Автомобильный стартер: устройство и принцип действия
Для того, чтобы запустить двигатель автомобиля, необходимо создать все условия, для возгорания топливной смеси. Значимым условием является минимальное вращение коленчатого вала. Для этого задействуется сторонний источник, в виде специального узла электромотора, именуемого «стартер».
Управление стартером с точки зрения механики, осуществляется при помощи втягивающего реле. Таким образом, реле выполняет две основные функции: замыкает цепь для подачи электрического тока на обмотки электродвигателя и осуществляет зацепление шестерней узла с маховиком. Конструкция втягивающего реле выполнена из двух основных элементов: якоря и обмотки. Якорь имеет непосредственное соединение с механизмом запуска.
Механизм исполнения, применяемый в стартерах автомобиля – носит название бендикс. Его основа представляет собой шестерню привода, которая передает вращающее усилие от электродвигателя к маховику. Классический вариант ее расположения на валу, соединение подвижное шлицевое.
Обратная передача усилий блокируется при помощи обгонной муфты. После того, как двигатель запущен – вращение коленчатого вала в значительной степени превосходят те, что передает стартер. Если водитель не реагирует вовремя, чтобы отключить стартер, обратное усилие может вывести стартер из строя. Чтобы избежать подобных неприятностей, используется обгонная муфта. Если обороты вала превышают обороты ротора, то связь между ротором и бендиксом разрывается.
Подключение стартера к бортовой сети автомобиля выполняется двумя цепями. Одна непосредственно от аккумуляторной батареи с помощью медного провода с широким сечением. Это необходимо из-за большой мощности стартера. Включение этой цепи осуществляется втягивающим реле, в результате самопроизвольная подача электрического тока на двигатель статора исключена.
Вторая электрическая цепь питает втягивающее реле. Потребление электроэнергии в ней минимальное, поэтому достаточно обычных проводов. Разрыв цепи осуществляется в контактной группе замка зажигания.
Каждая из цепей взаимосвязаны, при срабатывании первой, замыкается вторая цепь при помощи реле.
Отличие от обычного редуктора заключается в наличие дополнительного вала, на нем устанавливается бендикс. Прямая связь между валом двигателя и ротором стартера отсутствует – она выполнена с помощью промежуточного звена – редуктора.
Традиционный вариант редуктора планетарного типа выполнен из солнечной (ведущей) шестерни и венца с зубчиками, а также водила с сателлитами. Все элементы соединены в едином корпусе. Все вышеперечисленные компоненты ведомые.
Ведущая шестерня установлена на основном валу ротора. Венец не двигается и жестко фиксирован в корпусе. Вращение редуктора осуществляется с водилом, где установлен вал бендикса.
Существуют и стартеры редукторного типа, в которых задействована цилиндрическая передача, но их конструкция более сложная и они получили не такое большое распространение, как механизм с планетарной передачей.
Принцип работы стартера
Поворачивая ключ в замке зажигания, напряжение подается на втягивающее реле, в нем возникает магнитное поле, которое воздействует на якорь. Он втягивается внутрь и двигает за собой бендикс по валу ротора. Шестеренка соединяется с зубчиками маховика. В функции втягивающего реле входит и размыкание первой цепи на электродвигатель. На внешней стороне двигателя располагаются два контакта для силовых кабелей. Когда напряжение подается на реле, якорь замыкает на пятаках и ток идет на двигатель. После того, как двигатель запущен, обгонная муфта разъединяет бендикс и вал. Вышеописанная схема работы стартера подразумевает непосредственную связь вала ротора и бендикса. Этот механизм считается устаревшим, так как электродвигатель должен быть значительных размеров, чтобы обеспечить достаточное усилие и передать его на вал двигателя. Современной считается схема, в которой присутствует редуктор. Он обеспечивает передаточное соотношение. За счет высокой скорости вращение удается достичь высокого тягового усилия. Отпадает необходимость в больших электродвигателях с низкими оборотами.Планетарный редуктор стартера
Наибольшее распространение в современных автомобилях получили редукторы планетарного типа. Конструкция такого устройства отличается компактностью и высоким ресурсом долговечности.
Отличие от обычного редуктора заключается в наличие дополнительного вала, на нем устанавливается бендикс. Прямая связь между валом двигателя и ротором стартера отсутствует – она выполнена с помощью промежуточного звена – редуктора.
Традиционный вариант редуктора планетарного типа выполнен из солнечной (ведущей) шестерни и венца с зубчиками, а также водила с сателлитами. Все элементы соединены в едином корпусе. Все вышеперечисленные компоненты ведомые.
Ведущая шестерня установлена на основном валу ротора. Венец не двигается и жестко фиксирован в корпусе. Вращение редуктора осуществляется с водилом, где установлен вал бендикса.
Существуют и стартеры редукторного типа, в которых задействована цилиндрическая передача, но их конструкция более сложная и они получили не такое большое распространение, как механизм с планетарной передачей.
