Стартер (двигуни ВАЗ та УЗАМ) Москвич 2141 з 1986 по 2001 рік

Стартер (двигуни ВАЗ та УЗАМ)

Загальні відомості

Стартер є 4-полюсним електродвигуном постійного струму змішаного збудження, що має зчіпну муфту, що забезпечує з'єднання і роз'єднання шестерні якоря стартера із зубчастим вінцем маховика двигуна.

На двигуні ВАЗ застосовується стартер СТ-221 (або 35.3708). Він кріпиться до картера зчеплення трьома болтами, загорнутими у фланець кришки стартера. Стартер 421.3708 (або 4216.3708) двигуна УЗАМ кріпиться до фланця на блоці циліндрів за допомогою гайок та двох шпильок, вгорнутих у картер зчеплення. У таблиці 9.8 наведено технічну характеристику стартерів.

Таблиця 9.8. Характеристика стартерів

Можливі несправності стартера, їх причини та способи усунення наведено у таблиці 9.9.

Таблиця 9.9. Можливі несправності стартера

Пристрій стартера

Конструкція та принцип дії обох стартерів ідентичні та розрізняються виконанням окремих елементів, способом кріплення на двигунах та приєднанням електропроводів. Тому пристрій стартера розглянуто на прикладі стартера 421.3708 (див. рис. 9.12).

Малюнок 9.12. Стартер 421.3708:

1. корпус;
2. якір;
3. кришки;
4. траверса;
5. шайба;
6. захисний ковпак;
7. стопорна шайба;
8. упорна шайба;
9. прокладка;
10. реле;
11. якір реле з пружиною;
12. заглушка;
13. важіль;
14. кільце ущільнювача;
15. уперте кільце;
16. замкове кільце;
17. привід;
18. кришки;
19. підшипник.

Якір стартера обертається у трьох бронзографітових підшипниках (втулках), встановлених у передній та задній кришках, скріплених із корпусом двома стяжними шпильками.

У внутрішній порожнині передньої кришки стартера розташований привід, що складається з шестерні, роликової муфти вільного ходу і втулки. Для введення шестерні приводу в зачеплення із зубчастим вінцем маховика двигуна та включення електричного кола живлення стартера від акумуляторної батареї служить тягове реле, встановлене на передній кришці. Реле має котушку з обмотками, що втягує і утримує. У момент введення в зачеплення шестірні з маховиком беруть участь обидві обмотки, після чого при роботі стартера (обертанні якоря) з метою економії електроенергії обмотка, що втягує, реле знеструмлюється. За допомогою зусилля, що передається від тягового реле важелем через буферну пружину приводу, що переміщується по шліцях валу якоря, здійснюються зачеплення шестерні з вінцем маховика і передача моменту, що крутить, від стартера до двигуна.

Для запобігання обмотки та колектора якоря від рознесення при зростанні його частоти обертання після запуску двигуна в приводі встановлено муфту вільного ходу, розраховану на короткочасну роботу.

На внутрішній стороні задньої кришки встановлена ​​траверза з двома ізольованими та двома замкнутими на масу щіткотримачами з мідно-графітовими щітками. Всі щітки мають гнучкі канатики, приєднані гвинтами до щіткотримачів. Кінці попарно послідовно з'єднаних котушок обмотки збудження приєднані до ізольованих від маси щіткотримачів, інші кінці цих котушок контактують з болтом тягового реле. Щітки пружинами щіткотримачів притискаються до колектора якоря стартера.

З метою поліпшення іскроутворення в момент запуску двигуна при включенні стартера 421.3708 відбувається замикання допоміжного контакту, що закорочує додатковий резистор котушки запалювання. Після запуску двигуна слід негайно відпустити ключ запалення. При цьому струм у ланцюзі утримуючої обмотки переривається, якір тягового реле під дією зусилля зворотної пружини відходить у початкове положення і важіль виводить шестерню стартера із зачеплення з вінцем маховика. При цьому контактний диск тягового реле розмикає головні та допоміжні контакти, і електричний ланцюг стартера переривається.

У процесі експлуатації необхідно періодично перевіряти надійність кріплення стартера, а також наконечників проводів до клем тягового реле стартера та надійність їхнього електричного контакту. У зв'язку зі споживанням стартером великого електричного струму навіть незначні перехідні опори в його ланцюгу призводять до падіння напруги та зниження потужності стартера. При технічному обслуговуванні слід перевірити стан наконечників проводів та деталей їх кріплення, не допускаючи їх окиснення та забруднення.

Контрольна перевірка стартера на стенді

Перевірка ефективності роботи стартера на стенді проводиться у режимі холостого ходу та під навантаженням. Крім того, перевіряються відсутність замикань в обмотках стартера та тягове реле його увімкнення.

Джерелом живлення стартера при його перевірці може бути повністю заряджена акумуляторна батарея 6СТ-55 або низьковольтний агрегат постійного струму напругою 12 В з максимальним струмом навантаження не менше 500 А. З'єднувальні дроти до джерела струму, амперметра і стартера повинні мати переріз не менше 16 мм.

Перевірка на холостому ході

Для випробування стартера на холостому ходу його встановлюють на спеціальний стенд типу Sun GST215DC, ELKON U400 або аналогічний, або за відсутності затискають в лещатах. Електричну схему підключення стартера для перевірки показано на малюнку 9.13.

Малюнок 9.13. Схема з'єднань для перевірки стартера на стенді:

1. вольтметр з межею вимірів не менше 15 В;
2. стартер;
3. реостат на 800 А;
4. амперметр із шунтом на 1000 А;
5. акумуляторна батарея;
6. вимикач.

Справний стартер при напрузі на клемах 12 повинен споживати струм не більше 35 А для СТ-221 і 85 А для 421.3708, а частота обертання якоря повинна бути 5000±500 об/хв. Якщо при проведенні випробувань спостерігається підвищене споживання струму, знижена частота обертання якоря, а також шум під час роботи стартера, то це вказує на електричні або механічні несправності внаслідок неякісного складання, міжвиткове замикання обмотки якоря або замикання її на масу.

Знижена частота обертання якоря при нормальній напрузі на клемах стартера і малому струмі, що споживається, вказує на ненадійний контакт з'єднань проводів і недостатнє зусилля притиску пружин щіток.

Перевірка під навантаженням

При випробуванні стартера під навантаженням у режимі повного гальмування схема його електричного підключення залишається незмінною (див. рис. 9.13). При цьому шестерня стартера вводиться в зачеплення із загальмованим зубчастим вінцем стенду.

У разі відсутності випробувального стенда для вимірювання моменту, що крутить, на шестерню стартера надягають затискний пристрій з важелем, пов'язаним з динамометром. Щоб уникнути перегріву та пошкодження обмотки, включення стартера при випробуванні обмежується часом 4-5 с. Гальмівний момент визначається добутком довжини важеля на показ динамометра.

При напрузі на клемах 12 В та струмі навантаження не більше 500 А для СТ-221 та 600 А для стартера 421.3708. Збільшення споживаного струму із зменшенням вказаного значення гальмівного моменту вказує на несправність в обмотках якоря чи збудження. Падіння гальмівного моменту і споживаного струму нижче від номінальних значень відбувається через порушення контактів у внутрішніх з'єднаннях стартера або послаблення зусилля притиску щіток до колектора. При цьому різке падіння напруги в ланцюгу нижче 6 В говорить про несправність або надмірний розряд акумуляторної батареї. Якщо при проведенні випробувань якір стартера провертається в момент загальмованого стану шестірні, відбувається пробуксовування муфти вільного ходу, то вона підлягає заміні.

Перевірка працездатності тягового реле стартера

У ланцюг живлення обмотки тягового реле стартера ввести амперметр, встановити між обмежувальним кільцем та шестернею приводу прокладку товщиною 12,8 мм для СТ-221 та 15 мм для 421.3708 та включити реле. Сила струму живлення обмотки не повинна перевищувати 23 А. Якщо вона більша, це вказує на несправність обмотки реле або приводу стартера.

У разі відхилення будь-яких робочих параметрів стартера від номінальних слід перевірити його обмотку на відсутність замикань.

Перевірка обмоток стартера на відсутність замикання на масу

Від'єднати вивід обмотки збудження від тягового реле, підняти ізольовані щітки, від'єднати провід шунтової котушки від неізольованого щіткотримача, витягти щітки із ізольованих щіткотримачів, відвернувши гвинти кріплення щіткових канатиків.

Підвести через контрольну лампу напругу 12 В до виведення обмотки збудження та корпусу стартера. Загоряння контрольної лампи, що включена в ланцюг, свідчить про замикання обмотки збудження на масу.

Аналогічним способом здійснюється перевірка відсутності замикання на масу ізольованих щіткотримачів. При цьому напруга підводиться до ізольованого щіткотримача та корпусу стартера.

Відсутність замикання колектора або обмотки якоря на масу перевіряється у наступній послідовності: підняти неізольовані та ізольовані щітки; підвести напругу до пластин (ламелей) колектора та корпусу стартера. Якщо при цьому відбувається загоряння контрольної лампи, значить обмотка якоря замикає на масу.

При виявленні дефектів деталей стартера, що порушують його працездатність, слід розібрати та відремонтувати стартер.

Розбирання стартера (на прикладі стартера для двигуна УЗАМ)

1. Відвернути контактний болт і від'єднати виведення обмоток збудження.

2. Відкрутити гвинти кріплення тягового реле до кришки приводу та зняти реле.

3. Відвернути гайки на стяжних шпильках стартера.

4. Відкрутити два гвинти та зняти захисний ковпак на задній кришці.

5. Зняти стопорну та регулювальну шайби з валу якоря.

6. Зняти задню кришку (з боку колектора), траверзу, корпус та передню кришку.

7. Витягти якір разом із приводом.

8. Легким ударом по торцю зрушити циліндричну упорну шайбу у бік приводу, потім за допомогою викрутки розтиснути пружинне замкове кільце і відвернути його з виточення валу якоря.

9. Зняти пружинне кільце, упорну шайбу з валу якоря та привід.

Після розбирання деталі слід ретельно очистити від забруднень, промити гасом та продути стисненим повітрям.

Перевірка технічного стану та ремонт деталей

Якір

Перевірити мегомметром або за допомогою контрольної лампи, чи немає замикання на масу. Напруга через лампу підводиться до пластин колектора і до сердечника якоря. Горіння лампи вказує на замикання обмотки та пластини колектора з масою. Під час перевірки мегомметр повинен показувати опір не менше 10 кОм. Дефектний якір замінити.

Контрольним приладом перевірити, чи немає замикань між секціями обмотки якоря або пластинами колектора, а також немає обривів у місці припаювання висновків секцій обмотки до пластин колектора.

Перевірку обмотки якоря на міжвиткове замикання проводять відомим способом (стальною пластинкою) на спеціальному стенді. Для цього необхідно укласти якір на шарикопідшипники стенду, а трансформатор стенду включити в мережу змінного струму напругою 220 В. Потім на залізо якоря вздовж осі накласти тонку сталеву пластину і, повільно провертаючи якір (притримуючи пластину від провертання), спостерігати за пластиною. За наявності міжвиткового замикання пластина почне вібрувати та притягуватись відповідним пазом якоря.

Оглянути робочу поверхню колектора та перевірити його биття щодо цапф валу. Забруднену або пригорілу поверхню слід зачистити дрібнозернистою шліфувальною шкіркою зернистістю 80 або 100.

При значному пошкодженні поверхні або її биття понад 0,05 мм колектор необхідно проточити на верстаті, знімаючи якомога менший шар металу. Після проточки також прошліфувати колектор дрібнозернистою шліфувальною шкіркою. Слюду між пластинами колектора стартера не підрізати, оскільки мідний щітковий пил із брудом набиватиметься в канавки, що може порушити нормальну роботу стартера.

На поверхні шліців і цапф валу якоря не повинно бути задир, вибоїн та значного зносу. За наявності на поверхні валу слідів жовтого кольору від втулки шестерні їх слід видалити дрібнозернистою шліфувальною шкіркою, оскільки вони можуть стати причиною заїдання шестерні на валу.

Привід

Зуби шестірні не повинні мати значного зношування. Якщо на західній частині зубів є вибоїни, їх необхідно підшліфувати дрібнозернистим шліфувальним кругом малого діаметра. Шестерня повинна легко прокручуватися щодо маточини муфти вільного ходу, але тільки в напрямку обертання якоря при запуску двигуна.

Зношені або пошкоджені деталі приводу підлягають заміні.

Статор

Перевірити мегомметром або за допомогою контрольної лампи, чи немає замикання статора обмотки на масу. Напруга через лампу підводиться до загального виведення обмотки та корпусу стартера. Якщо лампа горить або мегомметр показує опір менше 10 кОм, а також за наявності на обмотці слідів перегріву (почорніння або обвуглювання ізоляції) її слід замінити.

Для заміни котушок обмотки необхідно зняти полюси, відгорнувши прес-викруткою кріпильні гвинти. Перед зняттям полюсів слід позначити взаємне положення корпусу та полюсів, зберігши його після збирання стартера.

Перед встановленням обмотку рекомендується підігрівати приблизно до 50 ° С, щоб надати їй гнучкість та полегшити укладання на полюсах. Затягування полюсів гвинтами потрібно робити до відмови, щоб повітряний зазор між якорем і полюсами витримувався в початкових розмірах: 0,38 мм під час перевірки щупом. Перед загортанням гвинти рекомендується опустити в натуральну оліфу, а після затягування зачеканити голівки по шліцю.

Кришки

Якщо на кришках є тріщини чи сколи, замінити їх новими. Аналогічно оглядаються підшипники (втулки) валу якоря у кришках. За наявності дефектів або підвищеному зносі їх також замінюють. У задній кришці (з боку колектора) перевірити стан щіткотримачів, надійність їх кріплення.

Щіткотримач позитивних щіток не повинні замикати на масу. Щітки повинні вільно переміщатися у щіткотримачі. При зносі щіток за висотою до 12 мм на СТ-221 та 6-7 мм на стартері 421.3708 їх слід замінити новими, попередньо притерши до колектора.

Перевірити зусилля динамометром, з яким пружини впливають на щітки (див. таблицю 9.8).

Тягове реле стартера

Перевірити легкість переміщення якоря реле та стан обмоток, ізоляційних матеріалів та контактів. Якщо контакти підгоріли, зачистити їх дрібнозернистою шкіркою або оксамитовим напилком. При значному зносі головок контактних болтів у місці їх контакту з контактним диском болти треба розгорнути на 180°.

Перевірити опір обмотки реле, надійність з'єднання її висновків з масою та приєднувальними елементами, а також відсутність слідів перегріву чи замикань.

Пошкоджене реле замінити на нове.

Складання стартера

Перед збиранням треба змастити моторним маслом гвинтові шліци валу якоря, маточини муфти вільного ходу, шестірню та втулки обох кришок, а поводкове кільце приводу - мастилом Літол-24.

До початку складання слід перевірити та відрегулювати осьовий вільний хід валу якоря, попередньо зібравши разом кришки, корпус та якір (можна без приводу) та затягнувши гайки стяжних шпильок. Осьовий люфт якоря для забезпечення працездатності має бути 0,07-0,7 мм. Зміна вільного ходу якоря досягається підбором кількості і товщини шайб регулювальних на передній (для СТ-221) або задній (для 421.3708) шийках валу якоря. Підібравши регулювальні шайби, можна приступати до складання стартера, яка виконується в порядку, зворотному розбиранні.

Після складання перевірити працездатність стартера на стенді.