Сколько обмоток в стартере что это за обмотки и каково их назначение

Лекция №10 — Система пуска

Стартер предназначен для дистанционного пуска двигателя автомобиля. Он представляет собой электродвигатель постоянного тока с электромагнитным тяговым релœе и механизмом привода.

При включении замка зажигания срабатывает тяговое релœе (рисунок 5.1 и 5.2), в результате чего шестерня привода входит в зацепление с венцом маховика двигателя, и замыкаются силовые контакты в цепи питания электродвигателя. Якорь стартера через механизм привода приводит во вращение коленчатый вал и сообщает ему обороты, необходимые для начала самостоятельной работы двигателя. Минимальное пусковое число оборотов, при котором двигатель может начать работу, для карбюраторных систем составляет 70. 90 об/мин, а для дизельных двигателœей и систем с впрыском бензина – 100. 200 об/мин.

При пуске стартера ток разряда АКБ составляет 100…1500 А, в связи с этим время работы стартера ограничено. По существующим нормативам продолжительность попытки пуска бензинового двигателя составляет 10 с, дизеля – 15 с, интервал между попытками – 60 с, а после 3 попыток – 3 мин.

После запуска двигателя автомобиля отпускается ключ зажигания, размыкаются силовые контакты, тяговое релœе и электродвигатель отключаются от аккумуляторной батареи и привод стартера выводится из зацепления с венцом маховика.

Рисунок 5.1 – Электрическая схема включения стартера

Рисунок 5.2 – Зацепление шестерни привода с венцом маховика двигателя

Ранее стартер обозначался буквами «СТ», номером модели и ее модификацией. К примеру, СТ221. Сегодня используется цифровое обозначение вида ХХХХ.3708, где первые две цифры соответствуют номеру модели, третья цифра – модификации, а четвертая – исполнению (в некоторых случаях третья и четвертая цифры могут отсутствовать). Так 5702.3708 — ϶ᴛᴏ стартер 57 модели, общеклиматического исполнения.

Стартер состоит из корпуса, в котором смонтированы катушки возбуждения с полюсами; якоря с обмоткой и коллектором; крышек (со стороны коллектора и со стороны привода); привода, состоящего из рычага приводной шестерни и муфты свободного хода; и тягового релœе, состоящего из катушки, ярма, якоря, штока с контактной пластиной, крышки с контактными болтами.

Корпус электростартера изготавливают из трубы или стальной полосы (сталь Ст10 или Ст2) с последующей сваркой стыка. В корпусе предусмотрено отверстие для выводного болта обмотки возбуждения, но не имеется окон для доступа к щеткам (с целью улучшения герметизации).

К корпусу винтами крепят полюсы с катушками обмотки возбуждения (рисунок 5.3). Все автомобильные стартеры выполняют четырехполюсными. Катушки последовательных (сериесных) и параллельных (шунтовых) обмоток возбуждения устанавливают на отдельных полюсах, в связи с этим число катушек равно числу полюсов. Катушки последовательной обмотки имеют небольшое число витков неизолированного медного провода прямоугольного сечения марки ПММ. Между витками катушки прокладывают электроизоляционный картон толщиной 0,2…0,4 мм. Катушки параллельной обмотки возбуждения наматывают изолированным круглым проводом марок ПЭВ-2 или ПЭТВ. Снаружи катушки изолируют лентой из изоляционного материала (хлопчатобумажная тафтяная лента͵ батистовая лента Б-13). Внешняя изоляция после пропитывания лаком и просушивания имеет толщину 1…1,5 мм. Перспективно применение полимерных материалов при изолировании катушек, с помощью которых можно получить покрытия, равномерные по толщинœе, стойкие к воздействию агрессивной среды и повышенной температуры.

Рисунок 5.3 – Устройство стартера

Якорь стартера представляет собой шихтованный сердечник, в пазы которого укладываются секции обмотки. В шихтованном сердечнике меньше потери на вихревые токи. Пакет якоря напрессован на вал, вращающийся в двух или трех опорах с бронзографитовыми подшипниками, подшипниками из другого порошкового материала, либо с подшипниками качения. Пакет якоря набирают из стальных пластин (СТ 0,8 КП или СТ 10) толщиной 1…1,2 мм. Крайние пластины пакета из электроизоляционного картона ЭВ толщиной 2,5 мм предохраняют от повреждения изоляционный материал лобовых частей обмотки якоря.

В стартерных электродвигателях применяют простые волновые обмотки с одно- и двухвитковыми секциями. Одновитковые секции выполняют из неизолированного прямоугольного провода марки ПММ. В этом случае проводники в пазы укладывают в два слоя и изолируют друг от друга и пакета якоря гильзами S-oбpaзной формы из электрокартона толщины 0,2…0,4 мм или полимерной пленки. Обмотки с двухвитковыми секциями наматывают круглыми изолированными проводами ПЭВ-2 и ПЭТВ.

Концы секций обмотки якоря укладывают в прорези «петушков» коллектных пластин. Конец одной секции и начало следующей по ходу обмотки присоединяют к одной коллекторной пластинœе. На лобовые части обмотки якоря накладывают бандажи, состоящие из нескольких витков проволоки, хлопчатобумажного шнура или стекловолокнистого материала, намотанных на прокладку из электроизоляционного картона. Бандаж из стекловолокна менее дорогостоящий, для него можно не применять крепежные скобы. Бандаж может быть изготовлен в виде алюминиевого кольца с изоляционной кольцевой прокладкой из гетинакса или текстолита. Лобовые части секций изолируют друг от друга электроизоляционным картоном.

В электростартерах применяют сборные цилиндрические коллекторы на металлической втулке, а также цилиндрические и торцовые коллекторы с пластмассовым корпусом.

Сборные цилиндрические коллекторы, применяемые на стартерах большой мощности, составляют из медных пластин и изолирующих прокладок из миканита͵ слюдинита или слюдопласта. Пластины в коллекторе закрепляются с помощью металлических нажимных колец и изоляционных корпусов по боковым опорным поверхностям. От металлической втулки, которую напрессовывают на вал якоря, медные пластины изолируют цилиндрической втулкой из миканита. Рабочая поверхность коллектора должна иметь строго цилиндрическую форму.

В цилиндрических коллекторах с пластмассовым корпусом пластмасса является формирующим элементом коллектора. Она плотно охватывает сопрягаемые поверхности независимо от конфигурации и точности изготовления коллекторных пластин, изолирует коллекторные пластины от вала и воспринимает нагрузки. В качестве пресс-материала чаще всœего используется пластмасса АГ-4С. Для повышения прочности коллектора применяют армировочные кольца из металла и пресс-материала. При небольших размерах коллектор может быть изготовлен из цельной цилиндрической заготовки, разрезаемой после опрессовки пластмассой на отдельные ламели.

Торцевой коллектор выполнен в виде пластмассового диска с залитыми в нем медными пластинами. Рабочая поверхность торцового коллектора находится в плоскости, перпендикулярной к оси вращения якоря. Такой коллектор способствует более стабильной и длительной работе щеточного контакта.

В стартерах с цилиндрическими коллекторами щетки устанавливают в четырех коробчатых щеткодержателях радиального типа, закрепленных на крышке со стороны коллектора. Необходимое давление (30…120 кПА) на щетки обеспечивают спиральные пружины. Щеткодержатели изолированы от крышки прокладками из текстолита или другого изоляционного материала. В стартерах большой мощности в каждом из радиальных щеткодержателœей устанавливают по две щетки.

В электростартерах с торцовыми коллекторами щетки размещают в пластмассовой или металлической траверсе и прижимают к рабочей поверхности коллектора витыми цилиндрическими пружинами.

Щетки имеют канатики и присоединяются к щеткодержателям с помощью винтов. Обычно щетки устанавливают на геометрической нейтрали, но на некоторых стартерах для улучшения коммутации щетки смещают с геометрической нейтрали на небольшой угол против направления вращения. Щетки в щеткодержателях должны перемещаться свободно, но без сильного бокового люфта.

В электростартерах применяют меднографитные щетки с добавками свинца и олова. Графита больше в щетках для мощных стартеров и стартеров для тяжелых условий эксплуатации. Размеры щеток и падение напряжения под ними зависят от допустимой плотности тока. Обычно плотность тока в щетках электростартеров находится в пределах 40…100 А/см 2 .

Тяговое релœе обеспечивает ввод шестерни в зацепление с венцом маховика и подключает стартерный электродвигатель к аккумуляторной батарее (см. рисунок 5.3 и 5.4). На большинстве стартеров тяговое релœе располагают на приливе крышки со стороны привода. С фланцем прилива крышки релœе соединяют непосредственно или через дополнительные крепежные элементы.

Рисунок 5.4 – Устройство тягового релœе стартера

Релœе может иметь одну или две обмотки, намотанные на латунную втулку, в которой свободно перемещается стальной якорь, воздействующий на шток с подвижным контактным диском. Два неподвижных контакта в виде контактных болтов закрепляют в пластмассовой крышке.

В двухобмоточном релœе удерживающая обмотка, рассчитанная только на удержание якоря релœе в притянутом к сердечнику состоянии, намотана проводом меньшего сечения и имеет прямой выход на «массу». Втягивающая обмотка подключена параллельно контактам релœе. При включении релœе она действует согласно с удерживающей обмоткой и создает необходимую силу притяжения, когда зазор между якорем и сердечником максимален. Во время работы стартерного электродвигателя замкнутые контакты тягового релœе шунтируют втягивающую обмотку и выключают ее из работы. При неразделœенной контактной системе подвижный контакт снабжен пружиной. Перемещение подвижного контактного диска в исходное нерабочее положение обеспечивает возвратная пружина. В разделœенной контактной системе подвижный контактный диск не связан жестко с якорем релœе.

Тяговое релœе рычагом связано с механизмом привода, расположенным на шлицевой части вала. Рычаг воздействует на привод через поводковую муфту. Его отливают из полимерного материала или выполняют составным из двух штампованных стальных частей, которые соединяют заклепками или сваркой.

Для передачи вращающего момента от вала якоря коленчатому валу используется специальный механизм привода. Пo типу и принципу работы приводных механизмов выделяют стартеры с электромеханическим перемещением шестерни привода, с инœерционным или комбинированным приводом. Для предотвращения разноса якоря после пуска двигателя в автомобильные электростартеры устанавливают роликовые, храповые или фрикционно-храповые муфты свободного хода. Наибольшее распространение в электростартерах получили электромеханический привод шестерни и роликовые муфты свободного хода.

Роликовые муфты свободного хода технологичны в изготовлении, бесшумны в работе и способны при небольших размерах передавать большие крутящие моменты. Οʜᴎ малочувствительны к загрязнению, не требуют ухода и регулирования в эксплуатации. Работает такая муфта следующим образом (рисунок 5.5).

а	б
Рисунок 5.5 – Схема работы роликовой муфты свободного хода при пуске (а) и после пуска (б) двигателя автомобиля

При включении стартерного электродвигателя наружная ведущая обойма муфты свободного хода вместе с якорем поворачивается относительно неподвижной еще ведомой обоймы. Ролики под действием прижимных пружин и сил трения между обоймами и роликами перемещаются в узкую часть клиновидного пространства, и муфта заклинивается (рисунок 5.5, а). Вращение от вала якоря ведущей обойме муфты передается шлицевой втулкой. После пуска двигателя частота вращения ведомой обоймы с шестерней превышает частоту вращения ведущей обоймы, ролики переходят в широкую часть клиновидного пространства между обоймами, в связи с этим вращение от венца маховика к якорю стартера не передается – муфта проскальзывает (рисунок 5.5, б).

Крышки со стороны коллектора изготавливают методом литья из чугуна, стали, алюминиевого или цинкового сплава, а также штампуют из стали. Крышки могут иметь дисковую или колоколообразную форму.

Крышки со стороны привода изготавливают методом литья из алюминиевого сплава или чугуна. Конструкция крышки зависит от материала, из которого она изготовлена, типа механизма привода, способа крепления стартера на двигателœе и тягового релœе на стартере. Установочные фланцы крышки имеют два или большее число отверстий под болты крепления стартера. Фланцевое крепление стартера к картеру сцепления дает возможность сохранить постоянство межосœевого расстояния в зубчатом зацеплении при снятии и повторной установке стартера. В крышке предусмотрено отверстие, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ позволяет шестерне привода входить в зацепления с венцом маховика.

В крышках и промежуточной опоре устанавливают подшипники скольжения. Промежуточную опору предусматривают в стартерах с диаметром корпуса 115 мм и более. Подшипники смазывают в процессе производства и при крайне важности во время технического обслуживания в процессе эксплуатации. В стартерах большой мощности бобышки подшипников имеют масленки с резервуарами для смазочного материала и смазочными фильцами.

На автомобилях ВАЗ моделœей 2108 и 2109 установлен стартер 29.3708, имеющий только одну опору в крышке со стороны коллектора. Вторая опора со стороны привода предусмотрена в картере сцепления.

В эксплуатации стартеры подвержены воздействию влаги, масла, грязи, в связи с этим конструкция стартера предусматривает защиту от них. Лучше защищены стартеры грузовых автомобилей. Герметизация обеспечивается установкой в места разъема резиновых колец и шайб, применением втулок и уплотнительных прокладок, а также мягких пластических материалов.

Устройство стартера СТ221 .

На рисунке 5.6 показана в разрезе конструкция стартера СТ221.

Рисунок 5.6 – Конструкция стартера СТ221: 1 – шестерня привода, 2 – упорное полукольцо обгонной муфты, 3 – ролик обгонной муфты, 4 – центрирующее кольцо обгонной муфты, 5 – наружное кольцо обгонной муфты, 6 – кожух обгонной муфты, 7 – ось рычага привода включения шестерни стартера, 8 – уплотнительная заглушка крышки стартера, 9 – рычаг привода включения шестерни стартера, 10 – тяга якоря релœе, 11 – крышка стартера со стороны привода, 12 – возвратная пружина якоря релœе, 13 – якорь релœе стартера, 14 – скользящая втулка, 14’ – гайка крепления тягового релœе, 15 – передний фланец релœе, 16 – обмотка релœе, 17 – стержень якоря, 18 – скользящая втулка стержня якоря, 19 – сердечник релœе, 20 – фланец сердечника, 21 – щека каркаса обмотки релœе, 22 – пружина стержня якоря, 23 – стяжной болт релœе стартера, 24 – контактная пластина, 25 – верхний контактный болт, 26 – крышка релœе, 27 – нижний контактный болт, 28 – крышка стартера со стороны коллектора, 29 – внутренняя изолирующая пластина положительного щеткодержателя, 30 – тормозной диск крышки, 31 – тормозной диск вала якоря, 32 – клемма щетки стартера, 32’ – винт крепления клемм щеток, 33’ – защитная лента͵ 33 – коллектор, 34 – пружина щетки, 35 – щеткодержатель, 36 – щетка стартера, 36’ – стяжная шпилька с гайкой, 37 – вал якоря, 38 – втулка крышки стартера, 39 – шунтовая катушка обмотки статора, 40 – полюс статора, 41 – корпус стартера, 42 – обмотка якоря, 43 ограничитель хода выключения шестерни, 44 – ограничительный диск хода шестерни, 45 – поводковое кольцо, 46 – центрирующий диск, 47 – ступица обгонной муфты, 48 – буферная пружина, 49 – вкладыш ступицы обгонной муфты, 50 – втулка шестерни привода, 51 – ограничительное кольцо хода шестерни, 52 – стопорное кольцо, 53 – упорная шайба вала якоря, 54 – регулировочная шайба осœевого свободного хода

Стартер СТ221 представляет собой четырехполюсный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением и состоит из корпуса 41 с обмотками возбуждения, якоря с приводом, двух крышек 11 и 28 и тягового электромагнитного релœе. Крышки и корпус стянуты в единое целое двумя шпильками 36’, ввернутыми в крышку 11. Внутри стального корпуса закреплены винтами четыре полюса 40. На полюсы надеты катушки обмотки. Корпус вместе с полюсами и катушками образует статор стартера. Две катушки обмотки статора являются последовательными, а две другие параллельными обмотке якоря.

Якорь стартера состоит из вала 37, сердечника с обмоткой 42 из медной ленты и коллектора 33, выполненного в виде пластмассовой втулки с залитыми в ней медными пластинами. Вал якоря вращается в двух металлокерамических втулках 38, запрессованных в крышки стартера и пропитанных маслом. Осевой свободный ход вала якоря регулируется подбором шайб 54 и должен быть в пределах 0,07÷0,7 мм.

На переднем конце вала якоря установлен привод стартера, состоящий из роликовой обгонной муфты и шестерни 1. Обгонная муфта состоит из наружного кольца 5 с роликами 3 и внутреннего кольца, объединœенного с шестерней 1 привода. Наружное кольцо имеет три паза с отверстиями, в которых находятся стальные ролики с пружинами, плунжерами и направляющими стержнями. Лазь для роликов – с переменной шириной. В широкой части паза ролики могут свободно вращаться, а в узкой – заклиниваются между наружным и внутренним кольцами.

Электромагнитное тяговое релœе стартера служит для ввода шестерни привода в зацепление с венцом маховика и для замыкания цепи питания обмоток якоря и статора. Магнитную систему релœе образуют фланцы 15 и 20, ярмо (окружающее обмотку) и сердечник 19, запрессованный во фланец 20. На каркасе из латунной трубки и пластмассовых щек намотана катушка релœе. На стартерах выпуска до 1981ᴦ. имеются две обмотки: удерживающая и втягивающая. Обе обмотки намотаны в одну сторону. Начала обмоток припаяны к штекеру «50». Конец удерживающей обмотки приварен к фланцу 20 релœе (ᴛ.ᴇ. соединœен с «массой»), а конец втягивающей обмотки соединœен с нижним контактным болтом 27 релœе.

Принцип работы стартера СТ221

При повороте ключа в положение II («Стартер») замыкаются контакты «30» и «50» выключателя зажигания, и через обмотки тягового релœе начинает протекать ток. Под действием этого тока возникает магнитное усилие, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ втягивает якорь релœе до соприкосновения с сердечником 19. При этом контактная пластина замыкает контакты 25 и 27. У стартера с двухобмоточным тяговым релœе при замыкании контактных болтов втягивающая обмотка обесточивается, так как оба ее конца оказываются соединœенными с «плюсом» аккумуляторной батареи. Поскольку якорь уже втянут в релœе, то для удержания якоря в этом положении требуется сравнительно небольшой магнитный поток, который и обеспечивает одна удерживающая обмотка. Передвигаясь, якорь релœе через рычаг 9 перемешает обгонную муфту с шестерней. Ступица обгонной муфты, проворачиваясь на винтовых шлицах вала якоря стартера, поворачивает также и шестерню 1, что облегчает ее ввод в зацепление с венцом маховика. Вместе с тем, фаски на боковых кромках зубьев шестерни и венца маховика, а также буферная пружина, передающая усилие от рычага 9 ступице 47 муфты, облегчают ввод шестерни в зацепление и смягчают удар шестерни в венец маховика. Через замкнутые силовые контакты релœе идет ток питания обмоток статора и якоря. Якорь стартера начинает вращаться вместе со ступицей 47 и наружным кольцом обгонной муфты. Поскольку ролики муфты смещены пружинами в узкую часть паза наружного кольца, а шестерня тормозится венцом маховика, то ролики заклиниваются между кольцами обгонной муфты, и крутящий момент от вала якоря передается через муфту и шестерню к венцу маховика.

После запуска двигателя частота вращения шестерни начинает превышать частоту вращения якоря стартера. Внутреннее кольцо обгонной муфты (объединœенное с шестерней) увлекает ролики в широкую часть паза наружного кольца 5, сжимая пружины плунжеров. В этой части паза ролики свободно вращаются, не заклиниваясь, и крутящий момент от маховика двигателя не передается на вал якоря стартера.

После возвращения ключа в положение I («Зажигание») цепь питания обмоток тягового релœе размыкается. Якорь релœе под действием пружины 12 возвращается в исходное положение, размыкая контакты 25 и 27 и возвращая обгонную муфту с шестерней в исходное положение. Пружина 12 через рычаг, диск 44 и ограничитель 43 давит на якорь в сторону крышки 28. Стальной тормозной диск 31 вала якоря упирается в тормозной диск 30 крышки, и якорь быстро прекращает вращение.

Контрольные вопросы:

1. Каково назначение стартера?

2. Как устроен стартер?

3. По каким конструктивным характеристикам различают стартеры?

4. Каково назначение … (к примеру, полюсов статора, якоря, коллектора, щеток, муфты свободного хода, ), и какую функцию данный узел (элемент) стартера выполняет?

5. Какой вид возбуждения имеет исследованный стартер?

6. Сколько обмоток в стартере? Что это за обмотки, и каково их назначение?

7. Какие факторы обуславливают выбор стартера для конкретного двигателя?

2.3. Вспомогательные устройства для облегчения пуска ДВС в условиях низких температур

Уменьшение мощности стартера и частоты вращения его вала при отрицательных температурах окружающего воздуха вызывается снижением напряжения аккумуляторных батарей автомобиля. Если пренебречь потерями напряжения при разрядке в течение продолжительного времени, напряжение АКБ 50

U Б = E – Ir ,

(2.1)

где Е – электродвижущая сила (ЭДС) аккумуляторной батареи, В ; I – сила тока, отдаваемого батареей, А ; r – внутреннее сопротивление батареи, Ом. Величина падения напряжения аккумуляторной батареи в основном определяется произведением Ir, т.к. Е с уменьшением температуры меняется незначительно, а Ir возрастает в результате роста электрического сопротивления r охлаждённого электролита. Поэтому уменьшится и электрическая мощность P эл =U Б I , питающая электродвигатель стартера, а следовательно, и

его механическая мощность
где ω=πn/ 30	P мех =ωM=ηP эл =ηU Б I ,	(2.2)
	– частота вращения электродвигателя, рад/с; n –
число оборотов его ротора, об/мин; M – крутящий момент,
создаваемый	СибАДИ			коэффициент
	электродвигателем, Н·м;	η	–

полезного действия (КПД) электродвигателя. Для запуска ДВС стартер должен обеспечить пусковую

частоту вращения (для бензиновых	ВС n= 40…80, для дизелей –
n = 250 об/мин). Поэтому, если	согласно выражению (2.1),

напряжение U Б в результате понижения температуры упадет настолько, что крутящий момент из (2.2) при пусковой частоте ω будет меньше момента сопротивления на валу ДВС ( M= 30 ηU Б I/(πn)

Наряду с топливными подогревателями широко используются и электрические подогреватели. На сегодняшний день электрические подогреватели популярны в северных странах, таких как Канада, Скандинавия, северные штаты США. В данных регионах электрические подогреватели зачастую входят в стандартную комплектацию автомобилей, а розетки для подключения подогревателей располагаются на многих многоэтажных паркингах и автомобильных стоянках. В России этот тип подогревателей набирает все большую распространенность среди автолюбителей. Современные электрические подогреватели представляют собой целую систему, состоящую из нескольких частей: — электрический нагревательный элемент мощностью от 600 до 2000 Вт, находящийся в герметичном теплообменнике, который устанавливается в технологические И отверстия рубашки охлаждения или соединяется с ней с помощью патрубков; — электронный блок управления с Д таймером; — блок подзаряда аккумуляторной батареи; — тепловентилятор для отопления А салона автомобиля. Электрические предпусковые подогреватели подключаются к сети переменного тока б напряжением 220 В. Принцип действия подогревателя основан на нагреве охлаждающей жидкости с помощью электронагревательного и элемента. Охлаждающая ж дкость циркулирует под действием естественной конверс (нагретая жидкость поднимается в верхнюю часть С рубашки охлаждения, а более холодная опускается вниз). По достижении нужной температуры срабатывает термореле, отключающее подогреватель и не дающее перегреться охлаждающей жидкости. Это позволяет оставлять электрический подогреватель работающим на всю ночь. Наиболее популярными являются электрические подогреватели Hotstart, DEFA и произведенные в г. Тюмени подогреватели Северс-М и Лестар. Для облегчения пуска ДВС часто используют пусковые жидкости (ПЖ). ПЖ впрыскивается во впускной тракт двигателя в момент вращения коленчатого вала двигателя с помощью стартера. В ПЖ входит этиловый эфир, который обладает низкой температурой самовоспламенения, очень большой летучестью (температура кипения 34,5 °С) и большими пределами принудительного воспламенения, что позволяет обеспечить его сгорание 52

в цилиндрах двигателей при более низких значениях температуры и давления конца такта сжатия. Сегодня в качестве ПЖ используются легковоспламеняющиеся жидкости марок: «Арктика» – для карбюраторных двигателей, «Холод Д-40, Д-50 и Д-55К» – для дизельных двигателей. Контрольные вопросы и задания: 1. Как влияют низкие температуры на пусковой крутящий момент ДВС? 2. Напишите формулу, определяющую зависимость механической мощности стартера от напряжения АКБ. 3. Что требуется подогреть для того, чтобы разогреть ДВС перед его запуском? 4. Что собой СибАДИ представляют топливные и электрические подогреватели? 5. Какова роль термореле в электрических предпусковых подогревателях? 6. Перечислите основные функции предпускового подогревателя. вего работу в условиях постороннего шума, а запуск стартера при работающем двигателе может привести к выходу его из строя. Для предотвращения подобных ситуаций используется узел электронной блокировки включения стартера. Он может быть реализован двумя способами: 1) в виде отдельного блока, как на автомобилях КамАЗ и «Урал»; 2) как подсистема контроллера микропроцессорной системы управления двигателем. В последнем случае питание на обмотку втягивающего реле стартера поступает через дополнительное реле , включение и

выключение которого осуществляется контроллером в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и времени прокрутки вала стартера. После своего включения стартер работает: 1) пока ключ зажигания в положении «Стартер»; 2) пока время включения стартера меньше 20 с; 3) если получен правильный пароль от иммобилизатора (автомобильной противоугонной системы – АПС); 4) частота вращения коленвала не больше 500 об/мин (тем самым предотвращается включение стартера при работающем ДВС). При невыполнении любого из этих четырех условий стартер будет находиться в выключенном состоянии. 1. Каково назначение узла блокировки И включения электростартера? Д 2. Назовите способы реализации узла блокировки включения электростартера на А различных автомобилях. 3. Какую роль играет дополнительное реле в системе электронного пуска ДВС б ? 4. Перечислите все ситуации при которых стартер будет находиться в выключенном и состоянии. двигателя в течениезапуск ДВС С , но и контролирует работу запрограммированного периода времени. Это позволяет заранее прогревать ДВС, а также устанавливать комфортную температуру внутри салона автомобиля с помощью штатной системы климат-контроля или кондиционера. Для пуска ДВС система имеет, как правило, три силовых реле (для управления стартером, зажиганием и реле блокировки пуска). Если ДВС не запускается в течение запрограммированного интервала времени, система отключит стартер и через несколько секунд автоматически попытается запустить двигатель автомобиля еще раз. Если двигатель не запустится после трех попыток, система отменит процедуру запуска ДВС. 54

Через 90 с после успешного запуска (или другой запрограммированный промежуток времени) система включит дополнительные устройства (климат-контроль, отопитель, кондиционер и т.д.). Двигатель будет автоматически остановлен:

1)	после заранее запрограммированного времени;
2)	при превышении или недостижении штатного уровня
оборотов холостого хода;
3)	при открытии капота;
4)	при нажатии на педаль тормоза;
5)	при снятии рычага управления коробки передач с
нейтрали;
6)	при срабатывании системы охраны;
7)	при остановке двигателя дистанционно или с помощью
выключателя управления запуском двигателя.
1)	выносные электр ческие машины переменного тока,

обеспечивающие СибАДИ запуск ДВС и генерацию электрической энергии, например система «Спид – Старт 12» фирмы «Вистеон». Здесь вместо двух машин (стартера и генератора как на традиционных автомобилях) используется лишь одна обратимая трехфазная электромашина. В зависимости от команд ЭБУ она становится то ЭД, запускающим ДВС, то генератором, способным отдавать в сеть до 3 кВт мощности. Режим «Стоп– Старт» легко реализуется в городских пробках. При отпускании педали тормоза маховик ДВС раскручивается до пусковой частоты всего за 0,4 с. Такой «стартер-генератор» значительно экономит расход топлива при движении автомобиля в условиях города; 2) система «стартер-генератор», интегрированная с маховиком. Такие системы предлагают Honda (система ISG), Toyota-Motors и Citroen – интегрированный стартер-альтернатор

(генератор) – демпфер (ИСАД). Ротором такого «стартеральтернатора» является сам маховик (без привычного зубчатого венца), вокруг которого размещены обмотки статора. Управляемая таким силовым агрегатом электроника задает ему нужный режим работы (двигательный или генераторный). ИСАД развивает 800 оборотов в минуту всего за 0,2 с. Это дает возможность отключать двигатель на любой остановке. Экономия топлива в городском цикле достигает до 35%. Кроме стандартных 12 В система электроснабжения вырабатывает еще 42 В для питания кондиционера и 100 В для системы запуска. КПД генератора составляет 80% во всем диапазоне частот вращения ДВС, что дополнительно экономит около 0,5 л топлива

на 100 км.
В последнее время нашли применение также автономные
системы	пуска	«Стоп-Старт»,	И	оснащаются
			которыми

традиционные автомобили (с энергетической силовой установкой на ДВС). В настоящее время более 70% выпускаемых в мире традиционных бензиновых и дизельных автомобилей содержат такую систему, которая глушит ВС при остановках (у светофора и в пробках) и обеспечивает быстрый его запуск, экономию

топлива, уменьшает			вредные	выбросы. Более того, системы
Д
«Старт-Стоп» последних модификаций обеспечивают частичную
б
и
рекуперацию механической энергии автомобиля в электрическую
при торможении.		По мног А м параметрам автомобили с такой
системой пуска		не	уступают	микрогибридам, но в	условиях
С
низких температур х эксплуатация весьма рискованна.
Контрольные вопросы и задания:
1.	Назовите	достоинства		системы дистанционного пуска
ДВС.
2.	В какой последовательности выполняется команда
дистанционного пуска данной электронной системой?
3.	Перечислите условия остановки двигателя при работе
системы дистанционного пуска.
4.	Можно ли изменять время включения системы климат-
контроля?
5.	Что представляет собой гибридная энергетическая
силовая установка?
6.	Назовите	основные		достоинства систем		«стартер-

Сколько обмоток в стартере что это за обмотки и каково их назначение

Стартер представляет собой электромеханическое устройство. Это говорит о том, что принцип работы стартера заключается в использовании электрической энергии аккумулятора и преобразовании её в механическую.

Внутреннее устройство агрегата:

Стартер делится на 5 основных элементов:

1. Корпус сделан из стали и выполнен в форме цилиндра. На внешней стенке находятся 4 обмотки возбуждения (обычно их 4, или больше) и сердечники (они же «полюса»). Все скрепляется винтовыми соединениями. Винт скручивается в сердечник для прижатия обмотки к стенке. На корпусе имеются специальные отверстия для креплений передней части аппарата, где двигается обгонная муфта.
2. Якорь – это ось из специальной стали, на которую запрессованы якорь с коллекторными пластинами. В сердечники есть специальные пазы для укладки якорных обмоток. Концами обмотки закреплены к коллекторной пластине. Пластины коллектора расположены на круге и устанавливаются на диэлектрической платформе. Диаметр сердечника зависит от диаметра корпуса. Якорь закрепляется на передней и задней крышках с помощью втулок, сделанных из меди и стали. Втулки являются еще и подшипниками.
3. Реле для тяги устанавливается на корпусе аппарата. В задней части корпуса силового реле находятся контакты – «пятаки», подвижный контакт-перемычка из мягкого металла. «Пятаки» — это простые болтики, загнанные в крышку тягового реле. С помощью гаек на него надеваются аккумуляторные силовые провода, а также провода плюсовых щеток. Сердечник соединяется с обгонной муфтой с помощью коромысла, называемым бенедиксом (название произошло от фамилии американского инженера Бенедикса, который его создал).
4. Бенедикс плотно закрепляется на валу и является роликовым механизмом, связанный с зацепляющей шестеренкой в венцу маховика. Когда на бенедикс подается крутящий момент, сепараторные ролики выдвигаются из пазов, крепко фиксируя шестеренку к внешней обойме. Вращаясь в противоположную сторону, ролики попадают в сепаратор, а шестерня начинает свое вращение, не завися от наружной обоймы.
5. Через щеткодержатель подается прямое напряжение на щетки из меди и графита, переходящее на якорные коллекторные пластинки. По виду щеткодержатель является диэлектрической обоймой со вставками из металла, а щетки расположены внутри него. Щеточные контакты привариваются к точечным пластинам при помощи сварки. Полюсные пластины – это хвосты обмоток возбуждения.

Для того, чтобы двигатель автомобиля имел возможность завестись, в его недрах происходят такие процессы:

• после замыкания контактов в замке зажигания, ток направляется через реле стартера на втягивающую обмотку тягового реле;
• якорь втягивающего реле, передвигаясь внутрь корпуса, выдвигает бендикс из корпуса и вводит в зацепление его шестерню с венцом маховика;
• когда якорь втягивающего реле достигает конечной точки, происходит замыкание контактов и ток поступает на удерживающую обмотку реле и обмотку электромотора стартера;
• вращение вала стартера приводит к запуску мотора машины. После того, как скорость вращения маховика превышает скорость вращения вала стартера, бендикс выходит из зацепления с венцом и с помощью возвратной пружины устанавливается в исходное положение;
• когда ключ в замке зажигания с пуском мотора возвращается в первое положение, подача электроэнергии на стартер прекращается.

Среди неисправностей стартера следует отметить следующее:

• включение стартера не развивает нужную частоту вращения коленвала двигателя (он проворачивается медленно);
• включение стартера провоцирует скрежет шестерни стартера, не входящей в зацепление;
• стартер не приводится в действие;
• якорь стартера вращается, однако узел не проворачивает коленвал;
• стартер после запуска двигателя не выключается.

Причины этих неполадок такие:

• плохое крепление стартера или слабое крепление полюса стартера;
• не соответствующее масло в картере двигателя;
• неисправность или разряд аккумуляторной батареи;
• плохой контакт щеток или слабая затяжка наконечников проводов;
• короткое замыкание в обмотках стартера;
• привод тяжело ходит по нарезке вала;
• зубья венца маховика пришли в непригодность;
• ход шестерни привода и момента замыкания контактов включателя не отрегулирован должным образом;
• отсутствует контакт при включении зажигания или замок зажигания пришел в непригодность;
• ослаблена буферная пружина привода стартера;
• блокировка привода на валу якоря;
• подгорание контактов реле или его непригодность к эксплуатации;
• износ подшипников;
• шестерня привода «опаздывает» выйти из зацепления с зубчатым венцом.

Только своевременные диагностические мероприятия, а также качественное, профессиональное обслуживание предотвратит подобные казусы, а если это уже произошло – воспользуйтесь услугами специалистов нашего Сервисного центра «СтартеР».

Признаки и причины нарушения работы стартера:

Вопрос: почему стартер не включается?

Ответ: могут быть нарушенными контактные соединения, что-то оборвалось в цепях стартера либо причина в коротком замыкании. Кроме того, может внутри тягового реле возникла неполадка.

Вопрос: откуда возникает звук щелчка в процессе запуска стартера?

Ответ: причиной может стать разряженный аккумулятор, ослабление контактов в стартерной цепи либо неисправность обмотки тягового реле.

Вопрос: почему при включении стартера якорь не вращается, а если вращается, то медленно?

Ответ: такое происходит в основном из-за разряженного аккумулятора. Кроме того, причинами могут быть сгоревшие контакты тягового реле, нарушения контактных соединений, грязный коллектор, старые щетки, также может в обмотках произошло замыкание.

Вопрос: какова причина заедания замка зажигания в положении Старт?

Ответ: скорее всего, бендикс не вышел из сцепления, которое было с маховиком. Мотор раскрутил стартерный якорь, в результате чего сгорел стартер.

Вопрос: почему в зажигании постоянно случается залипание?

Ответ: причиной является работа стартера после заведения двигателя. В ремонте нет смысла, ведь стартер все равно будет ломаться.

Вопрос: в чем секрет быстрого износа стартера?

Ответ: когда двигатель запускается, якорь стартера совершает обороты с частотой полторы тысячи в минуту, из-за пары лишних секунд количество оборотов увеличивается примерно на 5 тысяч. Поэтому ресурс втулок, щеток, бендикса, вилки и коллектора исчерпывается быстрее.

Вопрос: почему после запуска двигателя стартер не выключился?

Ответ: причиной могут стать неполадки муфты свободного хода в стартере либо внутри тягового реле спеклись контакты.

Вопрос: что случилось, если якорь стартера при включении вращается, а маховик остается неподвижным?

Ответ: все из-за повреждений зубьев маховика либо шестерни привода, неполадок в рычаге, ослаблений креплений к стартеру картера сцепления, пробуксовки муфты хода прибора либо неполадок в поводковом кольце.

Вопрос: какова причина потери мощности стартера в прогретом автомобиле?

Ответ: такая потеря прячется:

• в крепежных болтах;
• в посадочных местах крепления;
• среди прогнивших силовых проводов под оплеткой;
• в окисленных местах спрессовки проводов и контактных клемм;
• на ржавых крепежных болтах и гайках.

Инструкции по использованию:

Нужно помнить, что стартер — это мощный электродвигатель, но исключительно кратковременного действия. Не забывайте об этом, старайтесь следовать важным инструкциям:

Включайте стартер не более чем на 10 сек. Если двигатель автомобиля не запустился, на 30 секунд оставьте в покое стартер, так как он охлаждается крайне медленно. После 2-3 безуспешных пусков двигателя сделайте 4-минутную паузу.

Следите за контактами в клеммах аккумуляторной батареи. Частенько бывает, что клеммы окисляются, и стартер не принимает нужный ему ток, вследствие чего не развивает достаточный крутящий момент. Двигатель не запускается, и мы вместо очищения клемм несем узел в ремонт. Конечно, мастера объяснят причину, но время потрачено зря.

После пуска двигателя выключайте стартер. Если этого не сделать, то 2-3 секунды просто уничтожат узел. Ведь при пуске двигателя якорь стартера имеет частоту вращения 1500 оборотов/минуту, а после пуска якорь начнет вращаться с большей во много раз скоростью (если бендикс зацеплен с маховиком двигателя). Увеличение оборотов повлечет увеличение износа всех деталей стартера, что повлечет полное разрушение узла. Следите за этим моментом, не допускайте такого бессмысленного вращения. Этот же эффект присущ при неисправностях замка зажигания.

Не двигайтесь автомобилем с помощью стартера. Стоит учесть, что чем меньше обороты, тем больше тока поступает на обмотки стартера. Если вы поставите машину на ручной тормоз, включите передачу, а потом включите стартер, то через 30 секунд такого безумия обмотки узла просто сгорят, да и еще аккумулятор придет в непригодность.

Берегите свой автомобиль, и он не раз придет к вам на помощь.

Щетка стартера: надежный контакт для уверенного пуска двигателя

В каждом современном автомобиле есть электрический стартер, обеспечивающий пуск силового агрегата. Важным компонентом стартера является комплект щеток, подающих электрический ток на якорь. О щетках стартера, их назначении и конструкции, а также о диагностике и замене читайте в представленной статье.

Назначение и роль щеток в электростартере

В большинстве современных транспортных средств, оборудованных ДВС, задача пуска силового агрегата решается с помощью электрического стартера. За последние полвека стартеры не претерпели существенных изменений: основу конструкции составляет компактный и простой по конструкции электрический двигатель постоянного тока, который дополнен реле и механизмом привода. Электродвигатель стартера состоит из трех основных узлов:

— Корпус в сборе со статором;
— Якорь;
— Щеточный узел.

Статор — неподвижная часть электродвигателя. Наиболее часто используются электромагнитные статоры, в которых магнитное поле создается обмотками возбуждения. Но можно найти стартеры и со статорами на основе обычных постоянных магнитов. Якорь — подвижная часть электродвигателя, на нем располагаются обмотки (с полюсными наконечниками), коллекторный узел и детали привода (шестерни). Вращение якоря обеспечивается взаимодействием магнитных полей, образующихся вокруг обмоток якоря и статора при подаче на них электрического тока.

Щеточный узел — узел электродвигателя, обеспечивающий скользящий контакт с подвижным якорем. Щеточный узел состоит из нескольких основных деталей — щеток и щеткодержателя, который удерживает щетки в рабочем положении. Щетки прижимаются к коллекторному узлу якоря (он состоит из ряда медных пластин, являющихся контактами обмоток якоря), чем и обеспечивается постоянная подача тока на обмотки якоря при его вращении.

Щетки стартера — важные и ответственные компоненты, о которых следует рассказать более подробно.

Типы и конструкция щеток стартера

Конструктивно все щетки стартеров принципиально одинаковы. Типичная щетка состоит из двух основных деталей:

— Щетка, отформованная из мягкого токопроводящего материала;
— Гибкий проводник (с клеммой или без) для подачи тока.

Щетка представляет собой параллелепипед, отформованный из специального токопроводящего материала на основе графита. В настоящее время щетки стартеров изготавливаются из двух основных материалов:

— Электрографит (ЭГ) или искусственный графит. Материал, получаемый прессовкой и обжигом из кокса или других токопроводящих материалов на основе углерода и углеводородного связующего;
— Композиты на основе графита и металлического порошка. Чаще всего используются меднографитовые щетки, спрессованные из графита и медного порошка.

Наибольшее распространение получили меднографитовые щетки. За счет включения меди такие щетки обладают меньшим электрическим сопротивлением и более устойчивы к износу. Такие щетки имеют и несколько недостатков, главный из которых — повышенный абразивный эффект, что приводит к повышенному износу коллектора якоря. Однако рабочий цикл стартера обычно непродолжителен (от нескольких десятков секунд до нескольких минут в день), поэтому износ коллектора происходит медленно.

В теле щетки жестко фиксируются один или два гибких проводника большого сечения. Проводники — медные, многожильные, сплетенные из нескольких тонких проводов (чем обеспечивается гибкость). На щетках для стартеров малой мощности обычно используется только один проводник, на щетках для стартеров большой мощности — два проводника, зафиксированных по разные стороны щетки (для равномерной подачи тока). Монтаж проводника обычно осуществляется с помощью металлической втулки (пистона). Проводник может быть как оголенным, так и изолированным — здесь все зависит от конструкции конкретного стартера. На конце проводника для удобства монтажа может располагаться клемма. Проводники обязательно гибкие, что дает возможность щетке изменять положение при износе и при работе стартера, не теряя контакта с коллектором.

В стартере используется несколько щеток, обычно их число составляет 4, 6 или 8. При этом половина щеток подключена к «массе», а вторая половина — к обмоткам статора. Такое подключение гарантирует, что при включении реле стартера ток будет одновременно подан на обмотки статора и обмотки якоря.

Щетки ориентируются в щеткодержателе таким образом, чтобы в каждый момент времени ток подавался на определенные обмотки якоря. Каждая щетка прижимается к коллектору с помощью пружины. Щеткодержатель вместе с щетками является отдельным узлом, который при необходимости ремонта или замены щеток можно демонтировать и без труда установить на место.

В целом, щетки стартера очень просты, поэтому надежны и долговечны. Однако и они нуждаются в периодическом обслуживании и ремонте.

Вопросы диагностики и ремонта щеток стартера

Щетки стартера при эксплуатации подвергаются постоянному износу и значительным электрическим нагрузкам (в момент пуска двигателя через щетки протекает ток от 100 до 1000 и более ампер), поэтому со временем они уменьшаются в размерах и разрушаются. Это может приводить к потере контакта с коллектором, а значит — к ухудшению работы всего стартера. Если стартер со временем начинает хуже работать, не обеспечивает необходимую угловую скорость вращения коленвала или вовсе не включается, то следует проверить его реле, состояние электрических контактов и, наконец, щетки. Если с реле и контактами все в порядке, а стартер плохо работает даже при подключении к АКБ, минуя реле, то проблему следует искать именно в щетках.

Для диагностики и замены щеток стартер следует демонтировать и разобрать, в общем случае разборка выполняется следующим образом:

1. Выкрутить болты, удерживающие заднюю крышку стартера;
2. Снять крышку;
3. Снять все уплотнители и зажимы (обычно в стартере присутствуют два уплотнительных кольца, зажим и прокладка);
4. Аккуратно снять щеткодержатель с коллектора якоря. При этом щетки будут вытолкнуты пружинами, однако ничего страшного не произойдет, так как детали удерживаются гибкими проводниками.

Теперь следует произвести визуальный осмотр щеток, оценить степень их износа и целостность. Если щетки имеют чрезмерный износ (имеют длину меньшую, чем рекомендовано производителем), трещины, изломы или другие повреждения, то их следует заменить. Причем меняется сразу полный комплект щеток, так как старые щетки могут вскоре выйти из строя и ремонт придется выполнять снова.

Демонтаж щеток выполняется в зависимости от их типа крепления. Если проводники просто припаяны, то следует воспользоваться паяльником. Если на проводниках имеются клеммы, то демонтаж и монтаж сводится к выворачиванию/вворачиванию винтов или болтов. Монтаж новых щеток выполняется в обратном порядке, при этом необходимо следить за надежностью электрических контактов.

После замены щеток стартер собирается в обратном порядке, а весь узел устанавливается на свое штатное место. Новые щетки имеют плоскую рабочую часть, поэтому несколько дней будет происходить их «обкатка», в это время следует избегать работы стартера на повышенных нагрузках. В дальнейшем щетки стартера не требуют специального уходи и обслуживания.

Другие статьи

#Омывающие жидкости
29.09.2023 | Статьи о запасных частях

Зима и лето, два полюса, между которыми меняется весь наш мир. И в этом мире существуют омывающие жидкости — помощники, которые обеспечивают нашу безопасность на дороге. В этой статье мы окунемся в мир омывающих жидкостей и узнаем, какие они бывают, от чего зависит их температура замерзания и как их правильно выбрать.

#Рассухариватель клапанов
21.06.2023 | Статьи о запасных частях

Замена клапанов двигателя внутреннего сгорания затрудняется необходимостью съема сухарей — для этой операции используются специальные рассухариватели клапанов. Все об этом инструменте, его существующих типах, конструкции и принципе действия, а также о его выборе и применении читайте в данной статье.

#Переключатель света с регулировкой шкалы
14.06.2023 | Статьи о запасных частях

Во многих отечественных автомобилях ранних выпусков широко использовались центральные переключатели света с реостатом, позволяющим регулировать яркость подсветки приборов. Все о данных устройствах, их существующих типах, конструкции, работе, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.

#Пластина распределителя зажигания
07.06.2023 | Статьи о запасных частях

Одной из основных деталей распределителя зажигания является опорная пластина, отвечающая за функционирование прерывателя. Все о пластинах прерывателя, их существующих типах и конструктивных особенностях, а также о подборе, замене и регулировках данных компонентов подробно рассказано в данной статье.