Электрические схемы управления стартером

Все современные системы электростартерного пуска имеют дистанционное управление стартером. При дистанционном управлении стартерный электродвигатель соединен с аккумуляторной батареей с помощью тягового реле стартера. На автомобилях с дизельными двигателями это делается при помощи выключателя стартера, кон такты которого рассчитаны на ток, потребляемый тяговым реле. Н< автомобилях с бензиновыми двигателями, у которых мощность стартера значительно ниже, тяговое реле включается через выключатель зажигания. Однако контакты последнего не рассчитаны н< силу тока, потребляемую реле (30...40 А) в момент включения. По этому дополнительно устанавливается промежуточное реле стартера, контакты которого подключают обмотки тягового реле к бата рее. Обмотка этого реле стартера включается через выключатель зажигания.

Наиболее просты схемы управления стартеров малой мощностью с однообмоточным тяговым реле. Стартер смешанного возбуждения включается однообмоточным тяговым реле К1 (рис. 2.26), питание на обмотку которого поступает непосредственно через кон- такты S1 выключателя зажигания при повороте ключа в положение «Стартер».

Якорь реле втягивается в электромагнит, через рычажный механизм вводит шестерню в зацепление с венцом маховика и в конце хода замыкает силовые контакты К1.1 цепи питания электродвигателя М.

Последний начинает вращаться и проворачивать коленчатый вал двигателя.

После пуска ДВС шестерня от вала стартера отсоединяется обгонной муфтой, при переводе ключа в положение «Зажигание»

якорь тягового реле и приводной механизм под действием пружины возвращаются в исходное положение.

В стартерах в основном применяются двухобмоточные тяговые реле, имеющие втягивающую (ВО) и удерживающую (УО) обмотки. Такие реле позволяют снизить расход энергии батареи в процессе пуска двигателя. Принцип работы двухобмоточного тягового реле стартера проиллюстрирован на рис. 2.27. После замыкания контактов КРС. 1 реле стартера (или выключателя стартера на дизельных двигателях) ток от аккумуляторной батареи проходит по двум обмоткам: УО и ВО (рис. 2.27,в). Под действием намагничивающей силы этих двух обмоток якорь тягового реле втягивается в электро-магнит (см. рис. 2.10), при помощи рычажного механизма вводит шестерню привода в зацепление с венцом маховика и в конце хода, замыкая силовые контакты тягового реле КТР. 1, включает цепь питания стартерного электродвигателя. Одновременно этими же контактами втягивающая обмотка ВО замыкается накоротко (рис. 2.27,6)

Рис. 2.26. Электрическая схема управления электростартером

После пуска двигателя контакты КРС. 1 размыкаются и ток про­ходит последовательно через силовые контакты КТР. 1, обмотки ВО и УО параллельно стартерному электродвигателю (рис. 2.27,в). Причем направление тока в витках обмотки УО сохраняется преж­ним, а в витках втягивающей обмотки ВО изменяется. Так как число витков в обмотках одинаково и по ним протекает ток одной и той же силы, суммарная магнитодвижущая сила будет равна нулю. Сер­дечник электромагнита размагничивается, возвратная пружина, вы­двигая якорь из сердечника тягового реле, размыкает силовые кон­такты КТР. 1 и, воздействуя на рычаг включения привода, выводит шестерню из зацепления с венцом маховика.

В схеме управления стартером СТ230-Б (рис. 2.28,а) при замы­кании контактов выключателя зажигания S1.1 срабатывает реле стартера К2, контакты К2.1 которого соединяют с аккумуляторной батареей GB обмотки тягового реле К1. Контакты К2.2 одновремен­но шунтируют добавочный резистор R в первичной цепи катушки зажигания. После пуска двигателя и возвращения ключа выключа­теля зажигания в положение «Зажигание» остаются замкнутыми контакты S1.2 в цепи зажигания и размыкаются контакты S1.1, сни­мающие напряжение с обмотки реле К2.

Стартер СТ142 (рис. 2.28,6) включается при замыкании контактов S1.1 выключателя приборов и стартера. Работа схемы управления аналогична работе схемы управления стартером СТ230-Б. При под­нятой кабине автомобиля стартер можно включить дублирующим выключателем S2. Контакты S1.2 обеспечивают срабатывание кон-| тактора КЗ и подвод питания к выключателю электрофакельного по­догрева (ЭФП) через контакты КЗ. 1. В схеме применен дистанционный выключатель аккумуляторной батареи (выключатель «массы») К4, который управляется кнопочным выключателем S3.

о) б)

Рис. 2.28. Электрические схемы управления стартерами:

а -СТ230-Б (ГАЗ-24 «Волга»), б -СТ142 (автомобиль КамАЗ)

Для предотвращения повторного включения стартера после пуска двигателя устанавливается специальное реле блокировки. При этом для срабатывания этого реле могут быть использованы сигналы с различных датчиков о выходе ДВС на рабочий режим. Наиболее распространены реле блокировки, срабатывающие после появления номинального напряжения автомобильного генератора. Используются также датчики частоты вращения коленчатого вала, датчики давления масла в рабочих магистралях двигателя и т. д.

На автомобилях КамАЗ, БелАЗ, дизельных двигателях КРАЗ и «Урал» устанавливается система пуска двигателей с автоматическим отключением и блокировкой стартера (рис. 2.29). Система состоит из датчика частоты вращения коленчатого вала, реле стартера KV1 с нормально разомкнутыми контактами KV1.1, подключающими стартер к аккумуляторной батарее GB, выключателя стартера S и электронного блока управления, в который входят схемы формирователя (транзистор VT1, стабилитроны VD2, VD3), преобразователя (диоды VD5, VD6, стабилитрон VD7, конденсаторы С5, С6, резисторы R8, R9), компаратора (стабилитрон VD7) и триггера (VT2, VT3).

Когда выключатель S переводится в положение КЗ («Включено»), к блоку управления подключается аккумуляторная батарея GB. При этом триггер перебрасывается в состояние, в котором транзистор VT2 закрыт, a VT3 открыт.

 

Рис. 2.29. Электрическая схема системы пуска двигателя с автоматическим отключением и блокировкой стартера

 

После перевода выключателя в положение СТ («Пуск») обмотка реле KV1 через диод VD11 и открытый транзистор VT3 также под­ключается к аккумуляторной батарее. Реле срабатывает и контакты KV1.1 включают стартер.

При вращении коленчатого вала с датчика его частоты враще­ния на вход формирователя электронного блока (VT1) начинают поступать импульсы напряжения положительной полярности. С коллектора VT1 усиленные импульсы, ограниченные по амплитуде стабилитронами VD2 и VD3, поступают на вход преобразователя, который преобразует частотную последовательность импульсов в напряжение на выходе конденсатора Сб. Параметры преобразова­теля выбраны таким образом, что после пуска ДВС и соответст­вующего увеличения частоты вращения коленчатого вала амплиту­да этого напряжения становится равной напряжению стабилизации стабилитрона VD7. Последний пробивается и переводит триггер в второе устойчивое состояние, при котором VT3 закрыт, a VT2 от­крыт. Обмотка реле KV1 обесточивается и стартер отключается.

Повторное включение стартера возможно только после снижения частоты вращения коленчатого вала и перевода выключателя S в первоначальное положение. Если даже выключатель S остается в положении СТ, а двигатель по каким-либо причинам стал глох нуть (уменьшилась его частота вращения), повторного включения. стартера не произойдет, так как для срабатывания реле KV1 необходимо перевести триггер в первое устойчивое состояние, а это возможно только при возврате ключа S в исходное положение.

В качестве датчика частоты вращения коленчатого вала в этой системе может быть использован генератор переменного тока. При этом полезный сигнал снимается с одной из его фаз или с дополни­тельной специальной обмотки.

Стартеры большой мощности, рассчитанные на напряжение 24 В, в схемах электрооборудования с номинальным напряжением 12 В включают в работу при помощи специального электромагнитного переключателя, который изменяет соединение двух аккумуляторных батарей (на 12 В каждая) с параллельного на последовательное.