Назначение, устройство и принцип работы стартера — КиберПедия

Cтартер предназначен для обеспечения вращения коленчатого вала с частотой необходимой для пуска двигателя.

 

Рис. № 1 Стартер автомобиля ВАЗ-2101-07

Состоит:

1 – крышка со стороны привода; 2 – стопорное кольцо; 3 – ограничительное кольцо;4 – шестерня привода;5 – обгонная муфта; 6 – поводковое кольцо;

7 – резиновая заглушка;8 – рычаг привода; 9 – якорь реле; 10 – удерживающая обмотка тягового реле; 11 – втягивающая обмотка тягового реле; 12 – стяжной болт реле; 13 – контактная пластина; 14 – крышка реле;15 – контактные болты;

16 – коллектор;17 – щетка;18 – втулка вала якоря;19 – крышка со стороны коллектора;20 – кожух; 21 – шунтовая катушка обмотки статора; 22 – корпус;

23 – винт крепления полюса статора; 24 – якорь; 25 – обмотка якоря;

26 – промежуточное кольцо.

Стартер представляет собой четырехщеточный, четырехполюсный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением и состоит из корпуса с обмотками возбуждения, якоря с приводом, двух крышек и тягового электромагнитного реле. Крышки и корпус стянуты в единое целое двумя шпильками, ввернутыми в крышку. Внутри стального корпуса закреплены винтами четыре полюса.

Работа стартера :

для запуска двигателя необходимо повернуть ключ в замке зажигания, при этом значительно изменяется напряжение аккумуляторной батареи. В этих условиях на пуск двигателя большое влияние оказывает состояние аккумуляторной батареи (t°, степень заряженности, износ), и состояние стартерной цепи.

Под стартерной цепью понимают путь, по которому проходит ток от аккумуляторной батареи со стартером «массой» автомобиля и все клеммы на пути стартерного тока.

При повороте ключа ток идёт от аккумуляторной батареи на стартер. При включении стартера замыкаются клеммы включателя зажигания, и по обмотке реле включения идет ток. Сердечник намагничивается и притягивает якорь, замыкая контакты, через которые ток идёт к обмоткам и тягового реле. Якорь реле притягивается к сердечнику и через рычаг вводит шестерню стартера в зацепление с шестерней маховика. В конце своего хода якорь с помощью контактного диска замыкает цепь рабочего хода тока стартера. Якорь стартера начинает вращаться, обеспечивая пуск двигателя.

При выключении стартера контакты размыкаются пружиной и под действием возвратной пружины все детали привода возвращаются в исходное положение.

Реле стартера воздействует на механизм посредством рычага, на который при втягивании якоря, внутрь реле давит на палец. Рычаг вращается вокруг эксцентриковой оси, при которой регулируется положение шестерни привода в момент замыкания с диском. Нижний конец рычага имеет вид вилки, которая входит в канавку разрезной втулки. При включении стартера рычаг давит на правую сторону втулки и пружину, перемещает механизм привода по ленточной нарезке на валу якоря до ввода шестерни в зацепление с венцом маховика. Для лучшего осуществления зацепления шестерни и венец маховика имеют зубья закругленной формы со скосом на торце.

Пружина позволяет осуществлять перемещения рычага влево для отключения питания стартера в случае, если происходит заклинивание шестерни привода в венце маховика. Механизм привода защищен крышкой.

Механизм привода снабжен роликовой муфтой свободного хода, которая обеспечивает передачу крутящего момента от вала якоря на маховик. Устроена муфта следующим образом. Втулка, имеющая на внутренней поверхности шлицы для перемещения на валу якоря, жестко соединена с обоймой. Цилиндрическая поверхность ступицы шестерни и фигурные углубления обоймы имеют четыре клинообразных паза, в которых размещены ролики. Ролики посредством плунжеров слегка прижаты пружинами к суженным концам пазов. С противоположной от плунжеров стороны в пружины вставлены упоры. Шайбы ограничивают перемещение роликов. Весь механизм за кожухом. Бронзовые втулки установлены для уменьшения трения при вращении шестерни привода на валу якоря. Принцип работы стартера заключается в следующем. При замыкании контактов по обмотке электромагнита протекает ток и якорь электромагнита втягивается, а соединенный с ним рычаг перемещает шестерню.

Одновременно якорь давит на пластину, которая в момент ввода шестерни в зацеплении с венцом маховика замыкает контакты. Ток через замкнутые контакты поступает в обмотки электродвигателя и якорь начинает вращаться. После пуска двигателя водитель выключателем разрывает цепь обмотки. Под действием пружины размыкаются контакты и шестерня возвращается в исходное положение.

cyberpedia.su

Cистема запуска двигателя. Стартер

 

Система запуска двигателя предназначена для создания первичного крутящего момента коленвала двигателя с оборотами, необходимыми для образования нужной степени сжатия, для воспламенения горючей смеси. Управление системой запуска может быть ручным, автоматическим и дистанционным.

 

Система пуска двигателя состоит из основных функциональных устройств:

1. Аккумуляторная батарея
2. Стартер
3. Механизмы управления запуска (замок зажигания, блок управления автоматическим пуском, система дистанционного управления)
4. Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).

Предъявляемые требования к системе запуска:

• надежность работы стартера (отсутствие поломок в 45-50 тыс. км. пробега)
• возможность уверенного  запуска в условиях пониженных температур
• способность системы к многоразовым пускам в течение короткого времени.

 

Устройство стартера автомобиля

Основным узлом системы запуска двигателя является стартер. Представляет собой электродвигатель постоянного тока напряжением 12 вольт и, развивающий на холостом ходу примерно 5000 об\мин.

Стартер состоит из пяти основных элементов:

1. Корпус стартера выполнен из стали, имеет форму цилиндра. На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты.
2. Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Сердечник имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам. Коллекторные пластины расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок, изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.
3. Втягивающее реле или тяговое реле устанавливается на корпус стартера. В корпусе тягового реле, в задней части находятся силовые контакты – «пятаки», и подвижный контакт-перемычка, выполненные из мягких металлов. «Пятаки» представляют собой обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовую крышку тягового реле. При помощи гаек к ним крепятся силовые провода от аккумулятора и от плюсовых щеток стартера. Сердечник тягового реле соединяется, через подвижное «коромысло» с обгонной муфтой, в простонародье именуемой бендиксом.
4. Обгонная муфта (бендикс) крепится подвижно на вал якоря и представляет собой роликовый механизм, который связан с шестерней зацепления с венцом маховика. Конструкция собрана так, что при подаче крутящего момента на бендикс в одну сторону, ролики, находящиеся в сепараторе выходят из пазов сепаратора и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме.  При вращении в противоположную сторону ролики западают в сепаратор, и шестерня вращается независимо от наружной обоймы.
5. Щеткодержатель элемент стартера, через который подается рабочее напряжение на медно-графитные щетки, а затем передается на коллекторные пластины якоря. Выполнен щеткодержатель в виде диэлектрической обоймы с металлическими вставками, внутри которых находятся щетки. Контакты щеток (мягкий многожильный провод) при помощи точечной сварки привариваются к полюсным пластинам. Полюсными пластинами обычно являются «хвосты» обмоток возбуждения.

 

Принцип работы пусковой системы и стартера

Этапы работы стартера следующие: стыковка с зубчатым венцом маховика, пуск стартера, расстыковка стартера.

На деле это выглядит следующим образом: при включении замка зажигания и повороте ключа в положение «запуск», по цепи «+» АКБ — замок зажигания — обмотка тягового реле — «+» выхода стартера — плюсовая щетка — обмотка якоря — минусовая щетка, срабатывает тяговое реле. Под действием сердечника реле подвижный контакт замыкает силовые пятаки, через которые подается ток от АКБ на плюсовой провод стартера. Плюс стартера соединен с плюсовой полюсной пластиной и плюсовыми щётками. Минус по умолчанию подключен постоянно.

После подачи тока вокруг обмоток якоря и обмоток возбуждения возникают магнитные потоки, которые направлены в одну сторону а, как известно, одинаковые полюса магнита отталкиваются друг от друга, так возникает круговое движение якоря.

В момент срабатывания втягивающего реле, «коромысло» приходит в движение вместе сердечником реле и выталкивает бендикс на шлицах якоря, в сторону венца маховика. Якорь в этот момент начинает вращаться и приводит в действие маховик. Если двигатель автомобиля завелся, а ключ зажигания еще не отпущен, наступает момент, когда обороты двигателя превышают обороты стартера, в этом случае срабатывает обгонный механизм бендикса.

Для дизельных двигателей или двигателей большой мощности, применяется другой механизм подачи вращения на бендикс. Применяется редуктор, встроенный в корпус стартера. Редуктор представляет собой механизм привода трансмиссии, т.е. по внутренней зубчатой обойме вращаются три сателлита, которые и приводят в действие вал, на котором подвижно находится бендикс. Достоинство таких стартеров в малых габаритах и большой мощности.

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

autoustroistvo.ru

что это такое, принцип работы, назначение, из чего состоит

2309 Просмотров

Как известно, двигатель автомобиля заводится буквально одним движением руки. Чтобы запустить мотор, достаточно лишь на долю секунды повернуть ключ в замке зажигания, и после этого можно смело трогаться в путь. Тем не менее лишь немногие знают о существовании столь важного для запуска двигателя элемента, как стартер. Сегодня мы расскажем о том, что такое стартер, для чего он нужен, а также посвятим в устройство и принцип работы стартера и всех его разновидностей.

Назначение

Такой вопрос, как назначение стартера и его необходимость в любом современном двигателе, крайне важен. Это важно не только потому, что при знании устройства автомобиля проще понять симптомы неисправностей и учиться искать источник проблемы самостоятельно. Главное — это экономия уймы времени и сил на поездки в сервис, потому как большинство работ по ремонту можно будет проводить самому.

Первое, для чего необходим стартер, — это вращение маховика двигателя. Дело в том, что изначально мотор не способен вращаться самостоятельно. Для его запуска несколько десятков оборотов делает стартер, и лишь после этого ДВС начинает работать и уже не требует какого-либо постороннего вмешательства.

Зачем это необходимо? Во-первых, вместе с вращением маховика приходит в движение вся система подвижных механизмов. Схема работы современного двигателя такова, что при вращении запускается и бензонасос, который начинает активно подавать топливную смесь непосредственно в цилиндр. Таким образом, начинается впрыск топлива в мотор, посредством которого будет впоследствии произведен запуск.

Кроме того, тут же начинает работать катушка зажигания. Она забирает заряд от аккумуляторной батареи и увеличивает его мощность в тысячи раз, что позволяет производить розжиг более быстро и эффективно. Вместе с работой катушки начинает двигаться распределитель-прерыватель.

Его задача — распределение искры свечей на соответствующий цилиндр, когда тот максимально наполняется топливной смесью и, таким образом, при розжиге способен дать мощный толчок шатунам, закрепленным к валам. Распределитель постоянно вращается на механическом роторном приводе, поэтому при запуске стартера корпус с контактной группой начинает вращаться и соединяться попеременно с одним из четырех высоковольтных проводов.

Устройство и работа стартера таковы, что вместе со схемой начинают функционировать и свечи зажигания, которые ответственны за подведение искры к наполненному бензиновыми парами цилиндру. Как только на автомобильной свече появляется искра, смесь тут же поджигается и начинает гореть. За счет горения и расширения раскаленной смеси поршень начинает мощно отталкиваться, и валы приводятся во вращение. За счет этого функции стартера полностью берет на себя двигатель внутреннего сгорания, а питание электрических систем осуществляет генератор низкого напряжения.

Детальный взгляд

Устройство стартера автомобиля и его предназначение крайне важны для понимания принципов работы современного автомобиля. В предыдущем разделе мы рассказали о том, каким образом этот элемент заставляет двигатель запускаться, и зачем вообще нужен данный узел системы зажигания. Ниже мы объясним, из каких узлов состоит сам стартер, и каким образом эти узлы взаимодействуют друг с другом, а также объясним принцип работы стартера «на пальцах».

При рассмотрении этого непростого вопроса лучше всего придется тем, кто еще не забыл школьный курс физики или имеет техническое образование. Дело в том, что стартер представляет собой самый обыкновенный электрический мотор, а привод стартера является ничем иным, как шкивом моторчика, который можно увидеть практически на любой электрической технике.

Основной узел, из которого состоит функциональная схема, — это статор. Статор имеет в себе сердечник, вокруг которого в несколько сотен оборотов намотана медная проволока. Эта конструкция весьма похожа на ту, что применяется в бытовых и промышленных трансформаторах и выполняет практически те же функции. Когда на статор подается напряжение, вокруг проволоки создаётся магнитное поле. Это магнитное поле, встретившись с другим намагниченным металлом, способно двигать его в одну из сторон, создавая тем самым определенный крутящий момент.

Такой конструкцией и является ротор, который обычно выполняется из металла и входит внутрь заряженного сердечника. Как только подается напряжение, под воздействием возникающего магнитного поля ротор начинает вращаться вокруг статора, и, таким образом, приводит в движение привод стартера. Различные виды стартеров работают одинаковым образом, и лишь некоторые характеристики конечного продукта могут различаться.

Помимо этих элементов, в конструкции стартера ДВС присутствуют так называемые щетки. Их задача — снятие статического электричества, создаваемого при вращении ротора, и предотвращение превышения порога по напряжению и выхода из строя самого стартера и электрических систем, которые могут повредиться при его неправильной работе.

Резюме

Стартер является неотъемлемой частью системы зажигания автомобиля. Если он выходит из строя, мотор не заведется при помощи ключа, и авто придется заводить «с толкача». Чтобы этого не произошло, важно производить регулярный осмотр данного элемента на наличие повреждений и осуществлять его ремонт при необходимости.

portalmashin.ru

Устройство стартера автомобиля, принцип работы

Для того чтобы двигатель внутреннего сгорания начал работать, нужно заставить его коленвал вращаться. В зависимости от вида энергии используемой для пуска ДВС, устройство стартера будет сильно отличаться. Запустить мотор можно несколькими способами:

1. Силой мышц человека.
2. Электродвигателем.
3. Пневматическим пусковым агрегатом.

Так как для пуска двигателя автомобиля чаще всего использует электрическую энергию, остальные виды пусковых устройств мы рассматривать не станем. Рассмотрим только принцип работы стартера использующего энергию аккумулятора.

Виды стартеров и их составляющие

Редуктор

Все стартеры можно разделить на две группы:

1. Без редуктора.
2. С редуктором.

Устройство и работа стартера принадлежащего к первой и ко второй группе, как понятно из названия, отличается только наличием или отсутствием редуктора.

Итак, из чего состоит электрический стартер автомобиля. Как любой двигатель постоянного тока он состоит из ротора, статора, и коллекторно-щеточного узла. Помимо этого, для передачи вращения якоря маховику в его состав входит обгонная муфта с шестерней (бендикс), а для включения вращения и введения бендикса в зацепление с венцом маховика втягивающие реле. Вилка в стартере передает усилие от втягивающего реле к бендиксу.

Безредукторный

Устройство стартера автомобиля с редуктором, как правило, отличается тем, что на статор устанавливаются вместо катушек электромагнитов постоянные магниты. Стартер с постоянными магнитами в статоре отличается от укомплектованных электромагнитами тем, что потребляет меньший ток и развивает меньшую мощность. Редуктор такому стартеру обязательно нужен для увеличения крутящего момента. Такое устройство имеет как свои преимущества, так и недостатки. Преимущество состоит в малом токе, необходимом для пуска мотора. Недостаток в более сложной, чем у пускателя без редуктора, конструкции.

Электрическая схема любого автомобильного стартера аналогична схеме электродвигателя постоянного тока с добавлением схемы втягивающего реле.

Схема включения стартера с постоянными магнитами в статоре такая же, как для пускового агрегата с электромагнитами. Поэтому изготовленные для одной модели автомобиля они взаимозаменяемы.

Принцип работы стартера автомобиля: при включении замка зажигания в положение start реле стартера подает управляющие напряжение на втягивающие реле, которое вводит шестерню бендикса в зацепление с венцом маховика и включает вращение стартера, подавая на него питание. При повороте ключа зажигания из положения start в любое другое реле стартера отключает питание от втягивающего. Возвратная пружина сердечника выбрасывает его из корпуса катушек. А он выводит бендикс из зацепления с венцом маховика и отключает питание.

Втягивающие

Втягивающие реле для уменьшения потребляемого тока, как правило, имеет две катушки. Одна катушка, из более толстого провода потребляющая больший ток, срабатывает только в момент включения стартера для того, чтобы уверенно втянуть сердечник. Вторая из более тонкого провода потребляет меньший ток. Она предназначена для удержания сердечника, в то время пока ключ зажигания находится в положении start. Схема их включения такова:

• один вывод каждой катушки присоединяется к управляющей клемме реле;
• второй вывод удерживающей катушки присоединяется к массе.

Так как второй вывод, удерживающей катушки, подключен к массе, ток через нее идет всегда, когда ключ зажигания находится в положении start. Второй вывод втягивающий катушки подключен к плюсовому выводу стартера, то есть в момент подачи питания на втягивающие реле он через катушки статора и ротора тоже подключен к массе. После того как втягивающие сработает, оно подаст на стартер питание. И на обоих выводах втягивающей катушки будет положительный потенциал, а значит, ток через втягивающую катушку прекратится. Далее будет работать только удерживающая катушка. Применением двух катушек достигается значительное усилие втягивания сердечника при небольшом токе его удержания.

Подшипники

Ось ротора вращается в двух меднографитовых втулках, являющихся подшипниками скольжения. От их состояния зависит не только звук, который будет издавать узел при работе. При их чрезмерном износе пластины сердечника ротора при работе будут касаться магнитов статора. Когда между пластинами ротора и магнитами статора нет воздушного зазора говорят что стартер «башмачит». Потери энергии при этом столь велики, что его ротор с трудом вращается и не в состоянии провернуть коленчатый вал двигателя.

Потери складываются из потерь механической энергии, возникающих за счет сильного затормаживания ротора статором, и потерь на коллекторно-щеточном узле, возрастающих из-за поперечных колебаний якоря и ухудшения контакта щеток с ламелями коллектора. Еще сильнее описанных возрастают потери в стали ротора, они становятся больше за счет замыкания якорных пластин, из-за чего сильно увеличиваются вихревые токи в пластинах сердечника ротора. Эти процессы приводят к тому, что ток, проходящий через обмотки, по большей части нагревает их, не преобразуясь в механическую энергию.

Устраняют эту неисправность заменой втулок. С удалением изношенных втулок трудностей обычно не бывает. Ставить вместо них лучше неразвернутые втулки. Забивать их следует через деревяшку, так как они очень хрупкие. После установки их внутреннюю поверхность следует обработать разверткой соответствующего диаметра. Диаметр большинства валов роторов стартеров легковых авто бывает около 12 мм. Точнее узнаете, померив вал после разборки штангенциркулем. После развертки немного смажьте втулки изнутри литолом и можете собирать агрегат. Перед установкой узла не забудьте почистить клеммы на втягивающем реле и поменять гайку и шайбу крепления провода питания, так как в процессе работы они сильно греются и окисляются.

autolirika.ru