Стартер. Назначение и функциональные особенности

На современных автомобилях для проворачивания коленчатого вала двигателя при пуске используют электродвигатели постоянного тока — стартеры. При пуске в начале проворачивания коленчатого вала момент сопротивления провороту максимальный, поэтому необходимо использовать двигатели постоянного тока, имеющие наибольший крутящий момент на малой частоте вращения. Этому условию удовлетворяют сериесные двигатели постоянного тока, т. е. такие, у которых обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря, чем и отличается такое соединение от генератора.

Таким образом, в обмотке якоря и обмотке возбуждения протекает одинаковый ток, который может достигать 200 А и более. По мере увеличения частоты вращения сила тока в обмотках, а также крутящий момент на валу якоря уменьшаются. Мощность стартера зависит от момента сопротивления проворачиванию коленчатого вала и минимальной частоты его вращения, при которой в цилиндрах происходит воспламенение топливной смеси (пусковая частота). Момент сопротивления проворачивания тем значительнее, чем больше рабочий объем двигателя.

Для современных карбюраторных двигателей пусковая частота вращения коленчатого вала составляет 40...50 мин-1, а для дизелей — 100... 250 мин"1. Мощность стартеров для различных автомобилей достигает 1,2...5 кВт и более при напряжении 12...24 В.

Стартер является основным потребителем энергии аккумуляторной батареи, и особенности ее работы в стартерном режиме определяют тип и конструкцию батареи. В связи со значительной мощностью, потребляемой стартером от аккумуляторной батареи, отраслевым стандартом ОСТ.003.084—88 рекомендован кратковременный режим работы стартеров с длительностью включения до 10 с при температуре 20 °С.

В случае низких температур допускается длительность работы стартеров до 15 с для карбюраторных двигателей и до 20 с — для дизелей.

При низких температурах возрастает сопротивление повороту коленчатого вала из-за увеличения вязкости масла, поэтому на некоторых двигателях устанавливают технические средства облегчения пуска холодного двигателя, которые также потребляют электрическую энергию аккумуляторной батареи.

Система электростартерного пуска двигателя (рис. 44.1) включает в себя аккумуляторную батарею 2, выключатель 3 и сам стартер, состоящий из электродвигателя 4, тягового реле 5 и приводного механизма 10, посредством которого осуществляется связь якоря электродвигателя с коленчатым валом двигателя.

Тяговое реле стартера — электромагнитное устройство, тогда как соединение стартера с приводным редуктором осуществляется с помощью механического устройства. Тяговое реле обеспечивает дистанционное включение стартера, являясь одновременно элементом как приводного механизма, так и устройства подключения стартера к аккумуляторной батарее после присоединения якоря стартера к ректору, связывающему его с коленчатым валом двигателя. Тяговое реле состоит из тягового электромагнита с обмоткой 7 и якорем 8. Якорь расположен на штоке, с одной стороны которого установлен контактный диск 6 включателя электродвигателя стартера, а с другой — кинематически связанный со штоком рычаг 11 привода муфты свободного хода с шестерней 12, имеющей возможность входить в зацепление с зубчатым венцом маховика 13 двигателя.

Такой принцип включения применяется почти во всех стартерах отечественных и зарубежных автомобилей.