Стартер
Устройство
Стартер СТ-221 представляет собой четырехполюсный четырехщеточный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением, электромагнитным включением шестерни привода и дистанционным управлением. Крышки и корпус стартера стянуты шпильками, которые ввертываются в крышку 7 и изолированы пластмассовыми трубками. В корпусе 16 установлены четыре полюса 15 - два с сериесными обмотками, включенными в цепь последовательно с якорем, а два с шунтовыми обмотками (катушками), включенными параллельно.
Якорь 14 стартера состоит из вала, сердечника с обмоткой и коллектора. Вал якоря вращается в двух пористых металлокерамических втулках 3, запрессованных в крышки стартера и пропитанных маслом. Осевой свободный ход вала якоря регулируется подбором шайб 2.
На переднем конце вала якоря установлен привод стартера, состоящий из роликовой муфты 5 свободною хода и шестерни 4. На ступице муфты имеются пластмассовые диски - центрирующий с поводковым стальным кольцом 6 и ограничительный. Пружиной они прижаты к стопорному кольцу на ступице, которая 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, скользящий по гладкой части вала. Шестерня снабжена латунной втулкой с включениями графита.
В крышке 13 закреплены заклепками четыре щеткодержателя с медно-графитовыми щетками. Два щеткодержателя (положительных шеток) изолированы от крышки пластмассовыми пластинами. К ним присоединяются выводы сериесных катушек статора. Другие два щеткодержателя прикреплены непосредственно к крышке и, следовательно, соединены с "массой".
К крышке 7 крепится тяговое реле стартера, состоящее из якоря 8, обмотки 9, контактной пластины 10 и крышки 11 с контактными болтами 12. Тяговое реле включает стартер и вводит шестерню 4 в зацепление с венцом маховика.
Схема включения стартера на автомобилях ВАЗ-2103 и ВАЗ-2106 одинакова. Контакт "50" выключателя зажигания (который замыкается с контактом "30") непосредственно соединен с выводом "50" тягового реле стартера красным проводом.
Размеры деталей реле и привода подобраны так, что замыкание контактов реле происходит, когда шестерня еще только частично вошла в зацепление с венцом маховика. Якорь стартера начинает вращаться, ступица муфты свинчивается со шлицев вала якоря и шестерня досылается до упора в кольцо /, полностью входя в зацепление с маховиком.
До 1983 г. на стартерах применялось тяговое реле с одной обмоткой. С 1983 г. устанавливается тяговое реле с двумя обмотками: втягивающей и удерживающей. У такого реле при включении стартера сначала работают обе обмотки, а после замыкания контактов реле втягивающая обмотка отключается и работает только одна удерживающая. Начала обмоток соединены со штекером "50", конец удерживающей обмотки - с "массой", а конец втягивающей - с нижним контактным болтом тягового реле.
С 1986 г. на автомобилях устанавливается стартер 35.3708, имеющий торцовый коллектор, а также три сериесные обмотки статора и одну шунтовую. Торцовый кол-лектор выполнен в виде пластмассового диска с залитыми в нем медными пластинами. В остальном конструкция стартера 35.3708 такая же, как у стартера СТ-221.
Техническая характеристика стартера
Номинальная мощность, кВт - 1,3
Сила потребляемого тока не более, А:
- при максимальной мощности - 260
- в заторможенном состоянии - 500
на холостом ходу:
- СТ-221 - 35
- 35.3708 - 60
Проверка на стенде
Чтобы убедиться в эффективности работы стартера, проверяют на стенде его электрические и механические данные. Электрическая схема соединений для проверки стартера на стенде показана на рис. Присоединительные провода к источнику тока, амперметру и контактному болту тягового реле стартера должны иметь сечение не менее 1,6 мм2. Стартер питается от полностью заряженной аккумуляторной батареи, температура при проверках (25±5)°С; щетки должны быть хорошо притерты к коллектору.
Проверка работоспособности. Замыкая выключатель 5 при напряжении источника тока 12 В, производят четыре включения стартера с разными условиями торможения, например при тормозных моментах 2, 6, 10 и 12 Н м. Длительность каждого включения стартера не более 5 с, а промежутки между включением не менее 5 с.
Если стартер не вращает зубчатый венец стенда или его работа сопровождается ненормальным шумом, то разбирают стартер и проверяют его детали.
Испытание в режиме полного торможения. Затормаживают зубчатый венец стенда, включают стартер и замеряют силу тока, напряжение и тормозной момент, которые должны быть соответственно не более 500 А, не более 6,5 В и не менее 13,7 Н м. Длительность включения стартера не более 5 с. Если тормозной момент ниже, а сила тока выше указанных величин, то причиной этого может быть междувитковое замыкание в обмотке статора и якоря или замыкание обмоток на "массу". Когда тормозной момент и потребляемая сила тока ниже указанных величин, то возможны окисление и загрязнение коллектора, сильный износ щеток или снижение упругости их пружин, зависание в щеткодержателях, ослабление крепления выводов обмотки статора, окисление или подгорание контактных болтов тягового реле. При полном торможении шестерни якорь стартера не должен проворачиваться; если это происходит, то неисправна муфта свободного хода. Для устранения неисправностей разбирают стартер и заменяют поврежденные детали.
Испытание на режиме холостого, хода. Выводят зубчатый венец стенда из зацепления с шестерней стартера. Включают стартер и замеряют потребляемую силу тока и частоту вращения якоря, которые должны быть соответственно не более 35 А (60 А для стартера 35.3708) и 4200-5500 мин-1 при напряжении на зажимах стартера 11 - 11,5 В. Если сила тока и частота вращения вала якоря отличаются от указанных значений, то причины те же, что и в предыдущем испытании.
Проверка тягового реле. Устанавливают между ограничительным кольцом 1 и шестерней прокладку толщиной 12,8 мм и включают реле. У однообмоточного реле проверяют силу потребляемого тока, которая должна быть не более 23 А, у двухобмоточного реле проверяют напряжение включения реле, которое должно быть не более 9 В при температуре окружающей среды (20±5)°С.
Проверка механических данных. Проверяют динамометром давление пружин на щетки, которое для новых щеток составляет (10±1) Н м. Если щетки изношены до высоты 12 мм, то их заменяют, предварительно притерев к коллектору.
Осевой свободный ход вала якоря у стартера СТ-221 должен быть 0,07-0,7 мм. Если он не в этом пределе, то разбирают стартер и подбирают толщину и число регулировочных шайб 20.
У стартера 35.3708 осевой люфт вала якоря должен быть не более 0,5 мм.
Привод стартера должен свободно, без заметных заеданий перемещаться по шлицевому валу и возвращаться из рабочего положения в исходное под действием возвратной пружины якоря реле. При повороте шестерни привода в направлении вращения якоря последний вращаться не должен, а шестерня должна проворачиваться относительно вала якоря под действием момента не более 27,4 Н см.
Ремонт
Неисправности или повреждения стартера устраняют заменой неисправных деталей. Единственная операция ремонта, которая может быть выполнена, - это обточка коллектора.
Разборка. Отвертывают гайку на нижнем контактном болту тягового реле и отсоединяют от него вывод обмотки статора. Отвертывают гайки крепления тягового реле и снимают его. Ослабляют винт крепления стяжной защитной ленты на крышке 10 со стороны коллектора и снимают ленту 9 с прокладкой. Вывертывают винты крепления выводов щеток и снимают последние. У стартера 35.3708 снимают стопорную шайбу с заднего конца вала.
Отвертывают гайки стяжных шпилек 15 и снимают крышку 1 со стороны привода вместе с якорем 16. Отсоединяют крышку 10 со стороны коллектора от корпуса. Вынимают резиновую заглушку 2 рычага из крышки 1, расшплинтовывают и вынимают ось рычага 3 привода стартера, вынимают рычаг и якорь из крышки. Чтобы снять с якоря привод, удаляют стопорное кольцо из-под ограничительного кольца 1. Привод разбирается после снятия со ступицы муфты стопорного кольца. Окончив разборку, продувают детали сжатым воздухом и протирают их.
Проверка технического состояния и ремонт. Якорь. Проверяют мегаомметром или с помощью лампы, питаемой напряжением 220 В, нет ли замыкания обмотки якоря на "массу". Напряжение через лампу подводится к пластинам коллектора и к сердечнику якоря. Мегаомметр не должен показывать сопротивление менее 10 кОм. Якорь, имеющий замыкание с "массой", заменяют.
Специальным прибором проверяют, нет ли замыканий между секциями обмотки якоря или пластинами коллектора, а также нет ли обрывов в месте припайки выводов секций обмотки к пластинам коллектора. Осматривают рабочую поверхность коллектора и проверяют ее биение относительно цапф вала.
Загрязненную или пригоревшую поверхность зачищают шлифовальной шкуркой зернистостью от 10 до М40. Если повреждение поверхности значительное или ее биение больше 0.06 мм, протачивают коллектор на токарном станке, снимая как можно меньше металла. Минимальный диаметр, до которого можно протачивать коллектор, 36 мм. После проточки шлифуют коллектор мелкозернистой шлифовальной шкуркой.
Проверяют биение сердечника относительно цапф вала. Если оно больше 0,08 мм, заменяют якорь. Проверяют состояние поверхностей шлицев и цапф вала якоря. На них не должно быть видимых задиров, забоин, износа. Если на поверхности вала появились следы желтого цвета от втулки шестерни, их удаляют шлифовальной шкуркой зернистостью от 10 до М40
Привод. На зубьях шестерни не должно быть сколов и выкрошиваний. Если на заходной части зубьев имеются забоины, то сошлифовывают их шлифовальным кругом малого диаметра и зернистостью 10-16. Шестерня должна легко проворачиваться относительно ступицы муфты, но только в направлении вращения якоря при пуске двигателя. Если детали привода повреждены или изношены, привод заменяют.
Статор. Проверяют мегаомметром или с помощью лампы, питаемой напряжением 220 В, нет ли замыкания обмотки статора на "массу". Напряжение через лампу подводится к общему выводу обмотки и к корпусу стартера. Если лампа горит или мегаомметр показывает сопротивление меньше 10 кОм, а также если обмотка имеет следы перегрева (почернение изоляции), обмотку заменяют.
Для замены катушек обмотки статора снимают полюсы, но перед этим делают метки на корпусе и полюсах, чтобы после сборки поставить их в прежнее положение. Обмотку перед установкой подогревают примерно до 50°С для придания ей гибкости и облегчения укладки на полюсах. Полюсы затягивают винтами до отказа, чтобы воздушный зазор между якорем и полюсами выдерживался в первоначальных размерах - 0,38 мм при проверке щупом. По окончании сборки проверяют внутренний диаметр между полюсами, который должен быть 67,80-67,97 мм. Кроме того, калибром-пробкой диаметром 67,66 мм проверяют концентричность корпуса и полюсов. Калибр должен свободно входить и проворачиваться между полюсами при посадке на внутреннюю поверхность корпуса. Если этого не происходит, то сборка выполнена неправильно и ее повторяют. Расточка полюсов не допускается.
Крышки. Проверяют, нет ли на них трещин, если есть, крышки заменяют. Проверяют состояние втулок крышек. В случае их износа заменяют крышки в сборе или только втулки. Новые втулки после запрессовки развертывают до диаметра 12,015-12,03 мм. Для замены втулки в крышке со стороны коллектора предварительно извлекают заглушку, а после запрессовки втулки устанавливают заглушку на место и раскернивают в трех точках.
Проверяют надежность крепления щеткодержателей на крышке со стороны коллектора. Щеткодержатели положительных щеток не должны иметь замыкания с "массой".
Тяговое реле. Проверяют легкость перемещения якоря реле и состояние контактов. Если контакты подгорели, их зачищают шлифовальной шкуркой или плоским бархатным напильником. При значительном повреждении контактных болтов в месте соприкосновения с контактной пластиной повертывают их на 180° Проверяют сопротивление обмотки реле, надежность соединения ее выводов со штекером "50" и "массой", а также, нет ли следов перегрева обмотки. Поврежденное реле заменяют новым.
Сборка стартера. Перед сборкой смазывают моторным маслом винтовые шлицы вала якоря и ступицы обгонной муфты, втулки обеих крышек и шестерню, а поводковое кольцо привода смазывают консистентной смазкой Литол-24.
До начала сборки проверяют осевой свободный ход (люфт) вала якоря, предварительно собрав вместе крышки и якорь и затянув гайки стяжных шпилек. При этом якорь может быть без привода, а крышка 7 без рычага. Люфт вала у стартера СТ-221 должен быть в пределах 0,07-0,70 мм. Изменение величины люфта достигается подбором числа й толщины регулировочных шайб 2.
У стартера 35.3708 осевой свободный ход вала якоря должен быть не более 0,5 мм. Он регулируется подбором шайб между стопорной шайбой вала якоря и крышкой со стороны коллектора. Подобрав регулировочные шайбы, приступают к сборке, которую выполняют в порядке, обратном разборке. После сборки проверяют стартер на стенде.
