Тема: Исследование устройства и принципа действия пускового двигателя, электростартера, подогревателя воды

Лабораторная работа № 5

 

Цель: Сформировать умение анализировать устройство и принцип действия, пускового двигателя, электростартера, подогревателя водыопределять их техническое состояние, причины и способы устранения неисправностей.

Задание на выполнение лабораторной работы:

1. Изучить назначение системы пуска двигателя.

2. Изучить устройство и работу стартера.

 

Методика выполнения лабораторной работы:

Лабораторная работа выполняется каждым студентом индивидуально. Задания выполняются на основании представленных ниже материалов, и записываются на специальных листах в установленный срок.

 

Материалы и оборудование: клей-карандаш, карандаш, линейка, учебные плакаты, методические рекомендации.

 

Материалы для выполнения лабораторной работы:

1 Назначение системы пуска двигателя

 

Для проворачивания коленчатого ва­ла двигателя в период пуска применяет­ся стартер, питаемый от аккумулятор­ной батареи. Стартер представляет со­бой электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения с меха­низмом привода и включающим уст­ройством.

Включающее устройство предназнача­ется для включения электрической цепи стартера при пуске двигателя и выключе­ния ее после пуска. Механизм привода служит для сцепления и расцепления приводной шестерни стартера с венцом маховика двигателя.

Включающие устройства могут быть с непосредственным (механическим) и дистанционным (электромагнитным) уп­равлением. При непосредственном управ­лении замыкание электрической цепи стартера осуществляется включателем - электроконтактным устройством, дейст­вующим при нажатии на педаль старте­ра. Такое управление применяется при близком расположении стартера и ак­кумуляторной батареи к месту водителя (на тракторах, самоходных шасси и др.).

При дистанционном управлении элек­трическая цепь стартера замыкается при помощи специального реле. Это позволя­ет избежать сложной системы привода при удаленном расположении места во­дителя от двигателя. Дистанционное уп­равление применяется на большинстве автомобилей.

Механизм привода может быть меха­ническим и электромагнитным. В меха­ническом приводе шестерня стартера вводится в зацепление с венцом махо­вика рычажным устройством, которое во­дитель включает ногой. В электромагнит­ном приводе сцепление приводной ше­стерни с венцом маховика осуществля­ется специальным электромагнитом. Та­кой привод исключает возможность ошибочного включения стартера при рабо­тающем двигателе.

2 Устройство и работа стартера

 

Основными частями стартера являются стальной цилиндрический корпус 34 (рис. 1) с четырьмя полюсными сердечниками 31 и обмоткой возбуждения 33, якорь 32, в пазах которого уложена обмотка 30, коллек­тор 35 и щетки 38, укрепленные на передней крышке 39. Обмотка возбуждения стартера включена последовательно с обмоткой якоря.

Рис. 1. Стартер и его электрическая схема:

1, 3 – контакты; 2 – крышка; 4 – кольцо; 5, 21, 28, 29, 36 – втулки; 6 – шток;7 – втягивающая обмотка тягового реле; 8 – удержи­вающая обмотка тягового реле; 9, 32 – якорь; 10 – возвратная пружина; 11, 14 – винты;

12 – серьга; 13 – рыча­г включения; 15 – муфта сво­бодного хода; 16 – наружная обойма; 17 – ролики; 18 – внутренняя обойма; 19 – пружина; 20 – толкатель; 22 – упорное кольцо; 23 – шестерня; 24 – буферная пружина; 25 – муфта включения; 26 – пружина; 27 – винтообразная нарезка вала якоря; 30 – обмотка; 31 – сердечники; 33 – обмотка возбуждения; 34 – корпус; 35 – коллек­тор; 37 – вал якоря стартера; 38 – щетки; 39 – передняя крышка; 40 – вариатор; 41 – катушка зажигания; 42 – обмотка реле включения; 43 – сердечник реле; 44 – контакты; 45 – замок выключате­ля зажигания; 46 – якорь генератора; 47 – аккумуляторная батарея

 

Стартер имеет четыре щетки, изготовлен­ные из материала, содержащего 90% меди, 4% графита и 6% свинца. Вал 37 якоря стартера вращается во втулках 21, 29 и 36 из пористой графитовой бронзы. С валом якоря связана шестерня 23, вводимая в зацепление с зубчатым венцом маховика во время пуска двигателя.

Привод стартера должен вводить шестер­ню в зацепление с венцом маховика на период пуска двигателя и автоматически разъеди­нять вал стартера, когда двигатель начнет ра­ботать.

На всех современных авто­мобилях устанавливают стартеры, имеющие привод с принудительным включением шестер­ни. В момент включения стартера шестерня вводится в зацепление принудительно рыча­гом включения 13.

Разобщение якоря с коленчатым валом после пуска двигателя производится роликовой муфтой свободного хода или специальным сцепляющим механизмом.

После поворота ключа в замке выключате­ля зажигания 45 по часовой стрелке до отказа ток от аккумуляторной батареи 47 поступит в обмотку 42 реле включения. Сердечник 43 реле намагнитится и замкнет контакты 44, включив тем самым втягивающую 7 и удержи­вающую 8 обмотки тягового реле. При про­хождении тока по втягивающей и удерживаю­щей обмоткам якорь 9 втягивается внутрь втулки 5. При этом связанный с якорем 9 ры­чаг 13 включения через муфту 25 включения и буферную пружину 24 введет шестерню 23 в зацепление с венцом маховика.

После пуска двигателя якорь стартера разобщается с венцом маховика муфтой сво­бодного хода 15. Ее основными частями явля­ются наружная обойма 16 с втулкой 28 и внутренняя обойма 18 с шестерней 23.

После того как двигатель запущен, часто­та вращения внутренней обоймы превысит частоту вращения наружной. При этом сила трения, преодолев сопротивление пружины, отведет ролики в широкую часть пазов. Обой­мы муфты окажутся разобщенными и якорь стартера будет предохранен от разноса.

Муфта свободного хода не рассчитана на продолжительную работу, поэтому во избежа­ние повреждений стартер надо выключать сра­зу же после пуска двигателя.

После выключения стартера якорь тягового реле, а вместе с ним и все детали привода воз­вращаются в исходное положение возвратной пружиной 10. Пружина 26 смягчает удар втул­ки 28 о крышку корпуса стартера.

Если, пустив двигатель, не выключить стартер вовремя, то выключение произойдет автоматически бла­годаря тому, что обмотка 42 реле включения соединена с массой через якорь генератора 46, и генератор сразу после пуска двигателя по­шлет в обмотку реле ток, идущий навстречу току от аккумуляторной батареи. Сердечник реле размагнитится, его контакты разомкнут­ся, и цепь обмотки тягового реле будет разомк­нута.

 

Контрольные вопросы

1. Объясните назначение системы пуска двигателя.

2. Объясните назначение и расскажите устройство стартера.

 

Ход работы