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.
Какой стартер лучше, редукторный или обычный? Выбираем для себя подходящий вывод »
Часто можно услышать вопрос, какой стартер лучше редукторный или обычный. Чаще всего, таким вопросом задаются люди, владеющие довольно старыми автомобилями. Ведь еще до начала 2000 большая часть моделей комплектовалась стартерами старого образца. Сейчас такой тип пускового устройства практически не встретишь на новых моделях, хотя они еще встречаются. Но, все же вопрос стоит в основном не о новых автомашинах, а о поездивших по просторам нашей страны. Автомобилисты народ консервативный поэтому, к более современным запчастям они относятся обычно очень настороженно. Из этой статьи вы сможете узнать обо всех нюансах обоих видов стартеров.
Какой стартер лучше редукторный или обычный, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо более внимательно рассмотреть оба типа приспособлений для запуска двигателя.
В обычном стартере усилие от якоря на маховик передается напрямую. При этом срабатывает тяговое реле, которое продвигает вперед обгонную муфту (бендикс), что позволяет ему войти в зацепление с зубьями маховика. Конструкция такого типа позволяет заводить двигатель без особых проблем. В свое время такой вид стартеров казался передовым, особенно по сравнению с кривым.
Редукторный стартер имеет схожее строение с простым вариантом. Но, у него есть ряд различий. Основное отличие в передаче усилия. Для этого используется редуктор, что позволило снизить мощность электродвигателя. Также важной особенностью подобного типа стартеров является наличие постоянных магнитов в обмотке, это позволило сделать электродвигатель более надежным.
В целом редукторный стартер более надежен. Единственное его слабое место это обгонная муфта. На ней расположена шестерня, которая изнашивается довольно быстро. Поэтому, многие столкнувшись один раз с такой разновидностью приспособления для запуска двигателя, отказываются от них в дальнейшем. Но, в остальном они более надежны. Обычные стартера славятся проблемами со щетками и втягивающими устройствами. Из-за этого ремонт стартера приходится производить регулярно.
Также нужно сравнить ремонтопригодность обоих стартеров. Проще всего восстановить работоспособность простого стартера. Его конструкция максимально проста. И не вызывает затруднений даже у неопытного автолюбителя. Редукторный стартер несколько сложнее. Для правильной сборки его основной части (редуктора) необходим немалый навык в ремонте подобных конструкций. Спасает в этой ситуации, что все элементы (кроме бендикса) на таких стартерах служат в 2 раза дольше.
Энергопотребление у редукторного стартера намного меньше. Это объясняется наличием дополнительного механизма, который усиливает крутящий момент электродвигателя. Именно поэтому, эти стартера значительно меньше, по сравнению с обычными. Такой стартер спокойно работает даже при слегка посаженном аккумуляторе, чего обычный сделать не сможет. Для сравнения посмотрим средние мощности двух типов стартеров:
Планетарный редуктор: описание,преимущества,характеристики,принцип работы.
Двухступенчатый планетарный редуктор представляет собой конструкцию, составленную из шестеренок и других рабочих элементов, которые приводятся в движение посредством зубчатой передачи. При этом двигаются они по принципу, который заложен в механике вращения планет – вокруг одного центра. По этой причине центральная шестерня именуется «солнечной», промежуточные — «сателлитами», а внешняя с внутренним зубчатым сцеплением — «коронной». Кроме этого, самый простой планетарный редуктор состоит из водила. Оно предназначено для фиксации сателлитов относительно друг друга, чтобы они двигались вместе.
Для правильной работы устройства необходимо, чтобы одна из составляющих его частей была жестко закреплена на корпусе. В планетарном редукторе, который оснащен водилом, статической частью является именно оно. Кроме этого, жестко закрепленным может быть коронная или солнечная шестеренки. В случае если ни одна из частей этого устройства не закреплена, имеется возможность расщепления одного движения на несколько, либо слияние двух в одно.
При этом в сцепке с ведущим и ведомым валом может быть как коронная, так и солнечная шестерни, или сателлиты. Этот механизм может осуществлять повышение передаточного числа и снижение крутящего момента и на оборот.
За счет такой конструкции обеспечивается движение ведомого и ведущего валов в одном направлении.
Типы редукторных стартеров.
Редукторный стартер бывает с внешним и внутренним (планетарным) зацеплением зубьев шестерён.
Редукторный стартер с внешним зацеплением.
Редуктор, в стартерах с внешним зацеплением находится внутри корпуса, между валом якоря и валом бендикса и состоит из двух шестерён. Малая шестерня выполняется за одно с валом якоря или насаживается на его шлицы. Большая соединена с валом бендикса. Крутящий момент от вала якоря передаётся на малую шестерню редуктора, которая при вращении передаёт крутящий момент на вал бендикса.
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.
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.
Классификация планетарных редукторов:
По количеству ступеней планетарного редуктора выделяют:
Одноступенчатые редукторы наиболее компактны, в то время как многоступенчатые значительно сложнее по конструкции и занимают больше места, но позволяют достичь больших передаточных чисел.
По факту жесткого закрепления одного из элементов редуктора выделяют:
В простейших планетарных редукторах одно из звеньев жестко закреплено, и передача усилия происходит от одного из незакрепленных звеньев к другому с фиксированным передаточным числом. В дифференциальных редукторах ни один из элементов не закреплен, что позволяет использовать редуктор как дифференциальный механизм.
УСТРОЙСТВО ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУКТОРА
Основными частями планетарного редуктора, как правило, являются такие элементы, как солнечная шестеренка, которая, как сказано выше, расположена в центре редуктора. Так же к основным элементам относятся, водило. Эта деталь редуктора предназначена для прочной фиксации осей остальных шестерней, или как их еще называют сателлитов. Сателлиты представляют собой одинакового размера шестеренки, которые располагаются вокруг основной шестерни. И наконец, еще одной важной деталью планетарного редуктора является шестерня, которая называется кольцевой. Эта шестеренка имеет вид зубчатого вида колеса, которое распложено по краю всех частей редуктора, данная часть имеет сцепку с сателлитами. Принцип работы планетарного редуктора выглядит следующим образом.
Один из элементов данного устройства всегда остается неподвижным, в данном случае это кольцевая деталь. Ведущей деталью в планетарном редукторе является солнечная шестерня, а ведомыми, стало быть, сателлиты. Как правило, наиболее часто применение планетарного вида редукторов используется в такой отрасли как машиностроение. Однако нередко его еще применяют при изготовлении различного рода станков для резки металла. Довольно часто используется сразу несколько планетарных редукторов, как правило, этими редукторами оснащается автоматическая коробка передач.
Планетарные редукторы в машиностроении
Широкое распространение редуктора, которые имеют устройство данного типа получили в ведущих мостах автомобилей и в автоматических коробках переключения передач. Колесный редуктор можно встретить в мостах таких автомобилей, как: МАЗ, Икарус, в некоторых троллейбусах, тракторах Т-150К, К-700. Этот колесный редуктор в мостах передает крутящий момент к ступицам колес от полуосей. Также они распространены в передаче бортового типа. Такое применение в бортовой передаче позволило существенно уменьшить как расчетный, так и практический диаметр основной передачи. Уменьшение диаметра отразилось повышенным просветом автомобиля и как следствие более высокой проходимостью. Использование планетарных коробок переключения передач набирает все большую популярность. Передаточное отношение устройства будет вытекать из расчета отношения числа зубьев на центральной шестерни к числу зубьев на коронной шестерне. Интересным моментом является расторможение коронной шестерни в коробке. В этом случае передаточное число равняется 1.
Ремонт редукторного стартера
Поскольку узел запуска ДВС имеет детали трения, оснащен электрической частью, поломки все же случаются. Сложное устройство редукторного стартера в некоторых случаях делает экономически невыгодным ремонт, производится полная замена этого узла. Однако в некоторых случаях автолюбитель может выявить и устранить неисправность на месте.
Отказ втягивающего реле
В данном случае ремонт редукторного стартера требует полной разборки этого узла запуска ДВС. Специалисты рекомендуют сфотографировать втягивающее реле перед разборкой, чтобы затем не перепутать полярность контактов. Если реле разборное, визуально осматриваются «пятаки», при подгорании их можно зачистить наждачной бумагой, при значительном износе лучше заменить целиком.
Проблемы старта
Если при включении зажигания ключом слышен характерный звук сработавшего реле втягивающего, но маховик не раскручивается, скорее всего, произошла выработка бендикса. В этом случае привод стартера следует менять целиком, лучше в специализированном сервисном центре.
В любом случае необходимо проверить уровень зарядки аккумулятора, возможно пускового тока недостаточно, даже для редукторного стартера, резко увеличивающего крутящий момент.
Ремонт редуктора своими руками
Ремонт редуктора своими руками является весьма непростой задачей. Так, данный механизм очень непростой и состоит из множества частей. При ремонте своими руками часто можно даже при разборке не ведая, что внутри просто растерять целую кучу маленьких деталей, например, иголки моментально рассыпаются и теряются. Ремонт планетарного редуктора лучше всего оставить профессионалам.
Стоит отметить, что на сегодняшний день планетарный редуктор весьма распространен и используется в большинстве грузовых автомобилей в ведущих мостах, а также очень часто встречается в роли лебедок.
Как и все редукторы, он может быть как одноступенчатым, так и многоступенчатым. Если Вы собираетесь приобрести механизм данного типа, то лучше всего покупать его у проверенных производителей, так как ремонт своими руками очень затруднен, а если он будет часто выходить из строя, то денег на него будет уходить много. В данной статье мы попытались собрать общую информацию по устройствам планетарного типа использующихся для производства автомобилей. Также нужно сказать, что данный вид устройства очень интенсивно внедряется во многие сферы и отрасли благодаря своим очень весомым преимуществам.
Чем отличается редукторный стартер от обычного на ВАЗ 2110?
Каждый водитель желает получить больше производительности от своего авто. Нередко возникает вопрос, какие разбежности имеются между редукторным и обычным стартерами? Какое устройство для запуска мотора лучше, надежнее? Редукторный стартер на ВАЗ АТЭК отличается тем, что крутящий момент проводится через редуктор, а у простого стартера — через обгонную муфту или «бендикс».
Главные отличия между данными устройствами
Обычный стартер очень большой, а классический редукторный – почти на 50% меньше его по размеру. Относительно преобразователя, то он находится внутри корпуса между якорем и бендиксом. Знание преимуществ и недостатков каждого из агрегатов, позволит автовладельцу проанализировать работоспособность машины в любых условиях как погодных, так и дорожных.
Редукторный тип стартеров обладает электрическим мотором, который не отличается от обычного. Но, нагрузка на электрику при данном типе меньше, отсутствует нагрузка на переднюю втулку. Кроме того, автомобиль с преобразовательным устройством прослужит дольше, поскольку потребление энергии намного меньше.
Что такое стартер с редуктором
Редукторный стартер – один из распространенных видов устройства, обеспечивающего запуск двигателя в автомобиле. Редуктор способен изменять частоту вращения и крутящий момент вала стартера, улучшая его работу. В зависимости от заданных условий, редуктор может и повышать, и понижать величину крутящего момента. Быстрый и легкий запуск двигателя обеспечивается благодаря эффективному взаимодействию бендикса и якоря, между которыми и расположен редуктор.
Механизм стартера с редуктором обеспечивает более легкий запуск двигателя даже в условиях низких температур. Поэтому в регионах с холодным климатом рекомендуется устанавливать на автомобили именно этот тип устройства.
Принцип работы редукторного стартера
Функционирование этого элемента можно разделить на несколько стадий:
Конечной стадией этого является прямое взаимодействие маховика силового агрегата с бендиксом, который его раскручивает для обеспечения запуска. В отличие от стандартного типа, редукторный стартер обеспечивает иную передачу крутящего момента коленчатому валу двигателя, благодаря чему его пуск осуществляется плавно и быстро. Такая мера положительно отражается на работе силового агрегата, поскольку позволяет существенно снизить величину нагрузки на его элементы в момент пуска.
Стоить обратить внимание на многообразие конструкций редукторных передач. Однако в стартере чаще всего применяется тип редуктора, который называется демультипликатором. Его рабочий принцип заключается в перераспределении величины угловой скорости, то есть ее постепенном снижении. Применение демультипликатора позволяет значительно снизить массу и габаритные размеры устройства пуска двигателя.
Распространенные неисправности
При неисправности стартера неизбежно возникнут проблемы с запуском двигателя. Если ДВС начинает свою работу с трудом, причин может быть несколько.
Если обнаружены проблемы с работой редуктора, стартер рекомендуется заменить на новый.
Без наличия опыта отремонтировать стартер с редуктором крайне сложно. Разобрав устройство, можно лишь проверить целостность его деталей. Устранение проблем с обмоткой лучше доверить автоэлектрику.
Стартер с редуктором рекомендуется выбирать автомобилистам, постоянно эксплуатирующим автомобиль в условиях холодного климата. Устройство обеспечит более устойчивый запуск двигателя, когда обычный стартер может оказаться бессилен. Редукторный механизм обладает увеличенным эксплуатационным ресурсом. Главный минус конструкции в том, что она практически не подлежит ремонту.
Источник
О плюсах и минусах стартеров различных конструкций
Несмотря на значительные преимущества пускового устройства редукторного типа, оно не получило повсеместное распространение ввиду наличия некоторых существенных недостатков. Перед тем, как определится с типом стартера, который будет установлен на автомобиле, необходимо изучить плюсы и минусы обеих конструкций.
Итак, преимуществами стандартного варианта исполнения являются:
Любая модель стандартной конструкции ремонтопригодна, в продаже постоянно имеется большой выбор запчастей для восстановления работоспособности устройства. Все это позволяет отремонтировать вышедший из строя узел своими силами. Универсальность классического пускового устройства силового агрегата позволяет установить его практически на любое транспортное средство. Главное, чтобы его характеристики подходили под параметры мотора.
К его минусам относится:
Что касается редукторного устройства, то этот элемент имеет несколько больше преимуществ. Перечислим их:
Ремонтировать редукторный стартер нет смысла, поэтому в случае его поломки, устройство просто заменяется. К тому же большинство его составных элементов не обладают достаточным ресурсом прочности, ввиду чего не рекомендована его установка на грузовую и специальную технику. Невозможность выполнения восстановления его работоспособности зависит от сложности конструкции редукторной передачи.
