Общие сведения о системе пуска двигателя

2.1 Пуск двигателя

Для пуска двигателя надо привести во вращение его коленчатый вал. При этом необходимо преодолеть сопротивление трения деталей двигателя, сопротивление сжимаемого в цилиндрах воздуха (дизельные двигатели) или горючей смеси (карбюраторные двигатели). Надежный пуск двигателя происходит при определенной минимальной частоте вращения коленчатого вала: для карбюраторного двигателя это 40-60 об/мин, для дизельного от 150 до 300 об/мин.

Запустить двигатель автомобиля можно различными способами: вручную (вращая рукоятку, вставленную в храповик носка коленчатого вала), с использованием инерции движущегося автомобиля, с помощью вспомогательного двигателя, сжатого воздуха, электромотора.

Пуск двигателей легковых автомобилей осуществляется с помощью специальной электрической системы, состоящей из источника энергии (мощной аккумуляторной батареи) и электродвигателя (стартера).

 

2.2 Стартер СТ230

Стартеры с электромагнитным включением и дистанционным управлением (см. рис.5) получили наиболее широкое распространение.

Номинальное напряжение стартеров СТ230 – 12 вольт.

Электродвигатель стартера представляет собой четырехполюсную машину постоянного тока последовательного возбуждения. Полюсы и корпус (9) изготовляют из мягкой стали. На каждом полюсе закреплена катушка обмотки возбуждения (10), состоящая из двух параллельных ветвей. В каждую ветвь включены последовательно две катушки, изготовленные из голого медного провода прямоугольного сечения. Межвитковая изоляция выполняется из плотной бумаги. Каждая катушка после намотки оплетается хлопчатобумажной лентой и пропитывается лаком. Два конца параллельных ветвей обмотки возбуждения соединены вместе и выведены на контактный болт с выводом (16), который закрыт резиновым чехлом. Два других конца присоединены к двум изолированным щеткам (15), установленным в щеткодержателях. Щеткодержатели крепятся к крышке (13) винтами и изолированы от нее прокладками из гетинакса. Две другие щетки («массовые») установлены в щеткодержатели, соединенные с корпусом. В крышке (13) имеются окна для осмотра щеточно-коллекторного узла. Герметизация полости корпуса обеспечивается кожухом (12) с резиновой прокладкой (11).

Крышки (13) и (31), а также промежуточная опора (30) крепятся к корпусу винтами. В крышках и опорной шайбе установлены три бронзовых подшипника скольжения, в которых вращается вал якоря (8). Обмотка якоря состоит из 29 секций. В каждой секции один виток. Концы секций припаяны к пластинам коллектора (14). Секции выполняют из голого медного провода прямоугольного сечения. Для изоляции секций от железа сердечника якоря используется электротехнический картон. Осевой люфт вала якоря регулируют изменением толщины регулировочной шайбы, которая удерживается упорным кольцом (2) с замочным кольцом.

Электромагнитное реле стартера имеет втягивающую (21) и удерживающую (22) обмотки, намотанные на латунную втулку. Удерживающая обмотка намотана поверх втягивающей и ее сопротивление больше. Обмотки имеют один общий конец, который соединен с выводом (17), закрепленным на пластмассовой крышке (19). Второй конец удерживающей обмотки соединен с корпусом.

 

 

 

 

Рис.5.

Стартер СТ230: а — общий вид; б — электрическая схема

 

Втягивающая обмотка вторым концом соединена с болтом (16). Обмотки защищены от механических повреждений корпусом (23), который является также магнитопроводом реле. Внутри латунной трубки, на которой намотаны обмотки реле, свободно перемещается якорь (24). Пружина (25) удерживает якорь в исходном положении.

Контактный диск (20) изолирован от штока, на котором он установлен, изоляционными шайбами и втулкой. Конструкция его такова, что диск может перекашиваться и перемещаться на штоке в результате сжатия пружины. Такое конструктивное решение обеспечивает хороший контакт диска с контактными болтами, имеющими выводы (16 ) и (32) (болт с выводом (32) на рисунке не виден). На некоторых стартерах (например, СТ 130-А1) на крышке (19), кроме указанных контактов, установлен контакт с выводом КЗ, с помощью которого на период пуска закорачивается добавочный резистор в цепи катушки зажигания. Пружина (18) удерживает шток с диском (20) в исходном положении (контакты разомкнуты).

Реле стартера воздействует на механизм привода через рычаг (27), на который при втягивании якоря (24) внутрь реле давит палец (26). Рычаг (27) вращается вокруг эксцентриковой оси (29), при помощи которой регулируется положение шестерни (3) привода в момент замыкания диском (20) контактных болтов с выводами.

Нижний конец рычага (27) имеет вид вилки, которая входит в канавку разрезной втулки (6). При включении стартера рычаг (27) давит на правую часть втулки (6) и пружину (5) и перемещает механизм привода по ленточной нарезке на валу якоря до ввода шестерни (3) в зацепление с венцом маховика. Для лучшего зацепления шестерня и венец маховика имеют зубья закругленной формы со скосами на торце.

Пружина (7) позволяет перемещать рычаг (27) влево для отключения питания стартера в случае, если происходит заклинивание шестерни привода в венце маховика. Механизм привода защищен крышкой (28) и снабжен роликовой муфтой (4) свободного хода. На рис.6, а изображена муфта плунжерного типа, которая обеспечивает передачу крутящего момента от вала якоря на маховик. Втулка, имеющая на внутренней поверхности шлицы для перемещения на валу якоря, жестко соединена с обоймой (4). Цилиндрическая поверхность ступицы шестерни (7) и фигурные углубления обоймы (4) образуют четыре клинообразных паза, в которых размещены ролики (3). Ролики посредством плунжеров (9) слегка прижаты пружинами (10) к суженным концам пазов.

Рис.6.

Муфта свободного хода: а —плунжерная; б —бесплунжерная

 

С противоположной от плунжеров стороны в пружины вставлены упоры (11). Шайбы (5) и (6) ограничивают осевое перемещение роликов. Весь механизм защищен кожухом (2). Бронзовые втулки (8) установлены для уменьшения трения при вращении шестерни привода на валу якоря.

В конструкции муфты бесплунжерного типа (рис.6, б) в качестве прижимного устройства использованы специальные Г-образные стальные толкатели (12), подпирающие ролики (3) пружинами (13). При передаче момента от обоймы к ступице шестерни ролики, сильно прижимаясь к поверхностям клиновидных пазов, заклинивают муфту. После пуска двигателя, когда скорость венца маховика превысит скорость шестерни привода, ролики, увлекаемые ступицей шестерни, преодолевают сопротивление пружин и расклинивают муфту. При этом вращение от двигателя на стартер не передается.

 

2.3 Принцип работы стартера

Принцип работы стартера рассмотрим по схеме, изображенной на рис.7.

При замыкании контактов выключателя (поворот водителем ключа зажигания) по обмотке (2) электромагнита протекает ток и якорь электромагнита втягивается. Соединенный с ним рычаг (3) перемещает шестерню (4), вводя ее в зацепление с шестерней маховика коленчатого вала двигателя. Одновременно якорь давит на пластину (5), которая замыкает контакты (6). Ток через замкнутые контакты (6) поступает в обмотку (7) электродвигателя стартера, заставляя вращаться его якорь вместе с ведущей шестерней (4).

После пуска двигателя водитель выключателем разрывает цепь обмотки (2). Под действием пружины размыкаются контакты (6) и шестерня (4) возвращается в исходное положение.

 

 

Рис.7.

Схема включения стартера

 

 

СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ