Стартер СТ-221 ВАЗа

Для пуска двигателя применяется стартер СТ-221 с электромагнитным включением шестерни, с роликовой обгонной муфтой и с дистанционным управлением. Он установлен с правой стороны двигателя и прикреплен тремя болтами к картеру сцепления.

Стартер типа СТ-221 представляет собой четырехщеточный, четырехполюсный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением и состоит из корпуса 40 с обмотками возбуждения, якоря с приводом, двух крышек 12 и 25 и тягового электромагнитного реле. Крышки и корпус стянуты в единое целое двумя шпильками 29, ввернутыми в крышку 12. На шпильки надеты пластмассовые трубки для предохранения от замыкания с выводами сериесных катушек статора.

Корпус изготовлен из свернутой в кольцо и сваренной в стыке мягкой полосовой стали. Внутри корпуса закреплены винтами четыре полюса 39, изготовленные также из мягкой стали. На полюсы надеты катушки обмотки. Корпус вместе с полюсами и катушками образует статор стартера. Установка четырех полюсов разделяет магнитный поток на четыре параллельные ветви, что уменьшает общее сопротивление магнитной цепи и увеличивает вращающий момент на валу якоря.

Две катушки обмотки статора являются сериесными, т. е. соединены с обмоткой якоря последовательно, а две другие - шунтовыми, присоединенными параллельно обмотке якоря. При таком соединении катушек возбуждение стартера является смешанным. Оно обеспечивает сравнительно низкую частоту вращения якоря на холостом ходу без нагрузки, что уменьшает износ втулок подшипника вала якоря, облегчает условия работы обгонной муфты и предотвращает разнос якоря.

Через сериесные катушки и обмотку якоря протекает основной ток, потребляемый стартером и зависящий от нагрузки. Чем больше тормозной момент на валу якоря, тем больше сила тока. При полном торможении якоря она может достигать весьма большой величины - 500 А. Поэтому сериесные катушки намотаны медной лентой с большим поперечным сечением. Витки в катушке изолированы друг от друга плотной бумагой. Снаружи катушка оплетена хлопчатобумажной лентой и пропитана лаком.

Через шунтовые катушки протекает сравнительно небольшой ток, зависящий в основном от напряжения аккумуляторной батареи. Поэтому шунтовые катушки намотаны медным проводом диаметром 0,59 мм в эмалевой изоляции и, так же как и сериесные катушки, оплетены хлопчатобумажной лентой и пропитаны лаком.

Якорь стартера состоит из вала 36, сердечника с обмоткой 41 и коллектора 32. Вал якоря вращается в двух пористых металлокерамических втулках 37 с большой площадью трения. Втулки запрессованы в крышки стартера и пропитаны маслом. Осевой свободный ход вала якоря регулируется подбором толщины шайб 1 и должен быть в пределах 0,07-0,7 мм.

Сердечник якоря набран из пластин электротехнической стали толщиной 1 мм, напрессованных на среднюю часть вала, имеющую продольную накатку. По краям сердечника установлены пластины из электроизоляционного картона. В полузакрытые пазы сердечника уложена волновая обмотка якоря из медной ленты. В каждом пазу находится два проводника обмотки, изолированные от сердечника и между собой электроизоляционным картоном. Края обмотки, выходящие из пазов сердечника, стянуты бандажами, предохраняющими проводники обмотки от выгибания центробежной силой при высокой частоте вращения якоря. Бандажи выполнены из медной проволоки, намотанной на подкладку из картона. У некоторых стартеров бандаж имеется только со стороны привода и выполнен из капронового волокна. Концы обмотки припаяны к пластинам коллектора 32, напрессованного на вал.

Коллектор состоит из армированного двумя стальными кольцами пластмассового основания, в котором находятся изолированные друг от друга медные пластины - ламели коллектора. У части стартеров пластмассовое основание коллектора может быть со стальной ступицей-втулкой.

В крышке 25, отлитой из алюминиевого сплава, закреплены заклепками четыре стальных щеткодержателя 34 с меднографитовыми щетками 35. Два щеткодержателя изолированы от крышки пластмассовыми пластинами - внутренней 26 и наружной. Это щеткодержатели положительных щеток. К ним присоединяются выводы 30 сериесных катушек. Другие два щеткодержателя приклепаны непосредственно к крышке 25 и, следовательно, соединены с массой. Это щеткодержатели отрицательных щеток. К одному из этих щеткодержателей присоединен вывод 31 шунтовых катушек. Щетки прижаты к коллектору спиральными пружинами 33 с силой до 10 Н (1 кгс). Для доступа к щеткам крышка 25 имеет окна, закрытые стальной защитной лентой.

На переднем конце вала якоря установлен привод стартера, состоящий из роликовой обгонной муфты и шестерни 3. Назначение обгонной муфты - передавать крутящий момент от вала якоря стартера к венцу маховика при пуске двигателя, а после пуска, работая в режиме обгона, не допускать передачи крутящего момента от маховика на якорь. Иначе может произойти выброс обмотки якоря из пазов сердечника из-за "разноса"-чрезмерно высокой частоты вращения якоря маховиком работающего двигателя.

Обгонная муфта состоит из наружного кольца 6 с роликами 5 и внутреннего кольца, объединенного с шестерней привода. Эти детали вместе с упорными полукольцами 4, входящими в кольцевую проточку шестерни, завальцованы в стальном кожухе 7. Наружное кольцо имеет три паза, в которых находятся стальные ролики, и три отверстия, в которых размещены прижимные пружины роликов с плунжерами 48 и направляющими стержнями 47. Пазы для роликов имеют переменную ширину. В широкой части паза ролики могут свободно вращаться, а в узкой - заклиниваются между наружным и внутренним кольцами. Пружины через плунжеры вжимают ролики в узкую часть паза. На стартерах более поздних выпусков цилиндрические плунжеры заменены Г-образными пластинчатыми толкателями.

Наружное кольцо обгонной муфты приклепано тремя заклепками к ступице 45, которая имеет винтовые шлицы и может, поворачиваясь, перемещаться на винтовых шлицах вала якоря. Для устранения перекосов ступицы при перемещениях в нее запрессован пропитанный маслом металлокерамический вкладыш 46, скользящий по гладкой части вала якоря. Шестерня 3 привода также может скользить по гладкой части вала якоря и вращаться на ней. Для устранения заеданий шестерни на валу в нее запрессована латунная втулка с включениями графита.

На ступице 45 на центрирующем пластмассовом диске установлено поводковое кольцо 44, ушки которого входят в пазы рычага 10, передающего тяговое усилие от реле к приводу стартера. Центрирующее кольцо вместе с пластмассовым ограничительным кольцом 43 и буферной пружиной закреплены на ступице стопорным кольцом. Рычаг 10 вращается на оси 8, закрепленной в крышке 12 шплинтом. Крышка 12 стартера отлита из чугуна или алюминиевого сплава. Фланцем этой крышки стартер крепится к кожуху сцепления, поэтому она испытывает большие нагрузки и для прочности имеет увеличенную толщину стенок. Для обеспечения правильного зацепления шестерни стартера с венцом маховика на крышке 12 имеется центровочный поясок, входящий в отверстие кожуха сцепления.

Электромагнитное тяговое реле стартера служит для ввода шестерни привода в зацепление с венцом маховика и для замыкания цепи питания обмоток якоря и статора. На каркасе из латунной трубки и пластмассовых щек намотана катушка реле, состоящая из двух обмоток: удерживающей 16 и втягивающей 17. На стартерах выпуска до 1981 г. была только одна обмотка. Обе обмотки намотаны в одну сторону. Начала обмоток припаяны к штекеру "50" на крышке реле. Конец удерживающей обмотки приварен к фланцу 20 (т. е. соединен с массой), а конец втягивающей обмотки соединен с нижним контактным болтом реле.

Магнитную систему реле образуют фланцы 15 и 20, ярмо 18 и сердечник 19, запрессованный во фланец 20. Ярмо одновременно защищает катушку реле от повреждений. Фланцы, ярмо, а также крышка реле стянуты тремя шпильками. Этими же шпильками реле крепится к крышке 12 стартера. Якорь 14 реле свободно перемещается в латунной втулке каркаса обмотки. С одной стороны к якорю приклепана тяга 11, а с другой - завальцован стержень 22, проходящий сквозь отверстие в сердечнике и имеющий на конце подпружиненную медную контактную пластину 21. С целью улучшения скольжения якоря и для устранения заеданий на стержень 22 якоря надета втулка из полиамидной пластмассы. При включении реле контактная пластина замыкает два неподвижных контакта, выполненных в виде медных болтов 24, закрепленных гайками на пластмассовой крышке 23. К нижнему контактному болту присоединяются выводы обмоток статора, а к верхнему - провод от аккумуляторной батареи.