Нормальную работу стартера обеспечивает специальный механизм — привод стартера (в народе его называют «бендикс»), сочетающий в себе обгонную муфту, шестерню и ведущую вилку.О том, что такое привод стартера, какие он бывает виды, как устроен и работает, читайте в этой статье.
Что такое стартерный привод?
Привод стартера – механизм системы запуска двигателя внутреннего сгорания, являющийся связующим звеном между электростартером и маховиком двигателя.Привод имеет две функции:
• Подключение стартера к двигателю для передачи крутящего момента от стартера на маховик коленчатого вала;
• Защита стартера от перегрузки после запуска двигателя.
Ключевое значение имеет защитная функция привода стартера.Для запуска силового агрегата необходимо, чтобы его коленвал вращался с частотой 60-200 об/мин (у бензиновых – меньше, у дизелей – больше) – именно на такую угловую скорость рассчитан стартер.Однако после запуска обороты увеличиваются до 700-900 и более, в этом случае крутящий момент меняет направление, исходя от маховика к стартеру.Повышенная скорость опасна для стартера, поэтому при успешном запуске двигателя его маховик необходимо отсоединить от стартера – именно эту функцию решает привод.
Конструктивно привод стартера объединяет три механизма:
• Привод маховика;
• Обгонная муфта (или муфта свободного хода);
• Приводной рычаг или вилка с поводком, втулкой или приводной муфтой.
Каждый из механизмов имеет свои функции.Рычаг привода, соединенный с тяговым реле стартера, приводит привод на маховик мотора, обеспечивая зацепление шестерни с кольцом.Ведущая шестерня передает крутящий момент от стартера на кольцо маховика.А обгонная муфта обеспечивает передачу крутящего момента от ротора стартера на шестерню в момент запуска двигателя и разъединяет привод и маховик после успешного запуска двигателя.
Интересно отметить, что привод стартера в народе назывался «Бендикс» – это связано с французской компанией Bendix.В прошлом запчасти этой марки получили известность в нашей стране, а со временем название стало нарицательным.Сегодня каждый автомобилист, услышав слово «Бендикс», понимает, что речь идет о приводе стартера.
Типы стартерных приводов
Применяемые сегодня приводы стартера делятся на типы по конструкции обгонной муфты и способу крепления приводного рычага (вилки).
Рычаг можно соединить с приводом тремя способами:
• Использование муфты с кольцевым желобом – выступы на рогах вилки расположены в желобе;
• Использование поводка с двумя канавками для выступов на рожках вилки;
• Использование поводка с двумя штифтами (прямоугольными, цилиндрическими), на которые надеваются рога вилки с отверстиями соответствующей формы.
При этом приводы стартера могут продаваться как с рычагом, так и без него.
По конструкции обгонной муфты приводы стартера делятся на две большие группы:
• С роликовой обгонной муфтой;
• С храповой обгонной муфтой.
Сегодня наибольшее распространение получили роликовые муфты, которые обладают более простой конструкцией, надежностью и высокой устойчивостью к негативным воздействиям окружающей среды и моторного отсека (вода, масла, грязь, перепады температур и т. д.).Приводы стартера с храповой обгонной муфтой чаще устанавливаются на грузовики с мощными силовыми агрегатами.Муфты с храповым механизмом могут работать при высоких нагрузках и при этом имеют малые массогабаритные показатели, а главное, обеспечивают более полное прерывание крутящего момента.
Устройство и принцип работы привода стартера с роликовой обгонной муфтой.
Основой конструкции привода стартера с обгонной роликовой муфтой является приводная (наружная) обойма, в расширенной части которой вырезаны полости переменного сечения для установки роликов и их нажимных пружин.Внутри приводной клетки установлена ведомая клетка, совмещенная с ведущей шестерней, которая при работе стартера входит в зацепление с венцом маховика.Ролики установлены в пространстве между наружной поверхностью ведомой клетки и полостями ведущей клетки, в узкую часть полостей они перемещаются с помощью пружин (а иногда и дополнительных плунжеров).Выпадение роликов предотвращает стопорная шайба, а вся конструкция собирается вместе с помощью соединительного кожуха.
На хвостовике приводного зажима имеется соединительное, поводковое или вилочное крепежное кольцо, оно посажено свободно и упирается в развернутую часть зажима через демпфирующую пружину.Чтобы вилочная муфта не соскользнула с хвостовика обоймы, ее фиксируют стопорным кольцом.Внутренняя часть приводной обоймы имеет шлицы, которые входят в зацепление со шлицами на валу ротора стартера или коробки передач.Посредством шлицевого соединения крутящий момент с вала передается на корзину привода и весь привод стартера.
Привод с роликовой обгонной муфтой работает следующим образом.При включении зажигания срабатывает тяговое реле стартера, его якорь тянет вилку, которая, в свою очередь, толкает привод в сторону маховика.Для того чтобы ведущая шестерня могла войти в зацепление с маховиком, ее зубья имеют фаски, и здесь также помогает демпфирующая пружина (она также уменьшает силу ударов механизма, предотвращая повреждение зубьев и других деталей).При этом запускается стартер, и крутящий момент с его вала передается на приводную клетку.Под действием пружин ролики в сепараторе располагаются в самой узкой части полостей, вследствие чего между стенками полостей, роликами и наружной поверхностью ведомой сепаратора возникают большие силы трения.Эти силы обеспечивают вращение ведущей и ведомой обойм как единого целого – в результате крутящий момент от стартера передается на венец маховика, и коленчатый вал двигателя вращается.
При успешном запуске силового агрегата угловая скорость маховика увеличивается, и крутящий момент от него начинает передаваться на стартер.При достижении определенной угловой скорости ролики под действием центробежных сил движутся по полостям, переходя в расширенную часть.В результате этого движения силы трения между ведущим и ведомым зажимами уменьшаются, и в какой-то момент детали разъединяются – поток крутящего момента прерывается, и ротор стартера перестает вращаться.При этом стартер выключается, а привод под действием пружины (а также косых зубьев на валу) снимается с маховика, возвращаясь в исходное положение.
Сегодня существует множество вариаций конструкции роликовой обгонной муфты, но все они имеют описанный выше принцип работы.Привод стартера с роликовой муфтой легко узнать по внешнему виду – муфта имеет форму кольца небольшой ширины со стороны шестерни.
Устройство и принцип работы привода стартера с храповой обгонной муфтой.
Основой конструкции храпового механизма свободного хода является пара, образованная приводом и приводная полумуфтами, на концах которых выполнены пилообразные зубья.Приводная полумуфта расположена на направляющей втулке, имея соединение с ней посредством ленточной резьбы, а внутри втулки имеются прямые шлицы для соединения с валом стартера.С противоположной стороны также на втулке, но только без жесткой связи, расположена ведомая полумуфта, выполненная вместе с ведущей шестерней.На конце ведомой муфты также выполнены пилообразные зубья, которые могут входить в зацепление с зубьями ведущей полумуфты.
Под полумуфтами расположен стопорный механизм, состоящий из кольца с конической канавкой, соединенного с ведущей полумуфтой, и сухарей, имеющих штифтовое соединение с ведомой полумуфтой.В нерабочем положении кольцо прижимает сухари к втулке.Сверху полумуфты закрыты корпусом в виде открытого стакана, на открытой его стороне имеется стопорное кольцо, предотвращающее соскальзывание ведомой полумуфты с втулки.
Привод с храповой обгонной муфтой работает следующим образом.При включении зажигания, как и в предыдущем случае, привод выводится на маховик, а шестерня входит в зацепление с венцом.При этом возникает осевое усилие, благодаря которому обе половины муфты входят в зацепление – вращение от стартера передается на шестерню и маховик.При запуске двигателя поток крутящего момента меняет направление, ведомая половина сцепления начинает вращаться быстрее, чем ведущая.Однако при обратном вращении зацепление между зубьями сцепления уже невозможно – из-за наличия фасок зубья скользят друг по другу, и ведущая полумуфта отходит от ведомой.При этом кольцо с конической канавкой, прижимающее сухари запирающего механизма, отодвигается назад, и сухари под действием центробежных сил поднимаются вдоль штифтов.Достигнув верхней точки, сухари прижимаются к кольцу, фиксируя полумуфты на некотором расстоянии друг от друга – в результате подача крутящего момента прерывается.После выключения стартера ведомая полумуфта перестает вращаться, сухари соскальзывают вниз, снимая блокировку, и привод возвращается в исходное положение.
Привод стартера с храповой обгонной муфтой легко узнать по внешнему виду – он имеет форму стакана, внутри которого расположены полумуфты.Такие механизмы сейчас используются на грузовиках МАЗ, Урал, КамАЗ и некоторых других.
Время публикации: 22 августа 2023 г.