Стартер
Рис. 26. Стартер. 1.
Вал якоря; 2. Втулка крышки стартера; 3. Ограничительное кольцо хода
шестерни; 4. Шестерня привода с внутренним кольцом обгонной муфты; 5.
Упорное полукольцо; 6. Ролик обгонной муфты; 7. Кожух обгонной муфты;
8. Ось рычага привода; 9. Заглушка; 10. Тяга якоря реле; 11. Рычаг
привода; 12. Крышка со стороны привода; 13. Возвратная пружина якоря
реле; 14. Якорь реле стартера; 15. Передний фланец реле; 16.
Удерживающая обмотка реле; 17. Втягивающая обмотка реле; 18. Стержень
якоря; 19. Сердечник реле; 20. Фланец сердечника; 21. Контактная
пластина; 22. Крышка реле; 23. Контактные болты реле; 24. Крышка со
стороны коллектора; 25. Щеткодержатель положительной щетки; 26. Втулка
крышки стартера; 27. Регулировочная шайба осевого свободного хода
якоря; 28. Стопорная шайба; 29. Стяжной болт; 30. Кожух; 31. Вывод
сериесных катушек обмотки статора; 32. Торцевой коллектор; 33.
Сериесная катушка обмотки статора; 34. Полюс статора; 35. Корпус
стартера; 36. Сердечник якоря; 37. Ограничительный диск; 38. Поводковое
кольцо; 39. Ступица с наружным кольцом обгонной муфты; 40. Вкладыш
ступицы; 41. Выключатель зажигания; 42. Генератор; 43. Аккумуляторная
батарея; 44. Стартер; 45. Реле включения стартера; 46. Направляющий
стержень; 47. Плунжер; I. Схема работы обгонной муфты; |
На
автомобилях ВАЗ-2113 для пуска двигателя применяется стартер 35.3708
мощностью 1,3 кВт, с электромагнитным включением шестерни привода, с
роликовой обгонной муфтой и дистанционным управлением. Он представляет
собой четырехщеточный, четырехполюсный электродвигатель постоянного
тока со смешанным возбуждением и состоит из корпуса 35 с обмотками
возбуждения, якоря с приводом, двух крышек 2 и 4 и тягового
электромагнитного реле. Крышки и корпус стянуты в единое целое двумя
болтами, ввернутыми в крышку 2.
Внутри стального корпуса закреплены винтами четыре стальных полюса 34. На полюсы надеты катушки обмотки. Корпус вместе с полюсами и катушками образует статор стартера. Три катушки обмотки статора являются сериесными, т.е. соединены с обмоткой якоря последовательно, а одна - шунтовая, присоединенными параллельно обмотке якоря. Поэтому возбуждение стартера и называется смешанным. Оно обеспечивает сравнительно низкую частоту вращения якоря на холостом ходу без нагрузки, что уменьшает износ втулок подшипников вала якоря, облегчает условия работы обгонной муфты и предотвращает разнос якоря.
Якорь стартера состоит из вала 1, сердечника с обмоткой из медной ленты и коллектора 32. Вал якоря вращается в двух металлокерамических втулках 2 и 26, запрессованных в крышки стартера и пропитанных маслом. Осевой свободный ход вала якоря регулируется подбором шайб 27 и должен быть не более 0,5 мм. Особенностью стартера является торцевой коллектор 32.
Он выполнен в виде пластмассового диска с залитыми в нем медными пластинами. Такой коллектор способствует более стабильной и длительной работе щеточного контакта, уменьшается расход меди, снижается длина и масса стартера.
На переднем конце вала якоря установлен привод стартера, состоящий из роликовой обгонной муфты и шестерни 4. Назначение обгонной муфты - передавать крутящий момент от вала якоря стартера к венцу маховика при пуске двигателя, а после пуска, работая в режиме обгона, не допускать передачи крутящего момента от маховика на якорь. Иначе может произойти выброс обмотки якоря из пазов сердечника из-за "разноса" - чрезмерно высокой частоты вращения якоря маховиком работающего двигателя.
Обгонная муфта состоит из наружного кольца с роликами 6 и внутреннего кольца, объединенного с шестерней 4 привода. Наружное кольцо имеет три паза с отверстиями, в которых находятся стальные ролики с пружинами, плунжерами и направляющими стержнями. Пазы для роликов - с переменной шириной. В широкой части паза ролики могут свободно вращаться, а в узкой - заклиниваются между наружным и внутренним кольцами.
Электромагнитное тяговое реле стартера служит для ввода шестерни привода в зацепление с венцом маховика и для замыкания цепи питания обмоток якоря и статора. Магнитную систему реле образуют фланцы 15 и 20, ярмо (окружающее обмотку) и сердечник 19, запрессованный во фланец 20. На каркасе из латунной трубки и пластмассовых щек намотана катушка реле с двумя обмотками: удерживающей 16 и втягивающей 17. Обе обмотки намотаны в одну сторону. Начала обмоток припаяны к штекеру "50". Конец удерживающей обмотки приварен к фланцу 20 реле (т.е. соединен с "массой"), а конец втягивающей обмотки соединен с нижним контактным болтом 23 реле.
Работа стартера. Стартер включается с помощью вспомогательного реле 45 типа 113.3747-10. При повороте ключа в положение II ("Стартер") замыкаются контакты "30" и "50" выключателя зажигания и подается напряжение на обмотку вспомогательного реле. Оно срабатывает и через его замкнутые контакты идет ток в обмотки тягового реле стартера. Под действием этого тока возникает магнитное усилие около 10-12 кгс, втягивающее якорь реле до соприкосновения с сердечником 19. При этом контактная пластина 21 замыкает контактные болты 23. Размеры штока 18 подобраны так, что замыкание контактных болтов происходит еще до соприкосновения якоря с сердечником и при дальнейшем ходе якоря сжимается пружина контактной пластины, сильнее прижимая ее к контактным болтам.
При замыкании контактных болтов втягивающая обмотка 17 обесточивается, так как оба ее конца оказываются соединенными с "плюсом" аккумуляторной батареи. Поскольку якорь уже втянут в реле, то для удержания якоря в этом положении требуется небольшой магнитный поток, который и обеспечивает одна удерживающая обмотка 16.
Передвигаясь, якорь реле через рычаг 11 перемещает обгонную муфту с шестерней. Ступица обгонной муфты, проворачиваясь, на винтовых шлицах вала якоря стартера, поворачивает также и шестерню 4, что облегчает ее ввод в зацепление с венцом маховика. Кроме того, фаски на боковых кромках зубьев шестерни и венца маховика, а также буферная пружина, передающая усилие от рычага 11 ступице 39 муфты, облегчает ввод шестерни в зацепление и смягчают удар шестерни в венец маховика.
Через замкнутые контакты реле идет ток питания статора и якоря. Якорь стартера начинает вращаться вместе со ступицей 39 и наружным кольцом обгонной муфты. Поскольку ролики муфты смещены пружинами в узкую часть паза наружного кольца, а шестерня тормозится вен цом маховика, то ролики заклиниваются между кольцами обгонной муфты, и крутящий момент от вала якоря передается через муфту и шестерню к венцу маховика.
После пуска двигателя частота вращения шестерни превышает частоту вращения якоря стартера. Внутреннее кольцо обгонной муфты (объединенное с шестерней) увлекает ролики в широкую часть паза наружного кольца, сжимая пружины плунжеров. В этой части паза ролики свободно вращаются, не заклиниваясь, и крутящий момент от маховика двигателя не передается на вал якоря.
При выключении стартера контакты вспомогательного реле 45 размыкаются, и ток питания обмоток тягового реле стартера идет по следующему пути: "плюс" аккумуляторной батареи - замкнутые контакты тягового реле - втягивающая 17, а затем удерживающая 16 обмотки тягового реле - "масса". Так как направление тока в витках обмоток противоположное, то магнитные потоки, создаваемые обмотками, компенсируют друг друга, и сердечник реле быстро размагничивается. Якорь реле пружинами отжимается в исходное положение, и контакты реле размыкаются, отключая питание обмоток якоря и статора стартера.
Одновременно якорь тягового реле рычагом 11 передвигает муфту свободного хода назад и выводит шестерню из зацепления с венцом маховика. Якорь стартера тормозится силами трения щеток о коллектор, и он быстро останавливается.
Внутри стального корпуса закреплены винтами четыре стальных полюса 34. На полюсы надеты катушки обмотки. Корпус вместе с полюсами и катушками образует статор стартера. Три катушки обмотки статора являются сериесными, т.е. соединены с обмоткой якоря последовательно, а одна - шунтовая, присоединенными параллельно обмотке якоря. Поэтому возбуждение стартера и называется смешанным. Оно обеспечивает сравнительно низкую частоту вращения якоря на холостом ходу без нагрузки, что уменьшает износ втулок подшипников вала якоря, облегчает условия работы обгонной муфты и предотвращает разнос якоря.
Якорь стартера состоит из вала 1, сердечника с обмоткой из медной ленты и коллектора 32. Вал якоря вращается в двух металлокерамических втулках 2 и 26, запрессованных в крышки стартера и пропитанных маслом. Осевой свободный ход вала якоря регулируется подбором шайб 27 и должен быть не более 0,5 мм. Особенностью стартера является торцевой коллектор 32.
Он выполнен в виде пластмассового диска с залитыми в нем медными пластинами. Такой коллектор способствует более стабильной и длительной работе щеточного контакта, уменьшается расход меди, снижается длина и масса стартера.
На переднем конце вала якоря установлен привод стартера, состоящий из роликовой обгонной муфты и шестерни 4. Назначение обгонной муфты - передавать крутящий момент от вала якоря стартера к венцу маховика при пуске двигателя, а после пуска, работая в режиме обгона, не допускать передачи крутящего момента от маховика на якорь. Иначе может произойти выброс обмотки якоря из пазов сердечника из-за "разноса" - чрезмерно высокой частоты вращения якоря маховиком работающего двигателя.
Обгонная муфта состоит из наружного кольца с роликами 6 и внутреннего кольца, объединенного с шестерней 4 привода. Наружное кольцо имеет три паза с отверстиями, в которых находятся стальные ролики с пружинами, плунжерами и направляющими стержнями. Пазы для роликов - с переменной шириной. В широкой части паза ролики могут свободно вращаться, а в узкой - заклиниваются между наружным и внутренним кольцами.
Электромагнитное тяговое реле стартера служит для ввода шестерни привода в зацепление с венцом маховика и для замыкания цепи питания обмоток якоря и статора. Магнитную систему реле образуют фланцы 15 и 20, ярмо (окружающее обмотку) и сердечник 19, запрессованный во фланец 20. На каркасе из латунной трубки и пластмассовых щек намотана катушка реле с двумя обмотками: удерживающей 16 и втягивающей 17. Обе обмотки намотаны в одну сторону. Начала обмоток припаяны к штекеру "50". Конец удерживающей обмотки приварен к фланцу 20 реле (т.е. соединен с "массой"), а конец втягивающей обмотки соединен с нижним контактным болтом 23 реле.
Работа стартера. Стартер включается с помощью вспомогательного реле 45 типа 113.3747-10. При повороте ключа в положение II ("Стартер") замыкаются контакты "30" и "50" выключателя зажигания и подается напряжение на обмотку вспомогательного реле. Оно срабатывает и через его замкнутые контакты идет ток в обмотки тягового реле стартера. Под действием этого тока возникает магнитное усилие около 10-12 кгс, втягивающее якорь реле до соприкосновения с сердечником 19. При этом контактная пластина 21 замыкает контактные болты 23. Размеры штока 18 подобраны так, что замыкание контактных болтов происходит еще до соприкосновения якоря с сердечником и при дальнейшем ходе якоря сжимается пружина контактной пластины, сильнее прижимая ее к контактным болтам.
При замыкании контактных болтов втягивающая обмотка 17 обесточивается, так как оба ее конца оказываются соединенными с "плюсом" аккумуляторной батареи. Поскольку якорь уже втянут в реле, то для удержания якоря в этом положении требуется небольшой магнитный поток, который и обеспечивает одна удерживающая обмотка 16.
Передвигаясь, якорь реле через рычаг 11 перемещает обгонную муфту с шестерней. Ступица обгонной муфты, проворачиваясь, на винтовых шлицах вала якоря стартера, поворачивает также и шестерню 4, что облегчает ее ввод в зацепление с венцом маховика. Кроме того, фаски на боковых кромках зубьев шестерни и венца маховика, а также буферная пружина, передающая усилие от рычага 11 ступице 39 муфты, облегчает ввод шестерни в зацепление и смягчают удар шестерни в венец маховика.
Через замкнутые контакты реле идет ток питания статора и якоря. Якорь стартера начинает вращаться вместе со ступицей 39 и наружным кольцом обгонной муфты. Поскольку ролики муфты смещены пружинами в узкую часть паза наружного кольца, а шестерня тормозится вен цом маховика, то ролики заклиниваются между кольцами обгонной муфты, и крутящий момент от вала якоря передается через муфту и шестерню к венцу маховика.
После пуска двигателя частота вращения шестерни превышает частоту вращения якоря стартера. Внутреннее кольцо обгонной муфты (объединенное с шестерней) увлекает ролики в широкую часть паза наружного кольца, сжимая пружины плунжеров. В этой части паза ролики свободно вращаются, не заклиниваясь, и крутящий момент от маховика двигателя не передается на вал якоря.
При выключении стартера контакты вспомогательного реле 45 размыкаются, и ток питания обмоток тягового реле стартера идет по следующему пути: "плюс" аккумуляторной батареи - замкнутые контакты тягового реле - втягивающая 17, а затем удерживающая 16 обмотки тягового реле - "масса". Так как направление тока в витках обмоток противоположное, то магнитные потоки, создаваемые обмотками, компенсируют друг друга, и сердечник реле быстро размагничивается. Якорь реле пружинами отжимается в исходное положение, и контакты реле размыкаются, отключая питание обмоток якоря и статора стартера.
Одновременно якорь тягового реле рычагом 11 передвигает муфту свободного хода назад и выводит шестерню из зацепления с венцом маховика. Якорь стартера тормозится силами трения щеток о коллектор, и он быстро останавливается.
