Главная | Обратная связь

Тенденции развития конструкций стартеров.

Прогресс, достигнутый в сфере технологии производст­ва ферритов, позволяет использовать в стартерах электродвигатели с воз­буждением от постоянных магнитов, стойких к размагничиванию.

Стартеры с якорями, вращающимися с более высокими скоростями, но развивающие меньший крутящий момент, имеют меньшие размер и массу. Для них становится возможным увеличение передаточного отношения между двигате­лем и якорем стартера. Диаметр зуб­чатого венца маховика не может быть увеличен и поэтому увеличение этого передаточного отношения осуществ­ляется путем использования дополнительной передаточной ступени (стар­теры с шестеренчатым редуктором).

В современных автомобилях всё более широко в стартерах применяются электродвигатели с возбуждением от постоянных магнитов и планетарным редуктором.

 

 

6. Система пуска двигателя Лада Гранта

СТАРТЕР

Рис. 6.1 Детали стартера: 1 — гайки крепления задней крышки; 2 — задняя крышка; 3 — винты крепления щеточного узла; 4 — пружины щёток; 5 — щёточный узел; 6 — статор (с магнитами); 7 — якорь; 8 — упорная шайба; 9 — опора вала якоря; 10 — центральная шестерня редуктора; 11 — планетарные (сателлитные) шестерни редуктора; 12 — вал привода; 13 — внешняя шестерня редуктора с внутренними зубьями; 14 — уплотнительное кольцо; 15 — опора вала привода; 16 — упорная шайба; 17 — стопорное кольцо вала привода; 18 — стопорное кольцо муфты рычага привода; 19 — шайба; 20 — муфта рычага привода; 21 — опора рычага привода; 22 — рычаг привода; 23 — привод; 24 — кольцо ограничения хода привода; 25 — запорное кольцо ограничителя; 26 — тяговое реле стартера; 27 — винты крепления тягового реле; 28 — возвратная пружина; 29 — сердечник тягового реле; 30 — передняя крышка; 31 — стяжные шпильки.

 

Стартер представляет собой четырехполюсный электродвигатель с возбуждением от постоянных магнитов, оборудованный приводом включения и тяговым реле.

Вал якоря передает вращение на вал привода через планетарный редуктор. Планетарные шестерни редуктора вращаются на игольчатых подшипниках.

Привод стартеров состоит из ведущей шестерни и обгонной муфты. Привод может передвигаться по спиральным шлицам вала привода.

Тяговое реле установлено на корпусе электродвигателя и предназначено для дистанционного коммутирования большого тока, потребляемого стартером при запуске двигателя, и механического соединения привода стартера с зубчатым венцом маховика двигателя. Катушка реле имеет две обмотки, втягивающую и удерживающую.

При повороте ключа зажигания в положение II («стартер») на управляющий вывод тягового реле «50», а с него на обе обмотки реле от аккумуляторной батареи подается напряжение. Под воздействием магнитного поля металлический сердечник тягового реле, преодолевая усилие возвратной пружины, втягивается внутрь катушки. При этом он приводит в движение рычаг привода стартера. Рычаг привода своей подковообразной вилкой выдвигает привод стартера, вводя ведущую шестерню в зацепление с зубчатым венцом маховика двигателя. Одновременно с этим медная контактная пластина, расположенная в пластмассовой крышке тягового реле, замыкает контактные болты. Через обмотки якоря стартера начинает протекать ток, якорь - вращаться, осуществляя запуск двигателя.

Отрицательный вывод втягивающей обмотки реле соединен с «массой» через обмотки якоря стартера. После замыкания контактных болтов через эту обмотку перестает протекать ток и сердечник тягового реле удерживается только одной обмоткой, это позволяет уменьшить нагрев обмоток реле и сократить расход электроэнергии в момент запуска двигателя.

Обгонная роликовая муфта привода передает вращение только в одну сторону — от стартера на маховик. После запуска двигателя, когда обороты коленчатого вала резко возрастают, муфта предохраняет стартер от разрушения.

После того как водитель отпускает ключ выключателя (замка) зажигания, на вывод тягового реле перестает поступать управляющее напряжение; электромагнитное поле, удерживающее якорь, исчезает. Рычаг привода под воздействием пружины перемещает привод стартера назад и выводит ведущую шестерню из зацепления с венцом маховика. Одновременно с этим размыкаются силовые контакты, подающие ток к обмоткам двигателя стартера.

Стартер - самый мощный потребитель электрической энергии на автомобиле. При запуске двигателя ток, потребляемый стартером, может достигать более 400 А. Поэтому все электрические соединения между аккумуляторной батареей и стартером должны иметь надежный контакт.

7. Система пуска двигателяHundaiSolaris

Стартер– четырехщеточный электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, с роликовой муфтой свободного хода и двухобмоточным тяговым реле.

К стальному корпусу стартера прикреплены постоянные магниты. Корпус и крышки стартера стянуты двумя болтами. Вал якоря вращается в подшипниках скольжения.

Рис. 7.1 Стартер: 1 – передняя крышка; 2 – шестерня привода; 3 корпус стартера; 4 – задняя крышка; 5 – контактные болты; 6 – тяговое реле

 

На валу якоря установлена муфта свободного хода с приводной шестерней, которая может перемещаться по шлицам вала. Муфта свободного хода передает крутящий момент только в одном направлении – от стартера к двигателю, разобщая их после запуска двигателя. Это необходимо для защиты стартера от повреждения из-за чрезмерной частоты вращения.

Тяговое реле служит для ввода шестерни привода в зацепление с зубчатым венцом маховика коленчатого вала двигателя и включения питания электродвигателя стартера. При повороте ключа зажигания в положение «START» питание подается на обе обмотки тягового реле (втягивающую и удерживающую). Якорь реле втягивается и перемещает рычаг привода, который передвигает муфту свободного хода с приводной шестерней по шлицам вала якоря, вводя шестерню в зацепление с венцом маховика. При этом отключается втягивающая обмотка и замыкаются контакты тягового реле, включая электродвигатель стартера. После возвращения ключа в положение «ON» удерживающая обмотка тягового реле обесточивается и якорь реле под действием пружины возвращается в исходное положение – контакты реле размыкаются и шестерня привода выходит из зацепления с маховиком.

8. Система пуска двигателяKIARIO

Стартер автомобиля представляет собой четырехполюсный четырехщёточный электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, совмещенный с муфтой свободного хода и электромагнитным двухобмоточным тяговым реле.

 

Рис. 8.1. Детали стартера: 1 - винт крепления тягового реле; 2 - передняя крышка; 3 - опора рычага привода муфты свободного хода; 4 - тяговое реле; 5 - гайка контактного болта; 6 - гайка с шайбой крепления силовой шины; 7 - стяжной болт; 8 - щеточный узел; 9 - задняя крышка; 10 - винт крепления щеточного узла; 11 - дистанционное кольцо; 12 - корпус статора; 13 - ротор; 14 - рычаг привода муфты свободного хода; 15 - муфта свободного хода; 16 - ограничительное кольцо муфты свободного хода; 17 – стопорное кольцо.

 

Крышки 2 и 9 (рис. 8.1), а также корпус 12 статора стянуты двумя болтами 7. В корпусе статора закреплены постоянные магниты. Вращение от ротора 13 электродвигателя передается маховику двигателя через муфту свободного хода 15. Вал ротора вращается в двух металлокерамических втулках подшипников, запрессованных в крышки 2 и 9.

На крышке 2 закреплено тяговое реле 4, якорь которого через рычаг 14 перемещает муфту свободного хода.

 

П О Л Е З Н Ы Е С О В Е Т Ы:

1. Пуская двигатель, включайте стартер не более чем на 1 0 -1 5 с и повторно – через 2 0 -3 0 с. Непрерывная длительная работа стартера может привести к перегреву. Если после трех попыток двигатель не пускается, то следует проверить и устранить неисправности в системе питания двигателя или в системе зажигания;

2. После пуска двигателя немедленно выключите стартер, так как длительное вращение маховиком шестерни муфты может привести к повреждению муфты свободного хода стартера;

3. Не передвигайте автомобиль с помощью стартера, так как это вызывает его значительную перегрузку и повреждение.

9. Система пуска двигателя КАМАЗ 65117

В системе пуска автомобиля КамАЗ 65117 применён стартер СТ142-10. Его технические характеристики:

1. Номинальное напряжение, 24 В

2. Мощность ном. / пуск., 8,2 / 5,1 кВт

3. Масса, 24,7 кг.

Конструктивные особенности – герметизированное исполнение стартера, в качестве муфты свободного хода применена храповичная муфта (рис. 9.1).

 

Рис. 9.1 Храповичная муфта свободного хода. 1— вкладыш; 2— шестерня; З— сегмент (сухарик); 4—направляющий штифт; 5, 15—замковые кольца; 6—ведомый храповик; 7—коническая втулка; 8— ведущий храповик; 9, 13—шайбы; 10—пружина; 11—корпус муфты; 12— шлицевая направляющая втулка; 14— буферное резиновое кольцо.

Механизм привода электростартера с храповичной муфтой свободного хода обеспечивает более полное разъединение вала якоря электродвигателя и коленчатого вала двигателя при значительно меньших нагрузках на силовые элементы муфты. Храповичная муфта состоит из корпуса 11 (рис. 9.1), ведущего 8 и ведомого 6 храповиков, шестерни 2 привода, пружины 10, шлицевой направляющей втулки 12 и центробежного механизма с конической втулкой 7, текстолитовыми сегментами (сухариками) 3 и направляющими штифтами 4 для разъединения ведущего и ведомого храповиков.

При подключении обмотки тягового реле к источнику электроснабжения его якорь через рычаг привода и корпус 11 муфты перемещают направляющую втулку 12 вместе с храповиками 6 и 8 по шлицам вала и вводят шестерню 2 в зацепление с венцом маховика до упора в шайбу на валу якоря. В конце хода шестерни замыкаются силовые контакты тягового реле, вал якоря приводится во вращение, а вращающий момент через шлицевую втулку 12, ведущий 8 и ведомый 6 храповики передается шестерне 2, а затем венцу маховика.

При передаче вращающего момента в винтовых шлицах втулки 12 и ведущего храповика 8 возникает осевое усилие, которое воспринимается буферным резиновым кольцом 14. Если шестерня привода упирается в венец маховика, то сжимается пружина 10 и ведущий храповик 8, перемещаясь по винтовым шлицам втулки 12, торцовыми зубьями поворачивает ведомый храповик и шестерню на угол, обеспечивающий ввод шестерни в зацепление и замыкание контактов тягового реле.

После пуска двигателя частота вращения шестерни и ведомого храповика превышает частоту вращения вала якоря и направляющей втулки 12, поэтому ведущий храповик перемещается по винтовым шлицам втулки, отходит от ведомого храповика, и шестерня привода вращается вхолостую. Коническая втулка 7 отодвигается вместе с ведущим храповиком и освобождает текстолитовые сегменты 3, соединенные с быстровращающимся ведомым храповиком 6 штифтами 4. Под действием центробежных сил сегменты перемещаются в радиальном направлении вдоль штифтов и блокируют муфту в расцепленном состоянии, предохраняя зубья храповиков от повреждения и изнашивания. Шестерня привода выходит из зацепления с венцом маховика только после выключения тягового реле стартера. Во время отдельных вспышек в цилиндрах шестерня остается в зацеплении, что позволяет стартеру вращать коленчатый вал до тех пор, пока двигатель не сможет работать самостоятельно.

Преимуществом храповичной муфты свободного хода по сравнению с роликовыми муфтами являются высокая прочность, ремонтопригодность и возможность передачи большого вращающего момента при сравнительно небольших габаритных размерах.

Для облегчения пуска двигателя применяют свечи накаливания.

Для обес­печения пуска дизелей с большим рабочим объемом применяют электрофакельные подогре­ватели воздуха и электрофакельные штифтовые свечи 13.3740 (см. рис. 9.2).

 

Рис. 9.2. Электрофакельная штифтовая свеча 13.3740: 1 - защитный экран; 2 - испарительная сетка; 3,7, 8- гайки; 4 - испари­тель; 5-фильтр; 6 -топливный жиклер; 9 - изоляционная шайба; 10 - изоляционная втулка; 11 - нагреватель; 12- корпус свечи.

 

Рис. 9.3. Электромагнитный топливный клапан 13.3741: 1 - основание клапана; 2 - гильза; 3 - якорь; 4 - катушка; 5 - сердечник; 6 - штекер

Перед пуском дизеля первоначально включается спираль накали­вания. После ее нагрева подается напряжение на катушку электро­магнитного клапана (рис. 9.3), в результате чего клапан открывается и топливо подается на раскаленную спираль, испаряется и переме­шивается с поступающим воздухом. Топливовоздушная смесь вос­пламеняется и образуется пламя, нагревающее поступающий в ци­линдры воздух.

После пуска двигателя подогреватель выключают. Топливный клапан под действием пружины перекрывает подачу топлива, и горе­ние прекращается. Использование такого подогревателя позволяет снизить предельную температуру пуска холодного, двигателя на 10...15°С.

Вопросы для контроля:

1. Каковы недостатки классической батарейной системы зажигания, ограничивающие её применение на современных бензиновых ДВС?

2. В чём преимущества КТСЗ по сравнению с КСЗ?

3. Какие недостатки КСЗ не устранены в КТСЗ?

4. В чём преимущества бесконтактных электронных систем зажигания?

5. Какие виды катушек зажигания Вы знаете?

6. Каковы особенности системы зажигания автомобиля Лада Гранта?

7. Каковы особенности системы зажигания автомобиля Hundai Solaris?

8. Перечислите элементы системы пуска автомобильного ДВС.

9. Какие виды муфт свободного хода Вы знаете?

10. Опишите конструктивные особенности электродвигателя стартера.

11. Каковы особенности стартера автомобиля Лада Гранта?

12. Назовите конструктивные особенности системы пуска КамАЗ 65117.

 

Список используемой литературы:

1. ЛАДА ГРАНТА Эксплуатация, обслуживание, ремонт. ООО «Мир Автокниги» 12.03.12. Формат 60x84 1/8. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 26.

2. Hyundai Solaris с двигателями 1,4; 1,6. Устройство, обслуживание, диагностика, ремонт. Иллюстрированное руководство Серия «Своими силами» ООО «Книжное издательство «За рулем». Усл. печ. л. 30,24.

3. KIA Rio III: Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. - М.: ООО «ИДТР», 2012. 320 с.: ил. + эл. Схемы.

4. http://grantaremont.ru/

5. http://ru.wikipedia.org

6. Данов Б.А., Рогачёв В.Д. Электрооборудование автомобилей КамАЗ. – М.: Транспорт, 2000.

7. Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. Учебник для вузов. –М.: Горячая линия – Телеком, 2006.