. Промежуточную опору предусматривают в стартерах с диаметром корпуса 115 мм и более. Подшипники смазывают в процессе производства и при крайне важности во время технического обслуживания в процессе эксплуатации. В стартерах большой мощности бобышки подшипников имеют масленки с резервуарами для смазочного материала и смазочными фильцами.
На автомобилях ВАЗ моделей 2108 и 2109 установлен стартер 29.3708, имеющий только одну опору в крышке со стороны коллектора. Вторая опора со стороны привода предусмотрена в картере сцепления.
В эксплуатации стартеры подвержены воздействию влаги, масла, грязи, в связи с этим конструкция стартера предусматривает защиту от них. Лучше защищены стартеры грузовых автомобилей. Герметизация обеспечивается установкой в места разъема резиновых колец и шайб, применением втулок и уплотнительных прокладок, а также мягких пластических материалов.
Устройство стартера СТ221 .
На рисунке 5.6 показана в разрезе конструкция стартера СТ221.
| Рисунок 5.6 – Конструкция стартера СТ221: 1 – шестерня привода, 2 – упорное полукольцо обгонной муфты, 3 – ролик обгонной муфты, 4 – центрирующее кольцо обгонной муфты, 5 – наружное кольцо обгонной муфты, 6 – кожух обгонной муфты, 7 – ось рычага привода включения шестерни стартера, 8 – уплотнительная заглушка крышки стартера, 9 – рычаг привода включения шестерни стартера, 10 – тяга якоря реле, 11 – крышка стартера со стороны привода, 12 – возвратная пружина якоря реле, 13 – якорь реле стартера, 14 – скользящая втулка, 14’ – гайка крепления тягового реле, 15 – передний фланец реле, 16 – обмотка реле, 17 – стержень якоря, 18 – скользящая втулка стержня якоря, 19 – сердечник реле, 20 – фланец сердечника, 21 – щека каркаса обмотки реле, 22 – пружина стержня якоря, 23 – стяжной болт реле стартера, 24 – контактная пластина, 25 – верхний контактный болт, 26 – крышка реле, 27 – нижний контактный болт, 28 – крышка стартера со стороны коллектора, 29 – внутренняя изолирующая пластина положительного щеткодержателя, 30 – тормозной диск крышки, 31 – тормозной диск вала якоря, 32 – клемма щетки стартера, 32’ – винт крепления клемм щеток, 33’ – защитная лента͵ 33 – коллектор, 34 – пружина щетки, 35 – щеткодержатель, 36 – щетка стартера, 36’ – стяжная шпилька с гайкой, 37 – вал якоря, 38 – втулка крышки стартера, 39 – шунтовая катушка обмотки статора, 40 – полюс статора, 41 – корпус стартера, 42 – обмотка якоря, 43 ограничитель хода выключения шестерни, 44 – ограничительный диск хода шестерни, 45 – поводковое кольцо, 46 – центрирующий диск, 47 – ступица обгонной муфты, 48 – буферная пружина, 49 – вкладыш ступицы обгонной муфты, 50 – втулка шестерни привода, 51 – ограничительное кольцо хода шестерни, 52 – стопорное кольцо, 53 – упорная шайба вала якоря, 54 – регулировочная шайба осевого свободного хода |
Стартер СТ221 представляет собой четырехполюсный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением и состоит из корпуса 41 с обмотками возбуждения, якоря с приводом, двух крышек 11 и 28 и тягового электромагнитного реле. Крышки и корпус стянуты в единое целое двумя шпильками 36’, ввернутыми в крышку 11. Внутри стального корпуса закреплены винтами четыре полюса 40. На полюсы надеты катушки обмотки. Корпус вместе с полюсами и катушками образует статор стартера. Две катушки обмотки статора являются последовательными, а две другие параллельными обмотке якоря.
Якорь стартера состоит из вала 37, сердечника с обмоткой 42 из медной ленты и коллектора 33, выполненного в виде пластмассовой втулки с залитыми в ней медными пластинами. Вал якоря вращается в двух металлокерамических втулках 38, запрессованных в крышки стартера и пропитанных маслом. Осевой свободный ход вала якоря регулируется подбором шайб 54 и должен быть в пределах 0,07÷0,7 мм.
На переднем конце вала якоря установлен привод стартера, состоящий из роликовой обгонной муфты и шестерни 1. Обгонная муфта состоит из наружного кольца 5 с роликами 3 и внутреннего кольца, объединенного с шестерней 1 привода. Наружное кольцо имеет три паза с отверстиями, в которых находятся стальные ролики с пружинами, плунжерами и направляющими стержнями. Лазь для роликов – с переменной шириной. В широкой части паза ролики могут свободно вращаться, а в узкой – заклиниваются между наружным и внутренним кольцами.
Электромагнитное тяговое реле стартера служит для ввода шестерни привода в зацепление с венцом маховика и для замыкания цепи питания обмоток якоря и статора. Магнитную систему реле образуют фланцы 15 и 20, ярмо (окружающее обмотку) и сердечник 19, запрессованный во фланец 20. На каркасе из латунной трубки и пластмассовых щек намотана катушка реле. На стартерах выпуска до 1981ᴦ. имеются две обмотки: удерживающая и втягивающая. Обе обмотки намотаны в одну сторону. Начала обмоток припаяны к штекеру «50». Конец удерживающей обмотки приварен к фланцу 20 реле (ᴛ.ᴇ. соединен с «массой»), а конец втягивающей обмотки соединен с нижним контактным болтом 27 реле.
Принцип работы стартера СТ221
При повороте ключа в положение II («Стартер») замыкаются контакты «30» и «50» выключателя зажигания, и через обмотки тягового реле начинает протекать ток. Под действием этого тока возникает магнитное усилие, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ втягивает якорь реле до соприкосновения с сердечником 19. При этом контактная пластина замыкает контакты 25 и 27. У стартера с двухобмоточным тяговым реле при замыкании контактных болтов втягивающая обмотка обесточивается, так как оба ее конца оказываются соединенными с «плюсом» аккумуляторной батареи. Поскольку якорь уже втянут в реле, то для удержания якоря в этом положении требуется сравнительно небольшой магнитный поток, который и обеспечивает одна удерживающая обмотка. Передвигаясь, якорь реле через рычаг 9 перемешает обгонную муфту с шестерней. Ступица обгонной муфты, проворачиваясь на винтовых шлицах вала якоря стартера, поворачивает также и шестерню 1, что облегчает ее ввод в зацепление с венцом маховика. Вместе с тем, фаски на боковых кромках зубьев шестерни и венца маховика, а также буферная пружина, передающая усилие от рычага 9 ступице 47 муфты, облегчают ввод шестерни в зацепление и смягчают удар шестерни в венец маховика. Через замкнутые силовые контакты реле идет ток питания обмоток статора и якоря. Якорь стартера начинает вращаться вместе со ступицей 47 и наружным кольцом обгонной муфты. Поскольку ролики муфты смещены пружинами в узкую часть паза наружного кольца, а шестерня тормозится венцом маховика, то ролики заклиниваются между кольцами обгонной муфты, и крутящий момент от вала якоря передается через муфту и шестерню к венцу маховика.
После запуска двигателя частота вращения шестерни начинает превышать частоту вращения якоря стартера. Внутреннее кольцо обгонной муфты (объединенное с шестерней) увлекает ролики в широкую часть паза наружного кольца 5, сжимая пружины плунжеров. В этой части паза ролики свободно вращаются, не заклиниваясь, и крутящий момент от маховика двигателя не передается на вал якоря стартера.
После возвращения ключа в положение I («Зажигание») цепь питания обмоток тягового реле размыкается. Якорь реле под действием пружины 12 возвращается в исходное положение, размыкая контакты 25 и 27 и возвращая обгонную муфту с шестерней в исходное положение. Пружина 12 через рычаг, диск 44 и ограничитель 43 давит на якорь в сторону крышки 28. Стальной тормозной диск 31 вала якоря упирается в тормозной диск 30 крышки, и якорь быстро прекращает вращение.
Контрольные вопросы:
1. Каково назначение стартера?
2. Как устроен стартер?
3. По каким конструктивным характеристикам различают стартеры?
4. Каково назначение … (к примеру, полюсов статора, якоря, коллектора, щеток, муфты свободного хода, ), и какую функцию данный узел (элемент) стартера выполняет?
5. Какой вид возбуждения имеет исследованный стартер?
6. Сколько обмоток в стартере? Что это за обмотки, и каково их назначение?
7. Какие факторы обуславливают выбор стартера для конкретного двигателя?
Втягивающее реле это часть стартера. С помощью втягивающего реле стартер включается, легким поворотом ключа зажигания.
Втягивающее реле предназначено для того, чтобы замыкать контакты большого тока (ток стартера 200 Ампер), с помощью маленького управляющего тока.
Цепь управления проходит через замок зажигания, ток управления порядка 50 ампер, что позволяет использовать относительно тонкие провода.
На схеме стартера управляющая цепь показана красным проводом. см. схемы стартеров
Стальной сердечник втягивается магнитным полем, которое создается обмотками втягивающего реле.
При включении стартера замком зажигания, ток протекает в обмотках втягивающего реле. Обмотки создают сильное магнитное поле, которое скачком втягивает сердечник. Сердечник сначала задвигает бендикс в зацепление с маховиком, а потом замыкает силовые контакты, появляется основной ток стартера, который и раскручивает его.
Вот и все описание работы схемы стартера и втягивающего реле.
Многих смущает вопрос, зачем две обмотки, почему нельзя сделать так, чтобы была одна обмотка, намотать проще, устройство проще, а значит надежнее.
Можно. Раньше выпускались однообмоточные реле. Например, для старых жигулей применялся стартер СТ221, на нем могло стоять однообмоточное втягивающее реле. При этом никаких проблем не было, все работало нормально.
Однако, все современные втягивающие двухобмоточные.
Посмотрим схему втягивающего реле.
При включении контактов стартера в замке зажигания, появляется ток втягивающего реле, он приходит в одну точку на крышке реле и далее разветвляется на две обмотки. Более толстая — втягивающая обмотка, потребляет примерно 40 Ампер, удерживающая обмотка потребляет примерно 10 Ампер. В сумме втягивающее потребляет примерно 50 Ампер. Силы магнитного поля такого тока вполне достаточно, чтобы сердечник скачком втянулся (слышно громкий щелчок). Силовые контакты замыкаются и через них протекает ток самого стартера.
И все же, зачем две обмотки во втягивающем реле?
Посмотрим схему, которая показывает работу втягивающего когда стартер включился и крутит.
.
Из этой схемы видно, что при замкнутых силовых контактах втягивающая обмотка отключается.
Зачем это нужно?
В момент включения стартера, втягивающее должно обеспечить большое усилие, чтобы сдвинуть бендикс, преодолеть сопротивление возвратной пружины и ударно замкнуть силовые контакты. Чтобы получить такое сильное магнитное поле нужен ток 50 Ампер. Но когда бендикс сдвинут, а контакты замкнуты, сердечник надо только удержать, для этого достаточно всего 10 Ампер. Поэтому сделано две обмотки, сначала работают обе, выполняют тяжелую задачу — сдвинуть сердечник, а потом остается только одна удерживающая, а более мощная — втягивающая отключается.
Как это делается.
Почему после замыкания контактов втягивающая обмотка престает потреблять ток?
Втягивающая обмотка включена последовательно со стартером. и сначала, пока контакты не замкнулись, ток идет через втягивающую обмотку и через стартер. Можно было бы пустить ток втягивающего сразу на массу, но его специально пускают через стартер. Когда силовые контакты замкнулись, ток начинает идти, через эти контакты, то есть, по цепи меньшего сопротивления, и идти через обмотку втягивающего уже не может. Это называется шунтирование, или пускание мимо. Посмотрим упрощенную схему шунтирования втягивающей обмотки
Что дает отключение втягивающей обмотки?
Если при запуске двигателя стартер потребляет 250 Ампер, это очень большой ток — на пределе возможностей аккумулятора (особенно во второй половине его жизни), при отключении втягивающей обмотки, эти ненужные втягивающему реле 40 Ампер может забрать сам стартер. В теплую погоду с заряженным аккумулятором это будет незаметно, но если холодно и запуск становится проблемным, эти лишние 40 Ампер помогут стартеру прокрутить двигатель.