НЕМНОГО ФИЗИКИ...

Бензиновый двигатель обычного автомобиля редко удается пустить при частоте вращения коленвала ниже 50...100 об/мин (для высокофорсированных, "оборотистых" гоночных двигателей эта величина может быть в несколько раз больше). Выше и пусковые обороты дизелей.

Сразу оговоримся: двигатель считаем безусловно исправным и тщательно отрегулированным. В противном случае минимальные пусковые обороты могут оказаться столь велики, что ни один стартер со своей задачей не справится, - но не он же виноват!

Стартер при пуске вынужден преодолевать силы сопротивления, которые иногда очень велики (например, при пуске "промороженного" двигателя с застывшим маслом). Поэтому он должен быть достаточно мощным и одновременно надежным. Как правило, это электродвигатель постоянного тока, работающий от аккумуляторной батареи.

Вспомним принцип его действия. Электрический ток подводится к обмоткам якоря ("рамки" из школьного курса физики) и к обмоткам электромагнитов (индукторов). Последние создают постоянное магнитное поле, которое, действуя на ток в обмотке якоря, заставляет его вращаться. Существуют и стартеры, использующие постоянные магниты.

Стартер обычно имеет четыре магнитных полюса и четыре щетки - по два положительных и отрицательных - каждая обмотка возбуждения намагничивает свой магнитный полюс. Обмотки возбуждения могут быть соединены по-разному. Если последовательно с обмотками якоря, электродвигатель называют сериесным. Его преимущество - возможность получить наибольший крутящий момент при малой частоте вращения якоря. Ток в сериесных обмотках может достигать 300 - 400 А, но с повышением частоты вращения он снижается. Соответственно снижается и крутящий момент на вале якоря. У сериесных обмоток небольшое число витков толстого провода.

Если обмотки статора соединены параллельно с обмотками якоря, электродвигатель называется шунтовым. Такие обмотки имеют много витков тонкой проволоки, это позволяет получить сильное магнитное поле при относительно небольшом токе в обмотке электромагнита. Крутящий момент при малой частоте вращения невелик, но растет по мере раскрутки якоря.

В семействе стартеров довольно часто встречаются электродвигатели постоянного тока со смешанным включением обмоток возбуждения, например, две сериесных и две шунтовых. Таков стартер СТ-221 для "Жигулей" (рис. 1 и 2).

А ТЕПЕРЬ О КОНСТРУКЦИИ

Мощность "жигулевского" стартера - 1,3 кВт. Электродвигатель очень простой, в чем не раз убеждался каждый, кому доводилось его разбирать. Надеемся, что и вам рисунок 2 не покажется чересчур сложным.

Для пуска двигателя нужно подвести ток к обмоткам стартера, и немалый - до 100 А и больше! Поэтому аккумулятор соединен со стартером и "массой" автомобиля толстыми проводами, рассчитанными именно на пусковой режим (тонкий провод не обеспечит прохождения такого тока и, нагревшись, может сгореть). Затем должно быть отмечено механическое зацепление между шестерней привода 4 и зубчатым венцом маховика двигателя (см. рис. 2). Под напряжением батареи находится верхний из контактных болтов 12, соединение которых осуществляет контактная пластина 10 при включенном электромагнитном тяговом реле. У нее на штоке реле упругое крепление, а размеры деталей выбраны так, что при замыкании болтов 12 пластиной двуплечий рычаг 6 через поводковое кольцо 20 перемещает привод стартера влево до начала входа скошенных зубцов шестерни 4 в зацепление с венцом маховика. Так как при этом уже начинает вращаться якорь 19 электродвигателя, втулка привода "свинчивается" по винтовым шлицам вала, дополнительно перемещая шестерню 4 влево, до упора в ограничительное кольцо 1. И шток реле через пружину поджимает контактную пластину к болтам, обеспечивая лучшие условия для протекания большого тока. Якорь вращается, раскручивая маховик двигателя.

Привод стартера имеет обгонную муфту (всем известный "бендикс"), назначение которой - вращать стартером маховик двигателя, но ни в коем случае не наоборот! Сразу после пуска шестерня привода, еще сцепленная с маховиком (положим, вы "передержали" ключ зажигания в пусковом положении), обгоняет вал стартера, исключая его раскручивание до разноса.

Как выключается стартер? Когда контакты "30" и "50" выключателя зажигания разъединены, ток в обмотке реле прерывается, якорь под действием возвратной пружины смещается влево (к исходному положению), отводя от болтов 12 контактную пластину и выводя шестерню привода из зацепления с венцом маховика. При этом вал 16 напрессованным на него коническим кольцом 15 прижимается к пластмассовому кольцу 14 и таким образом быстро тормозится.

С 1983 года конструкция тягового реле изменена, теперь у него две обмотки - втягивающая и удерживающая (рис. 1. б). При включении стартера действуют две обмотки, что обеспечивает быстрое срабатывание механизма, но после замыкания болтов втягивающая обмотка выключается (к обоим ее концам подведен "плюс" батареи) и работает одна удерживающая. Такой стартер экономнее расходует электроэнергию.

С 1986 года на "Жигулях" стали применять усовершенствованные стартеры 35.3708. Главные их особенности - три сериесные и одна шунтовая обмотка и вместо прежнего цилиндрического - современный плоский (торцовый) коллектор, облегчающий условия работы щеток. Двухобмоточное тяговое реле включено не "напрямую" с клеммы "50" замка зажигания на "50" стартера, а через вспомогательное реле 113.3747-10, установленное в моторном отсеке, что значительно продлило срок службы контактов замка, уменьшив их обгорание.