Назначение и устройство стартера – Как устроен автомобильный стартер, принципы работы

Назначение и общее устройство стартера

В подавляющем большинстве современных автомобилей применяется способ пуска двигателя от электродвигателя, который в совокупности с дополнительными устройствами называется стартером. В момент пуска двигателя стартер потребляет энергию от аккумуляторной батареи автомобиля.

Стартер обеспечивает пусковую частоту вращения коленчатого вала, которая для карбюраторных двигателей составляет 40…80 об/мин, а для дизелей – 250 об/мин.

Стартер состоит из электродвигателя постоянного тока, механизмов привода и управления. На автомобильных стартерах применяют четырехполюсные электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения. Недостатком таких двигателей является высокая частота вращения якоря в режиме холостого хода, что приводит к возрастанию центробежных сил, действующих на якорь, и иногда может произойти его разрушение «вразнос».
Для уменьшения частоты вращения в режиме холостого хода применяют электродвигатели смешанного возбуждения, имеющие еще и параллельную обмотку возбуждения.

Привод коленчатого вала от стартера осуществляется посредством шестерни (бендикса), входящей в зацепление с венцом маховика только во время пуска двигателя. Управление приводом стартеров на современных автомобилях осуществляется электромагнитным реле, подвижный сердечник которого через рычаг передает на шестерню осевое усилие, одновременно замыкая контакты цепи питания электродвигателя стартера.

Включение электромагнитного реле производится либо непосредственно выключателем зажигания или выключателем приборов и стартера, либо теми же выключателями через дополнительное (вынесенное) реле стартера.

Общее устройство автомобильного стартера с планетарным редуктором приведено на рис. 1.

***

Требования, предъявляемые к стартеру

Как и к другим механизмам и устройствам автомобилей, к стартеру предъявляются общие требования — минимальные габариты и масса, длительная и надежная работа в режиме штатных нагрузок, а также удобство технического обслуживания и ремонта.

К специфическим требованиям, обусловленным назначением и условиями работы стартера можно отнести следующее:

Стартер должен развивать мощность, достаточную для преодоления моментов сил сопротивления в интервале температур окружающей среды, на который рассчитана эксплуатация машины и ее двигателя. Повышение температуры стартера во время пусковых циклов не должно приводить к изменениям, отрицательно влияющим на его работоспособность. Для различных типов транспортных средств используются стартеры различной мощности. Так, на легковых автомобилях мощность стартера может составлять 1…2.2 кВт; на грузовых – 4…8 кВт; на тракторах – 1,6…4 кВт; на тяжелой дизельной спецтехнике – до 9 кВт и даже более.

Частота вращения якоря электродвигателя стартера должна обеспечивать пусковую частоту коленчатого вала и уверенный пуск двигателя в интервале эксплуатационных температур.

Якорь стартера должен иметь надежный привод к коленчатому валу при пуске двигателя и автоматически отключаться от него после осуществления пуска. Конструкция стартера и зубчатая передача должны обеспечивать надежный ввод шестерни в зацепление и передачу коленчатому валу двигателя вращающего момента.
Шестерня привода стартера не должна самопроизвольно входить в зацепление с венцом маховика. Муфта свободного хода привода должна защищать якорь от механических повреждений после пуска двигателя.

Тяговое реле стартера должно обеспечивать ввод шестерни в зацепление и включение стартера при снижении напряжения на клеммах аккумуляторной батареи до 75% номинального (для 12-вольтовой батареи стартер должен быть работоспособен при напряжении 9 В, для 24-вольтовой — при 18 В) при температуре окружающей среды 20±5 °С.
Контакты тягового реле должны оставаться замкнутыми при снижении напряжения на выводах стартера до 5,4 и 10,8 В при номинальных напряжениях соответственно 12 и 24 В.

Контактные узлы электродвигателя стартера должны выдерживать существенное повышение температуры в момент пуска.

Поскольку стартер обычно располагается вблизи маховика и крепится сбоку на картере двигателя, возможно попадание загрязнений, воды и смазочного материала в корпус стартера, что крайне неблагоприятно отразится на его работе и может привести к отказу. Поэтому стартеры обычно выполняют в защищенном исполнении, а для транспортных средств, рассчитанных на эксплуатацию в сложных дорожных условиях — в герметичном исполнении.

***

Работа стартера

Включение стартера производится поворотом ключа в выключателе зажигания 1 (рис. 2) по часовой стрелке в положение, при котором замыкаются контакты «50» и «30». При этом по обмотке 1 вспомогательного реле 4 включения начинает протекать ток.
Сердечник 3 реле намагничивается и притягивает якорь 5, замыкая контакты 6 и 7, через которые ток идет к обмоткам 10 (удерживающая) и 11 (втягивающая) втягивающего реле 12. При прохождении тока по обмоткам 10 и 11 сердечник 9 намагничивается и втягивает якорь 13.
Соединенный с якорем рычаг 14 поворачивается на оси 15 и вильчатым концом перемещает муфту свободного хода по шлицам вала якоря, вводя размещенную на муфте шестерню в зацепление с зубчатым венцом маховика.

В конце хода якорь с помощью контактного диска 8 замыкает через контакты 19 цепь рабочего тока обмоток стартера. При этом втягивающая обмотка 11 реле закорачивается и сердечник 13 будет удерживаться в рабочем положении только обмоткой 10, а якорь стартера начнет вращаться, обеспечивая пуск двигателя.
Отключение одной из обмоток втягивающего реле позволяет снизить потребляемую этим реле энергию от аккумуляторной батареи, и обеспечить эффективное вращение якоря электродвигателя стартера даже при не полностью заряженной аккумуляторной батарее.

При выключении стартера поворотом ключа в выключателе 21 зажигания против часовой стрелки размыкаются контакты «50» и «30», после чего под действием пружины 2 контакты 6 и 7 размыкаются, и ток перестает поступать на обмотки втягивающего реле. Под действием возвратной пружины якорь втягивающего реле вернется в исходное положение и рычагом 14 выведет муфту 16 с шестерней привода из зацепления с зубчатым венцом маховика.

На легковых автомобилях устанавливают унифицированные стартеры. Так, например, на автомобилях АЗЛК-2141 и ВАЗ-2105 применяют стартеры 35.3708 или СТ221. На автомобилях АЗЛК-21412 и ИЖ-21251 устанавливают унифицированный стартер 421.3708.

В корпусе стартера укреплены винтами четыре стальных полюса, на которые надеты обмотки возбуждения. Три катушки сериесные, соединены последовательно с обмоткой якоря, а четвертая (шунтовая) включена параллельно обмотке якоря.
В остальных стартерах применяют по две сериесные и по две шунтовые катушки. Эти стартеры, как правило, имеют четырехполюсный четырехщеточный электродвигатель постоянного тока со смешанным соединением обмоток возбуждения.

Поскольку через сериесные обмотки при пуске двигателя протекает ток большой силы (до 5000 А), они, как и обмотки якоря, выполнены из медной ленты с большой площадью поперечного сечения. Одна катушка (шунтовая) включается параллельно обмотке якоря. Ее тонкая обмотка рассчитана на ток сравнительно небольшой силы.
Применение смешанного соединения обмоток возбуждения стартера позволяет получить бόльший крутящий момент на валу якоря в начале вращения коленчатого вала и более низкую частоту вращения самого якоря на холостом ходу. Это улучшает условия работы муфты свободного хода привода, уменьшает износ втулок вала якоря и предотвращает его «разнос».

***

Крепление стартера на двигателе

Обычно стартер располагают сбоку картера двигателя, при этом крышка со стороны привода обращена в сторону маховика и входит в специальное отверстие, выполненное на картере сцепления.
Крепление стартера к картеру сцепления осуществляется консольно болтами или шпильками посредством фланца, выполненного на головке со стороны привода. В зависимости от массы стартера крепление может осуществляться двумя или тремя резьбовыми элементами.

Тяжелые стартеры мощностью более 4,4 кВт с диаметром корпуса 130…180 мм устанавливают в углублениях специальных приливов, выполняемых на картере двигателя. К посадочной поверхности прилива двигателя корпус стартера прижимается хомутами из стальных лент или литыми скобами.

Шестерня механизма привода может быть установлена между опорами под крышкой, или консольно за ее пределами. В этом случае в картере сцепления выполняется специальное гнездо с медно-графитовой втулкой, служащей опорой для свободного конца вала якоря стартера.

***

Устройство и работа стартера автомобиля ВАЗ-2109

Стартер 29.3708 автомобиля ВАЗ-2109, устройство которого показано на рис. 3, работает следующим образом.
При пуске двигателя вращение якоря через винтовые шлицы вала 1 и ступицу 35 передается наружному кольцу 34 роликовой обгонной муфты 5.
Три ролика 4 муфты пружинами через плунжеры 38 смещаются в узкую сторону пазов наружного кольца 34 и всегда заклинены, а внутреннее кольцо 37 вращается как одно целое с наружным. При работающем стартере эффект заклинивания усиливается.

Ступица 35 муфты и шестерня 2, перемещаясь рычагом 8 по винтовым шлицам, входят в зацепление с зубчатым венцом маховика, и от вала 1 якоря через шестерню и маховик будет передаваться крутящий момент на коленчатый вал двигателя.

После пуска двигателя, когда электрическая цепь управления отключается, все подвижные части реле и механизмы привода стартера займут исходное положение под действием пружины втягивающего реле и буферной пружины 33.

Если двигатель начнет работать, а стартер не будет выключен, зубчатый венец маховика заставит шестерню вращаться с более высокой частотой, чем вращается наружная муфта 34 со ступицей 35. При этом ролики 4 с помощью пружин сдвинутся по наклонной поверхности пазов в широкую часть и позволят наружному кольцу вращаться свободно, не передавая усилие на вал якоря, что предупреждает поломку стартера.

Если при перемещении привода зуб шестерни стартера совпадает с зубом венца маховика, буферная пружина 33 привода сожмется больше, позволяя рычагу 8 перемещаться дальше и замкнуть электрическую цепь стартера. Когда якорь повернется на некоторый угол, шестерня под действием буферной пружины сразу же войдет в зацепление с венцом маховика.

Учитывая, что при пуске (особенно холодного двигателя) стартер потребляет ток большой силы, продолжительность его включения не должна превышать 5…10 с, а промежуток между включениями должен быть не менее 20…30 с.

Устройство отдельных элементов конструкции стартера рассмотрим на примере стартера 29.9708, применяемого на автомобилях ВАЗ-2109.

Щетки стартера

В электродвигателе стартера используются четыре медно-графитовые щетки 19, установленные в щеткодержателях, прикрепленных к крышке 24. 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 24, т. е. соединены с «массой», и в них вставляются отрицательные щетки. Все щетки прижимаются к коллектору специальными спиральными пружинами.
Форма щеток может быть разнообразной (рис. 4), в соответствии с конструктивными особенностями щеточного и коллекторного узла стартера.

Якорь стартера

Якорь состоит из вала 1 и напрессованных на него сердечника 25 с обмоткой 25 и коллектора 18. Обмотка уложена в пазы сердечника, набранного из тонких пластин электротехнической стали. Концы обмотки выведены на изолированные друг от друга пластины коллектора.
Коллекторы могут выполняться торцовыми (ВАЗ-2109, ЗАЗ-1102, АЗЛК-2141, ВАЗ-2105 и др.), или цилиндрическими (преимущественно, стартеры грузовых автомобилей).
Торцовой коллектор выполняется в виде пластмассового диска с залитыми в него медными пластинами; такая конструкция позволяет уменьшить длину стартера.
Цилиндрические коллекторы выполняются на пластмассовом трубчатом основании. Такая конструкция обеспечивает равномерный износ щеток по длине рабочей поверхности, а также бόльшую поверхность контакта щеток и коллектора.

Вал якоря вращается в двух пористых металлокерамических втулках 21, пропитанных маслом и запрессованных в крышки стартера. Втулки могут быть и медно-графитовыми. В некоторых стартерах (например, ВАЗ-2109) вал якоря стартера имеет только одну опорную втулку в крышке стартера, а вторая опора предусмотрена в картере сцепления.
В стартерах грузовых автомобилей обычно используется три опорных втулки для поддержания якоря – в крышках и промежуточной опоре.

Втягивающее реле

Втягивающее реле 10 устанавливается сверху на корпусе стартера и состоит из корпуса со втягивающей 11 и удерживающей 12 обмотками, крышки 15 с контактными болтами 17 и якоря 9 со штоком 13, сердечником 14 и контактными пластинами.

Крышки стартера

Передняя крышка стартера (иногда ее называют головкой стартера) имеет фланец, которым стартер крепится к картеру сцепления. В этой крышке на валу якоря смонтирован привод стартера. Если крышка является опорой якоря, в ней запрессовывается опорная втулка. Опорная втулка передней крышки изнашивается быстрее, чем втулка задней крышки, поскольку она испытывает бόльшую нагрузку во время работы стартера.

Задняя крышка служит опорой для одного из концов якоря, а также для крепления щеточного узла. Для предотвращения попадания грязи и влаги в стартер задняя крышка закрывается металлическим чехлом с уплотнительной прокладкой.

***

Принцип работы стартера проще понять, просмотрев видеоролик, представленный ниже.

***

Механизм привода стартера

k-a-t.ru

Автомобильный стартер: назначение и устройство

Стартер предназначен для запуска двигателя автомобиля. Он состоит из трех основных частей: электродвигателя постоянного тока, втягивающего реле и приводной шестерни с обгонной муфтой.

Электродвигатели применяются с электромагнитным возбуждением или с возбуждением от постоянных магнитов. Последние более современные. Они компактнее, проще, потребляют меньший ток и имеют большую скорость вращения, но меньший крутящий момент. Поэтому в конструкцию таких стартеров дополнительно вводится редуктор для увеличения крутящего момента. Редуктор – планетарный, состоящий из трех шестерён, вращающихся вокруг центральной шестерни. Конструкция электродвигателя включает в себя ротор (вращающаяся часть) и статор (неподвижная часть). Питание к ротору подводится с помощью скользящих подпружиненых контактов – щеток. Ток, потребляемый стартером при работе, в пределах 100-200 ампер, а при запуске в морозы может достигать 400 – 500 ампер. Вот почему не рекомендуется держать стартер включенным более 10-15 секунд.

Втягивающее реле предназначено для подачи питания на электродвигатель и подвода приводной шестерни к венцу маховика. При повороте ключа зажигания в положение “Старт” на контакты реле подается питание. При этом замыкается цепь питания электродвигателя, а якорь реле через приводной рычаг вводит в зацепление шестерню с венцом маховика. В более современных стартерах втягивающее реле имеет, кроме основной обмотки, еще и удерживающую. Эта дополнительная обмотка предназначена для уменьшения потребляемого стартером тока, так как для удержания реле во включенном состоянии нужен гораздо меньший ток, чем для его пуска.

Обгонная муфта (“бендикс”) предохраняет электродвигатель стартера от поломки после запуска двигателя. Как только частота вращения коленвала превысит частоту вращения стартера, обгонная муфта рассоединяет приводную шестерню и вал электродвигателя.

Содержание статьи

Неисправности стартера

Несколько “вредных советов”, как быстро и эффективно вывести стартер из строя:

1. Наилучший способ – “Классический”. Запустив двигатель, продолжайте удерживать ключ в замке зажигания в положении “Старт”. О правильности своих действий Вы можете судить по характерному визгу, который в предсмертных судорогах издает каждый уважающий себя стартер. Если Вы по природе не садист, то ускорить кончину любимого стартера можно, поддав “газку” и раскрутив мотор до 3000-4000 оборотов. При соотношении числа оборотов маховика и стартера где-то в среднем 1/20 нетрудно подсчитать скорость, с которой бендикс пытается угнаться за маховиком на таких оборотах двигателя. Погоня однозначно заканчивается тем, что сильно вспотевший бендикс перегревается и заклинивает, приближая роковой финал. Заклинивший бендикс тянет за собой либо вал с планетарным редуктором и якорем, либо прямо якорь у безредукторных стартеров. Затем уже бешено вращающийся коллектор якоря за какие-то секунды стирает в порошок остатки щеток, а сам якорь нагревается до синюшного цвета. По ходу дела, бывает, отрываются щеткодержатели, разлетается на мелкие куски пластмассовое кольцо планетарного редуктора и даже лопается корпус стартера! Короче, когда вместо визга стартер начнет издавать невнятное похрюкивание, или из-под капота потянется легкий дымок, процедуру можно считать законченной. На все должно уйти минут пять максимум! Заметим также, что неисправный замок зажигания часто берет на себя руководство этой операцией, особенно на дизельных машинах, где стартеры, как правило, имеют большую мощность, и соответственно, через контакты замка текут значительно большие токи, из-за чего контакты со временем выгорают и залипают.
2. Способ “Экологический”, другие названия: “Экономный”, “Для ленивых”, “Не хочу толкать!”
   Если Вам близка тема экологии, то ничто не мешает Вам прямо сейчас превратить свою машину в электромобиль. Нет бензина в баке? И не надо! Смело врубаем передачу и поворачиваем ключ зажигания! Ура! Едет!!! Этим способом также можно пользоваться, заглохнув в большой луже (ну не мочить же ноги!), заезжая в гараж, в общем, всегда, когда лень, неохота что-либо искать, в чем-либо разбираться, да вообще отрывать теплое место от теплого кресла! Ну что ж! Несколько сот метров так вполне можно одолеть, причем наверняка это будет последняя лебединая песня стартера! Даже если Вы опомнитесь на полпути, после полученных смертельных ран стартер уже не жилец на этом свете. Эксгумация приконченных таким образом стартеров показывает полную идентичность их останков внутренностям агрегатов, забитых “Классическим” способом.
3. Способ “Эфирный” – только для дизелистов. Дизелисты – народ экономный, не каждый будет заправляться зимней соляркой в лютый мороз. Гораздо проще плеснуть эфирчику куда надо – и вот, вроде и завелась! Только что за подозрительный шум теперь из стартера? Ба! Да бендиксу крантец! Ой, да и корпус стартера треснул? А-а:, ну была какая-то детонация при запуске: ну при чем тут это? А при том, что при неправильной регулировке ТНВД, использовании “разжижителей” вроде эфира, в момент пуска двигателя возможна детонация из-за более раннего воспламенения смеси, и из-за которой венец маховика может совершать обратные удары по бендиксу. Как известно, компрессия в дизельных моторах где-то раза в три в среднем больше, чем у бензиновых, соответственно, в три раза большие перегрузки испытывает и стартер при запуске. Но если при детонации стартер ещё и получает “по зубам”, то тут уж никакого здоровья не хватит – стартер отправляется в нокаут. Ломается не только бендикс, часто не выдерживает перегрузок передняя часть стартера (маска), и даже ломается стальной вал якоря! Дизелисты! Пункты приема металлолома ждут Вас!
4. Способ “Лужа”. Старый надежный способ, проверенный многими поколениями тех упрямцев, которые считают, что автомобиль должен ездить в любую погоду по любым дорогам. Ну что же, холодный душ для стартера и затем его прогрев – это хорошая закалка для настоящего стартера. Жаль только, что многие из них после этого начинают “чихать”, “кашлять”, многих неожиданно “бьет паралич” и они просто заклинивают, так как зачастую якорь просто намертво ржавеет вместе со статором. Может его тогда просто снять и утопить, как Герасим Му-му? Способ очень рекомендуем владельцам автомобилей с автоматической коробкой, особенно для всяких “джипов” и прочих “поддорожников”, которые наивно полагают, что “внедорожник” это комфортабельная амфибия. Зато Вы здорово укрепите мышцы спины и плечевого пояса, выталкивая свой заглохший тарантас из болотистого леса или небольшого брода! (Остается, правда, догадываться, а как туда заберется эвакуатор? Таскать на веревке машину с автоматической коробкой оч-чень даже не рекомендуется!!!) “Мокрый стартер – залог здоровья”, – вот что теперь станет Вашим девизом при пеших прогулках, которые непременно наступят на время ремонта стартера, или поиска нового.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

avtonov.info

Стартёр. Назначение, устройство и принцип работы

Творческий проект по технологии

«Стартёр. Назначение, устройство и принцип работы»

2010 г.

Проблема:

На уроке технологии мы изучаем различные узлы и детали машин и тракторов, но некоторые детали не удаётся изучить более подробно. Поэтому мы решили более подробно рассмотреть такую деталь, как стартёр. Мы решили найти данные об устройстве и работе стартера, а также о его эксплуатации, возможных неполадках и их устранении

Цели:

Нужно найти подробную информацию о строении, работе, эксплуатации, возможных неполадках в стартёре, а также сделать демонстрационный стенд, показывающий внутреннее строение стартёра, и приложить к информации подробные чертежи.

Задачи:

1. Найти информацию

2. Вставить подробные чертежи

3. Сделать наглядный стенд

Современность.

Тема этого проекта довольно современна, так как стартёр используется почти во всех машинах и тракторах. И без него трудно было бы стронуться с места. Машинами и тракторами пользуется большое количество людей, поэтому нужно знать и представлять устройство и строение стартёра, а так же знать принцип его действия и возможные неполадки, которые могут произойти со стартёром.

Теоретические сведения.

Стартеры

Современные пусковые устройства легко запускаются одним поворотом ключа в замке зажигания. Но за каждым элементом процесса пуска скрывается целый ряд сложных технических операций – от запуска стартера, контроля зацепления шестерни привода стартера и зубчатого венца маховика и до схемы блокировки, служащей для того, чтобы стартер не запускался при работающем двигателе.

Все компоненты стартера должны быть тщательно подобраны, чтобы слаженно и долговременно работать и выдерживать огромное число запусков двигателя. У легкового автомобиля при движении по городу и пробеге около 15000 км это около 2000 запусков двигателя в год.

Принцип действия.

Двигатель внутреннего сгорания начинает самостоятельно работать при условии, что его коленчатый вал вращается с определенной (пусковой) частотой, при которой обеспечивается нормальное протекание процессов смесеобразования, воспламенения и сгорания топлива.

Пусковая частота вращения бензиновых двигателей составляет 40-50 об/мин. У дизелей необходимо вращать коленчатый вал с большей частотой (100-250 об/мин), так как при медленном вращении сжимаемый воздух не нагревается до необходимой температуры и топливо, впрыснутое в камеру сгорания, не воспламеняется. Эти частоты вращения взяты для примера при плюсовой температуре окружающего воздуха. При минусовых температурах скорость вращения необходима большая.

Стартер — устройство, обеспечивающее вращение коленчатого вала с пусковой частотой. При прокручивании двигателя стартер должен преодолеть момент сопротивления, создаваемый силами трения и компрессией, а при включении — и момент инерции вращающихся частей двигателя. Составляющие, которые определяют развиваемый стартером крутящий момент, зависят от объема и конструкций двигателя, числа цилиндров, степени сжатия, вязкости масла и частоты вращения.

Стартер состоит из электродвигателя постоянного тока, механизма привода и механизма управления. Конструкция электродвигателей почти одинакова у всех стартеров. Статоры стартеров изготовляются либо из постоянных магнитов четырех или шестиполюсными(нового образца), либо последовательного возбуждения четырехполюсными обмотками. Для уменьшения частоты вращения якоря в режиме холостого хода применяют электродвигатели смешанного возбуждения. Передача крутящего момента от стартера к коленчатому валу осуществляется через шестерню, находящуюся в зацеплении с зубчатым венцом маховика. Для увеличения крутящего момента на коленчатом валу применяется понижающая передача с передаточным числом 10-15. Шестерня стартера должна находиться в зацеплении с зубчатым венцом только во время пуска двигателя. Для этого шестерня и вал электродвигателя снабжены шлицами, которые допускают осевое перемещение шестерни по валу для сцепления и расцепления ее с зубчатым венцом маховика. Перемещение шестерни в современных стартерах осуществляется электромагнитным реле, подвижной сердечник которого через рычаг передает на шестерню осевое усилие. Работой электромагнитного реле управляет водитель через замок зажигания и разгрузочное реле. После пуска частота вращения коленчатого вала достигает 1000 об/мин. Если при этом вращение будет передаваться на якорь стартера, его частота вращения повысится до 10000-15000 об/мин.

Даже при кратковременном увеличении частоты вращения якоря до такой величины (пока водитель не отключит стартер) возможен разнос якоря. Для предохранения якоря стартера от разноса усилие от вала якоря к шестерне привода у большинства стартеров передается через муфту свободного хода (бендикс). Муфта обеспечивает передачу крутящего момента только в одном направлении — от вала якоря к маховику.

На автомобилях применяют стартеры с электромагнитным включением и дистанционным управлением. Принцип работы стартера заключается в следующем: При замыкании контактов замка зажигания по втягивающей обмотке электромагнита протекает ток, плунжер электромагнита втягивается и включается удерживающая обмотка электромагнита. Плунжер электромагнита и соединенный с ним рычаг (вилка) перемещает шестерню бендикса. Одновременно плунжер давит на пластину, которая в момент ввода шестерни в зацепление с венцом маховика замыкает контакты. Ток через замкнутые контакты поступает в обмотку электродвигателя, и якорь начинает вращаться.

Устройство стартёра.

Схема включения –

СТАРТЁРА.

После пуска двигателя водитель с помощью замка зажигания разрывает цепь 50 обмотки электромагнита. Под действием пружины размыкаются контакты электромагнита, и шестерня бендикса возвращается в исходное положение

Возможные неполадки.

Изготовление стенда.

Банк идей:

Для наглядного представления устройства Стартёра нужно изготовить стенд, представляющий из себя стартёр в разрезе.

Для наилучшего просмотра внутреннего строения стартёра нужно произвести разрез в определенном месте.

Выбор места разреза:

1

2 Этот разрез позволяет увидеть якорь и его строение.

3 Такой разрез позволит нам увидеть бендикс, вилку, якорь, щетки и щеткодержатель стартёра, так как проходит по всей длине стартёра.

Выбор подходящего варианта:

Первый и второй варианты не позволяют увидеть все строение стартёра, а лишь отдельные его части.

Поэтому мы выбрали третий вариант разреза, так как он показывает всё внутреннее строение стартера, от щеткодержателя до бендикса.

Инструменты и материалы:

1. Ножовка по железу

Правила безопасности во время работы.

1. Работать спецодежде и в очках.

2. Работать в перчатках

3. Работать в специально отведённом месте

Технология изготовления.

Сделаем сквозной разрез корпуса стартёра вдоль якоря.

Контроль качества.

Края распилов недолжны быть острыми.

Деталь должна быть целой.

Экологическое обоснование.

Никакого вреда экологии не будет нанесено.

Экономическое обоснование.

Этот проект имеет низкую себестоимость.

1. Пилка для ножовки – 5р

2. Краска в принторе – 2р

3. бумага – 3р

4. Стартёр – 0р (Он шел на выброс, поэтому достался нам бесплатно)

Всего: 10р

Реклама.

Этот проект очень полезен, так как помогает узнать строение и принцип действия стартера. Проект имеет небольшой объем, поэтому его чтение не займёт много времени, но он охватывает большое количество тем и имеет наглядный стенд, что помогает лучше понять строение стартера.

Список литературы:

1. Яндекс википедия

2. УАЗ 2103 пособие по устройсву

mirznanii.com

Назначение, особенности устройства и принцип работы стартера автомобиля

Как известно, для запуска двигателя автомобиля нужно несколько раз провернуть коленчатый вал. На первых машинах этим занимались вручную. Но сейчас все автомобили оснащены стартерами, которые позволяют вращать вал без каких-либо усилий. Водителю требуется лишь вставить ключ в замок и провернуть его в третье положение. Далее мотор без проблем запустится. Что являет собой данный элемент, каково назначение и принцип работы стартера? Об этом мы поговорим в нашей сегодняшней статье.

Назначение

За счет оборотов коленвала двигатель вырабатывает энергию, необходимую для движения автомобиля. Но проблема в том, что в неподвижном состоянии мотор не может выдавать какой-либо энергии.

Отсюда возникает вопрос о его запуске. С этой целью и был придуман стартер. Принцип работы его рассмотрим немного позже. Данный элемент способен раскрутить вал при помощи электродвигателя и внешнего источника питания. В качестве последнего используется аккумуляторная батарея. В зависимости от модели и типа автомобиля мощность стартера может быть разной. Но для большинства легковых машин достаточно 3-киловатного электродвигателя.

Устройство

В конструкцию данного элемента входит несколько деталей:

• Якорь стартера. Изготавливается из легированной стали. На нем запрессовываются коллекторные пластины, а также сердечник.
• Втягивающее реле стартера. Принцип работы его предельно прост. Реле служит для подачи питания на электрический двигатель в случае поворота ключа зажигания. Также реле выталкивает обгонную муфту. В конструкции элемента присутствует подвижная перемычка и силовые контакты.
• Обгонная муфта (в простонародье – «бендикс»). Являет собой роликовый механизм, что передает через шестерню зацепления крутящий момент на венец маховика.
• Щетки. Служат для подачи тока на пластины якоря стартера. Благодаря щеткам возрастает мощность электрического двигателя в момент его зацепления с маховиком.
• Корпус. Именно в нем объединены все вышеперечисленные элементы. Обычно корпус имеет цилиндрическую форму. Внутри его также находится сердечник и обмотка возбуждения.

Подобную конструкцию имеют все современные стартеры. Отличия могут быть лишь минимальными. Так, на автомобилях с автоматической коробкой стартер оснащается удерживающими обмотками. Они служат для того, чтобы машина не завелась на «драйве» и других режимах, кроме «нейтрали».

Типы

Различают несколько типов механизмов:

• С редуктором.
• Без него.

Принцип работы стартера последнего типа заключается в непосредственном контакте с вращающейся шестерней. Основной плюс такой конструкции – высокая ремонтопригодность и стойкость к повышенным нагрузкам.

Но на большинстве автомобилей устанавливается элемент с редуктором. Принцип работы стартера такого типа будет рассмотрен далее. По сравнению со своим аналогом, редукторный элемент имеет более высокий КПД, потребляет меньше тока, обладает малыми размерами и сохраняет высокие эксплуатационные характеристики на протяжении всего периода работы.

Принцип работы

Поскольку данный элемент работает от аккумулятора, обязательным условием для его запуска является наличие в сети напряжения 12В и выше. Как правило, при запуске стартера напряжение «проседает» на 1-1,5В, что весьма существенно. В связи с этим не рекомендуется долго крутить стартер (более пяти секунд), поскольку можно запросто разрядить аккумулятор. Принцип работы стартера автомобиля довольно простой. Сперва водитель помещает ключ в замок и проворачивает его в крайнее положение. Так он запустит систему зажигания. Для запуска стартера требуется провернуть ключ еще раз. В это время контакты замкнутся, и напряжение перейдет через реле на втягивающую обмотку. Само реле может издавать характерный щелчок. Это говорит о том, что контакты замкнулись.

Далее якорь втягивающего элемента передвигается внутри корпуса, тем самым выдвигая бендикс и вводя его в зацепление с венцом маховика. Когда якорь достигает конечной точки, происходит замыкание контактов. Напряжение поступает на обмотку электромотора стартера. Все это приводит к вращению маховика двигателя. Одновременно с ним вращается и сам коленчатый вал мотора. В сами цилиндры начинает поступать горючая смесь, и загораются свечи. Таким образом мотор приводится в действие.

После того как скорость вращения маховика превысила частоту вращения вала стартера, из зацепления выходит бендикс. Он, благодаря возвратной пружине, устанавливается в исходное положение. Одновременно с этим ключ в замке возвращается в исходное положение. Прекращается подача электроэнергии на стартер.

Таким образом, принцип работы стартера (ВАЗа в том числе) направлен на кратковременное вращение маховика, благодаря чему производится запуск ДВС. Элемент прекращает свою работу, как только мотор успешно завелся.

Что будет, если не выключить стартер на работающем двигателе?

Зачастую такие проблемы наблюдаются при вышедшей из строя возвратной пружине. Если стартер будет продолжать вращаться с маховиком, вы услышите характерный громкий скрежет. Он происходит потому, что скорость вращения венца не совпадает с той, что выдает шестерня стартера (разница в 2 и более раза). Такое может случаться и из-за сломанного замка зажигания.

Отметим, что подобный процесс очень вреден для шестерен и для стартера в целом. Даже кратковременный хруст может повлечь серьёзные проблемы с электродвигателем.

Требования к стартеру

Данный механизм должен соответствовать нескольким требованиям:

• Надежность. Подразумевается отсутствие поломок в ближайшие 60-80 тысяч километров пробега).
• Возможность запуска в условиях низких температур. Очень часто стартер плохо крутит при температуре -20 и ниже. Но обычно виной тому является холодный электролит в АКБ. Чтобы его разогреть, перед запуском рекомендуется пару раз «поморгать» дальним светом.
• Способность механизма к многоразовому запуску в течение короткого периода времени.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой являет стартер, его принцип работы. Как видите, это неотъемлемый элемент любого современного автомобиля. Если он выйдет из строя, запустить мотор можно будет лишь «с толкача» (а на машинах с АКПП – и вовсе невозможно). Поэтому нужно следить за его состоянием и не игнорировать поломки.

fb.ru

Техническая информация о стартере и генераторе. О ремонте стартера и ремонте генератора.

Предназначение стартера

Стартер – устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую для запуска двигателя. По сути – стартер это электромотор постоянного тока с механическим приводом. Работает стартер следующим образом, при повороте ключа зажигания, либо нажатия кнопки START питание от аккумулятора поступит на клемму втягивающего реле (обычно она обозначается «50»), замыкаются втягивающая и удерживающая катушки реле перемещая сердечник, который через рычаг («вилку») выталкивает бендикс и последний входит в зацепление с маховиком двигателя, когда бендикс доходит до конца, — сердечник замыкает накоротко втягивающую обмотку реле, и фиксируется только удерживающей обмоткой, в то же время замыкаются контакты электромотора, и якорь вращаясь через бендикс начинает раскручивать маховик двигателя.

Устройство стартера

По закону магнитной индукции если через рамку из токопроводящего материала, находящуюся в магнитном поле пропустить ток, — рамка начинает вращаться. В случае со стартером «рамкой» является якорь (ротор), который вращается в магнитном поле, образованном статорной обмоткой или постоянными магнитами, ток к якорю подводится через скользящий контакт исполненный в виде щеточного узла и коллектора. Одна пара щеток крепится к массе стартера, вторая пара к «+» АКБ через втягивающее реле. Втягивающее реле состоит из 2-х катушек, втягивающей и удерживающей. Для втягивания сердечника необходимо относительно большое усилие, поэтому задействуются обе катушки, в то же время в статическом состоянии достаточной одной удерживающей обмотки, которая соответственно потребляет меньше тока.

Бендикс в стартере необходим для зацепления вала якоря и маховика, жесткая сцепка невозможна, по причине того, что маховик в момент пуска начинает превышать обороты стартера, и при жесткой сцепке якорь будет вращаться со скоростью двигателя, что неминуемо приведет к его повреждению под воздействием центробежной силы. Конструкцию бендиксов можно условно разделить на 3 группы. Роликовые муфты – наиболее часто встречающаяся конструкция бендикса. Принцип действия основан на заклинивании зубчатки относительно обоймы при вращении в одном направлении и свободном ходе при противоположном вращении.

Вторая группа бендиксов – это так называемые «трещетки», принцип действия построен на храповом механизме, наиболее часто такие бендиксы применяются на стартерах производства DELCO REMY USA серий 42-50МТ. Стартера этих серий имеют мощность 7-11КВТ, поэтому применение более прочных конструкций подобных бендиксов наиболее оправдано. Третья группа бендиксов – приводы, зацепление которых основано на фрикционном сцеплении пакета пластин. Применяются в стартерах BOSCH серий 0001 410…, 0001 416 …, 0001 417 … и т.д. от грузовых автомобилей.

Конструкции стартеров

Основное различие в конструкции стартеров – тип передачи крутящего момента с вала якоря на бендикс. Здесь подразделяются прямоточные «классические» стартера, где бендикс установлен непосредственно на валу якоря, и редукторные стартера, где между якорем и бендиксом находится зубчатая передача. Редукторные стартера позволяют при тех же массо-габаритных показателяхи при том же потреблении тока развивать больший крутящий момент по отношению к прямоточным. Чаше встречаются стартера с планетарными редукторами, что позволяет не увеличивать габаритов стартера, по сравнению со смещенным редуктором. В планетарных редукторах стартеров малой мощности применяются пластмассовые планетарные кольца, что в некоторой степени снижает ресурс стартера. В то же время стартера с планетарным редуктором относительно дешевы в производстве и ремонте.

eksin-retail.ru

устройство, схема и назначение » АвтоНоватор

В отличие от других видов двигателей, двигатель внутреннего сгорания не может быть запущен мгновенно. Сперва нужно привести в движение его детали и механизмы, сформировать требуемое давление в цилиндрах, активировать работу электрооборудования и системы питания. Эти задачи выполняет электрический стартер – он вращает маховик, который, в свою очередь, приводит в движение коленчатый вал двигателя. В статье мы расскажем, на чём основан принцип работы стартера, и из чего состоит это устройство.

Устройство

Стартер выглядит как два соединённых цилиндра и, как правило, крепится к картеру двигателя двумя болтами. Отвинтив их и отсоединив клеммы проводов, можно легко снять деталь с автомобиля. В цилиндре меньшего размера расположены:

• Контактный пятак, замыкающий электрическую цепь стартера;
• Втягивающее реле, приводящее в движение шток вилки;
• Верхняя часть вилки стартера, шарнирно соединённая со штоком реле.

В цилиндре большего размера находятся компоненты электродвигателя и механические детали, а именно:

• Подшипник качения или втулка – необходимы для фиксации вала шестерни;
• Шестерня бендикса, передающая крутящий момент от электродвигателя к зубчатому венцу маховика;
• Собственно бендикс, роликово-пружинная муфта, необходимая для соединения и разъединения стартера с маховиком;
• Обмотка статора, формирующая электромагнитное поле, в котором вращается якорь;
• Якорь, играющий роль ротора электродвигателя;
• Щёточный узел с щётками, передающими ток обмотке якоря.

Автомобильный стартер, по своей сути, является электродвигателем, поэтому основными его компонентами являются ротор и статор

Во внешнем строении стартера выделяют корпус электродвигателя с капюшоном шестерни и корпус втягивающего реле с контактными болтами.

Как работает стартер

Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток поступает на обмотку втягивающего реле, которое приводит в движение контактный пятак и вилку. Пятак замыкает основную цепь стартера, пуская ток в щёточные узлы и в обмотку статора, а вилка воздействует на бендикс, соединяя его шестерню с зубчатым венцом маховика. Якорь начинает вращаться, передавая через бендикс крутящий момент на КШМ двигателя внутреннего сгорания.

При повороте ключа в замке зажигания на контакт втягивающего реле подаётся напряжение

В момент пуска ДВС горючая смесь воспламеняется в цилиндрах, толкая их и вращая коленвал. Крутящий момент на маховике многократно возрастает, равно как и частота вращения шестерни бендикса – этому способствует большое передаточное число. Бендикс отключается, предохраняя стартер от перегрузки. На этом функция стартера выполнена, и водитель отпускает ключ, отключая втягивающее реле, а значит – и стартер.

Схема работы стартера: 1 — аккумулятор; 2 — генератор; 3 — стартер; 4 — замок зажигания

Видео: электродвигатель в автомобиле

Электрический стартер является одной из ключевых деталей автомобиля. До его изобретения машины запускали раскручивая коленвал вручную или просто толкая автомобиль со включённой передачей. Стоит ли говорить, насколько это было сложно и неудобно? Поэтому важно не забывать о стартере во время диагностики и обслуживания автомобиля – тогда устройство будет работать долго и эффективно.

carnovato.ru