Принцип работы инерционного стартера

Обновлено: 18.05.2024

Убедившись в том, что двигатель полностью заправлен и танк "Пантера" готов к движению, можно запустить двигатель. Двигатель запускается при помощи стартера - электрического или инерционного. Инерционным стартером пользуются обычно тогда, когда электрический почему-либо не работает или когда обстановка позволяет двум членам экипажа покинуть свои места в танке на время запуска.

Для запуска двигателя инерционным стартером необходимо:

Открыть в кормовом листе танка броневую заслонку и в отверстие ввести рукоятку стартера. Два человека, вращая рукоятку, приводят в действие инерционный стартер.
Инерционный стартер включать только в том случае, если его рукоятку возможно вращать со скоростью не менее 50-60 об/мин.
Включается инерционный стартер при помощи тяги, которая выведена к отверстию для пусковой рукоятки инерционного стартера. Для включения стартера тягу необходимо потянуть на себя.
Вставив в гнездо под кнопкой стартера ключ зажигания, повернуть его - в кнопке стартера загорится электролампа; это указывает на то, что зажигание включено.
Открыть золотники пусковых секций карбюраторов (только при пуске), для чего потянуть на себя за кольцо трос, проходящий по дну танка под сиденьем механика-водителя. После этого, не нажимая на педаль акселератора, нажать на кнопку стартера или потянуть тягу при пользовании инерционным стартером.

Если двигатель не запустился, нужно через 5-10 секунд вновь нажать на кнопку. Кнопку держать нажатой не более 3-5 секунд. Если двигатель не работал длительное время, необходимо перед началом запуска его прокачать, пользуясь приводом для ручной подкачки, топливную систему и только после этого начинать запуск. Рычаги привода для ручной подкачки находятся непосредственно у топливных насосов. На некоторых танках вместо привода для ручной подкачки имеется электрический топливный насос, кнопка которого расположена на щитке приборов.

Современные системы Start-Stop запускают бензиновые моторы, воспламеняя искрой сжатую топливно-воздушную смесь – стартер не нужен. Когда-то в автомобилях использовался стартер-генератор, прокручивающий коленвал ремнем навесного оборудования.

Мы подробно рассказали, как работает автомобильный стартер. Все об устройстве – в видео и статье:

Устройство стартера

В статоре стартера установлены постоянные магниты. Ток подается на обмотку через щеточный узел. Щетками выступают графитовые стержни.
Также стартер не обходится без редуктора, который облегчает стартер и дает возможность использовать менее мощный электромотор. Редуктор увеличивает крутящий момент, который развивает электромотор, при этом уменьшая скорость вращения.

В современных авто не используются безредукторные стартеры, причина – в высоком энергопотреблении безредукторных стартеров с установленными в них электромагнитами.

На валу, установленном на выходе из редуктора, есть бендикс – шестерня с обгонной муфтой. Шестерня выдвигается и цепляется с венцом маховика, и вращение стартера передается на коленвал. После запуска мотора маховик вращается в разы быстрее, чем вращался стартер. Стартер не выходит из строя благодаря обгонной муфте – вращение маховика не передается на вал редуктора и стартер.

Основные неисправности стартера
Выход стартера из строя приводит к тому, что двигатель не запускается. Причем стартер может прокручиваться, а коленвал – нет. В таком случае:

Редукторный стартер выйдет из строя за несколько минут, если будет вращаться от маховика заведенного мотора. В случае, если хорошо прогретый мотор запускается плохо, проверьте втулки и подшипники стартера: иногда они расширяются из-за нагрева и подклинивают вал якоря.

Используйте плюсовый провод и дотрагивайтесь по очереди до:
• контакта втягивающего реле – бендикс должен выдвигаться вперед;
• силового контакта стартера – начнут вращаться вал стартера и бендикс;
• одновременно – сперва контакта реле, после – верхнего силового контакта стартера. Бендикс выдвинется и начнет вращение (вместе с валом).

Для запуска двигателя необходимо задать ему определенную частоту вращения, чтобы обеспечить подачу топлива и воздуха в цилиндры для последующего сжатия.

Вращение осуществляет мощный стартерный мотор. На вале стартера находится небольшой зубчатый валик (шестерня), который взаимодействует с большим зубчатым кольцом на диске махового колеса.

В автомобилях с передним расположением двигателя стартер крепится к нижней задней части двигателя.

Стартеру требуется сильный ток, который поступает по толстым кабелям от батареи. Ни один ручной переключатель не справился бы с такой нагрузкой, поэтому для включения тока используются большие автоматические переключатели.

Ток должен включаться и выключаться очень быстро, чтобы избежать появления искр, которые могут повредить двигатель. Именно поэтому для управления двигателем используется соленоид с небольшим переключателем, который замыкает всю цепь.

Стартер постоянного зацепления

Зубчатый валик медленно двигается под действием соленоида, чтобы обеспечить лучшее сцепление и не повредить зубья.

Цепь стартера

Все компоненты заземлены на металлический корпус. К каждому из них ведет один провод, подающий ток.

Как правило, выключатель стартера работает от ключа зажигания. Для того, чтобы подать ток на соленоид, необходимо повернуть ключ в положение ВКЛ.

Ключ зажигания снабжен возвратной пружиной. При повороте ключа в обратную сторону пружина выпрямляется и выключает стартер.

При наличии тока в соленоиде магнит притягивает к себе железный стержень.

Стержень соединяет контакты и замыкает цепь, ведущую от стартера к батарее.

Стержень также снабжен возвратной пружиной. Когда ключ зажигания размыкает цепь, контакты расходятся в разные стороны, и стартерный мотор останавливается.

Возвратные пружины необходимы для того, чтобы вернуть стартерный мотор в первоначальное положение, т.к. для запуска двигателя он не должен двигаться больше, чем требуется. Это происходит отчасти потому, что стартер расходует большие объемы электроэнергии и быстро разряжает батарею.

Кроме того, при включенном двигателе стартер будет вращаться с огромной скоростью, что может привести к серьезным поломкам.

Стартерный мотор снабжен механизмом, обеспечивающим кручение маховика, который соединяет зубчатый валик с зубчатым кольцом на маховом колесе только при включении двигателя. Когда двигатель набирает обороты, механизм отключается благодаря инерционной системе или системе предварительного включения.

Работа стартеров с инерционными приводами основана на инертности зубчатого валика.

Стартер с инерционным приводом

Стартер с инерционным приводом. На рисунке изображен внутренний механизм, благодаря которому обгонная муфта перемещает зубчатый валик по направлению к двигателю. Существуют также внешние механизмы, которые двигают валик в противоположном направлении.

Валик подвижно крепится к валу двигателя с помощью резьбы, подобно болту и гайке.

Предположим, что мы пытаемся резко вывернуть болт, но инертность гайки не дает ему мгновенно вывалиться из крепления, и он сдвигается по резьбе.

При вращении стартера с инерционным приводом валик двигается по резьбе на вале и цепляется за кольцо на маховом колесе.

Достигнув конца резьбы, он начинает вращаться вместе с валом, запуская двигатель.

Инертность тяжелой детали поршня не позволяет ей мгновенно начать вращение при повороте вала двигателя, поэтому она скользит по резьбе до сцепления с кольцом. После старта двигателя зубчатый валик вращается быстрее, чем вал, поэтому сцепление разбивается.

После старта двигателя валик начинает вращаться быстрее, чем вал стартерного мотора. Импульс вращения отбрасывает валик обратно на резьбу, и он больше не соединяется с кольцом.

Валик возвращается в исходное положение с огромной скоростью, поэтому ему требуется сильная возвратная пружина, чтобы смягчить удар.

Принудительное сцепление и расцепление деталей вызывает серьезные повреждения зубьев. Для решения этой проблемы были созданы стартеры с приводом предварительного включения, оборудованные соленоидом.

В усовершенствованной версии соленоид не только запускает двигатель, но и перемещает зубчатый валик к нужной шестерне.

Вал имеет прямую резьбу, поэтому валик всегда вращается вместе с ним и с помощью скользящей вилки цепляется за колесо с зубьями, расположенное на маховом колесе. Вилка работает от соленоида, в котором есть два комплекта контактов, расположенных один за другим.

Первый комплект контактов подает слабый ток к двигателю и запускает медленное вращение, необходимое для сцепления зубчатого валика с кольцом. После сцепления включаются вторые контакты, которые подают в двигатель сильный ток, заставляя его вращаться с нормальной скоростью.

Стартерный мотор защищается от чрезмерного разгона после запуска двигателя муфтой свободного хода, похожей на трещотку велосипеда. После запуска муфты возвратная пружина соленоида освобождает валик от кольца.

Электрооборудование двигателей внутреннего сгорания

Наши дополнительные сервисы и сайты:

г. С аратов

Устройство стартеров

Электродвигатель стартера (рис. 23) состоит из стального корпуса 8, полюсов с обмоткой возбуждения 7, которая выполняется из неизолированного медного провода прямоугольного сечения. Витки обмотки при ее укладке изолируют один от другого бумагой, а собранную катушку обматывают тафтяной лентой. Якорь 6 стартера состоит из наборного сердечника с пазами, в которые укладывается обмотка.

Концы обмотки якоря выведены на коллектор 11 и через щетки 10, помещенные в щеткодержателе с пружинами, соединяются с обмоткой возбуждения. Коллектор и щеточный аппарат закрыты стяжной лентой 9.

Рис. 23. Стартер с принудительным включением шестерни: 1 - муфта свободного хода; 2 - шестерня; 3 - втулка; 4 - пружина; 5 - поводковая муфта; 6 - якорь; 7 - обмотка возбуждения; 8 - корпус; 9 - стяжная лента; 10 - щетка; 1.1 - коллектор; 12 - вал; 13 - выключатель; 14 - рычаг

Вал 12 якоря вращается в медно-графитовых подшипниках, установленных в крышках. Крышки стягивают болтами.

Через выключатель 13 стартер подключается к аккумуляторной батарее.

Принудительное механическое включение шестерни стартера с зубчатым венцом маховика двигателя осуществляется специальным рычагом.

Для включения стартера нажимают на рычаг 14. Внутренним концом рычаг перемещает поводковую муфту 5, которая через пружину 4 и втулку 3 перемещает в том же направлении шестерню 2 с муфтой свободного хода 1. Если зуб шестерни стартера не вошел в зацепление с зубчатым венцом маховика, а упирается боковой поверхностью в зуб венца, то рычаг 14 продолжает перемещать поводковую втулку и сжимать пружину 4. Наконечник рычага нажимает на кнопку выключателя 13 стартера, якорь начинает вращаться вместе с шестерней и в момент, когда зуб шестерни окажется в промежутке между зубьями венца маховика, сжатая спиральная пружина введет шестерню в зацепление.

После того как двигатель начнет работать самостоятельно и ведущим звеном в паре шестерня стартера - зубчатый венец маховика станет венец, муфта свободного хода прекратит передачу вращения от маховика двигателя к якорю стартера и предохранит якорь от чрезмерно большого числа оборотов. Выключается стартер при отпускании рычага 14 под действием возвратной пружины 4.

Рис. 24. Муфта свободного хода роликового типа: 1 - фигурный фланец; 2 - толкатель; 3 - ролик; 4 - ведомая втулка; 5 - шестерня; 6 - пружина

В стартерах применяют муфту свободного хода роликового типа, которая состоит из фигурного фланца 1 (рис. 24) с роликами 3 и толкателями 2. Толкатели нагружены пружинами 6. При пуске двигателя вращающий момент передается от шестерни 5 стартера к венцу маховика. При этом ролики 3 заклиниваются между поверхностью ведомой втулки 4 и внутренней поверхностью фигурного фланца 1. Когда двигатель начнет работать и маховик увлечет за собой шестерню стартера, ролики отходят в расширенную часть клиновой канавки и муфта свободного хода будет проскальзывать, предохраняя якорь стартера от больших чисел оборотов.

Включают иногда стартер не нажатием на педаль или рычаг, а с помощью включающего электромагнита, расположенного на корпусе стартера.

Мощность стартеров с принудительным механическим включением шестерни и непосредственным включением тока не превышает обычно 2-2,5 л. с. При большей мощности включение стартера становится затруднительным, так как приходится применять очень сильную пружину для ввода шестерни в зацепление с зубчатым венцом маховика.

Стартер с инерционным включением шестерни не обладает этим недостатком. Как и в стартере с механическим включением, вал стартера с инерционным включением вращается в бронзо-графитовых подшипниках 1 (рис. 25). На валу 3 якоря размещена шестерня 6 с механизмом привода, состоящим из неподвижного кольца 9, пружины 8, втулки 2 и груза 7. Кольцо 9 закреплено на валу стопорным болтом и шпонкой.

Рис. 25. Стартер с инерционным включением шестерни: 1 - подшипник; 2 - втулка; 3 - вал; 4 - упорная гайка; 5 - маховик; 6 - шестерня; 7 - груз; 8 - пружина; 9 - кольцо

Втулка 2 имеет винтовую резьбу, на которую навинчена шестерня 6. Неподвижное кольцо и втулка связаны между собой пружиной 8. При включении стартера втулка 2 будет вращаться с большим ускорением, а шестерня 6 с грузом 7 вследствие инерции будет отставать от скорости вращения втулки и передвигаться по втулке на ее резьбе. Во время движения шестерня войдет в зацепление с зубчатым венцом маховика 5. При полном зацеплении зубьев шестерня упрется в заплечик упорной гайки 4 и ее осевое перемещение прекратится. С этого момента усилие от стартера будет передаваться маховику. Жесткий удар между шестернями стартера и венцом маховика в начальный момент вращения смягчается в результате закручивания пружины 8.

После пуска двигателя шестерня по резьбе втулки будет перемещаться в обратном направлении и произойдет расцепление венца маховика с шестерней стартера. В исходном положении шестерня фиксируется пружинящим штифтом.

Стартеры с инерционным приводом имеют ограниченное применение, несмотря на низкую стоимость и простоту конструкции. Мощность стартеров также ограничена, так как жесткое включение шестерни требует повышенного запаса прочности деталей привода и при увеличении мощности стартера их вес и размеры сильно возрастают.

К недостаткам стартеров с инерционным приводом следует также отнести преждевременный выход шестерни из зацепления в результате отдельных сильных вспышек в цилиндрах и невыход шестерни из зацепления с венцом маховика вследствие заедания.

Рис. 26. Стартер с механическим включением и самовыключением шестерни: 1 - тяговое реле; 2 - якорь тягового реле; 3 - возвратная пружина тягового реле; 4 - рычаг привода; 5 - регулировочные шайбы; 6 - упорная шайба; 7 - упорное кольцо; 8 - замочное кольцо; 9 - шестерня; 10 - муфта свободного хода;' 11 - пружина; 12 - поводковая муфта; 13 - червячная нарезка вала; 14 - втулка привода

Заедание шестерни стартера происходит в углублениях зубьев венца маховика, появляющихся в процессе эксплуатации вследствие жесткого удара при каждом включении шестерни.

Стартеры с механическим включением и самовыключением получили наибольшее распространение. В таком стартере шестерня якоря стартера вводится в зацепление не только под действием спиральной пружины, как в стартерах с механическим включением, а также под действием осевой силы, возникающей вследствие наличия резьбы с большим шагом на валу якоря (рис. 26).

При подаче тока в обмотку тягового реле J сердечник электромагнита, связанный с рычагом 4 привода, перемещает поводковую муфту 12 вместе с муфтой свободного хода 10 и шестерней 9 вдоль оси якоря к зубчатому венцу маховика. При вводе шестерни и венца в зацепление контакты на тяговом реле замыкают главную цепь стартера. Шестерня считается введенной в зацепление, если она соприкасается с упорным кольцом 7. Если при соприкосновении шестерни стартера с венцом маховика зуб шестерни будет расположен против зуба венца, спиральная пружина 11 под действием тягового реле будет сжата и цепь стартера замкнется. Якорь начнет вращать шестерню, которая будет введена в зацепление под действием сжатой пружины и осевой силы.

Рис. 27. Стартер с инерционно-механическим приводом для пуска дизелей: 1 - пружина; 2 - ведущая гайка; 3 - стакан; 4 - обмотка возбуждения; 5 - якорь; 6 - тяговое реле; 7 - рычаг привода; 8 - ленточная нарезка вала; 9 - шестерня; 10 - упорное кольцо

После пуска двигателя и прекращения подачи тока в тяговое реле шестерня будет перемещаться в исходное положение по резьбе вала якоря.

Стартер с таким приводом требует незначительного усилия для перемещения рычага привода, так как шестерня входит в зацепление под действием осевой силы, возникающей из-за наличия винтовой резьбы с большим шагом на валу якоря. Мощность стартеров с механическим включением и самовыключением шестерни не превышает 1,5-2,0 л. с.

При больших мощностях, необходимых для пуска дизелей, введение шестерни в зацепление с зубчатым венцом маховика сопровождается чрезмерно сильным ударом. Поэтому для этих целей применяют стартеры с включением двумя ступенями или специальным приводом, рассчитанным на значительную мощность стартера (рис. 27).

На валу якоря стартера нарезана резьба с большим шагом, на которой установлена ведущая гайка 2 и шестерня 9. Расстояние между выступами ленточной нарезки 8 вала несколько больше ширины выступов внутренней резьбы ступицы шестерни, поэтому шестерня может поворачиваться примерно на один зуб без перемещения в осевом направлении по нарезке вала якоря. Ведущая гайка навинчена на вал якоря без зазора и двумя своими выступами заходит в пазы хвостовика шестерни. Пружина 1 прижимает шестерню плотно к резьбе вала. При подаче тока в тяговое реле 6 его якорь через рычаг привода 7 и винтовой паз перемещает стакан 3.

Вместе со стаканом в направлении зубчатого венца маховика подается ведущая гайка и шестерня. При входе шестерни в зацепление с венцом маховика на достаточную величину включается электродвигатель стартера, а шестерня передвигается по резьбе вала до упорного кольца 10. Если при движении шестерни вдоль оси вала зацепления с венцом не произойдет, а зуб шестерни окажется против зуба венца маховика и движение шестерни приостановится, то ведущая гайка 2 будет продолжать передвигаться вдоль оси и поворачиваться по резьбе вала, сжимая пружину 1. При этом выступы гайки 2, которые заходят в пазы хвостовика шестерни, повернут ее на некоторый угол, это обеспечит зацепление шестерни 9 с венцом маховика под действием сжатой пружины 1.

После пуска двигателя шестерня автоматически выводится из зацепления, независимо от положения рычага привода. Если рычаг привода будет оставаться в положении, соответствующем включению стартера, вывод шестерни из зацепления происходит вследствие поворота стакана по винтовому пазу и перемещения его в исходное положение. При этом стакан освобождает место шестерне, которая при достаточных числах оборотов двигателя отбрасывается в исходное положение.

После разгрузки рычага привода возвратная пружина отводит рычаг в исходное положение, а рычаг возвращает стакан.

Ниже приведена техническая характеристика стартеров.

Инерционные стартеры применяют при наличии в электрооборудовании двигателя аккумуляторной батареи небольшой емкости или при необходимости иметь несколько способов пуска. Кроме того, инерционный стартер может приводиться в действие вручную либо от постороннего источника тока.

В качестве привода в инерционном стартере используется электродвигатель небольшой мощности, который через редуктор раскручивает небольшой маховик. Накопленная вращающимся маховиком кинетическая энергия расходуется в виде мощного короткого импульса на прокручивание коленчатого вала двигателя.

для железнодорожного транспорта, сертифицированные ВНИИЖТ- "Фаворит К" и "Фаворит Щ", внутренняя и наружная замывка вагонов.

Все материалы добавляются пользователями. При копировании необходимо указывать ссылку на источник.

Читайте также: