19.Устройство генератора и статора

Система пус

Принцип действия стартера. Для пуска двигателя необходимо провернуть коленчатый вал, чтобы обеспечить вспыш­ку рабочей смеси в одном из цилин­дров. На современных автомобилях для проворачивания коленчатого вала дви­гателя при пуске используют электро­двигатели постоянного тока — стар­теры. Особенность стартера по сравне­нию с генератором постоянного тока в том, что его обмотка возбуждения со­единена последовательно с обмоткой якоря. Такие электродвигатели назы­ваются сериесными. В них наибольший крутящий момент развивается при малой частоте вращения якоря. При этом сила тока в обмотке стартера так­же достигает наибольшего значения и может составлять 300 — 400 А. По ме­ре увеличения частоты вращения якоря сила тока в обмотках уменьшается и со­ответственно уменьшается момент на валу якоря. Такой закон изменения кру­тящего момента наиболее благоприятен для пуска двигателя, так как в начале проворачивания коленчатого вала мо­мент сопротивления наибольший. Мощность стартера зависит от мо­мента сопротивления проворачиванию коленчатого вала и минимальной ча­стоты вращения коленчатого вала, при которой в цилиндрах начинаются вспышки (пусковая частота) Момент сопротивления проворачиванию про­порционален рабочему объему двигате­ля, пусковая частота зависит от условий смесеобразования и зажигания. Так, ми­нимальная пусковая частота совре­менных карбюраторных двигателей рав­на 40 — 50 об/мин, а дизелей 100 — 250 об/мин. Обычно стартеры имеют четыре магнитных полюса и четыре щетки (две положительные и две отри­цательные). Каждая из двух параллель­но включенных обмоток возбуждения намагничивает по два полюса. Совре­менные стартеры имеют дистанционное управление — включаются с помощью электромагнитов.

Конструкция и работа стартера. Стар­тер (рис. 76) состоит из корпуса (стато­ра) 9 и якоря 11. В металлическом кор­пусе 9 укреплены четыре полюса 2, вокруг которых размещены изолиро­ванные обмотки возбуждения 3, выпол­ненные из медных шин. Один конец об­мотки возбуждения подключен к изоли­рованной клемме на корпусе, а вто­рой — к изолированным положи­тельным щеткам. Сердечник якоря набран из пластин, выштампованных из мягкой стали. Для снижения вихревых токов в сердечнике пластины покрыты изолирующим лаком. В пазах сердечни­ка уложена обмотка якоря, выполнен­ная из изолированных медных шин, со­единенных с ламелями коллектора 7.

К коллектору пружинами прижи­маются четыре щетки 28, 30, разме­щенные в щеткодержателях 29, 31. Щеткодержатели укреплены на торцо­вой крышке 5 стартера. Два щеткодер­жателя изолированы от крышки (корпу­са), а два других подключены к корпусу. Положительные щетки медным прово­дом 6 соединены с обмоткой возбужде­ния, а отрицательные — с корпусом стартера. Под задней фасонной крыш­кой 20 стартера размещена шестерня 17 привода. Крышки соединены между со­бой и с корпусом стяжными болтами 10.

Вал 12 якоря вращается в бронзогра-фитовых втулках 8 и 19, установленных в отверстиях крышек 5 и 20 стартера. Для осмотра коллектора в корпусе стартера сделаны окна 27, закрываемые стальной лентой 4 со стяжным болтом. Задняя крышка 20 стартера вставляется в отверстие в картере маховика и кре­пится к нему болтами. На корпусе стар­тера закреплен электромагнит (тяговое реле) 25 приводного механизма.

Якорь 24 тягового реле через серьгу 22 связан с вилкой 21, перемещающей поводковую муфту 14 и муфту 16 сво­бодного хода. Контактная пластина 26, соединенная с якорем 24, при его пере­мещении замыкает контакты 1. Муфта 16 свободного хода передает вращение от вала стартера к маховику двигателя при его пуске и отключает стартер от двигателя сразу после его пуска. Это не­обходимо, чтобы якорь стартера не вра­щался с большой частотой, что может вызвать его разрушение (выход обмо­ток из пазов якоря и его заклинивание в корпусе). Муфта состоит из втулки 32, жестко связанной с наружной обоймой 33 и внутренней обоймы 34, выполнен­ной как одно целое с шестерней 17 стар­тера. В фасонных пазах между обойма­ми 33 и 34, размещены ролики 35, отжимаемые в узкую часть паза с по­мощью плунжеров 36 и пружин 37.

Втулка 32 через шлицы связана с ва­лом 12 стартера, а обойма 34 свободно установлена на нем. При передаче вра­щения от вала стартера маховику роли­ки заклиниваются в пазах и втулка 32 оказывается связанной с шестерней 17. Как только после пуска двигателя ше­стерня 17 начинает вращаться быстрее вала якоря, ролики силой трения ото­двигаются в более широкую часть паза и шестерня 17 отсоединяется от втулки 32.

Стартер включается с помощью реле включения кнопкой или путем замыка­ния специальных контактов в выключа­теле зажигания при дополнительном по­вороте ключа от положения «Включе­ние зажигания». При этом ток от аккумуляторной батареи поступает в управляющую обмотку 21 (рис. 77) ре­ле включения 5 стартера и далее через неработающий генератор 1 на корпус. Контакты 6 реле замыкаются, и ток от батареи через контакты 6, якорь 4 и яр­мо 3 реле поступает во втягивающую 11 и удерживающую 10 обмотки тягового реле 9, а затем на корпус (с удерживаю­щей обмотки — непосредственно, а с втягивающей обмотки — через обмот­ки стартера).

В начале включения стартера необхо­димо большое усилие для втягивания якоря тягового реле и поэтому рабо­тают две его обмотки (втягивающая и удерживающая). При втягивании яко­ря 12 тягового реле шестерня 15 старте­ра перемещается вилкой 13 по валу 16 и входит в зацепление с зубчатым вен­цом 17 маховика, а контактная плас­тина 8 соединяет между собою два кон­такта 20 и контакт 7. Ток от аккумуля­торной батареи через пластину 8 посту­пает в обмотку возбуждения 19, а затем в обмотку якоря стартера 18, в резуль­тате чего якорь начинает вращаться. Одновременно соединение контактов 20 замыкает втягивающую обмотку тяго­вого реле, а через контакт 7 ток посту­пает в первичную обмотку катушки за­жигания, минуя вариатор. Вращение якоря стартера через муфту свободного хода 14 и шестерню 15 передается на зубчатый венец маховика. Передача вращения шестерни на якоре стартера к зубчатому венцу 17 (колесо) на махо­вике увеличивает крутящий момент, подводимый к коленчатому валу двига­теля.

Когда двигатель начинает работать, создается напряжение на клемме Я гене­ратора. Разность потенциалов на кон­цах управляющей обмотки 21 реле включения уменьшается, а следователь­но, уменьшается и сила тока в ней. Кон­такты 6 реле 5 размыкаются, и стартер автоматически выключается, даже если кнопка 2 удерживается во включенном состоянии. Это устройство предотвра­щает также случайное включение стар­тера при работающем двигателе. При размыкании контактов реле включения прерывается цепь удерживающей об­мотки 10 и якорь 12 выдвигается пружи­ной из тягового реле, вследствие чего шестерня 15 выходит из зацепления, а контактная пластина 8 отходит от контактов 20 и цепь обмоток стартера размыкается.

При выключении стартера пружина 23 (см. рис. 76) возвращает якорь 24 тя­гового реле и вилку 21 в исходное положение. Винтовые шлицы на валу стартера, через которые передается вращение с вала якоря на муфту свободного хода, способствуют сдвигу шестерни 17 стар­тера до упора в ограничительную шай­бу 18, обеспечивая полное зацепление зубьев шестерни 17 и зубчатого венца маховика. Для облегчения включения стартера на зубьях шестерни 17 сделаны скосы. Однако возможны случаи, когда зуб шестерни стартера упрется в зуб венца маховика. Тогда вилка 21 продол­жает перемещать поводковую муфту 14, расположенную между пружинами 13 и 15, за счет сжатия пружины 15, что позволяет контактной пластине 26 замк­нуть контакты 7 и включить стартер. Как только якорь стартера начинает вращаться, шестерня привода входит в зацепление с зубчатым венцом махо­вика под действием усилия пружины 15.

25,К