25. Общее устройство и принцип действия стартёра. Средства облегчения пуска поршневого двигателя.
Стартер обеспечивает вращение коленчатого вала с частотой, необходимой для пуска двигателя. Пусковая частота вращения коленчатого вала бензиновых двигателей составляет 40... 50 мин-1. Стартер представляет собой четырехполюсный, четырехщеточный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением, с электромагнитным включением шестерни привода и дистанционным управлением.
Электродвигатель имеет корпус 34 (рис. 100) с четырьмя полюсными башмаками 31 и обмотками возбуждения 33, якорь 32 с коллектором 35 и вал 37, который вращается в трех бронзографитовых втулках 21, 29 и 36, переднюю крышку 39 с четырьмя щеткодержателями со щетками 38, заднюю крышку 26 со средним опорным диском.
Приводное устройство служит для соединения вала стартера с коленчатым валом двигателя. Его элементами являются зубчатая передача, механизм включения и тяговое реле.
Зубчатая передача состоит из шестерни 23, установленной на валу стартера, и зубчатого венца, напрессованного на маховик ДВС.
Механизм включения служит для введения шестерни 23 в зацеп- ление с зубчатым венцом маховика во время пуска двигателя. Он состоит из втулки 28, муфты включения 25, рычага включения 13, пружин 24 и муфты свободного хода 15, которая предотвращает принудительное вращение якоря стартера двигателем после его пуска.
Рис. 100. Стартёр СТ-130: α–конструкция; б–схема включения; 1, 3–контакты тягового реле; 2–крышка тягового реле; 4–контактное кольцо; 5, 21, 28, 29, и 36–втулки; 6–шток; 7–тяговое реле; 8–обмотка тягового реле; 9–якорь тягового реле; 10, 19 и 24–пружины;11 и 14–винты; 12–серьга; 13–рычаг включения; 15–муфта свободного хода; 16 и 18–обоймы; 17–ролик; 20–толкатель; 22–упорное кольцо; 23–шестерня; 25–муфта включения; 26–задняя крышка; 27–винтовая нарезка; 30–обмотка якоря; 31–полюсный башмак; 32–якорь; 33–обмотка возбуждения; 34–корпус; 35–коллектор; 37–вал; 38–щётка; 39–передняя крышка; 40–втягивающая обмотка тягового реле; 41–удерживающая обмотка тягового реле; 42–выключатель батареи (ВБ); 43–выключатель зажигания (ВЗ); 44–реле включения;
45–контакты реле включения; 46–обмотка реле включения.
Муфта свободного хода работает следующим образом. Направление клиновидных пазов внешней обоймы 16 таково, что, когда эта обойма, связанная с валом электродвигателя, вращается быстрее, чем внутренняя обойма 18, изготовленная как одно целое с шестерней 23, то ролики 17 под действием сил трения затягиваются в узкую часть пазов, соединяя (заклинивая) между собой обе обоймы.
Если же быстрее вращается внутренняя обойма, что возможно после пуска двигателя, то ролики выкатываются в широкую часть пазов, и обоймы оказываются разъединенными, т. е. шестерня стартера находится в зацеплении с зубчатым венцом маховика, но не связана с валом стартера.
Тяговое реле ТР служит для дистанционного управления механизмом включения и соединения обмоток стартера с батареей при пуске двигателя.
Его основными частями являются втягивающая и удерживающая обмотки 8, намотанные на латунной втулке 5, корпус, служащий также магнитопроводом, якорь 9 со штоком 6 и контактным кольцом 4, винт 11 и серьга 12, связывающие якорь с рычагом включения 13.
Приводное устройство работает следующим образом. При повороте ключа выключателя 43 зажигания в правое крайнее положение обмотка 46 вспомогательного реле РВ — реле включения соединяется с батареей. Это приводит к замыканию контактов 45, в результате чего обе обмотки тягового реле стартера включаются в цепь батареи. Под действием магнитного поля, создаваемого обмотками тягового реле, якорь 9 втягивается внутрь втулки 5, преодолевая сопротивление возвратной пружины 10. Вследствие этого связанный с якорем рычаг включения 13 через муфту 25 и буферную пружину 24 перемещает шестерню 23 стартера к маховику и вводит его в зацепление с зубчатым венцом. Втулка 28 и вал 37 связаны винтовой нарезкой 27, в результате чего при осевом перемещении втулки поворачивается шестерня 23. Это облегчает введение шестерни в зацепление с зубчатым венцом маховика ДВС.
В конце хода якоря 9 он с помощью контактного кольца 4 замыкает контакты 1, включая электродвигатель стартера и замыкая накоротко (отключая) втягивающую обмотку, так как для удержания якоря во втянутом состоянии, когда воздушный промежуток между сердечником и якорем мал, достаточно действия одной обмотки — удерживающей.
После выключения стартера возвратная пружина 10 приводит все подвижные детали приводного механизма стартера в исходное положение. При этом электродвигатель отключается от аккумуляторной батареи, а шестерня 23 выходит из зацепления с венцом маховика.
Принцип работы системы стартёрного пуска.
На современных автомобилях управление стартером дистанционное — из кабины водителя. При этом управлении включение (рис. 12.1) стартера 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 перемешает шестерню 12 привода 10 и вводит ее в зацепление с зубчатым венцом 13 маховика.
Рис. 12.1. Схема включения стартера
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 передает крутящий момент через шестерню 12 и зубчатый венец 13 маховика 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—10 с. 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.