Блокировочный выключатель стартера (ПРИ ВКЛЮЧЕННОМ СЦЕПЛЕНИИ)
Этот выключатель блокирует включение стартера в случае, если переключатель скоростей не находится в положении парковки или на нейтрали, или педаль сцепления — отпущена.
Рис. Типичная схема электрического пуска двигателя. Обратите внимание на то, что в первый момент при повороте ключа зажигания в положение «пуск» напряжение подается одновременно и на втягивающую обмотку и на удерживающую обмотку тягового реле. Как только контактный диск электромагнита замыкает клеммы В и М, через обмотку стартера начинает течь ток от аккумуляторной батареи
Проследите, как ведет себя при пуске двигателя освещение салона
При диагностике причины нарушения нормального пуска двигателя откройте дверь автомобиля и проследите за тем, как изменяется яркость лампочек освещения салона.
Яркость свечения лампы освещения зависит от напряжения ее питания.
При нормальной работе стартера яркость освещение салона слегка уменьшается.
Если яркость освещения не изменяется, то причиной нарушения, обычно, является обрыв в цепи управления системой пуска.
Если освещение почти или полностью гаснет, то причиной нарушения, скорее всего, является короткое замыкание или пробой на массу обмоток возбуждения стартера или неисправность аккумуляторной батареи.
Не стучите по стартеру!
В прошлом нередко можно было наблюдать, как техник стучал по стартеру, пытаясь выяснить, почему он не работает. Часто под действием ударной нагрузки происходило выравнивание или смещение токосъемных щеток, ротора и вкладышей подшипников. Во многих случаях после удара по стартеру его работоспособность — пусть даже и ненадолго — восстанавливалась.
Но в конструкции большинства современных стартеров используются постоянные магниты, которые отличаются хрупкостью и при ударе по стартеру могут расколоться. Разбитый магнит распадается на несколько слабых магнитов. В ряде первых конструкций стартеров с постоянными магнитами, магниты приклеивались к корпусу статора. При сильном ударе по стартеру эти магниты разлетались на куски, которые, попав на ротор или в гнезда подшипников, приводили стартер в полную негодность.
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».
Система воздушного пуска двигателя
Система воздушного пуска является еще одним решением, которое позволяет прокручивать коленчатый вал ДВС. Для запуска мотора используется сжатый воздух. При этом такое пневматическое оборудование, как правило, на автомобилях и другой технике не используется, однако пусковые системы данного типа можно встретить на стационарных двигателях внутреннего сгорания.
Если говорить о конструкции, устройство системы воздушного пуска двигателя предполагает наличие следующих элементов:
Принцип работы системы воздушного запуска ДВС основан на том, что сжатый в воздушном баллоне воздух под давлением подается в коробку-распределитель, далее проходит через фильтры в редуктор и поступает к электропневмоклапану.
Далее необходимо нажать кнопку «пуск», после чего клапан открывается, затем воздух из воздухораспределителя проходит через пусковые клапаны и попадает в цилиндры двигателя, создавая давление и раскручивая коленвал. Когда обороты достигают нужной частоты, двигатель запускается.
Добавим, что такие силовые установки дополнительно оснащены электрической системой пуска от стартера, что позволяет завести агрегат в том случае, если с воздушным пуском, который является основным способом, имеются какие-либо проблемы или произошла поломка.
Источник
Система запуска двигателя автомобиля: электрический пуск ДВС
Система запуска двигателя автомобиля осуществляет первичное вращение коленчатого вала ДВС, в результате чего происходит воспламенение топливно-воздушной смеси в цилиндрах и силовой агрегат начинает работать самостоятельно.
Главной задачей системы пуска становится проворачивание коленвала, что позволяет поршню выполнить необходимое для воспламенения заряда сжатие смеси в цилиндрах. Затем горючее воспламеняется (от внешнего источника в бензиновых двигателях, от сильного сжатия и нагрева в дизельных).
Далее коленчатый вал начинает вращаться самостоятельно, то есть двигатель запускается, обороты коленвала увеличиваются, вращение вала становится возможным благодаря преобразованию тепловой энергии сгорания топлива в механическую работу. Как только обороты коленвала достигают определенной частоты, происходит автоматическое отключение системы запуска.
В этой статье мы рассмотрим, как работает электрическая система пуска двигателя, из каких какие основных элементов она состоит, а также поговорим о том, какие еще бывают системы запуска ДВС, кроме электрических решений.
Принцип работы пусковой системы и стартера
Этапы работы стартера следующие: стыковка с зубчатым венцом маховика, пуск стартера, расстыковка стартера.
На деле это выглядит следующим образом: при включении замка зажигания и повороте ключа в положение «запуск», по цепи «+» АКБ — замок зажигания — обмотка тягового реле — «+» выхода стартера — плюсовая щетка — обмотка якоря — минусовая щетка, срабатывает тяговое реле . Под действием сердечника реле подвижный контакт замыкает силовые пятаки , через которые подается ток от АКБ на плюсовой провод стартера. Плюс стартера соединен с плюсовой полюсной пластиной и плюсовыми щётками. Минус по умолчанию подключен постоянно.
После подачи тока вокруг обмоток якоря и обмоток возбуждения возникают магнитные потоки, которые направлены в одну сторону а, как известно, одинаковые полюса магнита отталкиваются друг от друга, так возникает круговое движение якоря .
В момент срабатывания втягивающего реле, «коромысло» приходит в движение вместе сердечником реле и выталкивает бендикс на шлицах якоря, в сторону венца маховика. Якорь в этот момент начинает вращаться и приводит в действие маховик. Если двигатель автомобиля завелся, а ключ зажигания еще не отпущен, наступает момент, когда обороты двигателя превышают обороты стартера, в этом случае срабатывает обгонный механизм бендикса .
Принцип работы системы электрического запуска ДВС
Система электрического запуска стоит на различных типах двигателей (двухтактные и четырехтактные, бензиновые, дизельные, роторно-поршневые, газовые и т.д.)
Общий принцип работы заключается в следующем:
После того, как водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток от АКБ подается на контакты тягового реле (на втягивающее стартера). В то время, когда ток начинает проходить по обмоткам тягового реле, осуществляется втягивание якоря. Указанный якорь перемещает рычаг механизма привода, в результате осуществляется зацепление ведущей шестерни и зубчатого венца маховика.
Параллельно якорь замыкает контакты реле, благодаря чему реализуется питание электрическим током обмоток статора и якоря. Это позволяет стартеру вращаться, передавая крутящий момент на коленчатый вал.
Сейчас читают
Как обслуживать и заряжать необслуживаемый тип АКБ для…
Двигатель ЗИЛ 130: легенда советского автопрома
После запуска двигателя обороты коленвала увеличиваются. В этот момент срабатывает обгонная муфта, отсоединяющая стартер от двигателя, при этом стартер еще продолжает свое вращение. Затем при помощи возвратной пружины тягового реле происходит обратное перемещение якоря. Это позволяет вернуть механизм привода в обратное положение.
Кстати, если говорить о различных штатных блокировках стартера при запуске двигателя, такие решения встречаются, однако не на всех моделях авто. Основной задачей является повышение комфорта эксплуатации и безопасности. Если просто, стартер не будет работать, пока водитель не выжмет сцепление или не включит нейтральную передачу перед запуском двигателя.
Рекомендуем также прочитать статью о том, почему «проваливается» напряжение во время запуска двигателя. Из этой статьи вы узнаете о причинах падения напряжения в бортовой автомобильной сети, а также на какие моменты и нюансы следует обратить внимание при диагностике подобных неполадок.
Наличие такой блокировки позволяет избежать рывков и случайного перемещения ТС, что часто случается, когда водитель начинает заводить двигатель от стартера с включенной передачей.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Система пуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая аккумуляторную батарею, выключатель зажигания, стартер, первый и второй диоды, токоограничивающий резистор и емкостной накопитель энергии, заряд которого осуществляется от первого вывода аккумуляторной батареи через последовательно включенные токоограничивающий резистор и первый диод, при этом вторые выводы аккумуляторной батареи и емкостного накопителя энергии соединены вместе и образуют минусовую шину источника питания, отличающаяся тем, что первый силовой контакт стартера напрямую соединен с первым выводом аккумуляторной батареи, второй силовой контакт стартера соединен с минусовой шиной источника питания, штекер стартера (катушка тягового реле) через выключатель зажигания подключен к точке соединения токоограничивающего резистора и катода первого диода, при этом анод второго диода подключен к первому выводу емкостного накопителя энергии, а катод второго диода подключен к точке соединения токоограничивающего резистора и катода первого диода.
