Электрическая схема стартера автомобиля – : ,

принцип работы, схема и особенности

Прежде чем проводить ремонт электрооборудования, необходимо узнать конструкцию всех наиболее важных компонентов. Каждый водитель должен знать устройство стартера автомобиля, так как это один из наиболее уязвимых элементов конструкции. Стартер необходим для того, чтобы облегчить запуск двигателя внутреннего сгорания. Используется как на бензиновых, так и на дизельных моторах.

Но запустить двигатель можно и при помощи силы мышц, электрического мотора либо же агрегатом на пневматике. В легковых автомобилях чаще всего можно встретить запуск двигателя, осуществляемый при помощи электрического стартера. В качестве источника питания используется аккумуляторная батарея.

Какие бывают стартеры?

Из общей массы этих механизмов можно выделить две большие группы: редукторные и безредукторные. Как происходит работа, а также внутреннее устройство, понятно из самого названия. Если внутри электродвигателя нет редуктора, то такой стартер способен развить небольшую частоту вращения. Наличие планетарного редуктора позволяет достичь большей скорости ротора. При этом непосредственно электродвигатель может иметь сравнительно небольшую мощность, но ее хватит для раскручивания коленчатого вала мотора.

Но имеется один большой недостаток у таких механизмов – надежность крайне низкая, могут очень быстро износиться и выйти из строя. Но не стоит думать, что безредукторные стартеры отличаются большим ресурсом. Они тоже выходят из строя, да еще и обладают одним весомым недостатком – при слабом заряде батареи не способны раскрутить коленчатый вал.

Основные компоненты стартера

По сути, устройство стартера автомобиля, схема его подключения к бортовой сети, одинаковы практически у любого производителя. Независимо от того, в какой стране изготовлен автомобиль и по каким стандартам. Отличаться устройства могут только лишь вариантом исполнения, качеством изделий, но общая конструкция будет однотипна. Можно выделить несколько основных компонентов:

1. Ротор – подвижная часть стартера автомобиля. На нём имеется обмотка, на которую подается электрический ток.
2. Статор является неподвижной частью. Некоторые производители электродвигателей в целях экономии устанавливают постоянные магниты. Но это делать неразумно, так как значительно снижается мощность электрического двигателя.

Обычно такая конструкция используется в редукторных стартерах. Без дополнительных шестерен электродвигатель не способен развить крутящий момент, необходимый для вращения коленчатого вала. В таких механизмах есть и преимущества, и довольно существенные недостатки. Главный плюс – это то, что при запуске двигателя стартер потребляет очень маленький ток. Но конструкция узла намного сложнее.

Бендикс и обгонная муфта

Это два компонента, которые смонтированы на роторе стартера. Они необходимы для того, чтобы передавать крутящий момент от ротора стартера к венцу маховика. Причём шестерня, которая находится на обгонной муфте, может вращаться только лишь в одном направлении. Поэтому при диагностике данного механизма необходимо просто попробовать прокрутить шестерню в обе стороны.

В верхней части корпуса стартера устанавливается втягивающее реле, которое выполняет функцию силового контакта и позволяет переместить обгонную муфту с шестерней по оси ротора, чтобы она вошла в зацепление с венцом маховика. Вилка, с помощью которой перемещается шестерня, изготавливается из пластика или металлических пластин.

Как работает стартер?

А теперь нужно поговорить о том, как же приводит во вращение коленчатый вал стартер автомобиля. Устройство, принцип работы этого механизма просты, но существует несколько нюансов, которые влияют на нормальное функционирование. Когда поворачивается ключ в замке зажигания, на управляющий контакт втягивающего реле производится подача напряжения. При этом у втягивающего якорь перемещается, шестерня бендикса вводится в зацепление с маховиком.

Также втягивающее реле замыкает силовые контакты и подает напряжение питания на обмотки электродвигателя. Как только положение ключа изменится, отключится питание от управляющего вывода тягового реле. При этом пружина, которая находится внутри реле, отбросит якорь, и разомкнутся силовые контакты. В это же время бендикс выйдет из зацепления с маховиком.

Втягивающее реле

Чтобы уменьшить ток потребления, реле изготавливают с использованием схемы, в которой применяется две обмотки. Первая работает только в начальный момент времени включения, чтобы сердечник втягивающего реле полностью сжал пружину и замкнул контакты.

Вторая обмотка, изготовленная из тонкого провода, называется удерживающей. Ее назначение заключается в том, чтобы удержать сердечник в выжатом положении. Особенность схемы подключения обмоток:

1. У каждой из катушек имеется два вывода. Один из них соединен с управляющим выводом втягивающего реле.
2. На удерживающей катушке второй вывод соединен с массой.

Удерживающая катушка соединена с массой и положительным выводом. И ток через неё проходит, но только в случае, когда в замке зажигания ключ повёрнут в крайнее положение «Старт». На втягивающей катушке второй контакт подключён к положительному выводу электродвигателя стартера автомобиля. Схема и виды приведены на рисунках.

При подаче напряжения на втягивающее он, пройдя по катушкам статора и ротора, подключается к минусу питания. При этом ток перестанет идти через втягивающую катушку. В этом случае работать будет только удерживающая обмотка. При помощи этих двух обмоток можно достичь очень большого усилия для стягивания сердечника, а также значительно уменьшить ток, необходимый для удержания.

Втулки и щетки

Это два компонента, которые очень сильно влияют на нормальное функционирование электродвигателя. По щеткам передаётся плюс питания, а по втулкам проходит минус на роторную обмотку. При разборке стартера необходимо особое внимание уделять состоянию этих компонентов.

Если имеется выработка втулок, их необходимо заменить. При чрезмерном износе щеточного узла эксплуатация стартера нежелательна. Одновременно с этим нужно проверить состояние ламелей на роторе. При необходимости следует их очистить от загрязнений. Но перед началом работ внимательно изучите устройство стартера автомобиля, чтобы максимально эффективно провести ремонт.

fb.ru

Схема подключения стартера ВАЗ | 2 Схемы

На автомобилях ВАЗ применяются стартеры, представляющие собой электродвигатель постоянного тока с электромагнитным двухобмоточным тяговым реле и роликовой муфтой свободного хода (обгонной муфтой). Стартеры служат для обеспечения минимальной частоты вращения коленчатого вала, необходимой для запуска двигателя. Питание стартера в режиме пуска осуществляется от аккумуляторной батареи.

Реле стартера имеет подключение к цепному питанию, тем самым замыкая и размыкая цепь, в зависимости от того, с какой скоростью вращается коленвал. На всех автомобилях устройство стартеров одинаковое, отличия лишь незначительные конструктивные. Если вы разбираетесь, как работает стартер в одном автомобиле, то без затруднений разберетесь и в другом.

Чтобы поломка стартера не застала врасплох, рассмотрим, как заменить его самостоятельно. Но прежде почитайте теорию и изучите все варианты схем подключения стартера на разные модели авто ВАЗ, собранные редакцией 2

Схемы.ру по знакомым автоэлектрикам.

Схема соединений стартера ВАЗ 2101

1. стартер;
2. удерживающая обмотка тягового реле;
3. выключатель зажигания;
4. генератор VAZ 2101;
5. блок предохранителей;
6. втягивающая обмотка тягового реле;
7. аккумуляторная батарея.

При обычных нагрузках ток вырабатываемый стартером составляет 150 А. Когда возникают большие нагрузки, например, зимой, возникающий ток может достигнуть 500 А. Это серьезное испытание для этого электроагрегата, поэтому не рекомендуется держать ключ на запуске дольше 10 секунд, а повторные попытки запуска надо делать с перерывом не менее минуты.

Схема соединений стартера на 2105

1. генератор;
2. аккумуляторная батарея;
3. шунтовая катушка обмотки статора;
4. стартер VAZ 2105;
5. сериесная катушка обмотки статора;
6. удерживающая обмотка тягового реле;
7. втягивающая обмотка тягового реле;
8. реле включения стартера;
9. монтажный блок;
10. выключатель зажигания.

Схема подключения стартера ВАЗ 2106

1. стартер;
2. генератор;
3. аккумуляторная батарея;
4. втягивающая обмотка тягового реле;
5. выключатель зажигания;
6. удерживающая обмотка тягового реле

1 – крышка со стороны привода;	14 – крышка реле;
2 – стопорное кольцо;	15 – контактные болты;
3 – ограничительное кольцо;	16 – коллектор;
4 – шестерня привода;	17 – щетка;
5 – обгонная муфта;	18 – втулка вала якоря;
6 – поводковое кольцо;	19 – крышка со стороны коллектора;
7 – резиновая заглушка;	20 – кожух;
8 – рычаг привода;	21 – шунтовая катушка обмотки статора;
9 – якорь реле 2106;	22 – корпус;
10 – удерживающая обмотка тягового реле;	23 – винт крепления полюса статора;
11 – втягивающая обмотка тягового реле;	24 – якорь;
12 – стяжной болт реле;	25 – обмотка якоря;
13 – контактная пластина;	26 – промежуточное кольцо.

Схема стартера ВАЗ 2108, 2109, 21099

Электрический ток поступает в цепь включения стартера с вывода «30» генератора. Далее через колодку Ш8 (Х8) монтажного блока (выводы 5,6), колодку Ш1 (Х1)-розовый провод, на выключатель зажигания. Водитель поворачивает ключ в замке зажигания, чтобы включить стартер (положение 2) и замыкает контакты (50, 30). После чего замка зажигания по красному проводу ток поступает на колодку Ш1 (Х1) монтажного блока (вывод 8), далее колодка Ш5 (Х5) (вывод 4), реле включения стартера (вывод 85). Реле срабатывает. С вывода «30» реле включения ток уходит на вывод «50» тягового реле стартера, запитывая его обмотку. Тяговое реле срабатывает, запуская стартер.

В электрической цепи стартера применяется реле включения 111.3747-10.

1. Винт крепления защитного колпака.
2. Защитный колпак.
3. Стопорное полукольцо.
4. Гайка крепления задней крышки.
5. Задняя крышка.
6. Пружины щеток.
7. Направляющие щеток (наружная часть).
8. Щетки.
9. Статор.
10. Якорь.
11. Рычаг привода.
12. Привод.
13. Ограничительное кольцо.
14. Стопорное кольцо.
15. Ось рычага привода.
16. Винты крепления тягового реле.
17. Передняя крышка.
18. Пластмассовое уплотнительное кольцо крышки.
19. Стяжные шпильки.
20. Резиновая заглушка.
21. Сердечник тягового реле.
22. Возвратная пружина.
23. Уплотнительное кольцо тягового реле.
24. Тяговое реле.
25. Уплотнительная шайба.
26. Регулировочные шайбы.

Схема стартера для ВАЗ 2110, 2111, 2112

На автомобили ВАЗ-2110 устанавливались стартеры типа 57.3708 и имели следующие технические характеристики:

• Номинальная мощность 1,55 кВт
• Потребляемый ток при максимальной мощности не более 375 Ампер
• Потребляемый ток в заторможенном состоянии не более 700 Ампер
• Потребляемый ток в режиме холостого хода не более 80 Ампер

Схема подключения стартера на десятку приведена выше, вот ее расшифровка:

1. АКБ
2. генератор
3. сам стартер
4. замок зажигания

1 – вал привода;	20 – контактные болты;
2 – втулка передней крышки;	21 – вывод «положительных» щеток;
3 – ограничительное кольцо;	22 – скоба;
4 – шестерня с внутренним кольцом обгонной муфты;	23 – щеткодержатель;
5 – ролик обгонной муфты;	24 – «положительная» щетка;
6 – опора вала привода с вкладышем;	25 – вал якоря;
7 – ось планетарной шестерни;	26 – стяжная шпилька;
8 – прокладка;	27 – задняя крышка с втулкой;
9 – кронштейн рычага;	28 – коллектор;
10 – рычаг привода;	29 – корпус;
11 – передняя крышка;	30 – постоянный магнит;
12 – якорь реле;	31 – сердечник якоря;
13 – удерживающая обмотка;	32 – опора вала якоря с вкладышем;
14 – втягивающая обмотка;	33 – планетарная шестерня;
15 – тяговое реле;	34 – центральная (ведущая) шестерня;
16 – шток тягового реле;	35 – водило;
17 – сердечник тягового реле;	36 – шестерня с внутренними зубьями;
18 – контактная пластина;	37 – кольцо отводки;
19 – крышка тягового реле;	38 – ступица с наружным кольцом обгонной муфты.

Схема подключения стартера 2113, 2114, 2115

Втягивающее реле стартера

Реле пускового устройства называют втягивающим. Это связано с принципом его работы — оно выполняет функцию подключения пускового устройства к электрической цепи и соединения его якоря с коленчатым валом. Происходит это так: когда ток не подается на обмотки устройства, его якорь под действием возвратной пружины пребывает в выдвинутом вперед положении. Эта же пружина через специальную вилку удерживает шестерню бендикса, не давая ей входить в зацепление с венцом маховика коленвала.

Поворачивая ключ в замке зажигания, мы подаем ток на обмотку устройства. Под воздействием электромагнитного поля якорь подается назад (втягивается в корпус), замыкая контакты питания стартера. Сдвигается и шестерня бендикса, входя в зацепление с маховиком. В этот же момент втягивающая обмотка отключается, и в дело вступает удерживающая. Усилие от вала стартера передается через шестерню на маховик, заставляя коленчатый вал вращаться до того момента, пока мы не перестанем удерживать ключ в замке зажигания в положении запуска.

Какие функции выполняет втягивающее реле:

• Защищает стартер от замыкания контактов в зажигании.
• С целью отключения питания стартера в той ситуации, когда мотор работает, а ключ показывает режим «стартер».
• Обеспечивает разгрузку контактов в замке зажигания.

Когда мотор запускается, напряжение от генератора идет на обмотку реле. Затем начинают работать шестерни приводной системы, за счет чего возникает магнитное поле. Маховик двигательной системы работает. Шестерня начинает свою работу благодаря обмотке удерживания, в то время когда болты замкнутся. Когда ключ возвращается в замок зажигания, то происходит обесточивание обмотки, таким образом, шестерня и маховик разъединяются. Эта схема касается современных автомобилей, включая и модели ВАЗ.

Если стартер работает с громким шумом, то это могло прослабиться крепление полюса или стартера. В первой ситуации усильте крепление, для этого затяните винт, а во второй – закрепите стартер. Если вы разобрали стартер и увидели, что муфта начинает пробуксовывать, то единственное, что нужно будет сделать, – это заменить привод стартера.

Подключение проводов к стартеру

Подключение стартера на ВАЗ — инструкция. Закрепите реле в том месте, где удобно (например бачок омывателя). Подведите провода к стартеру. Затем снимите проводок красного цвета, находящегося на плоском выводе реле, и нужно сделать соединение с разъемом провода типа «папа» и провода от нового реле.

Провод, имеющий кольцевой наконечник для 8 мм, оденьте на положительную сторону стартера и притяните гайкой. Провод нового реле типа «мама» наденьте на тот контакт, который освободился у тягового реле. Этот провод будет передавать плюс на катушку. Используя хомут, притяните новый провод и штатный вместе. Провод от катушки маленькой длины прикрутите. Теперь можно произвести включение нового реле.

Загрузка…

2shemi.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.

Ты и твой автомобиль готовы к наступившей зиме? Новейшие гаджеты помогут с комфортом пережить зиму:

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

carnovato.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

Автомобильный стартер: устройство и принцип работы.

Как следует из самого названия, автомобильный стартер применяется для запуска двигателя внутреннего сгорания. Для этого он обеспечивает первичное вращение коленчатого вала с необходимой частотой. Стартер является неотъемлемой частью электрооборудования любого современного автомобиля. Конструктивно он представляет собой четырехполюсный электродвигатель постоянного тока, получающий питание от аккумуляторной батареи. Мощность его бывает разной, в зависимости от конкретной модификации автомобиля, однако для запуска большинства бензиновых моторов достаточно стартера мощностью 3 кВт.

В этой статье будет подробно рассмотрено устройство и принцип работы «классического» стартера.

Автомобильный стартер: устройство и основные функции.
Как известно, ДВС вырабатывает энергию, необходимую для движения автомобиля, за счет оборотов коленвала. От этой же энергии работает все электрооборудование автомобиля. В неподвижном состоянии мотор не способен выдавать ни крутящего момента, ни электрической энергии. В связи с этим приходится его «раскручивать» при помощи специального электродвигателя (стартера) и внешнего источника питания (АКБ).

Устройство стартера включает в себя следующие основные составляющие:

• Корпус (электродвигатель). Стальная деталь цилиндрической формы. В нем размещаются обмотки возбуждения и сердечники.
• Якорь. Выполнен в виде оси из легированной стали. На якоре запрессовывается сердечник и коллекторные пластины.
• Втягивающее реле. Предназначено для подачи питания на электродвигатель стартера от замка зажигания. При этом оно выполняет еще одну немаловажную функцию — выталкивает обгонную муфту. Реле имеет в своей конструкции силовые контракты и подвижную перемычку.
• Обгонная муфта (бендикс) и приводная шестерня. Роликовый механизм, передающий крутящий момент на венец маховика через специальную шестерню зацепления. После запуска мотора рассоединяет приводную шестерню и венец маховика, обеспечивая тем самым сохранность стартера.
• Щеткодержатели и щетки. Предназначены для подачи рабочего напряжения на коллекторные пластины якоря. Повышают мощность электродвигателя, при осуществлении основного рабочего цикла стартера.

Устройство большинства стартеров аналогично между собой и непременно включает в себя «классические» компоненты приведенные выше. Отличия могут быть лишь незначительные. Чаще всего они затрагивают механизм автоматического рассоединения шестеренок. Помимо этого, на автомобилях с автоматическими трансмиссиями, стартер комплектуется дополнительными удерживающими обмотками. Они предназначены для предотвращения пуска двигателя, если селектор «автомата» установлен в любое ходовое положение (L, 1, 2, 3, D, R).

Принцип работы автомобильного стартера.
Рабочий процесс электростартера можно условно разделить на три этапа: соединение приводной шестерни с венцом маховика, пуск стартера, рассоединение маховика и приводной шестерни. Рабочий цикл стартера является кратковременным, т.к. он не участвует в последующем движении автомобиля — его основная задача запустить мотор. Если рассмотреть подробнее, то принцип работы стартера выглядит следующим образом: 
1) Поворот ключа в замке зажигания в положение «запуск». Ток передается по цепи от АКБ на замок зажигания и далее на тяговое реле; 
2) Приводная шестерня обгонной муфты (бендикса) входит в зацепление с маховиком; 
3) Одновременно с перемещением и зацеплением шестерни замыкается цепь и напряжение подается на электродвигатель; 
4) Осуществляется запуск мотора и после того, как его обороты превысят обороты стартера, обгонная муфта рассоединяет приводную шестерню и вал электродвигателя.

Что еще нужно знать про стартер?
Помимо перечисленных, существует еще два классификатора автомобильного стартера. По типу своей конструкции он может быть:

• с редуктором
• без редуктора.

На моторах с дизельной системой питания, а также на двигателях повышенной мощности устанавливается стартер с редуктором. Планетарный редуктор, состоящий из нескольких шестерен, монтируется в корпусе стартера. Он в несколько раз усиливает проходящее напряжение, увеличивая тем самым крутящий момент. Стартер с редуктором обладает следующими преимуществами:

• он более эффективен, обладает высоким КПД;
• потребляет гораздо меньший ток при холодном пуске двигателя;
• редукторный стартер имеет более компактные габаритные размеры;
• сохраняет высокую эффективность и превосходные эксплуатационные характеристики при падении силы пускового тока аккумулятора.

Принцип действия безредукторных стартеров заключается в непосредственном контакте с вращающейся шестерней. Среди преимуществ такого устройства можно отметить:

1. простоту устройства и более высокую ремонтопригодность;
2. более быстрый запуск мотора, за счет моментального соединение с венцом маховика после подачи тока;
3. стойкость в к высоким нагрузкам.

yamotorist.ru

2.3.5. Электрические схемы управления стартером

Все современные системы электростартерного пуска имеют дис­танционное управление стартером. При дистанционном управлении стартерный электродвигатель соединен с аккумуляторной батареей с помощью тягового реле стартера. На автомобилях с дизельными двигателями это делается при помощи выключателя стартера, кон­такты которого рассчитаны на ток, потребляемый тяговым реле. На автомобилях с бензиновыми двигателями, у которых мощность стартера значительно ниже, тяговое реле включается через выклю­чатель зажигания. Однако контакты последнего не рассчитаны на силу тока, потребляемую реле (30…40 А) в момент включения. По­этому дополнительно устанавливается промежуточное реле стар­тера, контакты которого подключают обмотки тягового реле к бата­рее. Обмотка этого реле стартера включается через выключатель зажигания.

Н

Рис.2.26

аиболее просты схемы управления стартеров малой мощности с однообмоточном тяговым реле. Электрическая схема управления стартером показана на рис. 2.26. Стартер смешанного возбужде­ния включается однообмоточным тяговым релеК1 (рис. 2.26), пи­тание на обмотку которого поступает непосредственно через контакты S1 выключателя зажигания при по­вороте ключа в положение «Стартер».

Якорь реле втягивается в электромагнит, через рычажный механизм вводит шес­терню в зацепление с венцом маховика и в конце хода замыкает силовые контакты К1.1 цепи питания электродвигателя М. Последний начинает вращаться и проворачивать коленчатый вал двигателя. После пуска ДВС шестерня от вала отсоединяется обгонной муфтой, при переводе ключа в положение «Зажигание» якорь тягового реле и приводной механизм под действием пружины возвращаются в сходное положение.

В стартерах в основном применяются двухобмоточные тяговые реле, имеющие втягивающую (ВО) и удерживающую (УО) обмотки. Такие реле позволяют снизить расход энергии батареи в процессе пуска двигателя. Принцип работы двухобмоточного тягового реле стартера проиллюстрирован на рис. 2.27. После замыкания контак­тов КРС. 1 реле стартера (или выключателя стартера на дизельных двигателях) ток от аккумуляторной батареи проходит по двум об­моткам: УО и ВО (рис. 2.27,а). Под действием намагничивающей силы этих двух обмоток якорь тягового реле втягивается в электро­магнит (см. рис. 2.10), при помощи рычажного механизма вводит шестерню привода в зацепление с венцом маховика и в конце хода, замыкая силовые контакты тягового реле КТР. 1, включает цепь пита­ния стартерного электродвигателя. Одновременно этими же контак­тами втягивающая обмотка ВО замыкается накоротко (рис. 2.27,б).

Рис. 2.27.

После пуска двигателя контакты КРС.1 размыкаются и ток про­ходит последовательно через силовые контакты КТР.1, обмотки 60 и УО параллельно стартерному электродвигателю (рис. 2.27,в). Причем направление тока в витках обмотки УО сохраняется преж­ним, а в витках втягивающей обмотки ВО изменяется. Так как число витков в обмотках одинаково и по ним протекает ток одной и той же силы, суммарная магнитодвижущая сила будет равна нулю. Сер­дечник электромагнита размагничивается, возвратная пружина, вы­двигая якорь из сердечника тягового реле, размыкает силовые кон­такты КТР.1 и, воздействуя на рычаг включения привода, выводит шестерню из зацепления с венцом маховика.

В схеме управления стартером СТ230-Б (рис. 2.28,а) при замы­кании контактов выключателя зажигания S1.1 срабатывает реле стартера К2, контакты К2.1 которого соединяют с аккумуляторной батареей GB обмотки тягового реле К1. Контакты одновремен­но шунтируют добавочный резистор Я в первичной цепи катушки зажигания. После пуска двигателя и возвращения ключа выключа­теля зажигания в положение «Зажигание» остаются замкнутыми контакты S1.2 в цепи зажигания и размыкаются контакты S1.1, сни­мающие напряжение с обмотки реле К2.

Стартер СТ142 (рис. 2.28,б) включается при замыкании контактов S1.1 выключателя приборов и стартера. Работа схемы управления аналогична работе схемы управления стартером СТ230-Б. При под­нятой кабине автомобиля стартер можно включить дублирующим выключателем S2. Контакты S1.2 обеспечивают срабатывание кон­тактора КЗ и подвод питания к выключателю электрофакельного по­догрева (ЭФП) через контакты К3.1. В схеме применен дистанционный выключатель аккумуляторной батареи (выключатель «массы») К4, который управляется кнопочным выключателем S3.

Рис. 2.28.

Для предотвращения повторного включения стартера после пус­ка двигателя устанавливается специальное реле блокировки. При этом для срабатывания этого реле могут быть использованы сигна­лы с различных датчиков о выходе ДВС на рабочий режим. Наибо­лее распространены реле блокировки, срабатывающие после по­явления номинального напряжения автомобильного генератора. Используются также датчики частоты вращения коленчатого вала, датчики давления масла в рабочих магистралях двигателя и т. д.

На автомобилях КамАЗ, БелАЗ, дизельных двигателях КРАЗ и «Урал» устанавливается система пуска двигателей с автоматиче­ским отключением и блокировкой стартера (рис. 2.29). Система со­стоит из датчика частоты вращения коленчатого вала, реле старте­ра KV1 с нормально разомкнутыми контактами KV1.1, подключаю­щими стартер к аккумуляторной батарее GS, выключателя стартера S и электронного блока управления, в который входят схемы фор­мирователя (транзистор VT1, стабилитроны VD2, VD3), преобразо­вателя (диоды VD5, VD6, стабилитрон VD7, конденсаторы С5, С6, резисторы R8, R9), компаратора (стабилитрон VD7) и триггера (VT2, VT3).

Когда выключатель S переводится в положение КЗ («Включе­но»), к блоку управления подключается аккумуляторная батарея GB. При этом триггер перебрасывается в состояние, в котором транзистор VT2 закрыт, а VT3 открыт.

Рис. 2.29.

После перевода выключателя в положение СТ(«Пуск») обмотка реле KV1 через диод VD11 и открытый транзистор VT3 также под­ключается к аккумуляторной батарее. Реле срабатывает и контакты KV1.1 включают стартер.

При вращении коленчатого вала с датчика его частоты враще­ния на вход формирователя электронного блока (VT1) начинают поступать импульсы напряжения положительной полярности. С коллектора VT1 усиленные импульсы, ограниченные по амплитуде стабилитронами VD2 и VD3, поступают на вход преобразователя, который преобразует частотную последовательность импульсов в напряжение на выходе конденсатора С6. Параметры преобразова­теля выбраны таким образом, что после пуска ДВС и соответст­вующего увеличения частоты вращения коленчатого вала амплиту­да этого напряжения становится равной напряжению стабилизации стабилитрона VD7. Последний пробивается и переводит триггер во второе устойчивое состояние, при котором VT3 закрыт, a VT2 от­крыт. Обмотка реле KV1 обесточивается и стартер отключается.

Повторное включение стартера возможно только после сниже­ния частоты вращения коленчатого вала и перевода выключателя S в первоначальное положение. Если даже выключатель S остает­ся в положении СТ, а двигатель по каким-либо причинам стал глох­нуть (уменьшилась его частота вращения), повторного включения стартера не произойдет, так как для срабатывания реле KV1 необ­ходимо перевести триггер в первое устойчивое состояние, а это возможно только при возврате ключа S в исходное положение.

В качестве датчика частоты вращения коленчатого вала в этой системе может быть использован генератор переменного тока. При этом полезный сигнал снимается с одной из его фаз или с дополни­тельной специальной обмотки.

Стартеры большой мощности, рассчитанные на напряжение 24 В, в схемах электрооборудования с номинальным напряжением 12 В включают в работу при помощи специального электромагнитного пе­реключателя, который изменяет соединение двух аккумуляторных батарей (на 12В каждая) с параллельного на последовательное.

studfiles.net

Стартер

Стартер автомобиля



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.
В конструкции привода некоторых стартеров (например, стартер 57.3708 автомобилей ВАЗ-2110, -2112) предусматривается дополнительная зубчатая передача планетарного типа, повышающая передаваемый коленчатому валу крутящий момент. Такая конструкция позволяет уменьшить общие габариты стартера за счет использования электродвигателя меньших размеров.

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 и 11 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.

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