Štruktúra a činnosť štartéra (VAZ-1111)

Technické špecifikácie:

• Menovitý výkon, kW — 0,9
• Spotreba prúdu pri menovitom výkone, A – 230
• Smer otáčania (zo strany prevodovky) - Vľavo
• Hmotnosť štartéra, kg – 5

Na roztočenie kľukového hriadeľa motora na otáčky, pri ktorých motor začne bežať (t.j. naštartovať motor), používa sa štartér typu 39.3708. Otáča kľukový hriadeľ s ozubeným kolesom na ozubenom kolese zotrvačníka. Štartér je inštalovaný na ľavej strane motora (v smere pohybu vozidla) a je pripevnený k skrini spojky na jednej strane maticou a na druhej strane skrutkou. Okrem toho skrutka prechádza skriňou spojky a je zaskrutkovaná do bloku valcov motora.



(Informácie sú zverejnené na portáli: VAZBOOK.ru)

Je možné použiť aj výmenné štartéry 1111-3708010-05 vyrobené v Bielorusku a AZE-1517 vyrobené v Slovinsku. Ale tu je opísaný iba štartér 39.3708, ako hlavný pre autá Oka.

Štartér 39.3708 je štvorpólový jednosmerný elektromotor so zmiešaným budením, s diaľkovým elektromagnetickým spínaním a voľnobežnou valčekovou spojkou. Skladá sa z týchto hlavných častí: puzdro 32 (stator), kotva s voľnobežnou spojkou a hnacím ozubením 3, dva kryty 7 a 29 a trakčné relé. Teleso a kryty s puzdrom 28 sú navzájom spojené dvoma spojovacími skrutkami.

Telo štartéra 32 je vyrobené z mäkkej pásovej ocele, zvinutého do prstenca a privareného na spoji. Štyri oceľové póly 33 s cievkami budiaceho vinutia sú zaistené skrutkami vo vnútri krytu. Puzdro s pólmi a vinutím predstavuje stator štartéra. Tri cievky vinutia (sériové) sú zapojené do vinutia kotvy v sérii a jedna (bočník) je zapojená paralelne. Preto sa budenie štartéra nazýva zmiešané. Umožňuje získať vysoký krútiaci moment v brzdenom stave a relatívne nízku frekvenciu otáčania kotvy pri voľnobehu, čo znižuje opotrebovanie puzdier ložísk a uľahčuje prevádzkové podmienky voľnobežnej spojky.

Cez sériové cievky statora preteká rovnaký prúd ako cez vinutie kotvy, teda hlavný prúd spotrebovaný štartérom. A za ťažkých štartovacích podmienok môže dosiahnuť 310 A. Preto sú sériové cievky navinuté medenou páskou s veľkou plochou prierezu. Cez bočnú cievku preteká relatívne malý prúd. Preto je navinutý medeným drôtom v smaltovanej izolácii. Cievky sú opletené bavlnenou páskou a napustené lakom.


Kotva, namontovaná na hriadeli 1, sa otáča medzi statorovými pólmi. Kotevné jadro 31 je vytvorené z elektrooceľových platní nalisovaných na strednú časť hriadeľa. Po obvode jadra sú pozdĺžne drážky, izolované lepenkou, v ktorých je umiestnené vinutie kotvy, vyrobené z medenej pásky. Konce vinutia sú prispájkované k doskám kolektora 22.

Zvláštnosťou štartéra 39.3708 je koncový zberač 22, nalisovaný na zadnú časť hriadeľa kotvy. Takýto kolektor má tvar kotúča s kontaktnými sektormi, ku ktorým sú v smere osi štartéra pritlačené kefy. Koncový zberač zaisťuje stabilnejší a dlhodobejší chod kontaktu kefy. Okrem toho použitie takéhoto zberača umožnilo znížiť dĺžku a hmotnosť štartéra, ako aj spotrebu vzácnej medi.

Hriadeľ kotvy sa otáča v dvoch kovokeramických puzdrách. Zadné puzdro* 24 je vtlačené do krytu 29 a predné puzdro je umiestnené v skrini spojky a predný koniec hriadeľa kotvy do nej vstupuje, keď je štartér nainštalovaný v objímke skrine spojky. Hriadeľ kotvy je zaistený proti axiálnemu pohybu poistnou podložkou 25, ktorá je umiestnená v drážke na zadnom konci hriadeľa.

Na prednom konci kotevného hriadeľa je voľnobežná spojka s 3-pohonným prevodom. Účelom spojky je pri štartovaní motora prenášať krútiaci moment z hriadeľa kotvy štartéra na ozubené koleso zotrvačníka a po naštartovaní odpojiť hriadeľ kotvy a hnacie koleso, pretože po naštartovaní motor začne otáčať hriadeľ kotvy vysokou frekvenciou a môže ho poškodiť.

Voľnobežná spojka sa skladá z náboja 6 s hnacím nákružkom a hnaným krúžkom, ktorý je integrálny s ozubeným kolesom 3. V hnacom nákružku sú po polomere profilované tri drážky, v ktorých sú umiestnené valčeky z tvrdenej ocele 4 V širokej časti drážky sa môžu valčeky voľne otáčať a v úzkej časti sú zakliesnené medzi hnacím nákružkom a hnaným krúžkom. Pružiny 39 cez posúvače 38 v tvare L tlačia valčeky smerom k úzkej časti drážky. Druhý koniec pružiny spočíva na ohnutých plátkoch dosky 5. Dva prítlačné polovičné krúžky 40 držia hnaný krúžok vo vnútri hnacej objímky. Polkruhy 40 spolu s doskou 5 a vodiacim golierom 6 sú zavalcované do oceľového puzdra 37.

Na náboji spojky sú namontované dva krúžky - prítlačný 35 a obmedzovací 34, pritláčané tlmiacou pružinou 36 k prídržnému krúžku na náboji. Medzi prstencami 35 a 34 sú prsty hnacej páky 10. Náboj spojky má vnútorné skrutkovité drážky a môže sa otáčaním pohybovať pozdĺž skrutkových drážkovaní hriadeľa kotvy, pričom súčasne pohybuje hnacie ozubené koleso 3 na prednom konci hriadeľa kotvy.

Kryty 7 a 29 sú odliate z hliníkovej zliatiny. V kryte 7 je na osi 8 pripevnená lisovaná oceľová hnacia páka 10, ktorá prenáša ťažnú silu z kotvy 12 relé na prítlačný krúžok 35. Na kryt 29 je pripevnený plastový držiak 23 kefy so štyrmi medeno-grafitovými kefami. Svorky dvoch kefiek sú pripojené ku krytu (teda s hmotnosťou). Sú to "negatívne" štetce. Výstup sériových cievok vinutia statora je pripojený k ďalším dvom kefám. Ide o "pozitívne" kefy, cez ktoré je prúd dodávaný do vinutia kotvy. Z vonkajšej strany je kryt 29 uzavretý lisovaným oceľovým puzdrom 28.

Trakčné relé je pripevnené dvoma skrutkami ku krytu 7. Slúži na diaľkové ovládanie štartéra. Relé uzatvára napájací obvod vinutia kotvy a statora a pákou 10 zaberá ozubené koleso 3 s vencom zotrvačníka. Relé je dvojvinutie s vinutím vťahovacím 16 a prídržným 15 vinutím v jednom smere. Začiatky vinutí sú prispájkované k zástrčke "50" na kryte relé. Koniec prídržného vinutia je privarený k prírube relé (t.j. pripojený k zemi), a koniec vťahovania je pripojený k spodnej kontaktnej skrutke relé.

Konštrukcia relé je neoddeliteľná. Cievka s vinutiami a jadro s prírubou relé sú zvinuté do oceľového puzdra 14. Kontakty relé sú vyrobené vo forme dvoch výkonných medených skrutiek 21, zaistených maticami na plastovom kryte 20. Svorky vinutia statora sú pripojené k spodnej kontaktnej skrutke a vodič z batérie je pripojený k hornej. Kontaktné skrutky sú uzavreté medeným kontaktným kotúčom 19.

Prevádzka štartéra

Štartér sa aktivuje pomocou pomocného relé 44 typu 113.3747-10, inštalovaného vľavo pod prístrojovou doskou v blízkosti poistkovej skrinky. Reléové zariadenie je popísané na liste 35. Odbremení kontakty "30" a "50" spínača zapaľovania od veľkého prúdu spotrebovaného vinutiami trakčného relé. To zvyšuje spoľahlivosť spínača zapaľovania a zvyšuje jeho životnosť.

Po otočení kľúča do polohy II ("Štartér") sú kontakty "30" a "50" spínača zapaľovania 45 zatvorené a vinutím pomocného relé 44, ktoré pôsobí v obvode, začne pretekať prúd: "plus" akumulátora - zástrčka "30" pomocného relé - zopnuté kontakty "30" a "50" spínača zapaľovania - zástrčka "85", vinutie pomocného relé "4" - zástrčka "86" pomocného relé 4.

Kontakty pomocného relé sa pôsobením prúdu v jeho kotve zatvoria a prúd cez ne preteká do vinutia trakčného relé štartéra pozdĺž obvodu: "plus" akumulátora - zástrčka "30" kontaktov a zástrčka "87" pomocného relé - zástrčka "50" štartéra. Tu sa súčasná cesta rozdeľuje na dve paralelné vetvy. Jeden prechádza cez prídržné vinutie 15 trakčného relé a do zeme a druhý prechádza cez vťahovacie vinutie 16 cez vinutie statora a kotvy tiež do zeme.

Pôsobením prúdu pretekajúceho vinutiami trakčného relé vzniká magnetická sila (asi 10 kgf), zatiahnutím kotvy 12 relé, kým sa nedotkne jadra 18. Kotva sa vtiahne a zatlačí tyč 17 s kontaktným kotúčom 19, čím sa kontaktné skrutky 21 uzavrú. Rozmery tyče sú zvolené tak, aby k uzavretiu kontaktných skrutiek došlo ešte skôr, než sa kotva relé dotkne jadra a pri ďalšom pohybe kotvy sa pružina kontaktného kotúča silnejšie stlačí proti svorníku, čím sa viac pritlačí.

Kotva relé s pákou 10 zároveň posúva spojku voľnobežky s ozubeným kolesom 3 vpred Pri pohybe sa náboj spojky otáča na skrutkovitých drážkach hriadeľa kotvy a otáča ozubené koleso 3. V dôsledku otáčania ozubeného kolesa a skosenia na jeho zuboch, ako aj prenosu sily cez tlmiacu pružinu 36, je zmiernený dopad ozubeného kolesa na záberový krúžok zotrvačníka. Rozmery komponentov relé a pohonu sú vypočítané tak, že kontaktné skrutky sa uzavrú, keď ozubené koleso 3 len čiastočne zapadne s vencom zotrvačníka.

Keď sú kontaktné skrutky zatvorené, vťahovacie vinutie relé je bez napätia, pretože oba jeho konce sú spojené s "plusom" akumulátora 43. Ale keďže kotva relé je už vtiahnutá, potom na jej udržanie v tejto polohe je potrebný relatívne malý magnetický tok, ktorý zabezpečuje jedno prídržné vinutie 15.

Prúd preteká cez uzavreté kontakty trakčného relé a dodáva energiu do vinutia statora a kotvy. V dôsledku interakcie magnetických polí vytvorených týmto prúdom sa kotva štartéra začne otáčať. Jeho rotácia sa prenáša cez skrutkové drážky na náboj a vodiaci krúžok 6 spojky. Pretože valčeky 4 sú posúvané pružinami do úzkej časti drážky hnacej objímky, sú vklinené medzi objímku a hnaný krúžok spojky. Preto sa krútiaci moment z hriadeľa kotvy prenáša cez spojku a ozubené koleso na ozubené koleso zotrvačníka. Súčasne sa v dôsledku zabrzdenia ozubeného kolesa a otáčania kotvy odskrutkuje náboj spojky z drážok hriadeľa kotvy a ozubené koleso sa posunie dopredu, kým sa nezastaví v obmedzovacom krúžku 42, pričom úplne zapadne do krúžku zotrvačníka.

Po naštartovaní motora jeho nadmerný krútiaci moment zrýchli zotrvačník, v dôsledku čoho frekvencia otáčania ozubeného kolesa 3 začína prekračovať frekvenciu otáčania kotvy štartéra. Hnaný krúžok spojky (v kombinácii s ozubeným kolesom) vťahuje valčeky do širokej časti drážky hnacieho nákružku 6, čím stláča pružiny 39. V tejto časti drážky sa valčeky otáčajú voľne bez zaseknutia a krútiaci moment zo zotrvačníka motora sa neprenáša na hriadeľ kotvy štartéra.

Po vrátení kľúča do polohy 1 ("Zapaľovanie") sa pomocné relé 44 vypne. Jeho kontakty sa otvoria a napájací obvod trakčného relé štartéra z pomocného relé sa preruší. Teraz prúd prechádza nasledujúcim obvodom: "plus" batérie - uzavreté kontakty trakčného relé - zásuvka 16 a potom držanie 15 vinutí trakčného relé - uzemnenie. Pretože smer prúdu v závitoch vinutia je opačný, magnetické toky vytvorené vinutiami sa navzájom kompenzujú a jadro relé je demagnetizované. Kotva relé je stlačená späť do pôvodnej polohy vratnými pružinami a kontakty relé sa otvoria, čím sa odpojí napájanie kotvy a vinutia statora štartéra.

Súčasne kotva trakčného relé pomocou páky 10 posunie spojku voľnobehu späť a odpojí ozubenie od ozubeného venca zotrvačníka. Štartovacia kotva je spomalená trecími silami kief na zberači a rýchlo sa zastaví.

Štartér je určený na krátkodobú prevádzku. Preto, aby sa zabránilo prehriatiu vinutia trakčného relé, pri štartovaní motora sa odporúča zapnúť štartér nie dlhšie ako 10...15 s. Zvyčajne sa motor naštartuje na prvý pokus, ale ak sa tak nestane, potom by sa mal štartér znova zapnúť po 20...30 sekundách. Ak sa motor po troch štartoch nenaštartuje, mali by ste skontrolovať napájanie alebo zapaľovací systém a odstrániť poruchu, ktorá bráni naštartovaniu motora.