Устройство и работа стартеров
Устройство и работа стартеров
На автомобилях ЗИЛ-130 устанавливаются стартеры типа СТ-130 с дистанционным управлением.
Основными частями стартера являются стальной цилиндрический корпус с четырьмя полюсными сердечниками и обмоткой возбуждения, якорь, в пазах которого уложена обмотка, коллектор и щетки, укрепленные на передней крышке. Обмотка возбуждения стартера включена последовательно с обмоткой якоря.
Стартер имеет четыре щетки, изготовленные из материала, содержащего 90% меди, 4% графита и 6% свинца. Вал якоря стартера вращается во втулках из пористой графитовой бронзы. С валом якоря связана шестерня. внодимая в зацепление с зубчатым венцом маховика во время пуска двигателя.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Привод стартера должен вводить шестерню в зацепление с венцом маховика на период пуска двигателя и автоматически разъединять вал стартера, когда двигатель начнет работать.
На всех современных отечественных автомобилях устанавливают стартеры, имеющие привод с принудительным включением шестерни. В момент включения стартера шестерня вводится в зацепление принудительно рычагом включения. Посредством винтов, и серьги производят регулировку зазора между шестерней и упорным кольцом. Разобщение якоря с коленчатым валом после пуска двигателя производится роликовой муфтой свободного хода или специальным сцепляющим механизмом.
После поворота ключа в замке выключателя зажигания по часовой стрелке до отказа ток от аккумуляторной батареи поступит в обмотку реле включения. Сердечник реле намагнитится и замкнет контакты. включив тем самым втягивающую и удерживающую обмотки тягового реле. При прохождении тока по втягивающей и удерживающей обмоткам якорь втягивается внутрь втулки. При этом связанный с якорем рычаг включения через Муфту включения и буферную пружину введет шестерню в зацепление с венцом маховика. Поступательное движение шестерни ограничивается упорным кольцом.
Рис. 182. Стартер типа СТ 130 и его электрическая схема
При замыкании контактов тягового реле втягивающая обмотка закорачивается, после чего якорь реле удерживается только одной обмоткой 8. Магнитное поле, создаваемое этой обмоткой, оказывается достаточным для удержания стартера во включенном состоянии, так как после включения стартера между сердечником и якорем тягового реле остается очень незначительный воздушный зазор.
После пуска двигателя якорь стартера разобщается с венцом маховика муфтой свободного хода. Ее основными частями являются наружная обойма с втулкой и внутренняя обойма с шестерней. Наружная обойма имеет четыре клиновидных паза, в которых помещены стальные ролики. Усилием пружины через толкатель ролики отжимаются в узкую часть пазов и заклиниваются между обоймами, благодаря чему при вращении якоря против часовой стрелки шестерня передает крутящий момент от вала якоря на венец маховика.
После того как двигатель запущен, частота вращения внутренней обоймы превысит частоту вращения наружной. При этом сила трения, преодолев сопротивление пружины, отведет ролики в широкую часть пазов. Обоймы муфты окажутся разобщенными, и якорь стартера будет предохранен от разноса.
Муфта свободного хода не рассчитана на продолжительную работу, поэтому во избежание повреждений стартер надо выключать сразу же после пуска двигателя.
После выключения стартера якорь тягового реле, а вместе с ним и все детали привода возвращаются в исходное положение возвратной пружиной.
Пружина смягчает удар втулки о крышку корпуса стартера.
Быстрому выходу шестерни из зацепления способствует винтообразная нарезка вала якоря. на которую муфта свободного хода, вращаясь после пуска двигателя быстрее якоря, навертывается подобно гайке. Если, пустив двигатель, не выключить стартер вовремя, то выключение произойдет автоматически благодаря тому, что обмотка 42 реле включения соединена с массой через якорь генератора 46, и генератор сразу после пуска двигателя пошлет в обмотку реле ток, идущий навстречу току от аккумуляторной батареи. Сердечник реле размагнитится, его контакты разомкнутся, и цепь обмотки тягового реле будет разомкнута .
Стартеры с механическим приводом и непосредственным управлением применяются в настоящее время преимущественно для запуска пусковых двигателей тракторов.
Рис. 183. Стартер типа СТ-350Б
На пусковом двигателе трактора ДТ-75М устанавливается стартер СТ-350 Б.
При нажатии на рычаг (рис. 183) включения он поворачивается и через установленные на валу якоря муфту включения, пружину и муфту свободного хода перемещает шестерню в осевом направлении, вводя ее в зацепление с шестерней, закрепленной на маховике пускового двигателя.
После запуска двигателя муфта свободного хода под действием пружины выведет шестерню из зацепления с маховиком двигателя.
Стартер автомобиля — Устройство, принцип работы стартера автомобиля
Автор Servicing-Auto На чтение 4 мин Просмотров 63 Опубликовано
Все автолюбители по несколько раз в день проделывают процедуру заведения двигателя. Поворот ключа, и машина, только что тихо простаивающая в тишине, вдруг «оживает». Водители знают, что за качественный завод силового агрегата отвечает стартер, но что он собой представляет и каковы основные принципы его работы, ответит далеко не каждый.
Содержание
- Устройство и принцип работы стартера
- Основные неисправности, возникающие при работе стартера
- Подведем итоги
Устройство и принцип работы стартера
Упрощая, стартер можно назвать мощным электродвигателем короткого времени действия. Основной вал данного устройства наделен шестеренкой, имеющей зацепление с маховиком во время включения стартера в работу. Непосредственная синхронизация сцепки происходит благодаря специальному втягивающему реле. Главным источником питания стартера выступает аккумуляторная батарея. Именно поэтому в качестве технической основы стартерного блока выступает небольшой мотор, использующий постоянный ток, с последовательным или параллельно-последовательным подключением якорной обмотки и статора.
Пуск электродвигателя осуществляется контактами, замыкаемыми при помощи втягивающего реле с помощью нескольких рычагов и шестеренки обгонной муфты, именуемой бендиксом.
Передачей крутящего момента от якоря к маховику мотора автомашины занимается именно эта муфта. Она перемещается по специальной шлицевой поверхности винтообразно. Благодаря этому, в случае вращения маховика непосредственно от ДВС, происходит отброс приводящей шестерни назад, разрывая тем самым её взаимодействие с маховиком. Отметим еще и тот факт, что шестерня работает под нагрузкой лишь во время вращения в определенную сторону. Вращаясь в противоположном направлении, она будет крутиться вхолостую. Это сделано для того, чтобы исключить одновременную работу стартера и автомобильного двигателя.
Схематическое устройство и принцип работы всех современных стартеров не имеет практически никаких отличий. Совершенно не важно, рассматриваем ли мы стартер иномарки или исследуем блок отечественного авто, они будут идентичными по всем параметрам.
Основные неисправности, возникающие при работе стартера
Стартер, как и любое другое устройство, с течением времени подвержен возникновению всевозможных сбоев.
Неисправности его работы носят либо механический характер, либо электрический.
Механические поломки, как правило, вызываются физическим износом его составных частей. Наиболее часто выходят из строя подшипники и щетки. Их и вовсе можно считать расходным материалом любых стартеров. Возможно образование трещин в корпусе, происходящего из-за люфтового биения роторного подшипника. Зачастую поломки касаются зубьев сцепных шестеренок. В основном это вызвано ослаблением физического закрепления стартера к кузову. За этим надо строго следить, чтобы в процессе работы не происходило никаких повреждений.
Неисправности, связанные с электрической частью, тоже весьма нередки. Например, подшипник, работающий с люфтом, помимо того, что может повредить корпус стартера, зачастую вызывает обрывы и замыкания обмотки. Сильный износ щеток часто бывает причиной пробоя изоляции. Связано это с тем, что в процессе работы они начинают периодически искрить. Независимо от причин, вышедшую из строя обмотку придется менять.
Ремонту она не поддается.
Существуют и проблемы, не имеющие однозначной классовой принадлежности. Такие поломки часто касаются муфты свободного хода или втягивающего реле. Их симптомами служит медленное вращение шестеренки маховика, либо его полное отсутствие. Первое, что в такой ситуации приходится проверять – сохранность проводки соответствующей электрической цепи. Если с ней все в порядке, велика вероятность, что придется заменять детали, про которые мы говорили чуть выше. Не забудем упомянуть и о повышенном уровне шума, возникающем во время работы стартера. В основном он связан с износом рабочих поверхностей шестеренок, но причиной может быть и некачественное функционирование втягивающего реле, которое нужно или заменить, или подвергнуть дополнительной регулировке.
Подведем итоги
В конце статьи, скажем, что устройство стартера достаточно совершенное. Оно полностью автономно и не подразумевает дополнительных действий от автолюбителя. Профилактические мероприятия, связанные с ним, практически не требуются, разве что нужно следить за состоянием его проводки.
Однако, при малейших отклонениях от правильного алгоритма работы, ремонт требуется проводить незамедлительно. Его откладывание в «долгий ящик» может повлечь более серьезные проблемы, устранение которых обойдется владельцу заметно дороже.
Понимание конструкции автомобильного двигателя с системой остановки/запуска, Часть 2: Стартер
В предыдущей части статьи был представлен контекст и обоснование функции остановки/запуска в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания. В этой части будет рассмотрено его влияние на сам стартер.
В: Для каких автомобилей нужен стартер и почему?
A: Электродвигателям не нужен стартер, так как они сами запускаются и вращаются при подаче питания; таким образом, у полностью электрических транспортных средств его нет. (По иронии судьбы, совершенно другой тип движущей силы, использовавшийся в первых автомобилях — паровой двигатель — также не нуждается во внешнем стартере, а вместо этого начинает движение поршня вверх и вниз, как только давление пара поступает в цилиндр.
Напротив, двигатели внутреннего сгорания, будь то бензиновые, дизельные или другие, нуждаются в энтеральном «толчке», чтобы запустить их, поэтому воздушно-топливная смесь может быть принята в цилиндр (будь то из карбюратора или топливного бака). впрыск), воспламеняются, вызывают внутренний взрыв, а затем побуждают поршень двигаться вверх/вниз внутри цилиндра.
В: Как запускали автомобили до электростартера?
A: До электростартера водителю приходилось буквально «прокручивать» двигатель, быстро и с усилием поворачивая большую рукоятку, вставленную в двигатель спереди автомобиля. Чтобы заставить двигатель провернуться, требовался значительный крутящий момент, и многие водители просто не могли этого сделать; кроме того, количество требуемых усилий увеличивалось по мере того, как двигатели становились больше. Это также опасно, а отдача от кривошипной рукоятки может сломать руку или даже больше. Если двигатель был «неуклюжим» — как это было раньше, — машина не заводилась, и о машине говорили, что она «кривая» (это, как полагают, является источником этого общепринятого английского обозначения для чьего-то «раздраженного» или «ворчливого»).
В: Когда стартеры для автомобилей были разработаны и внедрены в автомобили?
A: Ранние попытки заменить рукоятку включали пружины, пневматические и гидравлические усилители и даже порох в патронах. Чарльз Ф. Кеттеринг разработал электрический стартер в 1910 году и тесно сотрудничал с основателем Cadillac Генри М. Леландом (который уже первым применил электрическое освещение и электрическое зажигание на своих автомобилях), чтобы внедрить это устройство в модель Cadillac 1912 года — важное нововведение, которое сделал вождение доступным для людей всех сил и размеров. В течение десятилетия почти все автомобили оснащались электростартером. Принцип работы электромоторного статера удивительно похож на первую конструкцию. Тем не менее, дизайн был улучшен в бесчисленном количестве мелких и крупных способов, как видимых, так и невидимых.
В: Как работает электростартер двигателей внутреннего сгорания?
В упрощенном виде это «гибкая пластина» или маховик с зубчатым венцом по краю, прикрепленный к концу коленчатого вала двигателя (рис.
1) . На стартере есть шестерня, предназначенная для установки в канавки зубчатого венца (шестерня стартера называется шестерней).
При повороте ключа зажигания или нажатии кнопки пуска на стартер подается питание и электромагнит внутри кузова срабатывает. Это вытолкнет стержень, к которому прикреплена шестерня. Шестерня встречается с маховиком, и стартер крутит. Это раскручивает двигатель, всасывая воздух (а также топливо). Одновременно электричество по проводам свечи зажигания передается на свечи зажигания, воспламеняя топливо в камере сгорания.
Когда двигатель проворачивается, стартер отключается, и электромагнит останавливается. Шток снова втягивается в стартер, выводя шестерню из контакта с маховиком и предотвращая повреждение.
Если ведущая шестерня осталась в контакте с маховиком, возможно, двигатель будет вращать стартер слишком быстро, что приведет к его повреждению.
В: Чем отличается стартер системы «старт-стоп» от системы «старт-стоп»?
Стартер с технологией «старт-стоп» на первый взгляд выглядит так же, но более мощный, быстродействующий и надежный. Кроме того, он часто питается от электрической системы более высокого напряжения с аккумуляторными батареями большего размера.
Некоторые стартеры называются «TS» для «тандемного соленоида» и предназначены для более плавной работы в сценариях, когда двигатель вот-вот остановится. Водитель снова ускоряется, что происходит, когда водитель решил остановиться, но затем решил продолжить движение, например, когда движение неожиданно движется (подробнее об этом в следующей части этой статьи). В этот критический момент управление двигателем может быть «привязано» к остановке, но он все еще крутится. Поэтому, чтобы избежать хруста, один соленоид запускает стартер, чтобы синхронизировать его скорость с двигателем, прежде чем второй плавно включает передачу.
Это очень сложная ситуация — одна из многих, связанных с остановкой/стартом.
В следующей части этой статьи будет рассмотрено влияние операций «стоп/старт» на аккумулятор автомобиля и электрическую подсистему.
Связанные материалы EE World Content
Способны ли энергосистемы управлять беспилотными автомобилями?
Силовые модули снижают нагрузку на двигатели внутреннего сгорания
Сегодня в истории техники: запатентован двигатель внутреннего сгорания
Гибридные электромобили приходят в автогонки
Как двунаправленные преобразователи ускоряют разработку двухаккумуляторных автомобильных систем
Внешние ссылки
Существует много информации о системе «стоп/старт», так как почти все, что связано с автомобилями: это большая отрасль, которая так или иначе затрагивает практически всех. Возможно, из-за того, что система Stop/Start является относительно новой, вопреки традиции, и имеет много технических вопросов и проблем, связанных с водителем, содержание этих сайтов варьируется от личного мнения до технических дискуссий и углубленного технического анализа.
Вот полезные сайты и источники, которые я просмотрел для этой статьи:
- Green Car Reports: «Разве системы старт-стоп не изнашивают стартер вашего автомобиля?»
- Autocar, «Системы «стоп-старт»: есть ли долгосрочное воздействие на двигатель моего автомобиля?»
- CarPro USA, «Знакомство с системами «стоп/старт»
- Вождение, «Как это работает: стартер и технология автоматического старт-стоп»
- Varta (Clarios), «Причины, по которым не работает система старт-стоп»
- Varta (Clarios), «Что такое автоматический старт-стоп и как он работает?»
- Varta (Clarios), «Зачем нужна специальная батарея для автоматической системы старт-стоп?»
- Varta (Clarios), «Старт-стоп»
- Jag Wrangler, «SmartStartStop»
- Правда об автомобилях, «Проблема с системами старт-стоп»
- Best Ride, «Изнашивает ли технология Auto-Stop/Start компоненты двигателя?»
- «Практическое автомобилестроение», «Разрушение мифов: повреждает ли ваш двигатель система «старт-стоп»?»
- NAPA, «Технология «стоп-старт» — плюсы и минусы»
- Idle Smart, «Плюсы и минусы решений для автоматической остановки/запуска двигателя»
- How Stuff Works, «Любите это или ненавидите: технология Stop-Start никуда не делась»
- Википедия, «Система Старт-стоп»
- STMicroelectronics, «Система Старт-Стоп 48 В»
- Daimler, «Под микроскопом: ECO стоп/старт: сложная технология обеспечивает высочайший уровень эффективности»
- Аргоннская национальная лаборатория, «Влияние запуска и перезапуска на пусковые компоненты современных транспортных средств»
- Bosch, «Полная мощность для остановки/запуска»
- How a Car Works, «Как работает система запуска»
- Ваш механик, «Как работает стартер?»
- General Motors, «Электростартеру Cadillac исполнилось 100 лет»
- Elreg Distributors, «Эволюция стартера»
- PR Newswire, «ZMJ и CRCI приобретают бизнес стартеров и генераторов Bosch»
- TechLink, «Улучшенная работа стартера в системах запуска/останова двигателя»
JeepFan, «Как работает Electronic Start Stop ESS на Jeep Wrangler JL
Как проверить работу стартера, не снимая его с автомобиля
Современные автомобили становятся все комфортнее и надежнее.
Аналоговые датчики, кнопки и ручки устаревают в пользу, среди прочего, сенсорных экранов.
Все реже приходится открывать капот и интересоваться, что находится под люком.
Во многих автомобилях двигатель закрыт и почти полностью заполняет моторный отсек.
Что делать, если мы не можем запустить двигатель?
Наиболее распространенной причиной проблем с запуском двигателя является состояние аккумулятора или зажимов, то есть соединения проводов с клеммами аккумулятора.
Если вы пытаетесь запустить двигатель, фары гаснут или сильно тускнеют, а стартер работает неправильно, вы можете быть уверены, что причина в проблеме с аккумулятором.
Иногда достаточно почистить контакты, проверить аккумулятор и зарядить его.
Если вам срочно нужно запустить двигатель, просто используйте дополнительный аккумулятор от другого автомобиля.
Если симптомы неисправности сохраняются после выполнения этих действий, это может указывать на неисправность стартера.
Стартер запускает двигатель внутреннего сгорания.
Наиболее распространенными электростартерами являются двигатели постоянного тока, которые используются для вращения коленчатого вала двигателя и придания ему надлежащей скорости.
Эта скорость позволяет двигателю запуститься самостоятельно.
Стартер потребляет большую часть электроэнергии от аккумуляторной батареи при запуске двигателя.
Состоит из, среди прочего, головки, бендикса (включая предохранительное устройство и основание предохранительного устройства), редуктора, шестерни и ее пружины, крышки редуктора, ротора, статора, щетки -пробка и задняя крышка.
Вся сборка комплектуется соответствующими винтами.
Стартер работает правильно, если параметры его питания правильные.
Если при попытке запуска свет не тускнеет, а стартер плохо «крутит» двигатель, причиной может быть плохое состояние одного из силовых соединений.
Во время пуска от аккумулятора к стартеру течет ток величиной в несколько сотен ампер.
При таком большом токе каждое электрическое соединение, выполненное толстыми проводами, должно быть полностью исправным, так как между аккумулятором и стартером имеется множество соединений, и выход из строя любого из них препятствует правильной работе стартера.
Знаки вопроса, размещенные на электрической схеме между аккумуляторной батареей и стартером, обозначают ключевые точки, которые могут вызвать затруднения при запуске.
Если вы не слышите реакцию стартера при попытке запустить двигатель, это может означать, что на клемме «пуск» стартера (потенциал 50) нет напряжения 12 В для запуска стартера.
Причин для этого может быть много, и доступ к промежуточным элементам зачастую очень затруднен или даже невозможен.
Для определения причины здесь требуются соответствующие инструменты.
Также стоит сделать пробу запуска стартера без всех промежуточных элементов между зажиганием и стартером.
Для такой проверки нам понадобится всего лишь кусок изолированного провода, с помощью которого на короткое время делаем соединение на клеммах пускателя (как на прилагаемой схеме клемм пускателя).