Общее устройство системы электропуска

Система электропуска (рисунок 1) состоит из аккумуляторной батареи, стартера, электрической цепи (провода, выключатели, реле) и средств, облегчающих пуск.

Основной частью стартера является электродвигатель постоянного тока, питаемый от аккумуляторной батареи. Конструкция электродвигателей почти одинакова у всех стартеров. Они изготовляются четырехполюсными.

Электродвигатель М стартера содержит обмотку возбуждения 23, расположенную на полюсных наконечниках в корпусе и якорь 24. На валу якоря установлены муфта 17 свободного хода и шестерня привода 21.

В электростартерах применяют сборные цилиндрические коллекторы на металлической втулке, цилиндрические и торцовые коллекторы с пластмассовым корпусом. Торцовые коллекторы по сравнению с цилиндрическими имеют меньшие размеры и металлоемкость. Рабочая поверхность торцового коллектора находится в плоскости, перпендикулярной оси вращения якоря.

Обмотка возбуждения может быть включена: последовательно, когда весь ток, идущий в якорь стартера, проходит через катушку обмотки возбуждения, или смешанно, когда одна или две катушки возбуждения подключены параллельно обмотке якоря, как показано на рисунке 1, а остальные – последовательно. В настоящее время в электростартерах используют электродвигатели постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов.

Наиболее часто применяются электродвигатели последовательного возбуждения. Именно при последовательном возбуждении обеспечивается характеристика электродвигателя, наиболее благоприятная для обеспечения пуска. Недостатком этих двигателей является значительная частота вращения якоря в режиме холостого хода. При этом возрастают центробежные силы, действующие на якорь, и может произойти его разрушение (разнос). Для уменьшения частоты вращения в режиме холостого хода применяются электродвигатели смешанного возбуждения, имеющие еще и параллельную обмотку возбуждения.

Передача крутящего момента от стартера к коленчатому валу двигателя осуществляется посредством зубчатой передачи-шестерни 21, входящей в зацепление с зубчатым венцом маховика 31. Для увеличения крутящего момента на коленчатом валу применяется понижающая передача с передаточным отношением 8 – 16. Кроме того, быстроходный двигатель стартера имеет меньшие габариты. Для предотвращения разноса якоря после пуска двигателя механизм привода с принудительным выключением имеет роликовую, храповую или фрикционную муфту свободного хода.

Рисунок 1. Система электропуска. Стартер

а – схема включения; б – общий вид; 1 – пружина щетки; 2 – колпак; 3 – болт стяжной; 4 – щетка; 5 – гайка; 6 – перемычка; 7, 13 – пружины возвратные; 8 – болт контактный; 9 – диск контактный; 10 – катушка тягового реле;

11 – тяговое реле; 12 – якорь тягового реле; 14 – cepьги; 15 – рычаг; 16 – прокладка уплотнительная; 17 – муфта свободного хода; 18 – кольцо; 19 – крышка со стороны привода; 20 – вал якоря; 21 – шестерня привода; 22 – шлицевая втулка привода; 23 – обмотка возбуждения; 24 – якорь стартера; 25 – корпус стартера; 26 – коллектор; 27 – крышка со стороны коллектора; в, г – соответственно плунжерная и бесплунжерная муфты свободного хода; 1 – втулка привода; 2 – замочное кольцо; 3 – опорное кольцо; 4 – пружина; 5 - поводковая муфта: 6, 7 - буферная пружина; 8 - ведущая обойма; 9 – кожух; 10 – ролик;

11 – ведомая обойма; 12 – шестерня; 13 – плунжер; 14 – пружина; 15 – упор пружины; 16 - толкатель

Работа стартера

Работает стартер следующим образом. При замыкании контактов выключателя 28 по обмоткам 29 и 30 электромагнита от аккумуляторной батареи протекает ток и якорь 12 электромагнита втягивается. Под действием якоря соединенный с ним рычаг 15, преодолевая усилие пружины, перемещает шестерню 21. Одновременно якорь перемещает контактный диск 9, который в момент ввода шестерни в зацепление с венцом маховика замыкает контакты 8. Через замкнутые контакты 8 аккумуляторная батарея начинает питать электродвигатель и его якорь начинает вращаться. После пуска двигателя, когда цепь тягового реле разомкнётся, возвратные пружины установят сердечник реле в исходное положение, контактный диск Э отключит питание стартера, а шестерня привода выйдет из зацепления с венцом маховика.

Роликовая муфта свободного хода, больше других применяемая на стартерах, состоит из ведущей наружной обоймы 8, жестко соединенной со шлицевой втулкой 1 (рисунок 1в), и ведомой обоймы 2, выполненной вместе с шестерней привода. В четырех клиновидных пазах ведущей обоймы установлены четыре ролика 10. Ролики поджимаются в узкие части пазов между ведущей и ведомой обоймами пружинами 14 через плунжеры 13 (в плунжерной муфте) или через Г-образные толкатели 16 в бесплунжерной муфте (рисунок 1г). Если после пуска двигателя частота вращения ведомой обоймы превысит частоту вращения ведущей, происходит их расклинивание, так как ведомая обойма увлекает ролики в широкую часть паза.

Стартер следует включать на время не более 5 – 15 с с интервалом между попытками 60 с. Если двигатель не запустился, стартер можно включить повторно с интервалом не менее 30 с. Этот промежуток времени необходим для восстановления работоспособности аккумуляторной батареи. Включать стартер повторно можно не более 3 раз подряд, затем следует найти и устранить неисправность в системах питания или зажигания.

Тяговое реле ряда тракторов и автомобилей имеет также контакты, которые служат для закорачивания дополнительного резистора системы зажигания карбюраторного двигателя или добавочного резистора системы подогрева воздуха дизеля.

Дополнительное реле применяют для включения питания в обмотки тягового реле повышенной мощности стартера, а ток в дополнительное реле включает водитель комбинированным выключателем приборов и стартера.

Реле блокировки применяют в системах пуска тракторов, автомобилей ЗАЗ и КамАЗ для выключения стартера после запуска двигателя и исключения его случайного включения при работающем двигателе. Реле блокировки снижает расход энергии аккумуляторной батареи и износ деталей стартера.

Классификация стартеров

Электростартеры отличаются по способу возбуждения электродвигателя, конструкции коллектора, типу механизма привода, степени защиты от проникновения посторонних тел и воды, а также по способу крепления на двигателе.

По типу и принципу работы механизма привода можно выделить следующие основные группы стартеров: с принудительным механическим или электромеханическим вводом шестерни в зацепление и выводом из зацепления с зубчатым венцом маховика; с принудительным электромеханическим вводом шестерни в зацепление с зубчатым венцом маховика и ее автоматическим выводом из зацепления после пуска двигателя (комбинированный привод) по винтовым шлицам вала. Этот тип привода повышенной надежности применяют на стартерах большей мощности, рассчитанных на напряжение 24 В для пуска дизельных двигателей автомобилей КамАЗ и тракторов «Кировец».