Стартеры с предварительным зацеплением

Стартеры с предварительной установкой зацепления установлены на большинстве эксплуатируемых сегодня транспортных средств. Они обеспечивают опережающее зацепление с зубцами маховика, таким образом мощность не передается, пока шестеренка стартера не окажется полностью в зацеплении с венцом маховика. Преждевременный выход шестеренки из зацепления предотвращает соленоид пускового реле. В механизм шестеренки включена обгонная муфта, предотвращающий возможность вращения стартера от двигателя. Пример распространенного стартера с предустановкой показан на рисунке (стартер типа Bosch EF).

Рис. Стартер с предустановкой зацепления

На рисунке показана схема подключения стартера этого типа. Принцип действия стартера с предустановкой заключается в следующем. Когда замыкается ключ зажигания, питание подается на клемму 50 соленоида пускового реле. Это возбуждает две обмотки соленоида, удерживающую и втягивающую. Примечательно то, что втягивающая обмотка имеет очень низкое сопротивление, и, следовательно, в ней течет сильный ток. Эта обмотка последовательно связана с цепью мотора, и текущий через неё ток позволяет ротору медленно вращаться, что облегчает установку зацепления. В то же самое время магнитное поле, создаваемое в соленоиде, притягивает плунжер и через рабочий рычаг выдвигает шестерню вперед для зацепления с зубчатым венцом маховика. Когда шестеренка оказывается полностью в зацеплении, плунжер в конце перемещения замыкает группу мощных медных контактов. Эти контакты теперь образуют главную цепь от стартера к батарее. Когда замыкаются контакта реле, тяговая обмотка выходит из игры, так как напряжения на обоих ее концах равны напряжению источника питания. Удерживающая обмотка сохраняет плунжер во втянутом состоянии до тех пор, пока соленоид запитан от ключа зажигания.

Когда двигатель запущен и ключ освобождается, основное питание снимается, плунжер и шестеренка возвращаются в исходное положение под действием возвратной пружины. Действие возвратной пружины, расположенной на плунжере, гарантирует, что силовые контакты пускового реле разомкнутся до того, как шестеренка стартера выйдет из зацепления.

Рис. Схема подключения стартера с предустановкой зацепления

Если зубцы шестеренки при вхождении в зацепление упираются в зубцы маховика, силовые контакты имеют возможность замкнуться за счет сжатия пружины. Это позволяет мотору вращаться на полной мощности, и шестеренка соскользнет в зацепление.

Рис. Обгонная муфта привода шестеренки стартера

На рисунке показана в разрезе обгонная муфта. Крутящий момент, развиваемый стартером, передается через муфту на зубчатый венец маховика. Назначение этого устройства состоит в том, чтобы предотвратить принудительное вращение стартера от двигателя с чрезмерно высокой скоростью, пока шестеренка остается в зацеплении с маховиком двигателя. Обгонная муфта состоит из ведущей и ведомой частей с несколькими роликами между ними. Ролики подпружинены, и при вращении в одном направлении соединяют эти две части клиновым замком, преодолевая сопротивление пружин. При вращении в противоположном направлении ролики расклиниваются, и муфта свободно вращается.

Существует множество вариантов стартера с предустановкой зацепления, все они работают аналогично. Взамен двигателя с обмотками возбуждения в настоящее время все шире используют двигатели с постоянными магнитами.