Материал: Силовые установки колёсных транспортных средств

якоря генератора, вводя размещенную на муфте шестерню в зацепление с зубчатым венцом маховика. В конце хода якорь с помощью контактного диска 8 замыкает через контакты 19 цепь рабочего тока обмоток стартера. При этом втягивающая обмотка 11 реле закорачивается, и сердечник 13 будет удерживаться в рабочем положении только обмоткой 10, а якорь стартера начнет вращаться, обеспечивая пуск двигателя.

При выключении стартера поворотом ключа в выключателе 2 зажигания против часовой стрелки размыкаются контакты «50» и «30» после чего под действием пружины 2 контакты 6 и 7 размыкаются, ток перестает поступать на обмотки втягивающего реле. Под действием возвратной пружины якорь втягивающего реле вернется в исходное положение и рычагом 14 выведет муфту 16 из зацепления с зубчатым венцом маховика 17.

11.3 Приборы системы запуска

11.3.1 Аккумуляторная батарея

Источником электроэнергии на автомобиле при неработающем или работающем с малой частотой вращения коленчатого вала двигателе является аккумуляторная батарея. Широкое распространение получили свинцовые аккумуляторные батареи, состоящие из нескольких последовательно соединенных аккумуляторов. Применение кислотных аккумуляторов объясняется тем, что они обладают небольшим внутренним сопротивлением и способны в течение короткого промежутка времени (несколько секунд) отдавать ток силой в несколько сотен ампер, что необходимо для питания стартера при пуске двигателя.

Аккумулятор представляет собой сосуд, заполненный электролитом, в который опущены свинцовые электроды. Электролитом является раствор серной кислоты и дистиллированной воды. Электроды выполнены в виде пластин, одна из которых изготовлена из губчатого свинца РЬ, вторая — из диоксида свинца РЬО2. В результате взаимодействия электролита с электродами на них возникает разность потенциалов.

При подключении потребителя в аккумуляторе возникает разрядный ток. При этом ионы сернокислотного остатка SO4 соединяются со свинцом электродов и образуют на них сернокислый свинец PbSO4, а ионы водорода

— с кислородом, выделяясь на положительной пластине в виде воды. В результате электроды покрываются сернокислым свинцом, а серная кислота разбавляется образующейся водой, т. е. при разрядке аккумулятора плотность электролита уменьшается. Поэтому по плотности электролита можно определить степень разряженности аккумуляторной батареи.

При прохождении электрического тока через аккумуляторную батарею протекают обратные электрохимические процессы. Ионы водорода, образующиеся в результате распада воды, взаимодействуют с сернокислым свинцом электродов. Водород, соединяясь с сернистым осадком, образует серную кислоту, а на электродах восстанавливается губчатый свинец.

126

Выделяющийся из воды кислород, соединяется со свинцом положительной пластины, образуя перекись свинца, содержание воды в электролите уменьшается, а содержание кислоты увеличивается, в результате чего плотность электролита повышается.

а — с ячеистыми крышками; б, в, г — с межэлементными перемычками через перегородки; 1 — опорная призма моноблока; 2 — моноблок; 3 — полублок отрицательных электродов; 4 — баретка; 5 — пробка; 6 — межэлементная перемычка; 7 — крышка; 8 — полюсный вывод; 9 — сепаратор; 10 — борн; 11

— мостик; 12 — полублок положительных электродов; 13 — перегородка моноблока; 14 — индикатор уровня электролита; 15 — положительный электрод; 16 — отрицательный электрод; 17 — выступ моноблока; 18 — электронагреватель

Рисунок 11.2 – Аккумуляторные батареи

Когда прекращается восстановление свинца на электродах, процесс зарядки аккумулятора заканчивается. При дальнейшем прохождении электрического тока начинается процесс электролиза (распада) воды, аккумулятор «закипает», образуется взрывоопасная смесь газообразного водорода с кислородом.

11.3.2 Стартер

Стартер 29.3708 (рисунок 11.3) автомобиля ВАЗ-2109 работает следующим образом. При пуске двигателя вращение якоря 16 через винтовые шлицы вала и ступицу передается наружному кольцу роликовой обгонной муфты 3. Три ролика 2 муфты пружинами через плунжеры смещаются в узкую сторону пазов наружного кольца муфты и всегда заклинены, а внутреннее кольцо муфты вращается как одно целое с наружным. При работающем стартере эффект заклинивания усиливается. Ступицы 35 муфты и шестерня 1, перемещаясь рычагом 6 по винтовым шлицам, входят в зацепление с зубчатым венцом маховика, и от вала якоря 16 через шестерню и маховик будет передаваться крутящий момент на коленчатый вал двигателя.

127

После пуска двигателя, когда электрическая цепь управления отключается, все подвижные части реле и механизмы привода стартера займут исходное положение под действием пружин втягивающего реле и буферной пружины.

1 – шестерня привода; 2 – ролик обгонной муфты; 3 – обгонная муфта; 4 – поводковое кольцо; 5 – резиновая заглушка; 6 – рычаг привода; 7 - крышка со стороны привода; 8 – якорь втягивающего реле; 9 – обмотка втягивающего реле; 10 - контактная пластина; 11 – крышка втягивающего реле; 12 – контактные болты; 13 – крышка со стороны коллектора; 14, 15 – тормозные диски крышки и вала якоря; 16 – якорь в сборе; 17 – втулка подшипника; 18 – обмотка статора; 19 – полюсный башмак; 20 – корпус; 21 – ограничительное кольцо; 22 – установочная шайба; 23 – коллектор; 24 – щетка; 25 – кожух.

Рисунок 11.3 – Стартер 29.3708 двигателей ВАЗ

Если двигатель начнет работать, а стартер не будет выключен, зубчатый венец маховика заставит шестерню стартера и внутреннее кольцо муфты вращаться с более высокой частотой, чем вращается наружная муфта со ступицей. При этом ролики 2 с помощью пружин сдвинутся по наклонной поверхности пазов в широкую часть и позволят наружному кольцу вращаться свободно, не передавая усилия на вал якоря, что предупреждает поломку стартера.

128

Если при перемещении привода зуб шестерни стартера совпадает с зубцом венца маховика, буферная пружина привода сожмется больше, позволяя рычагу 6 перемещаться дальше и замкнуть электрическую цепь стартера. Когда якорь повернется, шестерня под действием буферной пружины сразу же войдет в зацепление с венцом маховика. Учитывая, что при пуске (особенно холодного двигателя) стартер потребляет ток большой силы, продолжительность его включения не должна превышать 5—10 с, а промежуток между включениями должен быть не менее 20—30 с.

Щетки стартера. Четыре медно-графитовые щетки 24 установлены в щеткодержателях, прикрепленных в крышке 25. К двум щеткодержателям положительных щеток, изолированным от крышки пластмассовыми пластинами, присоединяются выводы сериесных катушек. Другие два щеткодержателя, к одному из которых присоединен вывод шунтовой катушки, приклепаны к крышке 25, т. е. соединены с «массой», и в них вставляются отрицательные щетки. Все щетки прижимаются к коллектору спиральными пружинами.

Якорь стартера 16 состоит из вала и напрессованных на него сердечника с обмоткой и коллектора 23. Обмотка уложена в пазы сердечника, набранного из тонких пластин электротехнической стали. Концы обмотки выведены на изолированные друг от друга пластины коллектора.

Вал якоря вращается в двух пористых металлокерамических втулках 17, пропитанных маслом и запрессованных в крышки стартера. В отличие от остальных автомобилей на автомобиле ВАЗ-2109 вал якоря стартера имеет только одну опорную втулку в крышке стартера, а вторая опора предусмотрена в картере сцепления.

Втягивающее реле устанавливается сверху на корпусе стартера и состоит из корпуса со втягивающей 9 и удерживающей обмотками, крышки 11 с контактными болтами 12 и якоря 8 со штоком, сердечником и контактными пластинами.

Передняя крышка 7 стартера имеет фланец, которым стартер крепится к картеру сцепления. В этой крышке на валу якоря смонтирован привод стартера.

11.3.3 Устройства, облегчающие запуск двигателя

Пуск двигателей в условиях низких температур затруднен в результате воздействия ряда факторов. Например, при низких температурах ухудшаются характеристики системы запуска из-за ухудшения характеристик аккумуляторной батареи. Кроме того, резко возрастает момент сопротивления вращения коленчатого вала двигателя при пуске. Это является следствием повышения вязкости масла при понижении температуры.

На пуск дизелей оказывает влияние и температура воздуха, поступающего в цилиндры. Холодный воздух при сжатии не нагревается до температуры, необходимой для воспламенения впрыскиваемого топлива.

129

Работы по облегчению пуска двигателя при низких температурах ведутся по трем направлениям:

поддержание при низких температурах высоких характеристик электропусковой системы;

подогрев двигателя, обеспечивающий повышение температуры охлаждающей жидкости и масла;

подогрев воздуха во впускном трубопроводе дизеля.

Для пуска как карбюраторных двигателей, так и дизелей при температуре окружающей среды - 30 С должны применяться устройства облегчения пуска холодного двигателя, а при температуре - 40 С и ниже – системы предпускового подогрева.

Наибольшее распространение получили устройства, облегчающие пуск дизелей. К ним относятся:

устройства, повышающие температуру в конце такта сжатия (свечи подогрева и электрофакельный подогрев воздуха на впуске);

устройства, обеспечивающие калоризаторное воспламенение впрыснутого в цилиндр топлива (свечи накаливания);

устройства, осуществляющие подачу легковоспламеняющейся жидкости в цилиндры двигателя.

130