По каким конструктивным характеристикам различают стартеры кратко

Обновлено: 04.07.2024

3. По каким конструктивным характеристикам различают стартеры?

4. Каково назначение … (например, полюсов статора, якоря, коллектора, щеток, муфты свободного хода, ), и какую функцию этот 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?

На остальные ты сам ответил или то же будешь спрашивать?

Грубо роторная и статорная . Количество роторнъх кратно ламелям на коллекторе .Статорнъх как паравило всего две, как самъе распространеннъе

Стартер — это важнейший элемент автомобиля. На его плечи возлагается основная задача — пуск двигателя. Но, как и любой двигатель постоянного тока, стартер не обладает высокой надежностью. Иногда он выходит из строя, поэтому требуется ремонт или замена.
Как-то не слишком задумаешься о том, как работают системы автомобиля. До тех пор, пока что-то не выйдет из строя. И этим чем-то часто оказывается стартер, который предназначен для запуска двигателя. Чаще всего ломается его механическая часть, немного реже электрическая. Чтобы провести диагностику и ремонт, необходимо знать принцип работы стартера и его основные узлы. И небольшие, хотя бы общие, познания в электротехнике, не окажутся лишними. Так из каких же основных узлов состоит стартер и почему он крутится только при повороте ключа до упора?

УСТРОЙСТВО

Небольшой по размеру агрегат, состоит из множества деталей, среди которых главными являются всего несколько.

Электрический двигатель, в котором размещены обмотки и сердечники.
Якорь, представляющий собой ось из высоколегированной стали, на которую запрессованы в заводских условиях сердечники и пластины коллектора.
Втягивающее реле. Выполняет роль проводника для подачи электропитания двигателя стартера от замка зажигания автомобиля. Второй функцией этого узла является выталкивание обгонной муфты. Состоит выталкивающее реле из подвижной перемычки и силовых контактов.
Бендикс, или обгонная муфта и шестерня привода коленвала. Это роликовый механизм, предназначенный для передачи вращения от электродвигателя на коленвал. После того, как пуск двигателя осуществлен, и потребность во вращении электромотора отпадает, приводная шестерня втягивается, и контакт с коленвалом прекращается.
Щетки и их держатели. Служат для передачи электрического напряжения на якорь, а также повышают пиковую мощность самого электродвигателя во время главного рабочего цикла стартера.

Большинство стартеров, выпускаемых сегодня, устроены идентично друг другу. Конечно, существуют и небольшие отличия. К примеру, может отличаться принцип работы данного узла, устанавливаемого на автомобили с автоматической трансмиссией. Так, здесь обязательно присутствуют удерживающие обмотки, предназначенные для невозможности случайного пуска мотора, когда селектор коробки передач занимает любое ходовое положение. Кроме того, могут отличаться механизмы автоматического разъединения шестеренок.

Виды стартеров

Среди большого количества подобных электромагнитных двигателей различают всего 2 основных вида: стартеры с редуктором и без него.

С редуктором

Без редуктора

Признаки неисправности

А вот если крутится стартер, но движение не передается, при этом нет посторонних звуков, и при прокручивании коленвала не заводится двигатель, то проблема в обгонной муфте. Снимите стартер, разберите его, проверьте муфту. Если она свободно вращается в обе стороны, то сразу же замените ее. Обычно муфта идет в единой конструкции с вилкой и шестерней.

А вот в случае, если не слышно щелчка втягивающего реле, то можно судить о том, что есть две поломки. Самая безобидная – это севший аккумулятор, поэтому не хватает тока для притягивания якоря. Если же аккумулятор заряжен, то неисправность во втягивающем реле. Либо сгорела обмотка, либо контакты подгорели и перестали проводить электричество.

Как уберечь стартер от поломки?

Стартер автомобиля – очень важный механизм, без которого машина просто не будет двигаться с места. Далеко не каждый автомобилист сможет самостоятельно найти причину, по которой стартер не крутит, но в силах любого предпринять меры профилактики чтоб он служил долго и качественно.

Мы говорим о тех ситуациях, когда мотор вашего авто не заводится в течении первых 5 секунд. Это свидетельствует о проблемах с работой стартера. Но многих начинающие водители упрямо пытаются решить проблему нажимая кнопку зажигания снова и снова. Тогда стартер просто ломается и требует замены.

Автозапуск очень быстро сжигает стартер и разряжает аккумулятор, лишая этим возможности транспортного средства к передвижению.
Опытным водителям знакомы ситуации, когда неожиданно заканчивается бензин. И чтоб не толкать машину несколько километров до заправки, они едут на стартере. Такой вариант возможен, но для детали он скорее всего станет последним. При таких нагрузках стартер просто не выдерживает и сгорает. Думайте сами, стоят ли несколько километров дороги покупки новой детали.
Не стоит оставлять стартер включённым после запуска двигателя. Это приведет к неоправданно быстрому износу детали.

Помните, в некоторых случаях машина заводится не с первого раза, особенно холодными зимними вечерами. А вот брелок сигнализации говорит владельцу об обратном. В таком случае виной всему служит сигнализация, которая просто не поняла что мотор не запустился, и бесконечно гоняет стартер в попытка завести двигатель автомобиля. Если вы увидели такую проблему и в своей машине, сразу же обратитесь за помощью к специалистам, в противном случае автозапуск просто испортит вам стартер постоянными попытками завести мотор. К тому же вы будете иметь постоянно севший аккумулятор.

Иногда случаются ситуации, когда машина заведена с помощью автозапуска, но стартер продолжает работать еще в течение нескольких секунд. Происходит это по вине сигнализации, которая вовремя не отключила деталь. Если такая ситуация будет повторяться в дальнейшем, то ничего хорошего из этого не получится.

МОЖНО ЛИ ПРОДЛИТЬ ЖИЗНЬ СТАРТЕРУ

Вне зависимости от своей конструкции, автомобильный стартер является достаточно дорогостоящим узлом, и его внезапный выход из строя неизбежно повлечет за собой непредвиденные материальные расходы. Поэтому при эксплуатации автомобиля работоспособности этого элемента следует уделять максимум внимания, кроме этого, продлить срок его безаварийной работы помогут и соблюдение элементарных правил:

интервал между пуском двигателя и началом движения всегда должен составлять не менее 30-ти секунд;
недопустимо использовать его для передвижения автомобиля на любое расстояние, чем достаточно часто грешат начинающие водители;
крайне важна регулярная диагностика этого узла, а также своевременное устранение малейших неполадок в его работе.

Чтобы не допустить критического момента, когда стартер потребует замены либо дорогостоящего и длительного ремонта в сервисе, следует обращать внимание на любые изменения в его привычной работе. К числу наиболее распространенных предвестников близкой поломки можно отнести несколько признаков.

Появившаяся при повороте ключа зажигания задержка в работе, что служит сигналом, чтобы был оперативно проверен втягивающий стартера.
В теплое время года, при нормальной вязкости масла отмечается крайне трудное вращение коленвала – в данном случае немедленно проверяется состояние подшипников или щеток устройства.
Затрудненный выход шестерни стартера из зацепления с венцом коленвала, который часто и является причиной такого явления.
При повороте ключа зажигания слышен характерный для запуска мотора звук, но сам пуск не происходит.
При подтвержденном поступлении к устройству электропитания – его вращение полностью отсутствует.
После запуска и начала самостоятельной работы двигателя, стартер не отключается, продолжая вращение и потребление огромного количества электричества.

Поломанный стартер – чинить или менять?

Чаще всего, при покупке нового автомобиля стартер не нуждается в повышенном внимании первые 5-7 лет. После этого возможны поломки и неполадки в работе, которые нужно сразу же устранять.

Стартер относится к дорогостоящим комплектующим. Перед тем, как установить деталь на автомобиль она долго тестируется и проверяется экспертами и во время краш тестов. Именно поэтому в США и других развитых странах ремонт, а точнее восстановление стартеров происходит непосредственно на заводе – изготовителе конвейерным способом.

При обращении на СТО с жалобами на работу стартера его сразу же меняют на новый или восстановленный, а поломанная деталь отправляется напрямую на завод, который ее произвел. В такой ситуации машина продолжает ездить без проблем, без ущерба для владельца.

Что же касается нашей страны, то при поломке меняют деталь на новую лишь 1 из 10 пользователей авто. Такая ситуация напрямую связана с ценовой политикой, ведь починить стартер значительно дешевле, чем приобрести новую деталь.

Если поломка незначительная, то ремонт выгоднее, но если обгорела обмотка либо вышел из стоя якорь, то починка может стоить как большая половина нового стартера. Чтоб не попасть в ситуация, при которой скупой платит дважды, лучше сразу поменять деталь на новую.

За счет того, что новые комплектующие имеют достаточно высокую цену, а стоимость работы ей рана, ремонт стартеров это отличная возможность для работников СТО заработать денег. Сегодня на многих сервисных центрах висит табличка, с призывом обратится в их компанию для ремонта, но на самом деле хороших мастеров очень мало. Большая часть ответственных мастеров даже не берутся за такую работу. Те автовладельцы, которые хотят сэкономить немного финансов обращаются за помощью к некачественным мастерам, которые плохо чинят, и через некоторое время вы снова окажитесь в плену поломанных деталей.

В качестве вывода хочется сказать, что большинство проблем со стартером возникает вследствие неумелого с ним обращения самого собственника машины. После определения поломки и ее исправления задумайтесь на минутку, что привело к такому состоянию детали? Не ваш ли способ управления авто?

ДИАГНОСТИКА – ЛУЧШЕ ДОВЕРИТЬСЯ ПРОФЕССИОНАЛУ

Любая из вышеприведенных неисправностей, сама по себе не является критичной, но, если вовремя ее не устранить, она может привести к полному выходу устройства из строя. Несмотря на то, что место, где находится стартер не отличается трудным доступом, и его проверка возможна своими руками, для этого требуется определенный опыт. Тем более, если стартер новый или с небольшим сроком эксплуатации, гораздо проще отдать его на профессиональную диагностику.

Она проводится на специальном стенде, позволяющим выявить абсолютно все нарушения в нормальной его работе. При недостатке опыта и знаний, самостоятельный съем этого узла и его ремонт могут закончится необходимостью его замены, да и при осуществлении обратной установки устройства схема подключения стартера может быть нарушена. Если исключить механические неисправности, которые связаны с износом его основных частей, главные неисправности и неполадки в работе стартера относятся к электрической части:

обрыв электрической цепи;
замыкания внутри корпуса устройства;
обгорание самого механизма в тех местах, где происходит контакт рабочих элементов и электрического тока большого напряжения.

Отдельно стоит упомянуть про износ щеток. При несвоевременном контроле и замене этого расходного элемента, мощность устройства резко падает, и даже при полностью заряженной аккумуляторной батарее пуск мотора осуществить достаточно сложно.

Стартеры изучаемых легковых автомобилей представляют собой четырехполюспые четырехщеточные электродвигатели постоянного тока, основное конструктивное отличие которых заключается в отсутствии либо в наличии редуктора, представляющего собой планетарный механизм.

Планетарный редуктор в несколько раз усиливает проходящее напряжение, увеличивая тем самым крутящий момент. Стартер с редуктором обладает следующими преимуществами:

- более эффективен, обладает высоким КПД;

- потребляет гораздо меньший ток при холодном пуске двигателя;

- имеет более компактные габаритные размеры;

- сохраняет высокую эффективность и хорошие эксплуатационные характеристики при падении силы пускового тока аккумулятора.

В корпусе стартера размещены четыре постоянных магнита 30, являющихся статором электродвигателя.

Якорь стартера состоит из вала 1 и напрессованных на него сердечника 29 с обмоткой и цилиндрического коллектора 31. Вал 1 якоря вращается в подшипниковых втулках, размещенных в крышке 32 и опоре 18. На валу 1 якоря на шлицах установлена центральная (ведущая) шестерня 26 планетарного механизма.

Четыре медно-графитовые щетки 2, установленные в прикрепленном к крышке 32 щеткодержателе 3, прижимаются к коллектору 31 якоря цилиндрическими пружинами с фиксаторами 4.

Привод стартера в отличие от безредукторных стартеров имеет отдельный приводной вал 22 и планетарный механизм, обеспечивающий передачу вращения от якоря 29 стартера на приводной вал и размещенную на нем на шлицах муфту свободного хода 19. Приводной вал вращается в подшипниковых втулках, установленных в крышке 13 и опоре 18.

Планетарный механизм состоит из установленной на валу 1 якоря на шлицах центральной (ведущей) шестерни 26, установленной неподвижно в крышке 13 коронной шестерни 24 и установленного на приводном валу 22 водила 25 с тремя шестернями- сателлитами 27. Вращение от вала якоря передается через установленную на нем центральную (ведущую) шестерню 26 на сателлиты 27, которые свободно вращаются на осях 17 водила 25. Сателлиты 27, перекатываясь но неподвижной коронной шестерне 24 с внутренними зубьями, обеспечивают вращение водила вместе с приводным валом 22 в одном направлении с валом якоря 1, но с уменьшенной скоростью.

Муфта свободного хода 19 (рис. 1) состоит из наружной 1 (рис. 2) и внутренней 2 муфт и заклинивающих роликов 3 с подпружиненными толкателями 4. Наружная обойма 1 муфты имеет внутренние шлицы, которые обеспечивают ее вращение вместе с приводным валом 22 (рис. 1) и одновременно позволяют ей перемещаться вдоль приводного вала. Внутренняя обойма 2 муфты является ведомой.

Рис. 2. Муфта свободного хода стартера: 1 - наружная муфта; 2 – внутренняя муфта; 3 – ролик; 4 – толкатель; 5 – пружина; 6 – кожух.

Она имеет шестерню 19 (рис. 1) для передачи вращения на зубчатый венец маховика. Когда частота вращения наружной обоймы 1 (рис. 2) больше частоты вращения внутренней обоймы 2 (при пуске двигателя), толкатели 4 под действием пружин 5 заклинивают обоймы и происходит их совместное вращение и передача крутящего момента на зубчатый венец маховика. С началом работы двигателя, когда зубчатый венец маховика начинает вращаться быстрее и частота вращения внутренней обоймы 2 муфты начинает превышать частоту вращения наружной обоймы 1, происходит сжатие пружин 5 толкателей и расклинивание обойм муфты. Это обеспечивает предотвращение обратной передачи крутящего момента от зубчатого венца маховика на вал стартера, предохраняя стартер от поломки.

Тяговое реле крепится снаружи к крышке 13 (рис. 1) стартера, и при включении стартера поворотом ключа в замке зажигания при помощи соединенного с его якорем 12 рычага 14 вводит шестерню муфты 19 свободного хода в зацепление с зубчатым венцом маховика, а затем контактной пластиной 7 замыкает контактные болты 5, включая электродвигатель стартера.

Стартер 29.3708 (рис. 3) состоит из корпуса 16 и стягиваемых двумя болтами 12 крышек 5 и 9, внутри которых размещены якорь 17, щеткодержатель с четырьмя щетками 15 и привод.

Рис. 3. Стартер 29.3708: 1 – стопорное кольцо; 2 – ограничительное кольцо; 3 – привод с обгонной муфтой; 4 – ось рычага; 5 – передняя крышка; 6 – рычаг привода; 7 – якорь реле; 8 – тяговое реле; 9 – задняя крышка; 10 – стопорная шайба; 11 – защитный кожух; 12 – стяжной болт; 13 – регулировочная шайба; 14 – пружина щетки; 15 – щетка; 16 – корпус; 17 – якорь

К корпусу 16 стартера винтами крепятся четыре полюсных сердечника с катушками обмотки возбуждения, которые являются статором электродвигателя.

Якорь 17 стартера состоит из вала и напрессованных на него сердечника с обмоткой и торцевого коллектора. Вал якоря вращается в металлокерамических втулках, запрессованных в крышках стартера. На валу имеются винтовые шлицы, на которых устанавливаются муфта 3 свободного хода, а также выточка для установки пружинного стопорного кольца 1 и ограничительного кольца 2, которые ограничивают продольное перемещение муфты относительно вала. На противоположном конце вала имеется канавка для установки стопорного кольца 1, ограничивающего осевое перемещение вала.

Четыре щетки 15 прижимаются к торцевому коллектору якоря при помощи плоских спиральных пружин 14.

Привод стартера состоит из муфты 3 свободного хода и рычага 6, который перемещает муфту по шлицам вала якоря при срабатывании тягового реле во время пуска двигателя, вводя в зацепление шестерню муфты с зубчатым венцом маховика.

Муфта свободного хода 3 и тяговое реле 8 похожи по устройству и принципу действия на аналогичные элементы стартера 5712.3708, рассмотренного ранее.

На двигателях КамАЗ установлен стартер СТ142Б (рис. 4), номинальное напряжение которого 24 В, номинальная мощность 7,7 кВт, ток холостого хода при напряжении 24 В должен быть не более 130 А. Передаточное число двигатель — стартер равно 11,3.

Рис. 4. Стартер СТ-142Б: 1, 18 – подшипники; 2 – шестерня привода; 3 – привод; 4 – ось рычага; 5 – крышка; 6 – втягивающая обмотка тягового реле; 7 – удерживающая обмотка тягового реле; 8 – якорь тягового реле; 9 – контактная пластина (диск); 10 – крышка тягового реле; 11 – контактный болт; 12 – перемычка; 13 – коллектор; 14 – щеткодержатель; 15 – корпус; 16 – якорь; 17 – обмотка возбуждения статора.

В корпусе 15 помещены на четырех полюсах обмотки возбуждения 17 из медного прямоугольного провода.

Щеткодержатели 14 укреплены на траверсе, которая крепится к крышке четырьмя болтами.

В каждом щеткодержателе находятся две щетки, прижимаемые к коллектору 13 пружинами. Якорь 16 вращается в трех скользящих подшипниках 1, 18, вкладыши которых смазываются турбинным маслом (можно применять моторное масло). В крышках стартера и промежуточной опоре имеются масляные резервуары с фальцами, закрытыми герметично.

Выводные болты 11 стартера и тягового реле уплотнены резиновыми шайбами, а якорь 8 тягового реле защищен резиновым сильфоном.

Тяговое реле стартера установлено на его корпусе, при перемещении якоря 8 замыкаются контакты тягового реле тарельчатым диском 9 и шестерня 2 муфты привода 3 принудительно вводится в зацепление с венцом маховика. Перемещение механизма привода происходит по прямым шлицам вала якоря.

Тяговое реле имеет контакты и две обмотки: втягивающую 6 и удерживающую 7. Обмотки намотаны на латунную втулку, причем вначале намотана втягивающая, а затем удерживающая. Сопротивление удерживающей обмотки больше, чем сопротивление втягивающей. Начала обеих обмоток соединены с выводом, закрепленным на пластмассовой крышке. Конец втягивающей обмотки соединены с выводным болтом, а конец удерживающей — с корпусом. Ход якоря тягового реле при включении стартера составляет около 20 мм. При таком воздушном зазоре необходим большой магнитный поток для перемещения якоря (усилие притяжения пропорционально квадрату магнитного потока). Поэтому в момент включения стартера магнитный поток создается одновременно втягивающей и удерживающей обмотками, а как только в конце перемещения якоря тягового реле контакты его замкнутся и стартер включится, магнитный поток втягивающей обмотки (ток в обмотке) исчезнет, так как контакты тягового реле при замыкании шунтируют цепь питания и втягивающей обмотки.

На стартере применен храповой механизм привода, показанный на рис. 5. Детали привода расположены на направляющей втулке 1, имеющей прямые внутренние шлицы и многозаходную ленточную наружную резьбу.

Рис. 5. Механизм привода стартера: 1 – направляющая втулка; 2,10 – замковые кольца; 3 – втулка отводки (выполнена за одно целое с корпусом); 4 – резиновое кольцо; 5 – корпус; 6 – стальная шайба; 7 – пружина; 8 – ведущая полумуфта; 9 – конусное кольцо; 11 – штифт; 12 – сухарь; 13 – ведомая полумуфта.

Втулка вместе с приводом может перемещаться по шлицам вала стартера. На наружной резьбе втулки 1 расположена ведущая полумуфта 8. Ведомая полумуфта 13 выполнена за одно целое с шестерней и может свободно вращаться на втулке 1 в бронзовых графитизированных подшипниках. Торцы полумуфт снабжены зубцами и прижимаются один к другому пружиной 7. Ведомая полумуфта 13 заперта в корпусе 5 замковым кольцом 10. Замковое кольцо 2 удерживает корпус 5 от перемещения на втулке 1. Для амортизации ударов при включении стартера под пружиной 7 размещены стальная шайба 6 и резиновое кольцо 4. Для предотвращения изнашивания зубьев храповой муфты и снижения шума в момент, когда двигатель пущен, а стартер еще не выключен, предусмотрен механизм блокировки. 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. При передаче крутящего момента маховику двигателя возникает осевое усилие, прижимающее ведущую полумуфту к ведомой. Как только двигатель будет пущен, произойдет 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 прижимается к ведомой полумуфте 13 и кольцо 9 установит сухари 12 в исходное положение.

Д.З.

1. Шестопалов С.К. Устройство легковых автомобилей: В 2 ч. Ч. 1 Классификация и общее устройство автомобилей, двигатель, электрооборудование. Издание: 4-е изд., стер. Год выпуска: 2016. Стр. 215.

Система пуска двигателя, предназначена для запуска двигателя автомобиля. Она обеспечивает вращение двигателя со скоростью, при которой происходит его запуск. На современных автомобилях наибольшее распространение получила стартерная система пуска двигателя. Вот о том, из каких компонентов состоит система пуска двигателя автомобиля, мы и поговорим в этой статье.

Стартер автомобиля

Автомобильным двигателям внутреннего сгорания требуется помощь в запуске. Системы пуска двигателей состоят из следующих компонентов:

Электродвигатель постоянного тока (стартер);
Коммутационная аппаратура и блоки управления;
Аккумуляторная батарея;
Проводка.

Сам стартер должен удовлетворять следующим техническим требованиям:

Готовность к работе в любое время;
Достаточная пусковая мощность при разных температурах;
Длительный срок службы;
Надежность конструкции;
Малая масса и компактные размеры;
Отсутствие необходимости в обслуживании.

Конструктивные особенности стартера

Для создания необходимой топливно-воздушной смеси для двигателей с искровым зажиганием и температуры автоматическое воспламенения для дизельных двигателей стартер должен вращать коленвал ДВС с определенной минимальной скоростью. Частота вращения коленчатого вала двигателя сильно зависит от типа двигателя, его рабочего объема, числа цилиндров, степени сжатия, потерь на трение, дополнительных нагрузок, создаваемых при работе двигателя, системы управления подачей топлива, сорта используемого масла и окружающей температуры.

Вообще, пусковой момент и пусковая частота вращения при снижении температуры требуют постепенного увеличения пусковой мощности. Однако создаваемая пусковой аккумуляторной батареей мощность падает с понижением температуры, так как увеличивается ее внутреннее сопротивление. Эта противоречащая взаимосвязь требований к электрической нагрузке и доступной мощности означает, что наихудшим режимом работы для системы пуска ДВС является холодный пуск.

Из-за большого потребляемого стартером тока падение напряжения на питающих проводах значительно влияет на характеристики стартера.

Классификация систем пуска двигателя

Автоматические система пуска двигателя имеет номинальную мощность до 2,5 кВт при номинальном напряжении 12 В. Она может запускать двигатели с искровым зажиганием рабочим объемом до 7 л и дизельные двигатели рабочим объемом до 3 л.

Стартеры можно классифицировать по следующим критериям, согласно их техническим типам:

Тип передачи мощности: стартер без редуктора или стартер с редуктором;
Тип создания магнитного поля в электродвигателе: с постоянным магнитом или с электрическим возбуждением;
Тип зацепления: скользящая шестерня, инерционный привод стартера (бендикс) или предварительное зацепление.

В современных автомобилях главным образом используются постоянно возбуждаемые стартеры с предварительным зацеплением с редуктором. Большая пусковая мощность сочетается в них с компактными размерами.

Конструкция и работа стартера

Электродвигатель стартера

Электродвигатель стартера представляет собой обычный электродвигатель постоянного тока. Преобладают электродвигатели с 6-ю полюсами. Доступные сегодня магнитные материалы позволили разработать стартеры, стойкие к демагнетизации и имеющие высокоэффективный магнитный поток, обеспечивающий большую пусковую мощность. Поскольку магнитное поле создается постоянным магнитом, а обратный эффект магнитного поля якоря очень мал, то возбуждение оказывается практически постоянным во всем диапазоне работы.

Редуктор стартера

Стандарт — пластмассовая коронная шестерня, изготавливаемая из полиамида, армированного волокном. В зависимости от требований может также использоваться стальная коронная шестерня с дополнительными амортизирующими элементами.

Виды стартерных приводов

Привод стартера обеспечивает зацепление шестерни стартера с зубчатым венцом маховика ДВС. Привод состоит из шестерни, муфты свободного хода, буферной пружины и тягового реле.

Тяговое реле стартера

Выдвигает приводную шестерню над вильчатым рычагом для зацепления с зубчатым венцом маховика;
Переключает электрическую цепь стартера путем подключения и отключения тока.

Когда на контакт 50 тягового реле подается напряжение (зажигание включено), якорь втягивается в корпус магнитной силой, создаваемой втягивающей и удерживающей обмотками. Это движение толкает шестерню посредством рычага привода вперед, к маховику. Лишь когда якорь реле почти полностью втянется внутрь, закроется контактный мост и включится основной ток стартера. Это предотвращает вращение стартера до зацепления шестерни стартера с зубчатым венцом маховика. Поскольку теперь два конца втягивающей обмотки подключены к плюсу, ток течет только к удерживающей обмотке. Меньшей магнитной силы удерживающей обмотки достаточно для надежного удержания якоря реле до размыкания выключателя зажигания.

Стартер с приводом предварительного зацепления

Когда обмотка реле обесточивается, возвратная пружина толкает якорь реле, а также шестерню и муфту свободного хода через рычаг привода — обратно в исходное положение. Крутящий момент, вызванный трением муфты свободного хода, создает продольную силу вместе со спиральной канавкой, которая помогает выводу шестерни из зацепления.

Буферная пружина значительно уменьшает износ зубьев, ограничивая осевое усилие и, таким образом, продлевает срок службы и повышает надежность системы.

Стартеры со скользящей шестерней

Стартеры с инерционным приводом

Инерционный привод — это простейший принцип зацепления, используемый прежде всего для двигателей небольшой мощности (например, у газонокосилок).

При включении стартера ненагруженный якорь начинает свободно вращаться. При этом шестерня стартера и муфта свободного хода еще не вращаются из-за своей инерции и выталкиваются вперед по спиральной канавке. Когда шестерня стартера входит в зацепление с зубчатым венцом маховика, крутящий момент от якоря электродвигателя стартера начинает передаваться на двигатель через муфту свободного хода, шестерню стартера и зубчатый венец маховика. Затем стартер начинает вращать коленчатый вал ДВС.

Когда обороты ДВС обгоняют обороты стартера, муфта свободного хода разъединяет нежелательное соединение. Крутящий момент, вызванный трением муфты свободного хода, создает продольную силу вместе со спиральной канавкой, которая выводит шестерню стартера из зацепления с зубчатым венцом маховика. Выполнению этой операции помогает пружина.

Единственная задача реле электродвигателя у стартеров с муфтой свободного хода — включение пускового тока. Таким образом, ее не нужно монтировать на стартер — ее можно установить в любом положении в автомобиле или в системе привода. Отсутствие буферной пружины значительно увеличивает износ зубьев и, таким образом, уменьшает срок службы и надежность системы запуска.

Муфта свободного хода

В стартере любой конструкции крутящий момент передается через обгонную муфту (муфту свободного хода). Эта муфта устанавливается между стартером и шестерней. Ее задача — вращать шестерню стартера, когда он проворачивает коленчатый вал ДВС, и затем разорвать соединение между шестерней и валом привода, как только обороты ДВС превысят обороты стартера.

Когда приводится вал якоря, цилиндрические ролики зажимаются в сужающейся секции канавки и создают неположительное соединение между внутренним валом и приводным механизмом.

Когда обороты ДВС обгоняют обороты стартера, под воздействием пружин сжатия ролики освобождаются и перемещаются в расширяющуюся секцию канавки. Зажимающая неположительная сила исчезает практически полностью. Подпружиненные ролики создают фрикционный момент.

Включение стартера

При традиционном запуске водитель подключает напряжение аккумуляторной батареи (ключ зажигания в положении запуска) к реле стартера. Ток реле (около 30 А у легковых автомобилей, около 70 А у грузовых) создает в реле определенную мощность. Она толкает шестерню стартера к зубчатому венцу маховика и активирует первичный ток стартера (200-1000 А у легковых автомобилей, около 2000 А у грузовых).

Стартер выключается при размыкании выключателя зажигания, прерывающем подачу напряжения на реле стартера.

Автоматическая система пуска двигателя

Водителю больше не нужно непосредственно контролировать ток реле стартера; ключ зажигания используется для отправки сигнала на блок управления, который затем выполняет серию проверок перед началом запуска. Проверки могут быть разными, например:

Проверка полномочий водителя на запуск двигателя (противоугонная);
Проверка выключенного состояния ДВС (предотвращает зацепление шестерни стартера с зубчатым венцом вращающегося маховика);
Проверка достаточности заряда аккумуляторной батареи (относительно температуры двигателя) для запуска двигателя;
У автоматических коробок передач — проверка нейтрального положения, у механических коробок передач — проверка состояния муфты сцепления (разомкнута ли муфта).

После успешного выполнения проверки блок управления инициирует запуск. При запуске система сравнивает обороты ДВС с оборотами устойчивой работы ДВС (которые могут также зависеть от температуры ДВС). Как только двигатель набирает устойчивые обороты, ЭБУ выключает стартер. Это всегда позволяет максимально сократить время запуска, уменьшить уровень шума и износ стартера.

В то же время ДВС также необходимо оптимизировать для получения быстрой пусковой реакции. Нужен стартер с характеристиками, продлевающими срок службы, гарантирующий более быстрый и менее шумный запуск. Для уменьшения износа и уровня шума необходимо оптимизировать конструкцию шестерни и геометрию зубчатого венца маховика.

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Эта статья размещена в главе Электрооборудование автомобилей и называется Система пуска двигателя. Добавьте в закладки ссылку.

Читайте также: