Планетарный редуктор стартера передаточное число

Основной деталью системы пуска автомобильного двигателя является стартер. Мало кто из владельцев транспортных средств знает, что у этого элемента есть несколько разновидностей конструкции, одной из самых распространенных является редукторный стартер. Это довольно сложное устройство, благодаря которому возможен эффективный и максимально быстрый пуск силового агрегата за счет плавного набора оборотов его коленчатого вала. Примечательно, что подобная конструкция устройства пуска обладает повышенной мощностью и эксплуатационным ресурсом. При этом его масса и размер намного меньше стандартной конструкции.

Редукторный стартер

Это устройство автозапуска ДВС автомобиля со встроенным редуктором. Любой редуктор служит для изменения частоты вращения и для облегчения работы ведущего вала. В случае с таким стартером, то редуктор намного облегчает вращение вала стартера. Поэтому составные детали и сами габаритные размеры намного меньше, чем у стартера без редуктора.

Редуктор установлен между якорем и бендиксом. Якорь вращает механизмы редуктора, а они вращают бендикс, который вступает в зацепление с маховиком коленвала ДВС и передает ему вращательное движение.

Преимущества планетарных устройств

По сравнению с традиционными редукторами можно выделить следующее преимущества, которые имеет это устройство: они могут создавать огромные передаточные отношения скоростей при невысоком количестве шестеренок. Шестерни механизма имеют небольшой размер благодаря их количеству. Так, одно более массивное колесо распределяет равномерно нагрузку по нескольким сателлитам. Из этого следует, что устройство получается не очень большим и громоздким. Однако, расчет и практика показывают, что при высоких передаточных числах работоспособность и коэффициент полезного действия сильно снижаются. И как вывод всего вышесказанного, основными преимуществами являются:

Такие преимущества требуют и соответствующего изготовления. Начиная с расчета, проектирования и заканчивая изготовлением – все должно быть прецизионно точно. Эти редукторы нашили очень широкий ряд применений в различных отраслях: прибостроительной, станкостроительной, машиностроительной и т.д. В данной статье остановимся более подробно на применении этого устройства в машиностроительной отрасли.

Устройство редукторного стартера

Основные детали механизма такие же, как в обычном автомобильном стартере, только присутствует еще редуктор.

Конструкция стартера состоит из:

• якорь;
• бендикс;
• маска;
• втягивающее реле;
• редуктор;
• статор;
• втулка;
• вилка.

Хоть основные детали такие же, но расположены они по другому. Бендикс в редукторном стартере сидит на своем валу. Такая конструкция и наличие редуктора облегчает запуск при низком заряде автомобильного аккумулятора.

КПД редукторного стартера в 1,5 раза больше КПД без редукторного стартера.

Принцип работы редукторного стартера:

1. Ток подается реле.
2. Якорь втягивается.
3. Выбрасывается бендикс.
4. Замыкаются пятачковые контакты и напряжение на них подается напрямую.
5. Якорь вращается и передает силу вращения шестеренкам редуктора, который вращает бендикс.
6. Бендикс напрямую зацеплен с маховиков двигателя авто и вращает его.
7. Происходит запуск двигателя.

Классический стартер: принцип работы и устройство

Ключевой особенностью такого устройства является то, что нет такого промежуточного узла, как редуктор. Это позволяет напрямую от стартера передавать вращение на коленчатый вал. Следовательно, устройство более простое в изготовлении и его куда легче отремонтировать. Еще одна особенность такого стартера в том, что поступающий на включатель электрический ток позволяет моментально ввести в зацепление шестерню и маховик. Это способствует тому, что авто заводится, как говорят водители, с полтычка.

В настоящее время стараются заменять такие стартеры на редукционные. Однако на большинстве автомобилей раньше ставился именно классический стартер. Принцип работы и устройство сделали этот узел крайне выносливым. Такие агрегаты практически никогда не выходят из строя из-за электрического воздействия, но гораздо чаще уходят на ремонт из-за низких температур.

Отличия от обычного стартера

Как уже было отмечено, основное отличие — это наличие редуктора и расположение бендикса.

Есть модернизированные редукторные стартеры. В них нет взаимодействующего участка со шлицами. Много деталей в новом модернизированном стартере с редуктором пластиковые. За счет этого и вес не большой, и цена ниже. Стартеры эти не ремонтнопригодны, то есть не ремонтируются. Для активации и работы редукторного стартера требуется намного меньше силы тока. Это выручает, когда в автомобиле АКБ разряжается быстро, например, при сильных морозах.

Стартер с планетарным редуктором

Стартер — устройство пусковой системы автомобиля, раскручивающее коленчатый вал двигателя до частоты вращения, необходимой для запуска.
Работы в области совершенствования электродвигателей позволили соз­дать простую и достаточно легкую конструкцию стартера с возбуждением постоянными магнитами и с понижаю­щей передачей.

На рисунке показан якорь и понижающая передача стартера Вosсh DW. Понижающая передача представляет собой планетарный ряд, солнечная (центральная) шестерня которого закреплена на валу якоря, а выходная мощность снимается с водила, на осях которого установлены свободно вращающиеся сателлиты. Шестерни планетарной передачи с наружными зубьями изготовлены из стали, а эпициклическая шестерня (с внутренними зубьями) — полиамидного компаунда с минеральными добавками или методом порошковой металлургии для повышения износостойкости.

Рис. Стартерный электродвигатель с понижающей передачей: 1 – вал водила планетарной передачи с косыми шлицами; 2 – эпицикл планетарной передачи; 3 – сателлиты; 4 – солнечная шестерня, закрепленная на валу; 5 – якорь; 6 – коллектор

На рисунке показано схематичное исполнение стартера.

Рис. Схема стартера Вosсh DW с постоянными магнитами и понижающей передачей: 1 – шестерня; 2 – венец маховика; 3 – обгонная муфта; 4 – управляющий рычаг; 5 – планетарная передача; 6 – постоянный магнит; 7 – якорь; 8 – коллектор с графитовыми щетками; 9 – электромагнитный привод с втягивающей и удерживающими обмотками; 10 – включатель стартера; 11 – аккумулятор

Сателлиты, прессованные из порошка, вращаются на осях в подшипниках скольжения или игольчатых подшипниках. Последние предпочтительнее, так как обеспечивают больший КПД редуктора. Ось сателлита одновременно является внутренней обоймой игольчатого подшипника. Это предъявляет высокие требования к материалу и точности осей. Центральное зубчатое колесо выполняется как одно целое с валом якоря или может быть съемным. Для получения минимальных ме­ханических потерь и обеспечения высокого срока службы предъяв­ляются повышенные требования к точности изготовления зубчатых колес и других деталей редуктора. С той же целью применяют высококачественные смазочные материалы. Передаточное отноше­ние редуктора обычно составляет 3…5.

Якорь стартера с редуктором имеет конструктивные особенно­сти. Обмотка якоря пропитана компаундом, уменьшающим веро­ятность его разноса. В связи с повышенной частотой вращения якорь обязательно подвергается динамической балансировке. Для снижения потерь на гистерезис и вихревые токи пакет якоря соби­рают из пластин тонколистовой (толщина 0,5 мм) электротехниче­ской стали.

В связи с уменьшенной металлоемкостью и повышенной удель­ной мощностью стартеры с редуктором обладают большей тепло­вой напряженностью по сравнению со стартерами без редуктора.

Наиболее ответственным в стартерах с редуктором является щеточно-коллекторный узел. Плотность тока под щетками в режи­ме максимальной мощности в 1,5…2,5 раза превышает плотность тока у обычных стартеров. В таких условиях требуется применение специальных щеток, имеющих на сбегающем крае повышенное содержание графита. Это увеличивает сопротивление коммути­руемой цепи, улучшает коммутацию. Кроме того, применяется сдвиг щеток против направления вращения на 0,3…0,5 коллектор­ного деления. В итоге обеспечивается снижение интенсивности изнашивания щеток и коллектора до уровня стартеров без редук­торов.

В качестве магнитов используются постоянные магниты из феррита стронция, которые имеют повышенную коэрцитивную силу по сравнению с магнитами из феррита бария. Повышенная коэрцитивная сила увеличивает стойкость магнитов против раз­магничивания реакцией якоря в момент включения стартера, когда действует ток короткого замыкания. Для повышения стойкости к размагничиванию применяют специальную обработку сбегающего участка магнита, приводящую к дополнительному местному повы­шению коэрцитивной силы, а также увеличивают число полюсов.

Такой стартер на 40% легче стартера обычного исполнения и рассчитан на применение с двигателями объемом до 5 литров.

Источник

Стартер с редуктором

Параметром, определяющим рациональное согласование мощностной характеристики электропускового устройства с пусковыми характеристиками ДВС, является передаточное число /дс привода от стартера к двигателю. Этот параметр оказывает влияние на угол наклона механической характеристики стартерного электродвига­теля, приведенной к коленчатому валу ДВС. Для каждого двигателя и заданных условий пуска существуют оптимальные передаточные числа, при которых наилучшим образом используются мощностные характеристики пускового устройства. Однако при безредукторной

передаче передаточное число /дс может быть не более 16, что огра­ничивается условиями механической прочности ведущей шестерни стартера.

С другой стороны, увеличение передаточного числа позволяет уменьшить размеры и соответственно массу электродвигателя стартера, так как эти параметры изменяются обратно пропорцио­нально частоте вращения вала. Последние годы одним из главных направлений совершенствования систем пуска является уменьше­ние массы активных материалов, стоимость которых составляет около 50% себестоимости стартера. При этом, помимо использова­ния таких известных методов, как замена медных проводов обмоток на более легкие алюминиевые и уменьшение габаритов за счет применения изоляции более высокого класса нагревостойкости, все более широко стали применяться высокооборотные малогабарит­ные стартерные электродвигатели с встроенным редуктором.

На рис. 2.20 в качестве примера показана зависимость массы ак­тивных материалов та от расчетной номинальной частоты вращения п ротора стартерного электродвигателя мощностью 1,4 кВт. Общая масса стартера тс зависит от его номинальной мощности Рс (рис. 2.21). При этом преимущества стартеров с редуктором проявляются, начиная с мощности примерно 1 кВт. Для маломощных стартеров, устанавливаемых на карбюраторных ДВС с небольшим рабочим объемом, применение редуктора не сокращает общую массу тс. Для них целесообразно применение непосредственного привода.

Плюсы и минусы

Как и любое другое устройство, стартер с редуктором имеет не только преимущества, но и недостатки.

Плюсы:

1. Большой срок службы.
2. Низкое потребление энергии.
3. Небольшие габариты и меньший вес.
4. Низкая цена.

Минусы:

1. Ремонт сложнее, в случае, если он возможен.
2. Слабость конструкции. У него есть определенный предел мощности, поэтому лучше не ставить редукторные стартера на грузовые автомобили.

Особенно эффектны такие стартера с редукторами в районах с холодным климатом.

Преимущества и недостатки конструкции

Редукторный стартер считается более совершенным и надежным вариантом устройства. Однако, если бы у механизма не было недостатков, использование такого типа стартера было бы распространено гораздо шире.

К важным преимуществам можно отнести:

• наиболее быстрый запуск двигателя даже при низких температурах;
• малая энергозатратность;
• компактные габариты и небольшой вес.

Наряду с плюсами, у редукторного стартера есть свои недостатки:

• сложность ремонта (часто механизм подлежит только замене);
• слабость конструкции (для снижения веса используются пластиковые детали, выдерживающие нагрузку лишь до определенных пределов).

Ремонт редукторного стартера

Поломка редуктора по стоимости примерно будет равна новому редуктору. Другие детали стартера можно менять по единицам.

А на этом фото видно, как изнашиваются шестеренки редуктора, и сколько накапливается стружек и как закоксовывается смазка со временем.

Шестеренки редуктора.

Частые поломки стартера с редуктором:

• При повороте ключа замка зажигания стартер не срабатывает. Причиной не реагирования самого стартера в пятачковых контактах втягивающего реле. Также, часто бывает, что клеммы аккумулятора ослабли и срабатывают через раз.
• Иногда бывают проблемы с запуском ДВС при исправно стартере. В этом случае стартер работает, но, возможно поломка в бендиксе или редукторе.
• Иногда бывают проблемы с запуском двигателя авто при исправно работающем втягивающем реле. Причина скорее всего в обмотке стартера и якоря.

Если нет опыта хотя бы наблюдения за ремонтом стартером, можно только разобрать и проверить детали на целостность. Обмотку пусть проверяет автоэлектрик.

Этапы работы стартера

Данный узел работает следующим образом:

• соединение шестерни с маховиком;
• запуск стартера;
• отсоединение шестерни и маховика.

Естественно, что стартер работает только при пуске двигателя, а потом отключается. Если этого не происходит, значит, один из механизмов неисправен.

После того как водитель вставляет в замок зажигания ключ и проворачивает его в рабочее положение, от АКБ поступает ток на тяговое реле. Благодаря этому бендикс редукторного стартера входит в зацепление шестерней, в это же время благодаря подаче напряжения на электродвигатель замыкается цепь и происходит запуск автомобиля. После того, как обороты мотора превышают обороты нашего стартера, он отключается. Включается только при следующем запуске ДВС. Ну а сейчас давайте рассмотрим, чем отличается редукторный стартер от обычного. Тут есть несколько интересных деталей.

Видео

Как заменить редукторный стартер своими руками.

Как заводится автомобиль в -30 градусов редукторным стартером.

Советы: какой редукторный стартер лучше выбрать для машины ОКА, ОКА 2.

Как проверить работоспособность стартера при помощи АКБ.

В этом видео процесс ремонта стартера.

Для желающих повозиться, есть возможность усовершенствовать редукторный стартер.

0

Автор публикации

не в сети 1 неделя

Описание и принцип работы:

Планетарные редукторы имеют ряд общих черт с цилиндрическими редукторами, так как передача усилия так же происходит посредством зубчатой передачи, а в конструкции используются зубчатые колеса. Однако конструкция планетарных редукторов, как и принцип работы, сложнее.

В общем случае в планетарном редукторе можно выделить следующие основные детали: коронная шестерня, планетарные шестерни (сателлиты), водило и солнечная шестерня. По аналогии с Солнцем, расположенным в центре солнечной системы, солнечная шестерня расположена в центре рабочей части редуктора. Она находится в зацеплении с идентичными планетарными шестернями, оси которых расположены на окружности, центр которой лежит на оси солнечной шестерни, и в то же время сателлиты сцеплены с коронной шестерней, представляющей собой зубчатое колесо с внутренним зацеплением. Водило жестко закрепляет все сателлиты относительно друг друга.

Для работы планетарного редуктора необходимо, чтобы одна из его деталей (солнечная шестерня, коронная шестерня или водило) была жестко закреплена относительно корпуса редуктора. В зависимости от выбора ведущего и ведомого элемента будет зависеть передаточное число планетарного редуктора. Также работа планетарного редуктора возможна и в случае, когда ни одна из его деталей не закреплена. В таком случае становится возможным разложение одного движения на два (к примеру, от солнечной шестерни к коронной шестерни и водилу), или слияние двух движений в одно.