Назначение, устройство и работа стартера

Учебный вопрос № 1.

Введение

Сегодня на занятии будут рассмотрены потребители электрической энергии, а именно система электропуска двигателя, вопросы назначения, устройства и принципа работы. Надежный пуск двигателя возможен при условии, если его коленчатый вал вращается с частотой 60-80 (150-300 для дизельного двигателя) оборотов в минуту. Кроме этого существуют другие потребители электроэнергии. Безопасная работа водителя на автомобиле невозможна без приборов освещения и световой сигнализации. Световые приборы повышают безопасность автомобиля и создают удобство для водителя и пассажиров.

Основное назначение внешних световых приборов – освещение пути следования автомобиля, а приборов сигнализации – передача и обмен информацией между участниками дорожного движения.

Система электрического пуска предназначена для проворачивания коленчатого вала двигателя с частотой, необходимой для пуска. (СЛАЙД № 4)

Основными элементами системы электрического пуска автомобиля КамАЗ являются (рис. 1):

Рис. 2. Основные элементы системы электрического пуска

автомобиля КамАЗ (СЛАЙД № 5)

Стартер СТ142Б2 (рис. 2) имеет герметизированное исполнение с электромагнитным тяговым реле и дистанционным управлением, номинальная мощность 8,2 кВт, номинальное напряжение 24 В.

Стартер установлен на двигателе в его нижней левой части и крепится к картеру сцепления тремя болтами и шпилькой.

Рис. 2. Стартер СТ142Б2 (СЛАЙД № 6)

1 – уплотнительные кольца; 2 – держатель промежуточного подшипника; 3 – бандаж; 4 – якорь; 5 – корпус; 6, 27 – крышки; 7 – коллектор; 8 – болт крепления щеткодержателей; 9, 28 – подшипник; 10 – фильц; 11 –щеткодержатели; 12 – щетки; 13 – обмотка возбуждения; 14 – соединительная шина; 15 – силовой зажим; 16 – вывод обмоток реле; 17 – контактный диск; 18, 19 – втягивающая и удерживающая обмотки; 20 – возвратная пружина; 21 – якорь; 22 – резиновый кожух; 23 – рычаг привода; 24 – эксцентриковая ось; 25 – привод; 26 – шестерня; 29 – упорная шайба

Ток холостого хода при напряжении 24 В не более 130 А, ток торможения не более 800 А, напряжение включения реле 18 В, передаточное отношение двигатель – стартер 11: 3.

Стартер СТ142Б2 состоит из электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением, механизма привода и электромагнитного тягового реле.

Электродвигатель состоит из корпуса с полюсами и катушками обмотки возбуждения, якоря с обмоткой и коллектором, щеточного узла со щеткодержателями, щетками и щеточными пружинами, крышки со стороны коллектора, крышки со стороны привода.

К корпусу 5 винтами крепятся полюсы с катушками обмотки возбуждения (рис. 3). Обмотка возбуждения 13 имеет две параллельные ветви, в каждую из которых включены по две последовательно соединенных катушки. Один конец обмотки возбуждения подключен к изолированному выводу на корпусе (куда подводится напряжение от АКБ после срабатывания тягового реле), а второй – к положительным щеткам 12.

Рис. 3. Схема соединения обмоток стартера СТ142Б2 (СЛАЙД № 7)

1 – тяговое реле; 2 – обмотка возбуждения; 3 – обмотка якоря

Якорь стартера напрессован на вал, который вращается в трех подшипниках скольжения 2, 9, 28, выполненных из графитизированной бронзы и запрессованных в крышки стартера. Подшипники смазывают турбинным маслом «22», которым пропитаны фильцы 10, в крышках 6, 27.

Якорь 4 электродвигателя представляет сердечник, собранный из отдельных пластин малоуглеродистой стали. В пазы сердечника уложена обмотка якоря из медного провода прямоугольного сечения, изолированная от корпуса. Концы секций обмотки якоря припаяны к пластинам коллектора 7. Коллектор 7, закрепленный на валу якоря 4, служит для получения постоянного по направлению вращающего момента.

Щетки из меднографитного сплава установлены в четырех коробчатых щеткодержателях по два в ряд. Необходимое давление щеток на коллектор обеспечивают спиральные пружины. Усилие прижатия составляет 18 - 20 Н.

Электромагнитное тяговое реле стартера предназначено для ввода шестерни стартера в зацепление с венцом маховика и для подключения электродвигателя стартера к аккумуляторной батарее.

Тяговое реле состоит из втягивающей 14 (рис. 4) и удерживающей 13 обмоток, якоря 11, сердечника 16, штока 15 с контактным диском 4, силовых контактов 21 в виде контактных болтов, возвратной пружины 9, корпуса 8, крышки 2.

Рис. 4. Тяговое реле стартера СТ142Б2 (СЛАЙД № 8)

1, 20 – резиновые уплотнительные шайбы; 2 – крышка реле; 3 – резиновое уплотнительное кольцо; 4 – контактный диск; 5 – изоляционная втулка; 6 – чашка; 7 – пружина; 8 – корпус реле; 9 – возвратная пружина; 10 – резиновый сильфон; 11 – якорь реле; 12 – каркас катушки; 13, 14 – соответственно удерживающая и втягивающая обмотки; 15 – стальной шток; 16 – сердечник реле; 17 – изоляционная шайба; 18 – шайба; 19 – скоба; 21 – контактный болт

Втягивающая и удерживающая обмотки намотаны на латунную трубку. Обмотки имеют общее начало, соединенное с выводом 16 на пластмассовой крышке. Конец удерживающей обмотки соединен с корпусом, конец втягивающей обмотки - с болтом 21.

Втягивающая обмотка 14 подключена параллельно силовым контактам тягового реле. При включении реле она действует совместно с удерживающей обмоткой и создает необходимую силу притяжения, когда зазор между якорем 11 и сердечником 16 максимален. Во время работы электродвигателя стартера замкнутые контакты тягового реле шунтируют втягивающую обмотку и выключают ее из работы. Удерживающая обмотка 13 рассчитана только на удержание якоря реле 11 в притянутом к сердечнику 16 состоянии.

Внутри реле свободно перемещается якорь 11, воздействующий на рычаг привода. Возвратная пружина 9 удерживает якорь в исходном положении. Контактный диск 4 изолирован от штока, на котором он установлен изоляционными шайбами и втулкой 5. Конструкция его такова, что диск может перекашиваться и перемещаться на штоке за счет сжатия пружины 7. Такое конструктивное решение обеспечивает хороший контакт диска 4 с контактными болтами 21.

Механизм привода предназначен для передачи крутящего момента от вала электродвигателя стартера на зубчатый венец маховика двигателя, а также для предотвращения обратной передачи крутящего момента.

Привод механический, с храповой муфтой свободного хода, разборный.

Механизм привода (рис. 5) состоит из корпуса 11, ведущего 8 и ведомого 6 храповиков, шестерни 2 привода, пружины 10, шлицевой направляющей втулки 12 и центробежного механизма с конической втулкой 7, текстолитовыми сегментами (сухариками) 3 и направляющими штифтами 4 для разъединения ведущего и ведомого храповиков.

Рис. 5. Приводной механизм с храповой муфтой свободного хода (СЛАЙД № 9)

1 – вкладыш; 2 – шестерня; 3 – сегмент (сухарик); 4 – направляющий штифт; 5, 15 – замковые кольца; 6 – ведомый храповик; 7 – коническая втулка; 8 – ведущий храповик; 9, 13 – шайбы; 10 – пружина; 11 – корпус муфты; 12 – шлицевая направляющая втулка; 14 – буферное резиновое кольцо

Механизм привода работает следующим образом: при подключении обмоток тягового реле к источнику питания якорь реле через рычаг привода и корпус муфты 11 перемещает направляющую втулку 12 вместе с храповиками 6 и 8 по шлицам вала и вводит шестерню 2 в зацепление с венцом маховика до упора в шайбу на валу якоря. В конце хода шестерни замыкаются силовые контакты тягового реле, вал якоря приводится во вращение, а вращающий момент через шлицевую втулку 12, ведущий 8 и ведомый 6 храповики передается шестерне 2 и далее венцу маховика. При передаче вращающего момента в винтовых шлицах втулки 12 и ведущего храповика 8 возникает осевое усилие, которое воспринимается буферным резиновым кольцом 14 и плотно прижимает друг к другу ведущую и ведомую половины муфты.

После пуска двигателя частота вращения шестерни и ведомого храповика становится больше частоты вращения вала якоря и направляющей втулки 12, поэтому ведущий храповик, перемещаясь по винтовым шлицам втулки, отходит от ведомого храповика и шестерня привода вращается вхолостую. Коническая втулка 7 отодвигается вместе с ведущим храповиком и освобождает текстолитовые сегменты (сухарики) 3, соединенные с быстровращающимся ведомым храповиком 6 направляющими штифтами 4. Под действием центробежных сил сегменты перемещаются в радиальном направлении вдоль штифтов и блокируют муфту в расцепленном состоянии, предохраняя зубья храповиков от повреждения и изнашивания. В этом состоянии храповой механизм будет находиться до тех пор, пока осевая составляющая от центробежных сил, действующих на сухарики, превышает усилие пружины.

После выключения стартера ведущая половина муфты под действием пружины вновь прижимается к ведомой половине и сегменты (сухарики) возвращаются в исходное положение.

Принцип работы статора. (СЛАЙД № 10)

При замыкании контактов замка зажигания по втягивающей обмотке электромагнита протекает ток, плунжер электромагнита втягивается и включается удерживающая обмотка электромагнита.

Плунжер электромагнита и соединенный с ним рычаг (вилка) перемещает шестерню бендикса.

Одновременно плунжер давит на пластину, которая в момент ввода шестерни в зацепление с венцом маховика замыкает контакты.

Ток через замкнутые контакты поступает в обмотку электродвигателя, и якорь начинает вращаться.

Рис. 6. Электрическая схема включения стартера (СЛАЙД № 11)

После пуска двигателя водитель с помощью замка зажигания разрывает цепь 50 обмотки электромагнита.

Под действием пружины размыкаются контакты электромагнита, и шестерня бендикса возвращается в исходное положение.

Выводы по вопросу.

Дата добавления: 2014-01-07