ТИПАЖ 11. Системы электрического пуска.

Система пуска служит для начального вращения коленчатого вала двигателя и состоит из стартера, аккумуляторной батареи и стартерной цепи.

Особенностью системы пуска автомобильных двигателей является то, что мощности аккумуляторной батареи и стартера близки. Поэтому при пуске двигателя напряжение аккумуляторной батареи значительно изменяется в зависимости от тока, потребляемого стартером. В таких условиях на пуск двигателя большое влияние оказывает состояние аккумуляторной батареи (ее температура, степень заряженности, износ) и стартерной цепи.

Стартерная цепь — путь, по которому проходит ток от аккумуляторной батареи к стартеру. В стартерную цепь входят провод, соединяющий аккумуляторную батарею со стартером, корпус автомобиля и все клеммы на пути стартерного тока.

Рис. 44. Электрическая схема включения стартера: 1 — дополнительное реле стартера, 2 — аккумуляторная батарея, 3 — тяговое реле, 4 и 5 — удерживающая и втягивающая обмотки, 6 — шестерня, 7 — стартер, 8 — амперметр, 9 — включатель зажигания

В легковых автомобилях в качестве стартера обычно применяют электродвигатели постоянного тока со смешанным возбуждением. Электрическая схема включения стартера показана на рис. 44.

Рис. 45. Стартер: 1,4 — клеммы для присоединения обмоток стартера и батареи, 2, 3 — клеммы для присоединения проводов от катушки и замка зажигания, 5 — обмотка возбуждения, 6 — контактный диск, 7 и 8 — катушка и якорь реле, 9 — пружина якоря, 10 —серьга винта якоря реле, 11 — рычаг, 12, 20 — крышка корпуса, 13 — шестерня, 14 — муфта свободного хода, 15 — корпус стартера, 16 — стяжной болт, 17 — якорь, 18 — защитная лента, 19 — коллектор, 21 —щетка

Стартер (рис. 45) представляет собой четырехполюсный, четырехщеточный электродвигатель постоянного тока. Вал стартера вращается по часовой стрелке (со стороны привода). Якорь 17 стартера состоит из вала, железного пакета, обмотки и коллектора 19. Вал вращается на трех бронзографитных втулках, установленных в крышках 12 и 20 корпуса. На крышке 20 есть щеткодержатели со щетками 21.

В корпусе стартера установлены четыре полюса с обмотками возбуждения 5. На крышке со стороны привода находится электромагнитное тяговое реле с включателем, служащее для ввода шестерни привода в зацепление с зубчатым венцом маховика двигателя и включения электрической цепи стартера.

При повороте ключа включателя зажигания по направлению часовой стрелки в положение пуска включается электрическая цепь дополнительного реле. Якорь 8 тягового реле под действием электромагнитного поля двух обмоток втягивается во внутрь катушки 7 и с помощью рычагов вводит в зацепление шестерню 13. В конце хода якорь включает электрическую цепь стартера, одновременно отключив втягивающую обмотку реле.

Рис. 46. Муфта свободного хода (а) и принцип ее работы (б, в): 1 — втулка привода, 2, 6 — замочные кольца, 3 — стопорное кольцо, 4 —пружина, 5 — поводковая муфта, 7 — буферная пружина, 8 — обойма , 9 —кожух, 10 — ролик, 11 — ступица шестерни, 12 — шестерня, 13 — толкатель, 14 — пружина толкателя

В задней крышке стартера расположен привод вращения двигателя, который состоит из шестерни, роликовой муфты 14 свободного хода и направляющей втулки. Муфта свободного хода (рис. 46) предохраняет обмотку и коллектор якоря стартера от «разноса» в результате увеличения частоты вращения коленчатого вала работающего двигателя.

ТИПАЖ 12. Назначение, классификация и компоновка трансмиссий.Назначение трансмиссии — передача механической энергии на ведущие колеса автомобиля, где в результате взаимодействия колес с опорной поверхностью создается касательная сила тяги, которая и обеспечивает движение машины. В трансмиссии происходят преобразование вращающего момента и одновременно изменение скорости вращения валов пропорционально передаточному числу.

К трансмиссиям предъявляют следующие основные требования: высокая надежность и возможно меньшие потери передаваемой энергии (высокий КПД) во всем диапазоне режимов работы машины; обеспечение функциональных требований, предъявляемых к машине данного типа; возможно меньшие габаритные размеры и масса; рациональный подбор передаточных чисел для обеспечения требуемых значений тяговых усилий и скоростей движения машины; вращение колес с различной скоростью и осуществление блокировки как межосевых, так и межколесных диф-ференциалов для улучшения проходимости в тяжелых условиях эксплуатации в сельской местности или на технологических операциях в поле; легкость управления; удобное расположение органов управления; доступность и малая трудоемкость технического обслуживания и ремонта; шум и вибрация от трансмиссии в пределах установленных норм; возможность отбора мощности для привода рабочего оборудования, дополнительных механизмов и устройств.

Классификация трансмиссий. По способу передачи энергии трансмиссии делят на механические, гидромеханические, элект-ромеханические, гидрообъемные.

В механических трансмиссиях (рис. 15.1, а, б, в, д) передача энергии происходит за счет механического трения в сцеплениях, а также соединениями валов, шарнирами и зубчатыми колесами.

В гидромеханических трансмиссиях между двигателем и механической частью трансмиссии устанавливают гидротрансформатор (см. главу 17) или гидромуфту, осуществляя гидравлическую связь двигателя с трансмиссией. Устройство гидромуфты рассмотрено в приводе вентилятора ГАЗ-53-12 (см. главу 13). Гидромуфты не изменяют передаваемый вращающий момент и всегда работают с проскальзыванием турбинного колеса относительно насосного, а следовательно, и с потерей мощности. При большой частоте вращения проскальзывание составляет 2...3 %, при малой приближается к 100%. При холостом ходе, когда подпитка жидкостью отсутствует, гидромуфта передает остаточный вращающий момент. Большой момент инерции колес гидромуфты препятствует безударному включению зубчатых колес. Поэтому после турбинного колеса необходимо устанавливать обычное фрикционное сцепление. Из-за высокого расхода топлива, больших массы, габаритных размеров и стоимости на отечественных автомобилях гидромуфты не применяют.

В электромеханической трансмиссии (рис. 15.1, г) двигатель / (как правило, дизель) вращает ротор электрогенератора, энергия которого по электрическому кабелю передается электродвигателю и далее через зубчатый редуктор ведущим колесам или электродвигателям, вмонтированным в ведущие колеса. Электромеханическая трансмиссия при наличии соответствующей регулирующей аппаратуры обладает высокими преобразующими свойствами и автоматически приспосабливается к меняющейся нагрузке, а двигатель работает в оптимальном режиме. Ввиду высокой стоимости, сложности конструкции, использования дефицитных материалов и большой массы электрические трансмиссии экономически выгодно применять на автомобилях грузоподъемностью выше 80 т (ЬелАЗ-7549 и др.).

В гидрообъемных трансмиссиях двигатель приводит в действие гидронасос, который под высоким давлением нагнетает масло в гидромоторы, расположенные в ведущих колесах и приводящие их во вращение. В гидрообъемных трансмиссиях используется гидростатический напор жидкости. Вращающий момент и частота вращения ведущих колес изменяются или за счет изменения параметров гидромашин при возможном постоянном режиме работы двигателя внутреннего сгорания, или в результате регулирования мощности двигателя. Преимущества гидрообъемной трансмиссии: широкий диапазон изменения ведущего момента и скорости движения автомобиля, дистанционность (агрегаты, расположенные в мзных частях машины, связаны между собой маслопроводами), простота и удобство автономного подвода мощности к ведущим колесам, полная замена механической трансмиссии, возможность юрможения машины. Однако в гидрообъемных трансмиссиях не-н|' Iможно автоматическое изменение момента, поэтому их оснащают регулирующей аппаратурой, реагирующей на изменение на-I рузки. Недостатки гидрообъемной трансмиссии: сложность и вы-• окая стоимость конструкции.

Эту трансмиссию устанавливают только в специальных машинах

Небольшая стоимость, высокие надежность и КПД, простота конструкции, сравнительно небольшие масса и габаритные размеры обусловили широкое применение механических трансмиссий. Однако они требуют ручного управления и не всегда обеспечивают работу двигателя в оптимальном режиме. Трансмиссия и двигатель недостаточно защищены от динамических нагрузок. В автомобилях сельскохозяйственного назначения, грузовых автомобилях общетранспортного назначения и их модификациях используют в основном механические трансмиссии.

Компоновка трансмиссий. Схема трансмиссии зависит от типа и компоновочной схемы самого автомобиля, а потому определяется конструкцией, местом и последовательностью расположения отдельных механизмов, сборочных единиц трансмиссии конкретного автомобиля, заданными эксплуатационными свойствами.

Схема трансмиссии автомобиля классической компоновки (двигатель установлен впереди, ведущие колеса сзади) и с колесной формулой 4x2 представлена на рисунке 15.1, о. За двигателем / расположены сцепление 2, коробка передач 3, карданный вал 4, задний мост 5.

Автомобили той же компоновочной схемы, но с колесной формулой 4x4 оснащены дополнительно: раздаточной коробкой (рис. 15.1,6), карданным валом 8, передним ведущим мостом 7. Раздаточная коробка присоединена непосредственно к коробке передач. По такой же схеме выполнены трансмиссии автомобилей семейства УАЗ. В трансмиссии ряда автомобилей (например, ВАЗ-21213, КАЗ-4540) привод на коробку передач от сцепления осуществляется через дополнительный карданный вал (рис. 15.1, д).

В трансмиссии автомобилей с колесной формулой 6x4 сзади установлены два ведущих моста с приводом от раздаточной коробки через два карданных вала, или последовательно расположенных, или каждый на отдельный ведущий мост.

Схема трансмиссии автомобиля переднеприводной компоновки и с колесной формулой 2x4 представлена на рисунке 15.1, е. ЗдевМ двигатель установлен спереди машины или вдоль продольной се оси («Москвич-2141»), или поперек оси (ВАЗ-2108 и другие модификации этого завода). В трансмиссии этих автомобилей отсутствует карданный вал. Двигатель, сцепление, коробка передач! главная передача и дифференциал размещены в одном силовом агрегате 16. Силовой агрегат выполнен компактно с меньшими массой и габаритными размерами, чем у машин классической компоновки.

Компоновочные схемы трансмиссий автомобилей весьма pa i нообразны на разных этапах развития конструкций машин. Hi пример, заднее расположение двигателя и привод на задние коле са были применены на автомобиле ЗАЗ-968М. Однако из-за шло статочной устойчивости и малого размера багажника такую ком поновку отечественных автомобилей прекратили применять.