ᐉ Стартер

Стартер

Стартер, так же как и генератор, состоит из якоря 1 с коллектором 2, крышки 3, стального корпуса 4 с полюсными башмаками 6 и обмотками возбуждения 5 и щеток с щеткодержателями. В отличие от генератора у стартера обмотки возбуждения соединены с обмоткой якоря не параллельно, а последовательно и полюсных башмаков у него не два, а четыре. Обмотки возбуждения и обмотка якоря у стартера большей толщины, чем у генератора, и способны пропускать ток большой величины.

Рис. Стартер: 1 — якорь; 2 — коллектор; 3 — крышка; 4 — корпус; 5 — обмотка возбуждения; 6 — полюсный башмак; 7 — картер сцепления двигателя

Принцип действия стартера основан на обратимости электрических машин, т. е. на свойстве генератора при подведении к его щеткам тока от аккумуляторной батареи превращаться в электродвигатель. Вращается якорь в результате взаимодействия двух магнитных полей, одно из которых создается током в обмотке якоря, а другое — током в обмотках возбуждения.

Во время запуска двигателя вал якоря стартера через шестеренчатую передачу вращает маховик до тех пор, пока двигатель Не начнет работать; после этого шестерня стартера автоматически разъединяется с зубчатым венцом маховика двигателя.

Шестерня стартера соединяется и разъединяется с зубчатым венцом маховика при помощи приводного механизма стартера. У большинства автомобилей приводной механизм состоит из вилки 1 включения, шлицевой втулки 2 и муфты 3 свободного хода с шестерней 4.

Рис. Схема приводного механизма стартера: 1 — вилка включения: 2 — шлицевая втулка; 3 — муфта свободного хода; 4 — шестерня; 5 — кольцо; 6 — пружина; 7 — винт; 3 — стержень включателя стартера; 9 — клемма положительного провода батареи; 10— клемма соединения со стартером; 11 — шина; 12 и 15 — клеммы соединения с вариатором; 13 и 14 — пластины; 16 — корпус включателя

При нажатии на педаль стартера вилка 1 включения перемещает кольцо 5 в сторону маховика. Это движение передается шестерне 4 через буферную пружину 6 и муфту 3 свободного хода, заставляя ее входить в зацепление с венцом маховика. При дальнейшем ходе педали вилка включения винтом 7 нажимает на стержень 8 включателя стартера, который и замыкает электрическую цепь. Стартер начинает вращать коленчатый вал двигателя.

Если при включении стартера зубья шестерни оказываются против зубьев венца маховика и шестерня не может войти в зацепление с венцом, то кольцо 5 сжимает буферную пружину 6 и позволяет винту 7 нажать на стержень 8. При первом же движении якоря шестерня стартера силой буферной пружины вводится в зацепление с венцом маховика и начинает вращать его. Чтобы облегчить вход шестерни стартера в зацепление, зубья венца маховика слегка закруглены и скошены с торцов.

В корпусе 16 включателя укреплены четыре клеммы, изолированные от массы текстолитовыми втулками и шайбами. К клемме 9 присоединен провод от положительной клеммы аккумуляторной батареи, клеща 10 соединена медной шиной 41 с клеммой стартера. К клеммам 12 и 15 присоединены провода добавочного сопротивления (вариатора) катушки зажигания (клеммы ВК и В К-В). Перемещаясь, стержень при помощи пластин 14 и 13, изолированных от него текстолитовыми втулками и шайбами, сначала замыкая клеммы 12 и 15, замыкает накоротко добавочное сопротивление катушки зажигания, а затем, замыкая клеммы 9 и 10, включает цепь стартера.

Если двигатель начал работать, а водитель продолжает нажимать на педаль, то зубчатый венец маховика вращает шестерню 4 стартера с большим числом оборотов. Однако вследствие действия муфты свободного хода, которая передает усилие только в одну сторону, вал якоря стартера разобщается с шестерней и стартер будет предохранен от разноса.

Рис. Устройство и схема работы муфты свободного хода: а — устройство муфты; б — схема работы муфты; 1 — внешняя обойма; 2 — крестовина; 3 — ролики; 4 — штифт; 5 — внутренняя (шлицевая) обойма

Муфта свободного хода состоит из двух обойм — внешней 1 и внутренней 5. Внешняя обойма выполнена заодно, с шестерней привода и насажена на гладкий конец вала якоря стартера. Внутренняя обойма представляет собой шлицованную изнутри втулку, насаженную на шлицованную часть вала якоря стартера. На наружной поверхности втулки имеется крестовина 2 со скошенными пазами. В пазах помещены четыре ролика 3, прижимающиеся к стенкам штифтами 4 с пружинами.

Наружная обойма надевается на внутреннюю. При запуске двигателя, когда электрическая цепь стартера замкнута, усилие якоря передается через шлицы на внутреннюю обойму, крестовину, ролики и через внешнюю обойму на шестерню привода, которая вводится в зацепление с зубчатым венцом маховика и вращает маховик двигателя.

Как только двигатель начинает работать, наружная обойма вследствие разности угловых скоростей шестерни стартера и венца маховика меняет положение относительно внутренней так, что ролики крестовины преодолевают сопротивление пружин и выкатываются из заклинивающей части скосов. Наружная обойма начинает вращаться на втулке свободно, не передавая усилия валу стартера.

После освобождения педали стартера рычаг включения под действием возвратной пружины возвращается в исходное положение, выводит шестерню из зацепления и выключает стартер.

На дизельных большегрузных автомобилях (КрАЗ-214, КрАЗ-219 и др.) применяются стартеры большой мощности с номинальным напряжением 24 в.

У таких стартеров шестерня вводится в зацепление с венцом маховика двигателя при помощи реле включения с электромагнитным приводным механизмом, смонтированным на корпусе стартера.

Так как для работы стартера необходимо напряжение 24 в, включатель стартера при нажатии иа его кнопку сначала переключает две 12-вольтовые группы аккумуляторных батарей с параллельного соединения на последовательное, а затем включает реле электромагнитного приводного механизма.

По окончании запуска двигателя, когда кнопка включателя отпущена, стартер автоматически выключается и группы аккумуляторных батарей переключаются с последовательного соединения на параллельное.

Пусковой переключатель, при помощи которого осуществляется это переключение, устанавливается на переднем щитке кабины. К основным частям переключателя относятся обмотка 1 электромагнита, якорь 2 со штоком 3 и контактными пластинами 4 и 14.

Переключатель включается кнопкой 19. Когда кнопка нажата, ток идет через обмотку электромагнита. При этом магнитное поле катушки втягивает якорь 2 и шток 3. Укрепленная на штоке текстолитовая шайба размыкает серебряные контакты 6 и 7, 8 и 9, 10 и 11, 12 и 43, через которые аккумуляторные батареи были соединены параллельно одна другой. При дальнейшем движении штока 3 контактная пластина 14 замыкает контакты 15 и 17, включая обмотки реле 16 стартера.

В конце хода якоря пластина 4 замыкает главные контакты 5 и 18, соединяя аккумуляторные батареи последовательно, т. е. подавая в обмотку якоря стартера ток напряжением 24 в.

Работу реле стартера рассмотрим на рисунке.

Ток от положительной клеммы аккумуляторной батареи через обмотки якоря и возбуждения стартера поступает во втягивающую 2 и удерживающую 1 обмотки реле стартера и, пройдя переключатель, возвращается к отрицательной клемме батареи.

Магнитный поток обмоток реле втягивает якорь реле, который своей контактной пластиной 3 замыкает контакты 4 и 5. К этому моменту якорь при помощи рычага 6 вводит шестерню стартера в зацепление с зубчатым венцом маховика. Таким образом, втягивающая обмотка оказывается замкнутой накоротко пластиной 3, и стартер развивает полную мощность, необходимую для вращения коленчатого вала двигателя.

Рис. Схема переключателя стартера: 1 — обмотка электромагнита; 2 — якорь; 3 — шток; 4 и 14 — контактные пластины; 5 и 18 — главные контакты включения стартера; 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 и 13 — серебряные контакты; 10 и 17 — выводные контакты обмотки реле стартера; 16 — реле стартера; 19 — кнопка переключателя; 20 — аккумуляторные батареи

Рис. Схема реле включения стартера: 1 — удерживающая обмотка; 2 — втягивающая обмотка; 3 — контактная пластина; 4 и 5 — контакты; 6 — рычаг

Шестерня стартера входит в зацепление с венцом маховика следующим образом. При втягивании якоря реле 4 включения рычаг 5 передает усилие через ролик 2 стакану 14 и перемещает его по валу 3 якоря в сторону маховика. При движении стакана шайба 7 упирается в тело шестерни 40, пружина 6 сжимается и стакан нажимает на гайку 5. Гайка выходит из углубления в шлицах вала якоря и через пружину 9 давит на шестерню стартера, перемещая ее по спиральным шлицам. 11 до упорного кольца 12 и вводя в зацепление с зубцами венца 13 маховика.

Рис. Схема привода включения шестерни стартера: 1 — спиральный вырез; 2 — ролик; 3 — вал якоря; 4 — реле включения; 5 — рычаг; 6 — пружина; 7 — шайба; 8 — гайка; 9 — пружина; 10 — шестерня; 11 — спиральные шлицы; 12 — упорное кольцо; 13 — венец маховика; 14 — стакан

Если двигатель начал работать, а водитель еще держит руку на кнопке включателя, разъединение шестерни стартера с венцом маховика происходит так: как только венец маховика начинает передавать усилие шестерне, она, вращаясь быстрее относительно вала якоря; перемещается в исходное положение. Одновременно и стакан 14 перемещается назад, пропуская ролик 2 по спиральному вырезу 1. Гайка 8 входит в углубление в шлицах, и шестерня надежно фиксируется на валу якоря.

При выключении тока в обмотках реле рычаг под действием пружины в занимает исходное положение, а ролик 2 переходит по спиральному вырезу 1 в уступ.

Для обеспечения возможности преодоления глубоких бродов стартеры ряда армейских автомобилей (Урал-375 и др.) изготавливаются герметизированными. Это позволяет использовать стартер для пуска двигателя в воде, заглохшего при прохождении водной преграды.

Герметизация стартера достигается тем, что смотровые окна для доступа к щеткам закрыты специальным колпаком, уплотненным резиновыми кольцами. Стык корпуса с крышкой, стык стартера с картером маховика (по посадочному пояску крышки), выводные болты и другие места соединений уплотнены посредством специальных резиновых шайб и колец.

Герметизированные стартеры, как правило, выполняются с дистанционным включением при помощи реле и электромагнитного приводного механизма, устроенных и работающих так же, как аналогичные механизмы стартеров автомобилей КрАЗ-214 и КрАЗ-219.

Краткие сведения о стартерах помещены в таблице.

Таблица. Стартеры

Марка автомобиля	Тип	Мощность, л.с.	Привод ведущей шестерни	Номинальное напряжение, в
ГАЗ-69 и ГАЗ-69 А	СТ-20	1,2	Ножной педалью	12
ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А	СТ-08	1,34	—	12
ЗИЛ-157 К, ЗИЛ-164 А, ЗИЛ-157, ЗИЛ-164, ЗИЛ-151* и ЗИЛ-150*	СТ-15Б	1,34	—	12
Урал-375	СТ-2	1,4	Электромагнитным реле включения	12
КрАЗ-214 и КрАЗ-219	СТ-26	11	То же	24