Техническая характеристика
Номинальное напряжение, В -- 12
Номинальная мощность, кВт -- 1,3
Направление вращения (со стороны шестерни) правое
Масса стартера, кг ----- 8,5
Для пуска двигателя на большинстве выпускаемых автомобилей применяется стартер СТ-221 с электромагнитным включением шестерни привода, с роликовой обгонной муфтой и дистанционным управлением.
Он установлен с правой стороны двигателя и крепится фланцем к картеру сцепления тремя болтами.
С 1986 г. на части выпускаемых автомобилей устанавливается стартер 35.3708. Он отличается применением торцевого коллектора и тем, что у него три сериесных и одна шунтовая катушки в обмотке статора.
Стартер СТ-221 представляет собой четырехщеточный, четырехполюсный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением и состоит из корпуса 40 с обмотками возбуждения, якоря с приводом, двух крышек 11 и 25 и тягового реле.
Крышки и корпус стартера стянуты двумя шпильками, которые заворачиваются в крышку 11 и изолированы пластмассовыми трубками для предохранения от замыкания с выводами катушек обмотки статора.
Корпус изготовлен из свернутой в кольцо и сваренной встык стальной полосы и имеет четыре стальных полюса 39, закрепленных винтами. На полюсы надеты катушки обмотки. Корпус вместе с полюсами и обмоткой образует статор стартера.
Две сериесные катушки соединены между собой параллельно, а с обмоткой якоря - последовательно.
Поскольку через них проходит основной ток, потребляемый стартером и зависящий от тормозного момента на валу якоря (чем больше момент, тем больше сила тока), то обмотка катушек состоит из медной ленты. Витки катушек изолированы друг от друга электроизоляционным картоном.
Шунтовые катушки соединены между собой последовательно, а с обмоткой якоря - параллельно. Через них протекает сравнительно небольшой ток, зависящий в основном от напряжения аккумуляторной батареи.
Поэтому шунтовые катушки намотаны медным проводом в эмалевой изоляции. Все катушки статора обмотаны хлопчатобумажной лентой и пропитаны лаком.
Якорь стартера состоит из вала 36, сердечника с обмоткой 41 и коллектора 31. Вал якоря вращается в двух пористых металлокерамических втулках 37, запрессованных в крышки стартера и пропитанных маслом.
Осевой свободный ход вала якоря регулируется подбором шайб 53 и должен быть в пределах 0,07-0,7 мм.
Сердечник якоря набран из пластин электротехнической стали толщиной 1 мм, напрессованных на среднюю часть вала, имеющую продольную накатку.
По краям сердечника установлены пластины из электроизоляционного картона. В сердечнике имеются лазы полузакрытой формы, в которые уложена волновая обмотка якоря из медной ленты.
В каждом пазу находится два проводника обмотки, изолированные от сердечника и между собой электроизоляционным картоном.
Края обмотки, выходящие из пазов сердечника, стянуты бандажами, предохраняющими проводники обмотки от выгибания центробежной силой при высокой частоте вращения якоря.
Бандажи выполнены из медной проволоки, намотанной на подкладку из картона.
У некоторых стартеров бандаж имеется только со стороны привода и выполнен из капронового волокна. Концы обмотки припаяны к пластинам коллектора 31, напрессованного на вал.
Коллектор состоит из армированного двумя стальными кольцами пластмассового основания, на котором установлены изолированные друг от друга медные пластины ламели коллектора. У части стартеров пластмассовое основание коллектора может быть со стальной ступицей-втулкой.
В крышке 25, отлитой из алюминиевого сплава, закреплены заклепками четыре стальных щеткодержателя 34 с меднографитовыми щетками. Два щеткодержателя изолированы от крышки
пластмассовыми пластинами внутренней 26 и наружной. Это щеткодержатели положительных щеток.
К ним присоединяются выводы катушек, другие два щеткодержателя при клепаны непосредственно к крышке 25 и, следовательно, соединены с массой. Это щеткодержатели отрицательных щеток.
К одному из этих щеткодержателей присоединяется вывод шунтовых катушек. Шетки прижимаются к коллектору спиральными пружинами с силой до 10 Н (1 кгс).
На переднем конце вала якоря установлен привод стартера, состоящий из роликовой обгонной муфты и шестерни 1.
Назначение обгонной муфты - передавать крутящий момент от вала якоря стартера к венцу маховика при пуске двигателя, а после пуска, работая в режиме обгона, не допускать передачи крутящего момента от маховика на якорь.
Иначе может произойти выброс обмотки якоря из пазов сердечника из-за "разноса" чрезмерно высокой частоты вращения якоря маховиком работающего двигателя.
Муфта состоит из ступицы 46, наружного кольца 5 с роликами 3 и внутреннего кольца, объединенного с шестерней 1 привода.
На ступице 46 муфты установлены пластмассовый центрирующий диск с поводковым стальным кольцом 44 и пластмассовый ограничительный диск 45, прижатые пружиной к стопорному кольцу на ступице.
Ступица имеет с одной стороны внутренние винтовые шлицы и может поворачиваясь перемещаться по винтовым шлицам вала якоря. С другой стороны в ступицу запрессован пропитанный маслом металлокерамический вкладыш 48, скользящий по гладкой части вала якоря.
К ступице тремя заклепкам и крепится наружное кольцо 5 обгонной муфты, в котором размещены три ролика 3 с плунжерами 55, пружинами и направляющими стержнями 54.
Эти детали удерживаются от выпадения стальным кожухом 6. На стартерах более поздних выпусков цилиндрические плунжеры заменены Г-образными пластинчатыми толкателями.
Пазы, в которых находятся ролики 3, имеют переменную ширину.
Пружинами ролики прижимаются в узкую часть паза, в которой они при передаче вращения от стартера к венцу маховика заклиниваются между наружным 5 и внутренним кольцом муфты и передают вращение от наружного кольца к внутреннему, т.е. от вала к шестерне.
После пуска двигателя шестерня, а следовательно и внутреннее кольцо, станет вращаться быстрее (т.е. обгонять наружное) и ролики будут выброшены в широкую часть паза, где они будут свободно проворачиваться не заклиниваясь и крутящий момент муфтой передаваться не будет.
Кожухом 6 закреплены также два упорных полукольца 4, входящих в кольцевую проточку шестерни 1. Шестерня имеет латунную втулку с включениями из графита и может свободно перемещаться по гладкому концу вала якоря и вращаться на нем.
Крышка 11 стартера со стороны привода отлита из чугуна, так как фланцем крышки стартер крепится к картеру сцепления и она испытывает наибольшие нагрузки.
Для обеспечения правильного зацепления шестерни стартера с венцом маховика на крышке 11 имеется центрирующий поясок, входящий в отверстие кожуха сцепления. На крышке закреплено тяговое реле.
Электромагнитное тяговое реле стартера служит для ввода шестерни 1 в зацепление с венцом маховика и для замыкания цепи питания обмоток якоря и статора.
На каркасе из латунной трубки и двух картоных щек намотаны две обмотки: удерживающая (намотана снаружи) и втягивающая (намотана внутри).
Обе обмотки намотаны в одну сторону. Начала обмоток припаяны к штекеру "50". Конец удерживающей обмотки приварен к фланцу 20, т.е. соединен с массой", а конец втягивающей обмотки подведен к нижнему контактному болту 24. На стартерах выпуска до 1981 г. была только одна обмотка.
Стальные фланцы 15 и 20 вместе с ярмом образуют магнитную систему реле.
К фланцу 20 приварен сердечник 19.
На якоре 13 реле с одной стороны приклепана тяга 10 для сцепления с рычагом 9, а с другой стороны завальцован стержень 17, проходящий сквозь отверстие в сердечнике и имеющий на конце подпружиненную медную контактную пластину 24.
С целью улучшения скольжения якоря и для устранения заеданий, на стержень 17 якоря надета втулка из полиамидной пластмассы.
При включении реле контактная пластина 21 замыкает два неподвижных контакта, выполненные в виде медных болтов 24, закрепленных гайками на пластмассовой крышке 23.
К нижнему контактному болту присоединяются выводы обмотки статора, а к верхнему -провод от аккумуляторной батареи. Фланцы реле стянуты вместе с крышкой 23 тремя болтами. Этими же болтами реле крепится к крышке стартера.
Тяговое усилие от реле передается к приводу стартера через пластмассовый рычаг 9, закрепленный на оси в крышке 11. В пазы вилки рычага входят ушки поводкового кольца 44.
Стартер включается с помощью вспомогательного реле 56 типа РС-534 или 113.3747-10, установленного в моторном отсеке на правом брызговике.
До 1986 г. это реле не применялось и напряжение на обмотки тягового реле подавалось непосредственно от выключателя зажигания.
Тогда штекер "50" стартера соединялся красным проводом (показан на рисунке) с монтажным блоком. Со вспомогательным реле этот провод не ставится.
При повороте ключа в положение II ("Стартер") замыкаются контакты "30" и "50" выключателя зажигания 58 и через обмотку вспомогательного реле 56 начинает протекать ток, замыкающийся по пути: "плюс" аккумуляторной батареи зажим - "30" генератора - монтажный блок 57 - контакты "30" и "50" выключателя зажигания 58 монтажный блок обмотка вспомогательного реле 56 - масса.
Контакты вспомогательного реле замыкаются и через них идет ток в обмотки тягового реле по пути: "плюс" аккумуляторной батареи - зажим "30" генератора - контакты "87" и 30" вспомогательного реле - штекер "50" стартера.
Здесь путь тока раздваивается на две параллельные ветви. Одна проходит через удерживающую обмотку (на схеме слева) тягового реле и на "массу", а вторая - через втягивающую обмотку (на схеме справа), через обмотки статора и якоря тоже на "массу".
Передвигаясь, якорь тягового реле через рычаг 9 перемещает обгонную муфту с шестерней.
Ступица обгонной муфты, проворачиваясь на винтовых шлицах вала 36 якоря стартера, поворачивает также и шестерню 1, что облегчает ее ввод в зацепление с венцом маховика.
Кроме того, фаски на боковых кромках зубьев шестерни и венца маховика, а также буферная пружина, передающая усилие от рычага 9 ступице 46 муфты, облегчают ввод шестерни в зацепление и смягчают удар шестерни в венец маховика.
При замыкании контактных болтов втягивающая обмотка (на схеме справа) реле обесточивается, так как оба ее конца оказываются соединенными с "плюсом" аккумуляторной батареи.
Но поскольку якорь реле уже втянут, то для его Удержания в этом положении требуется сравнительно небольшой магнитный поток, который создает удерживающая обмотка (на схеме слева).
После замыкания контактов тягового реле через обмотки статора и якоря начинает протекать ток. В результате взаимодействия магнитных полей, создаваемых током, якорь стартера начинает вращаться.
Вращение якоря через винтовые шлицы передается ступице 46 и наружному кольцу 5 обгонной муфты стартера.
Поскольку ролики 3 муфты смещены пружинами в узкую часть паза наружного кольца, а шестерня тормозится венцом маховика, то ролики заклиниваются между наружным и внутренним кольцом обгонной муфты и крутящий момент от вала якоря передается через муфту и шестерню к венцу маховика.
Одновременно, в результате торможения шестерни и вращения якоря ступица 46 муфты свинчивается со шлицев вала якоря и шестерня досылается до упора в кольцо 50, полностью входя в зацепление с маховиком.
После возвращения ключа в положение I ("Зажигание"), вспомогательное реле 56 отключается. Его контакты размыкаются и цепь питания тягового реле стартера через вспомогательное прерывается.
Теперь ток идет по следующему пути: "плюс" аккумуляторной батареи - замкнутые контакты тягового реле - втягивающая, а затем удерживающая обмотки тягового реле масса.
Якорь реле пружинами отжимается в исходное положение и контакты реле размыкаются, отключая питание обмоток якоря и статора стартера.
Одновременно якорь тягового реле рычагом 9 передвигает обгонную муфту назад в исходное положение и выводит шестерню из зацепления с венцом маховика.
Возвратная пружина 12 через рычаг, диск 43 и ограничитель 42 давит на якорь в сторону крышки 25. Тормозной диск 28 вала якоря упирается в тормозной диск 27 крышки, и якорь быстро прекращает вращение.
ПС:
На автомобилях ВАЗ-2101, -2102 и их модификациях применялся стартер СТ-221 с цилиндрическим коллектором.
В настоящее время этот стартер не выпускается, а вместо него можно устанавливать стартер 35.3708 с торцевым коллектором, который сейчас применяется на автомобилях «Жигули».
Стартер 35.3708 полностью взаимозаменяем со стартером СТ-221 и отличается от него только устройством задней части и обмоткой статора, которая состоит из одной шунтовой и трех сервисных катушек (у стартера СТ-221 в обмотке статора имелось две шунтовых и две сервисных катушки).