Стартер, его устройство и назначение

Стартер обеспечивает пусковую частоту вращения коленчатого вала двигателя, которая для карбюраторных двигателей составляет 40-80, а для дизелей –250мин^-1.

Стартер состоит из электродвигателя постоянного тока, механизмов привода и управления.

В корпусе стартера укреплены винтами четыре стальных полюса, на которые надеты катушки обмотки возбуждения. Три катушки сериесные, соединены последовательно с обмоткой якоря, а четвертая (шунтовая) включена параллельно обмотки якоря. Возможно также применение двух сериесных и двух шунтовых катушек. Сериесные обмотки выполнены из медной ленты с большой площадью поперечного сечения. Шунтовая катушка имеет тонкую обмотку.

Якорь стартера состоит из вала и напрессованных на него сердечника с обмоткой и коллектора. Обмотка уложена в пазы сердечника, набранного из тонких пластин электротехнической стали. Концы обмотки выведены на изолированные друг от друга пластины коллектора. Коллекторы стартеров торцовые, выполнены в виде пластмассового диска, с залитыми в нем медными пластинами. Такой коллектор позволяет уменьшить длину и массу стартера, а также способствует более длительной работе щеточного узла.

Вал якоря вращается в двух пористых металлокерамических втулках, пропитанных маслом и запрессованных в крышки стартера.

Четыре медно-графитовые щетки установлены в щеткодержателях, прикрепленных в крышке. К двум щеткодержателям положительных щеток, изолированным от крышки пластмассовыми пластинами, присоединяются выводы сериесных катушек. Другие два щеткодержателя, к одному из которых присоединен вывод шунтовой катушки, приклепаны к крышке, т.е. соединены с «массой», и в них вставляются отрицательные щетки. Все щетки прижимаются к коллектору спиральными пружинами.

Втягивающее реле устанавливается сверху на корпусе стартера и состоит из корпуса со втягивающей и удерживающей обмотками, крышки с контактными болтами и якоря со штоком, сердечником и контактными пластинами.

Передняя крышка стартера имеет фланец, которым стартер крепится к картеру сцепления. В этой крышке на валу якоря смонтирован привод стартера.

Принцип работы стартера

Включение стартера производится поворотом ключа в выключателе зажигания по часовой стрелке в положение, при котором замыкаются его контакты. При этом по обмотке вспомогательного реле включения начинает протекать ток. Сердечник реле намагничивается и притягивает якорь, замыкая контакты, через которые ток идет к обмоткам втягивающего реле. При прохождении тока по обмоткам сердечник намагничивается и втягивает якорь реле. Соединенный с якорем рычаг поворачивается на оси и вильчатым концом перемещает муфту свободного хода по шлицам вала якоря генератора, вводя в размещенную на муфте шестерню зацепления с зубчатым венцом маховика. В конце хода якорь с помощью контактного диска замыкает цепь рабочего тока обмоток стартера. При этом втягивающая обмотка реле закорачивается и сердечник будет удерживаться в рабочем положении только одной обмоткой, а якорь стартера начнет вращаться, обеспечивая пуск двигателя.

При выключении стартера поворотом ключа в выключателе зажигания против часовой стрелки контакты стартера размыкаются и ток перестает поступать на обмотки втягивающего реле. Под действием возвратной пружины якорь втягивающего реле вернется в исходное положение и рычагом выведет муфту из зацепления с зубчатым венцом маховика.

Механизм привода стартера

По типу и принципу работы механизма привода стартер можно разделить на следующие группы:

1. с принудительным механическим или электромеханическим перемещением шестерни привода;

2. с принудительным электромеханическим вводом шестерни в зацепление с венцом маховика и самовыключением шестерни после пуска двигателя;

3. с инерционным перемещением шестерни;

4. с электромагнитным вводом шестерни зацепление путем перемещения якоря.

На отечественных автомобилях применяются стартеры с принудительным вводом шестерни зацепления. Для предотвращения «разноса» якоря после пуска двигателя на валу стартера устанавливают муфту свободного входа, которая передает усилия от якоря к шестерне и проскальзывает, когда шестерня вращается с маховиком двигателя.

Приводные механизмы стартера с принудительным перемещением шестерни имеют роликовые, фрикционные или храповые муфты свободного хода, которые передают вращающий момент от вала стартера к коленчатому валу двигателя во время пуска и, работая в режиме обгона, автоматически разъединяют стартер и двигатель после пуска.

Механизм привода стартера включает в себя пластмассовый рычаг с буферной пружиной и обгонную роликовую муфту с шестерней. Муфта обеспечивает передачу вращающего момента от стартера к венцу маховика при пуске двигателя и отсоединения шестерни стартера от маховика после пуска двигателя.

Шестерня стартера должна находится в зацеплении с зубчатым венцом маховика двигателя только во время пуска двигателя. Для этого шестерня снабжена внутренними, а вал электродвигателя внешними шлицами, которые допускают осевое перемещение шестерни по валу для сцепления и расцепления её с зубчатым венцом маховика.

В современных стартерах применяются роликовые и храповые муфты свободного хода. Механизм привода стартера с храповой муфтой свободного хода обеспечивает более полное разъединение вала электродвигателя и коленчатого вала двигателя при значительно меньших нагрузках на силовые элементы муфты.

Преимуществом храповой муфты свободного хода по сравнению с роликовыми муфтами также являются высокая надежность, ремонтопригодность и возможность передачи большого вращающего момента при сравнительно небольших габаритных размерах.