Соснин - Автотроника

Глава 8

Исключительно удачным техническим решени-

Во-вторых, система постоянных магнитов на ста-

ем для автомобильного электростартера является

торе электродвигателя делается многополюсной (не

наличие в его конструкции электродвигателя с не-

менее шести полюсов), что позволяет заметно

зависимым

возбуждением

от

постоянных

магниуменьшить габариты магнитной системы (постоян-

тов (рис. 8.1, д) и дополнительного понижающего

ные магниты значительно меньше электромагнитов),

планетарного

редуктора,

установленного

непо- а следовательно, и всего стартера в целом. КПД и

средственно

внутри корпуса

стартера между ваобороты стартерного электродвигателя с многопс-

лом электродвигателя и осью, по которой переме-

люсным статором также выше.

щается муфта свободного хода (о планетарных ре-

В-третьих, сами постоянные магниты выполняют-

дукторах см. ниже).

ся не из сплавов дорогостоящих металлов, а из спе-

Такие стартеры имеют следующие преимущества.

каемых ферритовых порошков с большой коэрцитив-

Во-первых, главное магнитное поле электродвига-

ной силой, что делает магниты легкими, прочными,

теля с постоянными магнитами на статоре не зави-

технологичными и, как следствие, дешевыми.

сит ни от тока якоря, ни от падения напряжения АКБ

В-четвертых, наличие дополнительного понижаю-

при пуске ДВС.

щего редуктора в электростартерной системе пуска

позволяет оптимально согласовать жесткую механи-

ческую характеристику электродвигателя независи-

мого возбуждения с минимальной пусковой частотой

вращения коленвала ДВС при максимальной механи-

ческой нагрузке стартера.

И наконец, в-пятых, стартерный ЭДВ с независи-

мым возбуждением от постоянных магнитов и с до-

полнительным редуктором может работать в режиме

повышенных оборотов при пуске холодного двигате-

ля, потребляя при этом от АКБ меньший ток по срав-

нению с классическим стартером. КПД стартерного

режима АКБ и надежность пуска ДВС увеличиваются.

Как и любая новая техника, электростартеры с пла-

нетарным редуктором и с возбуждением от постоян-

ных магнитов на начальном этапе внедрения обладали

некоторыми недостатками: они были значительно до-

роже классических за счет высокой стоимости посто-

янных магнитов и планетарного редуктора; в них быст-

рее изнашивались щетки из-за более высоких оборо-

тов; их работа сопровождалась повышенным шумом.

Современная технология изготовления старте-

ров нового поколения исключает эти недостатки.

Так, постоянные магниты, как уже отмечалось, ста-

ли ферритовыми. Главная шестерня планетарного

редуктора изготавливается литьем под давлением

из термореактивной пластмассы. Пластмассу арми-

руют бронзой, что делает планетарную шестерню

прочной, износостойкой, технологичной и дешевой.

Остальные детали дополнительного редуктора обыч-

ного исполнения. Планетарный редуктор с пласт-

массовой шестерней не шумит. Быстрый износ кол-

лекторных щеток устранен применением в них бо-

лее жесткого графита и удалением из него порош-

ковой меди. Последнее стало возможным за счет

понижения величины якорного тока. Уменьшена си-

ла прижатия щеток к коллектору.

Однако следует заметить, что стоимость стартера

Рис. 8.1.

нового поколения пока еще несколько выше стоимо-

Разновидности электродвигателей,

сти классического. Но если 15 лет назад разница в

различающиеся по способу возбуждения,

цене была около 150%, то в последнее время она не

и

их

механически*

характеристики

превышает 50%.

Электростартер современного легкового автомобиля

рассмотрим особенности устройства электростартеров

8.2. Устройство стартера

современных легковых автомобилей.

На рис. 8.2, а приведена конструкция стартера с по-

Любой автомобильный электростартер, как клас-

стоянными магнитами на статоре ЭДВ и с дополнитель-

сический, так и современный, состоит из пяти основ-

ным планетарным редуктором. Аналогичную конструк-

ных функциональных узлов: якоря 24 — это вращаю-

цию имеет стартер фирмы BOSCH типа DW:12/1.1 се-

щая часть ЭДВ стартера; статора 4, 25, 26 — непо-

рии 0.001.108.009 (рис. 8.2, б), на примере которого

движная часть ЭДВ; коллекторно-щеточного меха-

низма (КЩМ) 2, 27; пускового тягового электрореле

(ПТР), 5...11 и передаточного механизма внутри

стартера 14...22. С помощью двух стартерных кры-

шек 1 и 15 и статорного ярма 26, являющегося так-

же корпусом стартера, функциональные узлы сочле-

няются в единую конструкцию пускового устройства

— электростартер, который по отношению к ДВС яв-

ляется навесным агрегатом.

Назначение всех перечисленных функциональных

узлов в классическом стартере общеизвестно и не

требует пояснений. Современный электростартер по

сравнению с классическим имеет два основных конст-

руктивных отличия: статор не имеет обмоток возбуж-

дения, так как оснащен постоянными магнитами 4,

25, а передаточный механизм, находящийся внутри

стартера, дополнен планетарным редуктором 20...22.

Рассмотрим детально указанные отличия.

тора и роторного узла.

На рис. 8.3 приведено схематическое изображе-

ние электрических и магнитных цепей статора с по-

стоянными магнитами.

На рисунке обозначено: NS — северный (синий) и

южный (красный) полюсы постоянных магнитов ста-

Рис.8.2.

Стартерсвозбуждениемотпостоянныхмагнитов

испланетарнымредуктором:

а

—

внешний вид стартера BOSCH-DW:12/1.1 (статор снят);

б

—

конструкция стартера; 1 — задняя (тыльная) крышка;

стартера; 16 — шток поводковой муфты; 17

— вторичный

(выходной) вал; 18 — шестерня МСХ; 19 —- муфта свободно-

го хода (МСХ); 20 — большая неподвижная шестерня плане-

тарного редуктора; 21 — водило на торце вторичного вала;

2-2 — сателлитная шестерня; 23 — первичный вал (вал ЭДВ!

с ведущей шестерней планетарного редуктора;

24 — якорь

Рис.8.3.

ЭДВ; 25 — ярмо (магнитопроводящее кольцо) статора; 26 —

Схемаэлектрическихимагнитныхцепейстартера

BOSCH-DW:12/1.1

постоянный магнит; 27 — щетка КЩМ.

верхности цилиндра «зашит» фигурными замками, ко-

Рис. 8.4.

торые для надежности проварены точечной

электро-

Роторный узел стартера BOSCH-DW:12/1.1:

сваркой. Защелки фигурных замков и все прочие кре-

1 — первичный вал (вал ЭДВ);

2 —

ламельный

коллектор

пежные элементы вырубаются

или продавливаются

3 — якорная обмотка; 4 — магнитопровод якоря; 5 — про

штамповкой еще до свертки листа в цилиндр. Отдель-

дольная

балансировочная выборка; 6

— паз якорного

маг-

нитопровода; 7 —

фиксатор

планетарной

шестерни;

8

ным штампом на обечайку наносится маркировка.

ведущая

шестерня

планетарного

редуктора

(на валу ЭДВ);

После свертки и сварки во внутрь магнитного яр-

9 — неподвижная

планетарная

шестерня;

10

— поводко

ма статора устанавливаются

постоянные

магниты.

вая муфта; 11 — муфта свободного хода (МСХ); 12 — шес-

Постоянные магниты из ферритов твердые, но хруп-

терня МСХ; 13 — проточка под

запорное

пружинное

коль-

кие. Их крепление к ярму не может быть механичес-

цо; 14 — крышка запорного пружинного кольца; 15

— за

ки жестким (под болт), так как, находясь под затяж-

порное

пружинное

кольцо;

16

—

вторичный

(выходно

кой, ферриты даже при незначительных ударах могут

вал стартера.

растрескаться.

Проблема крепления и фиксации ферритовых

на одном конце которого нарезано 11 зубцов веду-

магнитов решена с помощью шести пружинных фик-

щей шестерни 8, а на другом установлен 28-ламель-

саторов Ф, вдвинутых между магнитами. Каждый

ный коллектор 2. Магнитопровод якоря имеет 28 па-

фиксатор — это продольная упругая стальная пласти-

зов 6, расположенных точно напротив ламелей.

на с П-образным профилем и с упорами с одной сто-

В каждый паз магнитопровода вложено по два то-

роны. В собранном виде ферритовые магниты рас-

копроводящих стержня рабочей обмотки, которые та-

перты упругими усилиями этих фиксаторов, за счет

ким образом образуют двухстержневую (парную) по-

чего надежно прижаты к внутренней поверхности

лурамку. Каждый стержень — это половина U-образ-

статорного цилиндра. Точная установка и фиксация

ного витка, изогнутого по шаблону и вложенного в па-

собранной магнитной системы "по месту" обеспечи-

зы якорного магнитопровода с лобной стороны в сто-

вается защелками фиксаторов, которые представля-

рону коллектора. На ламелях концы U-образных вит-

ют собой окна в упругих пластинах, надвинутые при

ков попарно свариваются контактной электросвар-

сборке на зубцовые вырубы в статорном цилиндре.

кой, при этом на якоре образуется 28 якорных рамок,

Ферритовые магниты установлены на статорном

соединенных последовательно и замкнутых в кольцо.

ярме с чередованием полярности, что образует шес-

U-образные витки уложены в пазы за пять обхо-

типолюсный (N-S-N-S-N-S) статор современного стар-

дов по окружности якоря. На рис. 8.5 схематически

терного электродвигателя (см. рис. 8.3).

показана последовательность подсоединения U-об-

Указанные конструктивные отличия обеспечивают

разных витков к коллекторным ламелям при первом

статору малые габариты и вес, компактность, просто-

(сплошные линии) и втором (штриховые) обходах ок-

ту в сборке и высокую эксплуатационную надежность.

ружности якоря. Из рисунка очевиден порядок сбор-

ки якорной обмотки: первая волна — задействова-

8.4. Якорь

ны ламели 1-6-11-16-21-26-3; вторая волна — ламе-

ли 3-8-13-18-23-28-5; третья волна — ламели 5-10-15-

Якорь электродвигателя стартера BOSCH-DW:

20-25-2-7; четвертая волна — ламели 7-12-17-22-27-

4-9; пятая волна — задействованы ламели 9-14-19-

12/1.1 является составной частью роторного узла

24-1. Ясно, что начало первого витка и конец послед-

(рис. 8.4). Якорь состоит из магнитопровода 4, рабо-

него 28-го короткозамкнуты на одну (условно пер-

чей якорной обмотки 3, ламельного коллектора 2 и

вую) ламель коллектора, так как они уложены в один

вала вращения 1.

(условно первый) паз якорного магнитопровода.

Магнитопровод собран из 64 магнитомягких плас-

Таким образом из 28 U-образных токопроводя-

тин толщиной 0,46 мм, изолированных друг от друга

щих круговых рамок складывается последовательная

лаком, спрессованных и склеенных в единое цельное

волновая коротко замкнутая пятиобходная якорная

тело. В магнитопровод запрессован вал 1 вращения,

обмотка на якоре барабанного типа.

Это обеспечивает постоянство крутящего момента

ЭДВ как по направлению, так и по величине. Макси-

мальный крутящий момент ЭДВ в заторможенном

стартере BOSCH-DW:12/1.1 около 15 Нм.

Еще одной интересной особенностью описывае-

мого стартерного ЭДВ является наличие на его ста-

торе «неработающих» постоянных магнитов. Дейст-

Рис. 8.5.

вительно, как следует из положения якоря, показан-

ного на рис. 8.3 под полюсами N1 и S3, витки якор-

Последовательность подсоединения витков якорной

ной обмотки в секциях (28...20) и (14...6) коротко

обмоткикламелямколлектора(стартерBOSCH-DW:12/1.1):

1...28 — номера ламелей (коллектор развернут); желтыйзамкнуты соединительными проводами Б+ и Б- меж-

цвет — щетки КЩМ в положении якоря на рис. 8.3; крас-ду щетками a d и с Ь. Ясно, что закороченные секции

ный и синий цвет — зоны действия южного и северного по-

якорной обмотки нерабочие. Казалось бы, можно до-

люсов статорных магнитов; «•• — стержни якорных витков.

пустить, что и полюса N1 и S3 нерабочие. Однако

магнитная система статора рассчитана и сконструи-

якорных рамок, равное 28, не кратно числу статор-

три рабочие функции: обеспечивают равномерное

ных полюсов, которых шесть. Здесь важно другое:

распределение главного магнитного поля по всему

при любой конструкции барабанного якоря ширина

круговому периметру воздушного зазора между ста-

каждой его токопроводящей рамки должна быть рав-

торными магнитами и магнитопроводом якоря; опти-

на ширине полюсного деления на статоре (полюсное

мизируют положение физической нейтрали магнит-

деление п —расстояние между центрами соседних

ного поля якоря относительно щеток КЩМ и, таким

разноименных магнитных полюсов, см. рис. 8.3).

образом, являются компенсационными (дополнитель-

Этим обеспечивается наибольшее потокосцепление

ными) полюсами; уменьшают противоэлектродвижу-

между магнитным полем статора и витками якорной

щую силу на щетках, улучшая коммутацию. В этой

мальный КПД электродвигателя.

12°) относительно геометрической нейтрали статор-

В конструкции стартера BOSCH-DW:12/1.1 сказан-

ных полюсов в сторону против вращения якоря.

ное достигается охватом одной токопроводящей рам-

И последнее. Якорь современного электростарте-

кой сразу четырех якорных полюсов. Так как четыре

ра обязательно точно балансируется. Эта технологи-

якорных полюса по ширине совпадают с шириной од-

ческая операция стала необходимой, так как элект-

ного полюса на статоре, то потокосцепление полное.

родвигатель стартеров нового поколения высокообо-

Еще одной особенностью конструкции якоря явля-

ротистый. Балансировку реализуют проточкой якоря

ется то, что четыре несимметрично расположенных

после того, как он

окончательно собран и залит

щетки КЩМ делят обмотку якоря на четыре ветви,

эпоксидным компаундом. Точная доводка баланси-

не равных по числу витков. При этом электрическая

ровки осуществляется с помощью продольных выбо-

схема включения ветвей получается такой, как пока-

рок на полюсах якорного магнитопровода (см. рис.

зано на рис. 8.3.

8.4). Выборки прорезаются алмазным кругом.

Из рисунка видно, что рабочий ток якоря протека-

ет по ветвям a b и с d, в каждой из которых по че-

8.5. Планетарный редуктор

тыре витка. Таким образом, во время работы ЭДВ

под рабочим током якоря находятся только 8 стерж-

ней из 56 или 4 рамки из 28. Остальные рамки в

Уже отмечалось, что основной отличительной чер-

формировании крутящего момента ЭДВ участия не

той передаточного механизма стартеров нового по-

принимают до тех пор, пока при повороте якоря их

коления является наличие в нем понижающего пла-

положение не станет рабочим.

нетарного редуктора (рис. 8.6).

Для каждого рабочего положения рамок создает-

Планетарный — это такой редуктор, у которого

ся момент вращения ЭДВ стартера: Мет = 8FR, где

большая шестерня 1 имеет зубцы с внутренним за-

8 — число стержней, включенных в работу; F — сила

цеплением и сочленена с малой ведущей шестер-

электромагнитного взаимодействия электрического

ней 4 наружного зацепления через несколько сател-

тока якоря и магнитного поля статора; R — средний

литных шестерен 5. При этом и ведущая, и ведомая

радиус якорной рамки.

шестерни соосны, а сателлиты находятся между ни-

Во время работы ЭДВ происходит переключение

ми и внутри большой (планетарной) шестерни. Оси

витков якорной обмотки с помощью КЩМ.

сателлитных шестерен

могут быть установлены как

ла 3, поэтому сателлиты с осей — несъемные.

При сборке, когдаузел(7, 8, 9) муфты свободногохо-

да снят с вала 10, пластмассовая планетарная шестер-

ня надвигается на посадочное место 4 выходного вала

стартера (доупора в торец водила). В пластмассу плане-

тарной шестерни залита бронзовая втулка, которая для

вторичного вала является опорным подшипником. Вто-

рым опорным подшипником для вала с водилом являет-

ся бронзовая втулка, запрессованная в лобную крышку

Рис. 8.6.

стартера. Планетарная шестерня фиксируется на валу

для предотвращения обратного продольного смещения

Планетарный редуктор:

с помощью плоской пружинной защелки, под которую1

а — с неподвижной планетарной шестерней и с сателлитами

подкладывается

дистанционная шайба. Планетарная

на вращающемся водиле; 6 — с вращающейся планетарной

шестерня накрывает сателлиты, которые при этом вхо-

шестерней и с сателлитами на корпусе; 1 — планетарная ше-

дят в зацепление с ее внутренними зубцами.

стерня; 2 — водило; 3 — ось якоря ЭДВ; 4 — шестерня на

При окончательной сборке стартера шестерня ва-

валу ЭДВ; 5 — сателлитная шестерня; 6 — корпус редуктора;

ла ЭДВ вдвигается своими зубцами между тремя са-

7 — подшипник; 8 — муфта свободного хода.

теллитами, а подшипниковый торец вала ЭДВ входит в

на корпусе первичного приводного устройства (рис.

бронзовую втулку, запрессованную в водило. Эта втул-

8.6, а), так и непосредственно на торцевом водиле

ка является передним подшипником скольжения для

вторичного (выходного) вала редуктора (рис. 8.6, б).

якоря ЭДВ. Задним подшипником служит бронзовая

В

первом

случае большая

планетарная

шестерня втулка, запрессованная в тыльную крышку стартера.

вращается и сама является водилом выходного вала;

Все три подшипника скольжения (медно-графито-

во

втором

— она неподвижна, так как

жестко завые втулки) являются сьемными и при ремонте стар-

креплена в корпусе 6 редуктора. Во втором случае

тера могут быть заменены на новые.

сателлиты,

установленные на

водиле 2 и сочленен-

В некоторых

автомобильных электростартерах

ренние зубья неподвижной планетарной шестерни 1

планетарным, а простым рядным, имеющим обычное

и тем самым приводят водило 2 во вращение.

внешнее или внутреннее зацепление двух шестерен.

В автомобильных электростартерах более широ-

Из отечественных автомобилей таким стартером

кое распространение получил планетарный редуктор

впервые был оснащен правительственный автомо-

второго типа.

биль ЗИС-110.

На рис. 8.7 показан внешний вид передаточного

механизма стартера BOSCH-DW:12/1.1, в состав ко-

торого входит планетарный редуктор. Для удобства

восприятия передаточный механизм, показанный на

фото, частично разобран: планетарная шестерня

снята с сателлитов 2, а муфта свободного хода 8 —

сдвинута с направляющих пазов 6 выходного вала

10 стартера.

Как и любой другой, планетарный редуктор состо-

ит из двух основных шестерен (рис. 8.4): ведущей

11-зубцовой шестерни 8 на валу 1 ЭДВ и большой

планетарной шестерни 9, изготовленной из пласт-

Рис. 8.7.

массы. Последняя, имеющая 37 зубцов внутреннего

Приводной механизм стартера BOSCH-DW:

зацепления, неподвижно установлена в корпусе

12/1.1: 1 — ось сателлита; 2 — сателлит планетарного ре

-

стартера с помощью фиксирующих шпилек 7. Внут-

дуктора; 3 — водило на торце вторичного вала; 4 — поса-,

ренние детали планетарного редуктора показаны на

дочное место для планетарной шестерни (шестерня снята);

5 — проточка под пружинную защелку; 6 — направляющие

рис. 8.7: водило 3 установлено на торце выходного

вала 10, оно одновременно является установочной

спиральные пазы для МСХ; 7 — поводковая муфта; 8 —

муфта свободного хода (МСХ); 9 — шестерня МСХ; 10 —

площадкой для осей 1 вращения трех сателлитов. Са-

вторичный (выходной) вал стартера.

теллитные 13-зубцовые шестерни 2 (сателлиты) пла-

Однако планетарный редуктор, который иногда

де из строя муфты свободного хода. Включая и вы-

называют редуктором Джемса, имеет преимущества

ключая электростартер ключом зажигания, можно

перед всеми известными конструкциями: он малога-

случайно запустить ДВС, но разрушение планетарной

баритен; компактен; обладает равномерным распре-

шестерни при этом только прогрессирует, и стартер

делением нагрузки по зубцам, а значит, более наде-

окончательно выходит из строя.

жен в работе; имеет одно направление вращения

Итак, если стартер при запуске ДВС начинает ра-

шенное передаточное число п при относительно ма-

знак того, что либо МСХ, либо ее привод, либо плане-

лых размерах (п = 1 + W2/W1); планетарный редук-

тарная шестерня пришли в негодность. Признаком

тор с пластмассовой шестерней не требует обильной

раскола и высыпания статорных ферритовых магни-

ном механизме автомобильного электростартера.

вращение рывками. Однако надо помнить, что якорь

Благодаря применению стартера с планетарным

стартера не будет вращаться и при выходе из строя

редуктором передаточное число между оборотами

контактора в пусковом тяговом реле.

коленвала ДВС и якорем стартерного электродвига-

Ясно, что для устранения перечисленных неис-

теля может быть увеличено до 80 (вместо 16 при

правностей стартер необходимо снять с автомобиля

классическом исполнении стартера).

и разобрать.

8.6.Диагностика неисправностей

8.7. Ремонт

Глава 8

- С помощью затупленной отвертки

извлеките ре-

пропитать клеем БФ. Если ферриты расколоты на-

зиновую

заглушку 12, которая

удерживает в

столько, что высылаются из креплений, то все

крышке пластмассовую втулку 13 с рычагом вил-

шесть ферритовых магнитов необходимо вынуть

ки 14, строньте втулку с места и выньте переда-

из статорного цилиндра, предварительно

пометив

точный механизм из лобной крышки 15 вместе с

их расположение и полярность краской. Рассыпав-

муфтой свободного хода 19 и с ее вилкой.

шиеся ферриты необходимо заменить целыми,

-

Снимите вилку 14 со штока 16 поводковой муф-

взятыми от другого такого же стартера. Если такой

ты, для чего слегка разведите один конец вилки

возможности нет, можно попытаться склеить рас-

(вилка изготовлена из эластичной пластмассы).

колотый феррит эпоксидным клеем.

-

Разберите и снимите запорное устройство 14,15

Обратная установка ферритовых магнитов в ста-

(см. рис. 8.4) с вала. Разобрать запорное устрой-

торный цилиндр требует особой осторожности. Нель-

ство можно без специального инструмента. Для

зя допускать путаницы с полярностью и расположе-

этого прочную отвертку с тонким и узким (1,5 мм)

нием магнитов. Если один или несколько магнитов

жалом надо вставить в проточку 13 на валу в том

заменены новыми, то их полярность при установке

месте, где запорная пружина 15 разомкнута. За-

должна соответствовать полярности системы.

Магни-

тем, упершись жалом отвертки в проточку, сдвинь-

ты устанавливают в статорный цилиндр с чередова-

те крышку 14 с пружины до положения, при кото-

нием полюсов, при этом образуется круговой шести-

ром хотя бы один ее конец выйдет из-под крышки.

полюсный постоянный магнит N-S-N-S-N-S. Некоторые

(Сразу всю крышку сдвинуть с пружины невозмож-

фирмы, изготовляющие ферритовые магниты для

но.) Резко, но несильно ударьте молотком через

электростартеров, помечают полярность краской или

металлическую прокладку (лучше через трубку, на-

знаками (+), (-), обычно синий цвет и (+) — это север-

детую на вал) по выступающему вверх торцу за-

ный полюс. Если меток на ферритовом магните нет,

щитной крышки, при этом она сойдет с запорной

то его полярность можно определить по притягива-

пружины. Снимите запорную пружину, а также

нию разноименных полюсов N-S.

крышку с вала и стащите с него муфту свободного

• Установка ферритов — достаточно сложная

хода. Снимите пластмассовую планетарную шес-

процедура. В заводских условиях ферритовые магни-

терню, для чего вытолкните из проточки 5 (см. ты предварительно подсобираются в специальной

рис. 8.7) плоскую фигурную защелку. Планетарную

разборной оправке, которая затем вместе с магни-

шестерню тщательно осмотрите и убедитесь в ее

тами вставляется в статорный цилиндр. При ремонт-

целостности и целостности ее зубцов. Если на ше-

ной сборке «вручную» последовательность действий

стерне имеются даже незначительные трещины

может быть следующей: между магнитами поочеред-

или зубцы частично истерты, шестерню необходи-

но вдвигаются распорные пружины. При этом каж-

мо заменить.

дая пружина защелкивается на фиксирующем высту-

Теперь разберите электродвигатель стартера.

пе внутренней поверхности статорного цилиндра.

-

Снимите защитную планшайбу с приводной шес-

Если среди шести устанавливаемых ферритов

терни электродвигателя.

есть склеенные, их должно быть не более двух. Уста-

-

Вытолкните якорный узел из корпуса статора, на-

навливать склеенные магниты лучше в позициях до-

жимая большим пальцем одной руки на ось ЭДВ и

полнительных полюсов (N1 и S3 на рис. 8.3).

удерживая другой рукой корпус. При этом постоян-

Последний пружинный фиксатор следует вставлять

ные магниты статора будут препятствовать вытал-

на место с особой осторожностью, т.к. при большом

киванию,

втягивая якорный узел обратно. Не допу-

усилии его можно согнуть, а деформированный фик-

скайте обратного удара якорем по магнитам стато-

сатор к дальнейшему использованию не пригоден.

ра. Может иметь место раскол ферритов.

После фиксации последней пружины качество

-

Внимательно осмотрите статорный цилиндр, внут-

сборки проверяется осмотром.

ри которого с помощью распорных плоских и длин-

• Теперь о ремонте якорного узла.

ных пружинных защелок Ф (см. рис. 8.3) установ-

Ремонтные операции на якоре традиционные. Ес-

лены и жестко зафиксированы шесть постоянных

ли имеется заметный износ коллекторных ламелей,

магнитов. Вынимать ферритовые магниты из ста-

то коллектор необходимо проточить на токарном

торного цилиндра без надобности не следует, так

станке. Здесь надо иметь в виду, что толщина новой

как их обратная установка — достаточно сложная

медной ламельной пластины 1,2 мм. Обтачивать кол-

процедура. Если при осмотре статора обнаружит-

лектор можно на глубину не более 0,3 мм. После про-

ся, что один или два ферритовых магнита имеют

точки коллектор необходимо отполировать тонкой

трещины, но при этом жестко сидят на своих мес-

шкуркой, промыть и тщательно продуть воздухом.

тах, заменять их не следует, так как магниты со-

При выработке подшипниковых торцов якорного

храняют свою работоспособность и в таком состо-

вала их можно обработать на токарном станке, но не

янии. В этом случае ферритовые магниты следует

резцом, а вращающимся шлифовальным камнем. В

таком случае втулки подшипников скольжения необ-

• Уже отмечалось, что пусковое тяговое реле

ходимо изготовить из бронзы или латуни под новые

(ПТР) неразборное. Однако, если обмотки соленои-

размеры торцов вала. Отверстия втулок после свер-

да 8 не нарушены, а при срабатывании тягового ре-

ления необходимо пройти разверткой.

ле 6 электрическое соединение в токовом контакто-

Однако чаще достаточно заменить втулки без об-

ре 5 отсутствует, такую неисправность можно устра-

работки вала. Втулки поставляются в продажу как

нить, развернув на 180° токовые клеммы контакто-

запчасти. Две подшипниковые втулки в крышках

ра. Для этого с клемм отворачивают гайки и фикси-

стартера легко выпрессовываются из своих посадоч-

рующие шайбы, тогда клеммы можно будет протолк-

ных мест оправкой. Втулка, запрессованная в торец

нуть во внутрь и развернуть.

водила, может быть расколота тонким зубильцем или

•

После завершения ремонтных работ на отдель-

извлечена резьбовой вверткой. После установки но-

ных узлах стартер надо собрать в обратной последо-

вых втулок необходимо убедиться, что они не прово-

вательности по отношению к разборке.

рачиваются, в противном случае их необходимо по-

Стартер, отремонтированный с соблюдением опи-

садить на эпоксидный клей. Подкернивать втулки не

санной технологии, может надежно работать не ме-

рекомендуется, т.к. медно-графитовый материал (из

нее80...100тыс.кмпробега.

которого изготавливаются втулки) легко колется.

•

В заключение приведены основные параметры

Щетки КЩМ, как правило, требуют замены. Ще-

стартера BOSCH-DW:12/1.1 в сравнении с парамет-

точный узел лучше приобрести новый, так как его ка-

рами классического стартера BOSCH-EF:12/0.95 (см.

чественный ремонт связан с необходимостью прове-

табл.

8.1).

дения точечных электросварочных работ. Однако в

Таблица 8.1

крайнем случае провода щеток можно припаять к то-

ководам с

помощью мощного

электропаяльника.

Щетки можно взять от отечественных электростар-

теров, подогнав их по форме надфилем, а по разме-

ру—наждачной бумагой на притирочной плите.

И последнее. Электростартер входит составной

частью в систему пуска автомобильного двигателя

внутреннего сгорания, которая включает в себя так-

же аккумуляторную батарею и стартерные электро-

цепи

(рис. 8.8).

Рис. 8.8.

Надежность работы системы пуска во многом оп-

Блок-схема системы пуска ДВС:

ределяет эксплуатационную надежность автомобиля

АКБ — аккумуляторная батарея; ВЗ

—

ключ

зажигания; в целом. Система пуска, оборудованная вышеопи-

PC — реле стартера; ТР — тяговое реле;

ЭДВ

— электро-санным электростартером нового поколения и совре-

Муфта свободного хода (МСХ) — деталь, которая

при выходе из строя ремонту не подлежит. Если она

неисправна, ее необходимо заменить. Проверить ра-

ботоспособность МСХ можно так: зажмите МСХ в ти-

сках через медные или алюминиевые прокладки за

зубцы шестерни и попытайтесь вручную через наж-

дачную бумагу, покачивая, провернуть муфту в об-

ратном направлении. Если муфта исправна, то про-

вернуть ее не удастся.

• Токовый

медный жгут 3 (рис.

8.2) стартера из-

готовлен из очень тонких проволочек. Окисляясь,

они рвутся внутри жгута, и весь электропровод мо-

жет выйти из строя. Новый жгут можно изготовить

из оголенных медных проводов и пропаять по месту

вместостарого.

двигатель стартера; Р1 — планетарный редуктор; Р2 —

ос

- менной необслуживаемой аккумуляторной батареей,

новной понижающий редуктор; МСХ — муфта свободного

делает современный легковой автомобиль комфор-

хода; ДВС — двигатель внутреннего сгорания.

табельным и безотказным при запуске ДВС.

9.1. Транзисторные системы зажигания

Электронное устройство

управления

первичным

Транзисторные системы зажигания принято под-

током в БТСЗ конструктивно выполнено в виде от-

дельного блока, который называется коммутатором.

разделять на две группы: контактно-транзисторные

По выходу коммутатор соединен с катушкой зажига-

(КТСЗ) и бесконтактно-транзисторные (БТСЗ).

ния,

а

по входу — управляется электроимпульсным

В контактно-транзисторной системе зажигания

входным датчиком на распределителе.

контактная пара прерывателя в первичной цепи ка-

Таким образом, бесконтактно-транзисторная сис-

тушки зажигания отсутствует и заменена транзис-

тема зажигания (рис. 9.1) — это совокупность элек-

торным ключом. Но сам транзисторный ключ управ-

тронного коммутатора К, датчика-распределителя

ляется по базе контактной парой механического пре-

РР, катушки зажигания КЗ и традиционной выходной

рывателя прежней конструкции (см. рис. 1.8, а). Это

исполнительной периферии: высоковольтных прово-

позволило уменьшить ток разрыва в контактной па-

довВВПисвечейзажигания1...4.

ре и за счет усиления в транзисторе увеличить ток

• Бесконтактно-транзисторные системы зажига-

разрыва в индуктивном накопителе (в первичной об-

ния (БТСЗ) стали устанавливаться на легковых авто-

мотке катушки зажигания). При этом коэффициент

мобилях в конце 60-х годов и с тех пор постоянно со-

запаса по вторичному (выходному) напряжению уве-

вершенствовались.

личился. Эксплуатационная надежность системы за-

В качестве бесконтактных входных датчиков с ме-

жигания стала несколько выше. Наряду с контактно-

ханическим приводом от распредвала ДВС были ис-

транзисторными системами зажигания были разра-

пытаны магнитоэлектрические, индукционные, элект-

ботаны также и контактно-тиристорные системы с

ромагнитные генераторные, параметрические, опто-

емкостным накопителем (см. рис. 1.8, в), которые не

электронные и прочие преобразователи механичес-

нашли широкого практического применения.

кого вращения в электрический сигнал (рис. 9.2).

Бесконтактно-транзисторная система зажига-

Бесконтактный датчик выполняет в системе зажига-

ния (БТСЗ) — это первая система с чисто электрон-

ния следующие функции: задает установочный угол*

ным устройством управления первичным током ка-

опережения

зажигания; управляет моментом

зажи-

тушки зажигания и с бесконтактным электроим-

пульсным датчиком момента зажигания, который,

как и контактная пара в классическом прерывате-

ле-распределителе, расположен на подвижной пло-

щадке приводного валика механического высоко-

вольтного распределителя (см. рис. 1.8, б). Поло-

жение подвижной площадки относительно оси при-

водного валика (угол разворота) может регулиро-

ваться аппаратами опережения зажигания (цент-

робежным и вакуумным). Подвижная площадка и

Рис. 9.1.

Компоновка

БТСЗ

на современном

установленный на ней активатор бесконтактного

(поперечном) двигателе

датчика представляют собой электромеханическое

устройство управления моментом зажигания. Та-

* Установочным

называется

угол

опережения зажигания

на

пр

кое устройство управления в совокупности с высо-

лельно

низких

(холостых)

оборотах двигателя,

когда

центробеж

ковольтным распределителем образуют так назы-

ный

и

вакуумный регуляторы еще не работают.

Назыв

ваемый датчик-распределитель.

также

начальным углом

зажигания.

Рис. 9.2.

Разновидности бесконтактных входных датчиков для БТСЗ:

а — контактный датчик (контактная пара) прерывателя-распределителя батарейной, контактно-транзисторной и контакт

тиристорной систем зажигания. Формирует момент зажигания размыканием контактов (кулачком К). Недостатки — неста-

бильность сигнала, малая наработка на отказ;

б — магнитоэлектрический датчик частоты вращения ДВС. Работает по принципу генерирования одиночного импульса в

мент замыкания магнитного потока Ф ферромагнитным ротором R

через магнитопровод обмотки W датчика. Недостатки

невозможность получения стабильного сигнала

на низких оборотах

ротора;

в — феррорезистивный датчик. Работает по принципу изменения электрического сопротивления в феррорезисторе В

изменении магнитного потока Ф от постоянного магнита. Недостатки — зависимость сигнала от температуры;

г — датчик Холла. Наиболее распространенный датчик частоты вращения ДВС в современных ЭСЗ. Работает по прин

прерывания магнитного потока Ф от постоянного магнита NS ферромагнитным аттенюатором А. Недостатки — сложная т

нология изготовления. Преимущества — стабильность параметров сигнала при любой частоте вращения ДВС;

д— электрогенераторный датчик частоты вращения ДВС. Работает по принципу прерывания электромагнитного высокочастот

ного поля металлическим экраном Э. Недостатки

— сложность схемы. Преимущества — цифровой счет скорости вращения ДВС;

е — фотоэлектрический датчик частоты вращения ДВС. Работает по принципу прерывания светового потока С оптическим атте

нюатором В. Недостатки — возможность загрязнения и перегорания лампы L (низкая надежность). Преимущество — простота

ж — оптоэлектронный датчик. Работает по принципу прерывания

светового потока С между элементами оптопары (св

вой диод и фототранзистор). Недостатки — загрязнение оптического канала. Преимущества — возможность применения

стотной модуляции светового потока;

принципу срыва автоколебаний генератора. Недостатки

и — генераторный датчик с частотной модуляцией. Работает по

сложность. Преимущества — независимость амплитуды сигнала от

частоты вращения ротора 4.