Стартер. Автомобиль ВАЗ-2105 – многокрасочный альбом.

Автомобиль ВАЗ-2105 – многокрасочный альбом.

Стартер.

Техническая характеристика.

Номинальная мощность, кВт	1,3
Номинальное напряжение, В	12
Направление вращения (со стороны шестерни)	Правое
Масса стартера, кг	8,5

Стартер.

1 – Шестерня привода. 2 – Упорное полукольцо обгонной муфты. 3 – Ролик обгонной муфты. 4 – Наружное кольцо обгонной муфты. 5 – Кожух обгонной муфты. 6 – Ось рычага привода стартера. 7 – Уплотнительная заглушка крышки стартера. 8 – Рычаг привода стартера. 9 – Тяга. 10 – Крышка стартера со стороны привода. 11 – Возвратная пружина якоря реле стартера. 12 – Якорь реле. 13 – Передний фланец реле. 14 – Обмотка реле. 15 – Стержень якоря. 16 – Ярмо реле. 17 – Сердечник реле. 18 – Фланец сердечника реле. 19 – Контактная пластина. 20 – Крышка реле. 21 – Штекер вывода обмотки реле (штекер «50»). 22 – Контактные болты. 23 – Коллектор. 24 – Тормозной диск крышки. 25 – Тормозной диск вала якоря. 26 – Втулка подшипника. 27 – Вал якоря. 28 – Шунтовая катушка обмотки статора. 29 – Полюс статора. 30 – Корпус стартера. 31 – Обмотка якоря. 32 – Ограничитель хода шестерни привода. 33 – Ограничительный диск. 34 – Поводковое кольцо. 35 – Ступица обгонной муфты. 36 – Вкладыш ступицы обгонной муфты. 37 – Ограничительное кольцо хода шестерни. 38 – Регулировочное кольцо хода шестерни. 39 – Направляющий стержень. 40 – Плунжер. 41 – Выключатель зажигания. 42 – Монтажный блок. 43 – Стартер. 44 – Генератор. 45 – Аккумуляторная батарея. 46 – Защитная лента. 47 – Крышка стартера со стороны коллектора. 48 – Внутренняя изолирующая пластина. 49 – Выводы сериесных катушек обмотки статора. 50 – Щеткодержатели положительных щеток. 51 – Положительная щетка. 52 – Пружина щеткодержателя. 53 – Вывод шунтовой катушки обмотки статора. 54 – Отрицательная щетка. 55 – Щеткодержатели отрицательных щеток.

Для пуска двигателя применяется стартер СТ-221 с электромагнитным тяговым реле. Он установлен с правой стороны двигателя и крепится фланцем к картеру сцепления тремя болтами.

Стартер СТ-221 представляет собой четырехщеточный, четырехполюсный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением и состоит из корпуса 30 с обмотками возбуждения, якоря с приводом, двух крышек 10 и 47 и тягового реле. Крышки и корпус стартера стянуты двумя шпильками, которые заворачиваются в крышку 10 и изолированы пластмассовыми трубками для предохранения от замыкания с выводами сериесных катушек.

Корпус изготовлен из свернутой в кольцо и сваренной стальной полосы и имеет четыре стальных полюса 29, закрепленных винтами. На полюсы надеты катушки обмотки. Корпус вместе с полюсами и обмоткой образует статор стартера. Две катушки обмотки статора сериесные, а две шунтовые. Поэтому возбуждение стартера и называется смешанным. Оно обеспечивает сравнительно низкие обороты якоря на холостом ходу (без нагрузки), а это уменьшает износ втулок подшипников и предотвращает разнос якоря.

Две сериесные катушки соединены между собой параллельно, а с обмоткой якоря последовательно. Поскольку через них проходит основной ток, потребляемый стартером и зависящий от тормозного момента на валу якоря (чем больше- момент, тем больше сила тока), то обмотка катушек состоит из медной ленты. Витки катушек изолированы друг от друга электроизоляционным картоном.

Шунтовые катушки соединены между собой последовательно, а с обмоткой якоря параллельно. Через них протекает сравнительно небольшой ток, зависящий в основном от напряжения аккумуляторной батареи. Все катушки статора обмотаны хлопчатобумажной лентой и пропитаны лаком.

Якорь стартера состоит из вала 27, сердечника с обмоткой 31 и коллектора 23. Вал якоря вращается в двух пористых металлокерамических втулках 26, запрессованных в крышки стартера и пропитанных маслом. Осевой свободный ход вала якоря регулируется подбором шайб 38 и должен быть в пределах 0,07-0,7 мм. Сердечник якоря набран из пластик электротехнической стали толщиной 1 мм, напрессованных на среднюю часть вала, имеющую продольную накатку. По краям сердечника установлены пластины из электроизоляционного картона. В сердечнике имеются пазы полузакрытой формы, в которые уложена волновая обмотка якоря из медной ленты. В каждом пазу находятся два проводника обмотки, изолированные от сердечника и между собой электроизоляционным картоном. Края обмотки, выходящие из пазов сердечника, стянуты бандажами, предохраняющими проводники обмотки от выгибания центробежной силой при высокой частоте вращения якоря. Бандажи выполнены из медной проволоки, намотанной на подкладку из картона. У некоторых стартеров бандаж имеется только со стороны привода и выполнен из капронового волокна. Концы обмотки припаяны к пластинам коллектора 23, напрессованного на вал.

Коллектор состоит из армированного двумя стальными кольцами пластмассового основания, на котором установлены изолированные друг от друга медные пластины – ламели коллектора. У части стартеров пластмассовое основание коллектора может быть со стальной ступицей-втулкой.

В крышке 47, отлитой из алюминиевого сплава, закреплены заклепками четыре стальных щеткодержателя с меднографитовыми щетками. Два щеткодержателя 50 изолированы от крышки пластмассовыми пластинами – внутренней 48 и наружной. Это щеткодержатели положительных щеток. К ним присоединяются выводы 49 сериесных катушек. Другие два щеткодержателя 55 приклепаны непосредственно к крышке 47 и, следовательно, соединены с массой. Это щеткодержатели отрицательных щеток. К одному из этих щеткодержателей присоединяется вывод 53 шунтовых катушек. Щетки прижимаются к коллектору спиральными пружинами 52.

На переднем конце вала якоря установлен привод стартера, состоящий из роликовой обгонной муфты и шестерни 1. Назначение обгонной муфты – передавать крутящий момент от вала якоря стартера к венцу маховика при пуске двигателя, а после пуска – разъединять вал якоря и шестерню привода, так как после пуска двигатель начинает с большой скоростью вращать вал якоря и может его повредить.

Муфта состоит из ступицы 35, наружного кольца 4 с роликами 3 и внутреннего кольца, объединенного с шестерней 1 привода. На ступице 35 муфты установлены пластмассовый центрирующий диск с поводковым стальным кольцом 34 и пластмассовый ограничительный диск 33, прижатые пружиной к стопорному кольцу на ступице. Ступица 35 имеет с одной стороны внутренние винтовые шлицы и может, поворачиваясь, перемещаться по винтовым шлицам вала якоря. С другой стороны в ступицу запрессован пропитанный маслом металлокерамический вкладыш 36, скользящий по гладкой части вала якоря. К ступице тремя заклепками крепится наружное кольцо 4 обгонной муфты, в котором размещены три ролика 3 с плунжерами 40, пружинами и направляющими стержнями 39. Эти детали удерживаются от выпадения стальным кожухом 5. Пазы, в которых находятся ролики 3, имеют переменную ширину. Пружинами ролики прижимаются в узкую часть паза, в которой они при передаче вращения от стартера к венцу маховика заклиниваются между наружным 4 и внутренним кольцом муфты и передают вращение от наружного кольца к внутреннему, т. е. от вала к шестерне. После пуска двигателя шестерня, а следовательно, и внутреннее кольцо станут вращаться быстрее (т. е. обгонять наружное) и ролики будут выброшены в широкую часть паза, где они будут свободно проворачиваться, не заклиниваясь, и крутящий момент муфтой передаваться не будет.

Кожухом 5 закреплены также два упорных полукольца 2, входящих в кольцевую проточку шестерни 1. Шестерня имеет латунную втулку с включениями из графита и может перемещаться по гладкому концу вала якоря и вращаться на нем.

Крышка 10 стартера со стороны привода отлита из чугуна, так как фланцем крышки стартер крепится к картеру сцепления и она испытывает наибольшие нагрузки. К крышке крепится тяговое реле стартера, включающее стартер и вводящее шестерню 1 в зацепление с венцом маховика. На каркасе из латунной трубки и двух картонных щек намотана в десять слоев обмотка 14. Один конец обмотки выведен к штекеру 21, имеющему обозначение «50», а другой конец приварен к фланцу 18, т. е. соединен с массой.

Стальные фланцы 13 и 18 вместе с ярмом 16 образуют магнитную систему реле. К фланцу 18 приварен сердечник 17. На якоре 12 реле с одной стороны приклепана тяга 9 для сцепления с рычагом 8, а с другой – завальцован стержень 15, проходящий сквозь отверстие в сердечнике и имеющий на конце подпружиненную медную контактную пластину 19. С целью улучшения скольжения якоря и для устранения заеданий на якорь 12 и стержень 15 якоря надеты втулки из полиамидной пластмассы. При включении реле контактная пластина 19 замыкает два неподвижных контакта, выполненных в виде медных болтов 22, закрепленных гайками на пластмассовой крышке 20. К нижнему контактному болту присоединяются выводы обмотки статора, а к верхнему – провод от аккумуляторной батареи. Фланцы реле стянуты вместе с крышкой 20 тремя болтами. Этими же болтами реле крепится к крышке стартера.

Тяговое усилие от реле передается к приводу стартера через пластмассовый рычаг 8, закрепленный на оси 6 в крышке 10. В отверстия вилки рычага входят ушки поводкового кольца 34.

Работа стартера. После поворота ключа в положение СТАРТЕР замыкаются контакты «30» и «50» выключателя зажигания и через обмотку тягового реле начинает протекать ток, замыкающийся по пути: «плюс» аккумуляторной батареи—клемма «30» генератора—монтажный блок—контакты «30» и «50» выключателя зажигания—монтажный блок—штекер «50» стартера—обмотка тягового реле стартера—масса—«минус» аккумуляторной батареи.

Под действием протекающего по обмотке реле тока возникает магнитное усилие (около 100-120 Н), втягивающее якорь 12 реле до соприкосновения с сердечником 17. При этом контактная пластина 19 замыкает контакты 22. Размеры стержня 15 якоря подобраны так, что замыкание контактов происходит еще до соприкосновения якоря с сердечником и при дальнейшем ходе якоря сжимается пружина контактной пластины, сильнее прижимая ее к контактным болтам.

Передвигаясь, якорь реле через рычаг 8 перемещает обгонную муфту с шестерней. Ступица обгонной муфты, поворачиваясь на винтовых шлицах вала 27 якоря стартера, поворачивает также и шестерню 1, что облегчает ее ввод в зацепление с венцом маховика. Кроме того, фаски на боковых кромках зубьев шестерни и венца маховика, а также буферная пружина, передающая усилие от рычага 8 ступице 35 муфты, облегчают ввод шестерни в зацепление и смягчают удар шестерни в венец маховика. Размеры деталей реле и привода подобраны так, что замыкание контактов реле происходит, когда шестерня 1 еще только частично вошла в зацепление с венцом маховика.

После замыкания контактов реле через обмотки статора и якоря начинает протекать ток. В результате взаимодействия магнитных полей, создаваемых этим током, якорь стартера начинает вращаться. Вращение якоря через винтовые шлицы передается ступице 35 и наружному кольцу 4 обгонной муфты стартера. Поскольку ролики 3 муфты смещены пружинами в узкую часть паза наружного кольца, а шестерня тормозится венцом маховика, то ролики заклиниваются между наружным и внутренним кольцом обгонной муфты и крутящий момент от вала якоря передается через муфту и шестерню к венцу маховика. Одновременно в результате торможения шестерни и вращения якоря ступица 35 муфты свинчивается со шлицев вала якоря и шестерня досылается до упора в кольцо 37, полностью входя в зацепление с маховиком.

После пуска двигателя частота вращения шестерни начинает превышать частоту вращения якоря стартера. Внутреннее кольцо обгонной муфты (объединенное с шестерней) увлекает ролики в широкую часть паза наружного кольца 4, сжимая пружины плунжеров 40. В этой части паза ролики свободно вращаются не заклиниваясь, и крутящий момент от маховика двигателя не передается на вал якоря стартера.

При возвращении ключа в положение ЗАЖИГАНИЕ цепь питания обмотки тягового реле размыкается, якорь реле под действием пружины 11 возвращается в исходное положение, размыкая контакты 22 и возвращая обгонную муфту с шестерней в исходное положение. Под действием пружины 11 через рычаг 8, диск 33 и ограничитель 32 якорь смещается в сторону крышки 47, упираясь стальным тормозным диском 25 в пластмассовый тормозной диск 24 крышки, и быстро прекращает вращение.

Стартер рассчитан на кратковременную работу. Поэтому, чтобы не перегревалась обмотка реле, при пуске двигателя его рекомендуется включать не более чем на 10-15 с. Обычно двигатель пускается с первой попытки, но если этого не произошло, то повторно включать стартер следует через 20-30 с. Если после трех включений стартера двигатель не запустится, то следует проверить систему питания или зажигания и устранить неисправность, препятствующую пуску двигателя.