Схема подключения стартера (для пуска двигателя) в электрическую цепь автомобиля показана на рис. 3.4.
Рис. 3.4. Источники электроэнергии и пусковое устройство: 1 - стартер; 2 - выключатель (замок) зажигания; 3 - генератор; 4 - аккумуляторная батарея
Система пуска двигателя состоит из следующих компонентов:
- аккумуляторной батареи;
- цепи стартера;
- стартера с тяговым реле и механизмом привода;
- реле включения стартера;
- выключателя зажигания.
Стартер (рис. 3.5) - электродвигатель постоянного тока (как правило, последовательного возбуждения), предназначенный для пуска автомобильного двигателя. Основная задача стартера - сообщить коленчатому валу двигателя ту минимально необходимую частоту вращения (50—100 мин⁻¹), при которой двигатель начнет устойчиво работать. При понижении температуры окружающего воздуха для пуска двигателя необходимы повышенные обороты коленчатого вала.
Рис. 3.5. Устройство стартера: 1 - вал якоря (ротора) стартера; 2 - шестерня, входящая в зацепление с зубьями маховика двигателя; 3 - обгонная муфта; 4 - якорь тягового реле; 5 - тяговое реле; 6 - контактные болты для подключения к электросети автомобиля; 7 - щетки; 8 - постоянный магнит, 9 - якорь (ротор)
Итак, водитель расположился за рулем автомобиля, выполнил все необходимые подготовительные операции и теперь приступает к пуску двигателя.
Для этого он поворачивает ключ в замке зажигания до момента замыкания контактов электроцепи стартера/ после чего раздается характерный, всем знакомый шум включившегося стартера и двигатель пускается.
Рис. 3.6. Этапы работы стартера при пуске двигателя
Что же происходит в этот короткий промежуток времени со стартером? Рассмотрим этапы его работы подробнее (рис. 3.6).
1. Подготовительный этап - стыковка стартера с коленчатым валом двигателя.
После того как водитель ключом замкнул в замке зажигания соответствующие контакты, якорь тягового реле под действием магнитного поля обмоток через рычаг перемещает муфту привода до зацепления шестерни с венцом маховика двигателя.
2. Основной этап - пуск двигателя.
Подвижный контакт тягового реле замыкает цепь «аккумуляторная батарея-стартер», после чего начинается работа стартера в качестве электродвигателя: его якорь через шестерню вращает коленчатый вал двигателя, обеспечивая его пуск.
3. Заключительный этап - расстыковка стартера с коленчатым валом работающего двигателя.
После пуска двигателя водитель отпускает ключ зажигания и тяговое реле под действием' возвратной пружины расстыковывает коленчатый вал двигателя со стартером, возвратив шестерню в первоначальное положение (втянув в себя).
Если после пуска двигателя стартер будет продолжать работать (например, обучающийся вождению не отпустит своевременно ключ зажигания или по какой-либо другой причине), то для того, чтобы стартер не вышел из строя, в его конструкции предусмотрена специальная муфта, которая передает вращение только в одну сторону: от стартера к маховику двигателя (см. рис. 3.5, поз. 3 и рис. 3.7). Муфта не позволит двигателю, набравшему значительные обороты (800-6000 мин⁻¹), вывести стартер из строя.
Рис. 3.7. Схема работы обгонной муфты: 1 - шестерня с внутренним кольцом обгонной муфты; 2 - ролик обгонной муфты; 3 - ступица с наружным кольцом обгонной муфты; 4 - упор пружины