Пристрій та робота стартера (ВАЗ-1111)

Технічна характеристика:

• Номінальна потужність, кВт - 0,9
• Сила споживаного струму при номінальній потужності, А - 230
• Напрямок обертання (з боку шестерні) - Ліве
• Маса стартера, кг - 5

Для розкручування колінчастого валу двигуна до частоти, коли двигун почне працювати (тобто для пуску двигуна), застосовується стартер типу 39.3708. Він провертає колінчастий вал шестернею за зубчастий вінець маховика. Стартер встановлюється з лівого боку двигуна (по ходу руху автомобіля) і кріпиться до картера зчеплення з одного боку гайкою, з другого — болтом. Причому болт проходить крізь картер зчеплення і загортається у блок циліндрів двигуна.



Можуть ще застосовуватися взаємозамінні стартери 1111-3708010-05 виробництва Білорусії та AZE-1517 виробництва Словенії. Але тут описаний тільки стартер 39.3708 як основний для автомобілів "Ока".

Стартер 39.3708 - це чотириполюсний електродвигун постійного струму зі змішаним збудженням, з дистанційним електромагнітним включенням та роликовою муфтою вільного ходу. Він складається з наступних основних частин: корпусу 32 (статора), якоря з муфтою вільного ходу і шестернею приводу 3, двох кришок 7 і 29 і тягового реле. Корпус та кришки з кожухом 28 з'єднані разом двома стяжними болтами.

Корпус 32 стартера виготовлений з м'якої смугової сталі, згорнутої в кільце та звареної в стику. Усередині корпусу закріплені гвинтами чотири сталевих полюси 33 з котушками обмотки збудження. Корпус з полюсами та обмоткою є статором стартера. Три котушки обмотки (серієсні) з'єднані з обмоткою якоря послідовно, а одна (шунтова) – паралельно. Тому збудження стартера і називається змішаним. Воно дозволяє отримати великий момент, що крутить, у загальмованому стані і порівняно низьку частоту обертання якоря на холостому ходу, що зменшує знос втулок підшипників і полегшує умови роботи муфти вільного ходу.

Через серієсні котушки статора протікає такий самий струм, як через обмотку якоря, т. е. основний струм, споживаний стартером. А він за важких умов пуску може досягати 310 А. Тому серієсні котушки намотані мідною стрічкою з великою площею поперечного перерізу. Через шунтову котушку протікає порівняно невеликий струм. Тому вона намотана мідним дротом у емалевій ізоляції. Котушки обплетені бавовняною стрічкою і просочені лаком.


Між полюсами статора обертається якір, зібраний на валу 1. Сердечник якоря 31 набраний з пластин електротехнічної сталі, напресованих на середню частину валу. По колу сердечника є поздовжні пази ізольовані картоном, в яких знаходиться обмотка якоря, виконана мідною стрічкою. Кінці обмотки припаяні до пластин колектора 22.

Особливістю стартера 39.3708 є колектор торцевий 22, напресований на задню частину валу якоря. Такий колектор має форму диска з контактними секторами, до яких у напрямку осі стартера притиснуті щітки. Торцевий колектор сприяє більш стабільній та тривалій роботі щіткового контакту. Крім того, застосування такого колектора дозволило зменшити довжину та масу стартера, а також витрати дефіцитної міді.

Вал якоря обертається у двох металокерамічних втулках. Задня втулка* 24 запресована в кришку 29, а передня розташована в картері зчеплення та передній кінець валу якоря входить до неї при встановленні стартера в гніздо картера зчеплення. Від осьового переміщення вал якоря фіксується стопорною шайбою 25, яка міститься в канавці на задньому кінці валу.

На передньому кінці валу якоря розташована муфта вільного ходу з шестернею 3 приводу. Призначення муфти - передавати крутний момент від валу якоря стартера до вінця маховика при пуску двигуна, а після пуску - роз'єднувати вал якоря і шестерню приводу, так як після пуску двигун починає з великою частотою обертати вал якоря і може його пошкодити.

Муфта вільного ходу складається з маточини 6 із провідною обоймою і веденого кільця, що становить одне ціле з шестірнею 3. У провідній обоймі є три паза, профільованих по радіусу, в яких знаходяться сталеві загартовані ролики 4. У широкої частини паза ролики можуть вільно провертатися, а у вузькій частині — заклинюються між провідною обоймою і веденим кільцем. Пружинами 39 через Г-образні штовхачі 38 ролики підтискаються в бік вузької частини паза. Іншим кінцем пружини впираються в відігнуті пелюстки пластини 5. Два завзятих півкільця 40 утримують ведене кільце всередині провідної обойми. Півкільця 40 разом з пластиною 5 і провідною обоймою 6 завальцьовані в сталевому кожусі 37.

На маточині муфти встановлені два кільця - натискне 35 і обмежувальне 34, притиснуті буферною пружиною 36 до стопорного кільця на маточині. Між кільцями 35 та 34 знаходяться пальці важеля 10 приводу. Ступиця муфти має внутрішні гвинтові шліци і може, повертаючись, переміщатися гвинтовими шліцами валу якоря, одночасно переміщуючи шестерню 3 приводу на передньому кінці валу якоря.

Кришки 7 та 29 відлиті з алюмінієвого сплаву. У кришці 7 на осі 8 закріплений сталевий важіль штампований 10 приводу, що передає тягове зусилля від якоря 12 реле до натискного кільця 35. До кришки 29 прикріплений пластмасовий щіткотримач 23 з чотирма міднографітовими щітками. Висновки двох щіток з'єднані з кришкою (тобто з масою). Це "негативні" щітки. До двох інших щіток приєднується виведення серієсних котушок статора обмотки. Це щітки "позитивні", через них підводиться струм до обмотки якоря. Зовні кришка 29 закрита сталевим кожухом штампованим 28.

Тягове реле прикріплено двома гвинтами до кришки 7. З його допомогою дистанційно керують включенням стартера. Реле замикає ланцюг живлення обмоток якоря та статора, а також через важіль 10 вводить шестірню 3 зачеплення з вінцем маховика. Реле — двообмотувальне, має 16, що втягує, і утримує 15 обмотки, намотані в один бік. Початки обмоток припаяно до штекеру "50" на кришці реле. Кінець утримуючої обмотки приварений до фланця реле (тобто з'єднаний з масою), а кінець втягує - з'єднаний з нижнім контактним болтом реле.

Конструкція реле – нерозбірна. Котушка з обмотками та сердечник з фланцем реле завальцьовані в сталевому корпусі 14. Контакти реле виконані у вигляді двох потужних мідних болтів 21, закріплених гайками на пластмасовій кришці 20. До нижнього контактного болта приєднуються висновки обмотки статора, а до верхнього - провід від. Контактні болти замикаються мідним контактним диском 19.

Робота стартера

Стартер включається за допомогою допоміжного реле типу 44 113.3747-10, встановленого зліва під панеллю приладів біля блоку запобіжників. Пристрій реле описано на аркуші 35. Воно розвантажує контакти "30" і "50" вимикача запалювання від великого струму, що споживається обмотками репе тягового. Завдяки цьому підвищується надійність роботи вимикача запалювання та збільшується його довговічність.

При повороті ключа у положення II ("Стартер") замикаються контакти "30" і "50" вимикача запалювання 45 і через обмотку допоміжного реле 44 починає протікати струм, який діє в ланцюзі: "плюс" акумуляторної батареї — штекер "30" допоміжного реле — замкнуті контакти "30" і "50" вимикача запалювання — штекер "85", обмотка і штекер "86" допоміжного реле 44 — маса.

Контакти допоміжного реле під дією струму в його якорі замикаються, і через них йде струм в обмотки тягового реле стартера ланцюгом: "плюс" акумуляторної батареї - штекер "30" контакти і штекер "87" допоміжного реле - штекер "50" стартера. Тут шлях струму роздвоюється на дві паралельні гілки. Одна проходить через утримуючу обмотку 15 тягового реле і на масу, а друга - через обмотку 16, що втягує, через обмотки статора і якоря теж на масу.

Під дією струмового реле струму, що протікає по обмотках, виникає магнітне зусилля (близько 10 кгс), втягуюче якір 12 реле до зіткнення з сердечником 18. Якір втягується і штовхає шток 17 з контактним диском 19, який замикає контактні болти 21. Розміри штока підібрані так, що замикання контактних болтів відбувається ще до зіткнення якоря реле з сердечником і при подальшому ході якоря стискається пружина контактного диска, сильніше притискаючи його до контактних болтів.

Одночасно якір реле важелем 10 пересуває вперед муфту вільного ходу з шестірнею 3. Пересуваючись, маточина муфти повертається на гвинтових шліцах валу якоря і повертає шестерню 3. Завдяки повороту шестерні і фасок на її зубах, а також передачі зусилля через буферну пружину 36 пом'якшується удар шестерні в вінець маховика і полегшується введення її в зачеплення. Розміри деталей реле і приводу розраховані таким чином, що замикання контактних болтів відбувається, коли шестерня 3 ще тільки частково увійшла в зачеплення з вінцем маховика.

При замиканні контактних болтів втягує обмотка реле знеструмлюється, так як обидва її кінця виявляються з'єднаними з "плюсом" акумуляторної батареї 43. Але оскільки якорь реле вже втягнутий, то для його утримання в цьому положенні потрібно порівняно невеликий магнітний потік, який забезпечується однією утримуючої обмоткою15.

Через замкнуті контакти тягового реле йде струм, що живить обмотки статора та якоря. В результаті взаємодії магнітних попей, створюваних цим струмом, якір стартера починає обертатися. Його обертання через гвинтові шліци передається маточині та провідній обоймі 6 муфти. Оскільки ролики 4 зміщені пружинами у вузьку частину паза ведучої обойми, вони заклинюються між обоймою і веденим кільцем муфти. Тому момент, що крутить, від валу якоря передається через муфту і шестерню до вінця маховика. Одночасно в результаті гальмування шестірні і обертання якоря маточина муфти згвинчується з шліців валу якоря і шестерня досипається вперед до упору в обмежувальне кільце 42 повністю входячи в зачеплення з вінцем маховика.

Після запуску двигуна його надлишковий момент розганяє маховик, внаслідок чого частота обертання шестерні 3 починає перевищувати частоту обертання якоря стартера. Відоме кільце муфти (об'єднане із зубчастим колесом) захоплює ролики в широку частину паза ведучої обойми 6, стискаючи пружини 39. У цій частині паза ролики вільно обертаються, не заклинюючись, і момент, що крутить, від маховика двигуна не передається на вал якоря стартера.

Після повернення ключа в положення 1 ("Запалювання") допоміжне реле 44 відключається. Його контакти розмикаються, і ланцюг живлення тягового стартера реле від допоміжного реле переривається. Тепер струм йде наступним ланцюгом: "плюс" акумуляторної батареї - замкнуті контакти тягового реле - втягує 16, а потім утримує 15 обмотки тягового реле - маса. Так як напрям струму у витках обмоток при цьому виходить протилежним, магнітні потоки, створювані обмотками, компенсують один одного і сердечник реле розмагнічується. Якір реле зворотними пружинами віджимається у вихідне положення і контакти реле розмикаються, відключаючи живлення обмоток якоря та статора стартера.

Одночасно якір тягового реле важелем 10 пересуває муфту вільного ходу назад і виводить шестерню із зачеплення з вінцем маховика. Якір стартера гальмується силами тертя щіток об колектор і швидко зупиняється.

Стартер розрахований на короткочасну роботу. Тому, щоб не перегрівалася обмотка тягового ріпа, при пуску двигуна стартер рекомендується включати не більше ніж на 10...15 с. Зазвичай двигун пускається з першої спроби, але якщо цього не сталося, повторно включати стартер слід через 20... 30 с. Якщо після трьох включень стартера двигун не запуститься, слід перевірити систему живлення або запалення і усунути несправність, що перешкоджає пуску двигуна.