ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3

Тема роботи: Стартери (Ст) і засоби полегшення пуску ДВЗ.

Мета роботи: Вивчити призначення, будову, принцип дії системи пуску автомобільних двигунів у складі стартера, засобів полегшення пуску (ЗПП), комутаційної апаратури; розглянути види особливості конструктивного виконання Ст та ЗПП; отримати практичні навики дослідження характеристик, технічного обслуговування, виявлення та запобігання виникненню несправностей Ст та елементів ЗПП; освоїти заходи безпеки під час випробування, обслуговування, та експлуатації систем пуску.

Прилади і матеріали: Автомобільний стартер, елементи стартера (для перевірки на справність); стенд для випробування генераторів та стартерів Э211 (опис стенда лаб. роб. №1); мультиметр, інструмент слюсаря-електрика; засоби індивідуального захисту; ілюстративно-наочний матеріал.

Теоретичні відомості

І Випробування стартера Стартер випробовується в двох режимах: холостого ходу та повного гальмування якоря на стендах Э211, 532-М, та ін. А також перевіряється стан електромеханічної частини приводу стартера.

Принцип випробувань на різних стендах аналогічний, стенди різняться конструктивним виконанням, набором функцій, тому Обов’язково перед випробуванням чи визначенням характеристик попередньо узгодити електричні схеми стенда та досліджуваного стартера!

Стенд Э211 (рисунок 1.1) дозволяє крім генераторів, перевіряти стартери потужністю до 1,5 кВт на режимах холостого ходу і повного гальмування; вимірювати опори обмоток.

Після ТО стартера його перевіряють за допомогою справної зарядженої ї акумуляторної батареї з такою самою ємністю, що й батарея, з якою працює обстежуваний стартер. Для перевірки стартера його вмикають за схемою на рис. 3.1.

Рисунок 3.1. Схема ввімкнення стартера під час перевірки

Рисунок 3.2 – Вимірювання частоти обертання якоря стартера контактним переносним тахометром.

а б

Рисунок 3.3 – Визначення моменту на якорі стартера у режимі повного гальмування (а), схема вимірювання (б)

Стартер у режимі холостого ходу перевіряють, вмикаючи його за названою схемою на 30 с. За показниками амперметра визначають струм, а частоту обертання якоря стартера вимірюють переносним тахометром, ніжку якого притискують до торця обертового вала (рис. 2.7). Показники амперметра і тахометра порівнюють із технічними умовами. Вважають, що стартер справний, якщо струм не перевищує номінального значення, а частота обертання якоря – не менша за задану.

Струм збільшується, а частота обертання якоря зменшується, порівняно із значеннями технічних характеристик, через такі несправності: послаблення кріплення кришок, що спричинює перекіс вала якоря; замикання пластин колектора металовугільним пилом, який утворюється в процесі спрацьовування щіток і колектора; згинання вала тощо. Стартер, який задовольняє технічні умови в режимі холостого ходу, перевіряють у режимі повного гальмування.

Перевіряючи стартер у режимі повного гальмування, на зубцях шестірні приводу закріплюють важіль і з'єднують його пружинним динамометром (рис. 2.8). Стартер вмикають на 3–4 с і дивляться на показники амперметра, вольтметра та динамометра. Крутний момент електродвигуна стартера:

М = Рl,

де Р – сила, що її реєструє пружний динамометр, Н;

l – довжина важеля, м.

Виміряні значення порівнюють із струмом за повного гальмування та найбільшим моментом. Вважають, що стартер справний, якщо сила споживання струму не більша, а крутний момент не менший, ніж значення, наведені в технічній характеристиці. При напрузі акумуляторної батареї не менш 9 (18) В споживання струму підвищиться, а крутний момент зменшиться, у випадку замикання обмотки збудження чи обмотки якоря на корпус, виткового замикання в котушках обмотки збудження, замикання пластин колектора або замикання на корпус ізольованих щіткотримачів, а також механічних несправностей. Малий крутний момент і невелика сила струму можуть бути наслідком зависання чи спрацьовування щіток, окислення чи замаслювання колектора, послаблення пружин щіткотримачів та окислення контактних поверхонь контактного диска і затискачів тягового реле.

Обертання якоря стартера, коли шестірня загальмована, свідчить про пробуксовування муфти вільного ходу.

ІІ Перевірка муфти вільного ходу Муфту вільного ходу перевіряють під час перевірки стартера в режимі повного гальмування. Роликова муфта вільного ходу пробуксовує внаслідок спрацювання роликів і пазів в обоймі маточини шестірні, а також забруднення внутрішньої порожнини муфти (коли зависають плунжери чи ролики). Несправну муфту промивають бензином або замінюють. Після промивання муфту на 3-5 хв занурюють у моторне масло. На пробуксовування муфту вільного ходу можна перевірити динамометричною ручкою 2 (рис. 2.9). Для цього до шестірні прикладають момент, який у 2,5 рази перевищує крутний момент стартера (див. табл. 2.1). У справній муфті шестірня не повинна прокручуватись. У протилежний бік шестірня має обертатися вільно без затинань.

Рисунок 2.9. Схема перевірки муфти вільного ходу: 1,3 – пристрої для перевірки муфти; 2 – динамометрична ручка

Храпова муфта вільного ходу (наприклад СТ-142) пробуксовує внаслідок затинання ведучої півмуфти на шліцах втулки. Для усунення пробуксовування потрібно зняти муфту та вийняти стопорні кільця. Розібравши муфту, її деталі промивають бензином. Ведуча півмуфта має вільно переміщатися по спіральних шліцах втулки. У зібраній муфті під час обертання шестірні від руки можна почути чітке тріщання храповика. Перед складанням деталі храпової муфти змащують моторним маслом.

ІІІ Перевірка щіткового вузла Замаслювання щіток та колектора призводить до зменшення притискання щіток до колектора, а це знижує силу струму в колі стартера. Крім того, металографітовий пил, який утворюється внаслідок справдовування щіток і колектора, осідає на поверхні кришки і може призвести до замикання ізольованих щіток на корпус, а це спричинює відмову стартера.

Замаслені колектор, щітки та щіткотримачі протирають чистою тканиною. Спрацьований колектор проточують, а потім шліфують.

Рухомість щіток у щіткотримачах перевіряють, трохи піднімаючи гаком пружину щітки та помалу смикаючи за її канатик. Щітки повинні пересуватися в щіткотримачі легко, без затинань. Вимірюють висоту щітки і, коли вона спрацювалася понад норму (8-10 мм), замінюють її.

Замикання щіткотримачів із корпусом перевіряють лампою під напругою 220 В (рис. 2.10а) чи спеціальному стенді.

а	б	в
1 – динамометр; 2 – провідник щітки; 3 – щітка; 4 – папір; 5 – колектор

Рисунок. 2.10. Схема перевірки ізоляції щіткотримачів (а), до визначення тиску пружини щіткотримача на щітку(б), до регулювання тиску пружин щіткотримачів (в).

Тиск пружин на щітки вимірюють динамометром (рис. 2.10б). Для цього щітку потрібно трохи підняти й покласти між нею та колектором смужку паперу. Потім гаком динамометра зачепити за провідник щітки і, розташувавши динамометр уздовж осі щітки, підняти її до вільного пересування смужки паперу. У цей момент дивляться на показники динамометра. Коли натискання пружини зменшуються більш як на 25% щодо номінального значення, то навіть за малого спрацювання щітки пружину потрібно замінити. Щоб збільшити натискання пружини, можна зігнути кронштейн її підвіски (рис. 2.10в). Натискання пружин на щітки має становити 90-100 Н для стартерів легкових автомобілів та 160-200 Н для вантажних.

ІV Перевірка тягове реле Обривання обмоток визначають омметром чи контрольною лампою з підімкненням обстежуваної обмотки до акумуляторної батареї. Перевіряючи обмотки тягового реле, від'єднують затискач проводу від електродвигуна. Для перевірки втягувальної обмотки провідники від батареї підключають до затискачів реле. Коли обмотка справна, осердя різко втягується в реле. Тягове реле стартера ремонтують, знімаючи кришку та оглядаючи стан контактного диска й контактів. Окислені і підгорілі поверхні торців головок контактних болтів і диска (або контактної пластини) зачищають, а потім шліфують. Якщо головки болтів диска (пластини) дуже спрацьовані, то болти повертають на 180° нагколо своєї осі, а диск (пластину) перевертають зворотним боком.

Рисунок 2.11 – Схема регулювання приводу стартерів:

1 – нерухомий контакт стартера; 2 –рухомий контакт тягового реле; 3 –якірець тягового реле; 4 – гвинт; 5 – палець; б – важіль приводу; 7 –регулювальний гвинт; 8 – кришка стартера; 9 –упорне кільце; 10 – шестірня приводу

Рисунок 2.12 . Схема перевірки реле увімкнення стартера

V Перевірка реле ввімкнення Реле ввімкнення перевіряють і регулюють, знімаючи кришку та оглядаючи стан контактів та зазори. Окислені контакти зачищають.

Зазор між якірцем та осердям реле (0,5-0,6 мм) регулюють, підгинаючи обмежувач підняття якірця (рис. 2.12), а між контактами (0,4-0,5 мм) – змінюючи висоту стояків контактів. Зменшуючи згин стояка, зазор зменшують, а збільшуючи згин, – його збільшують. Аби перевірити значення напруги ввімкнення реле, його потрібно ; ввімкнути за схемою на рис. 2.12, реостат поставити на найменший показник вольтметра і вимикачем замкнути коло. Плавно посуваючи ковзанець реостата, збільшують напругу, підведену до затискачів К обмотки реле, і контролюють напругу замикання контактів за тріском, який виникає під час замикання контактів. Контакти реле мають замкнутися, коли напруга становитиме 6–9 В. Якщо вони замикаються за меншої напруги, потрібно відігнути вниз кронштейн кріплення пружини, що посилить натяг пружини, а за більшої напруги – його відгинають угору. Реле ввімкнення можна перевірити, використавши одну акумуляторну батарею, для чого затискачі К реле підключають на виводи трьох послідовно з'єднаних акумуляторів батареї (6 В) і стежать за положенням контактів, які не повинні замикатися. Потім підключають проводи на виводи чотирьох послідовно з'єднаних акумуляторів батареї. За такої напруги живлення обмотки (8 В) контакти реле мають замикатися. У разі потреби момент замикання контактів регулюють зміною натягу пружини.

VІ Перевірка стану обмоток статора і якоря Обмотки статора і якоря стартера (генератора) перевіряють спеціальним інструментом чи приладом рис. 3.13. Необхідно пам’ятати що перевірка стану ізоляції перевіряється напругою 220–550В небезпечною для здоров’я та життя!

Перевірка обмотки збудження на замикання з корпусом

Перевірка обмотки якоря на замикання з корпусом

Перевірка обмотки якоря на міжвиткове замикання за допомогою дефектоскопа ПДО-1

Прилад Э202 для перевірки обмоток

Перевірка обмотки якоря на замикання з корпусом

Перевірка обмотки якоря на міжвиткове замикання

Перевірка обмотки якоря на обрив

Перевірка обмотки збудження на замикання з корпусом

Перевірка обмотки збудження на обрив

Перевірка котушки обмотки збудження на міжвиткове замикання

Рисунок 2.13. Перевірка стану обмоток стартерів: пробник та дефектоскоп, обмоток якоря обмоток статора на приладі Э202.

Перевірка стану обмоток стартерів на приладі Э202. Цей прилад дозволяє визначити замикання на корпус обмоток якоря і збудження і інших ізольованих деталей, знайти міжвиткове замикання в обмотці збудження і в секціях обмотки якоря, визначити обрив в обмотках збудження і якорі, стан ізоляції деталей. На цьому приладі можна перевіряти і обмотки генераторів постійного і змінного струму. Живлення приладу — від мережі змінного струму 220 В.

Перевірка обмотки якоря на замикання з корпусом. Якір укладається на призми 3 прилади, перемикач 6 встановлюють в положення «500 В», а перемикач 1 в положення «Якір стартера». Щупом 2 натискають на одну з пластин колектора. Якщо обмотка якоря замкнута з корпусом, лампа 5 горітиме.

Перевірка обмотки якоря на міжвиткове замикання. Перемикач 1 встановлюють в положення «Якір стартера». На паз якорі кладуть сталеву пластину, і поволі обертають якір. Якщо пластина деренчатиме, в обмотці якоря є міжвиткове замикання, оскільки змінний магнітний потік приладу, замикаючись через сталевий сердечник якоря, що перевіряється, індукує ЕДС в кожній секції обмотки якоря. Індукована ЕДС в короткозамкнутих секціях викликає в них змінний струм, який створює своє змінне магнітне поле. Магнітні лінії цього поля замикаються навколо провідників короткозамкнутих секцій через два рядом розташованих зубця сердечника якоря. При накладенні сталевої пластини на паз сердечника якоря змінний магнітний потік, що замикається через зубці сердечника, викликає тяжіння і деренчання сталевої пластини.

Перевірка обмотки якоря на обрив. Перемикач 1 встановлюють в положення «Якір стартера», а перемикач 6 — в положення «Інд(я)». Щупи 11 сполучають з двома сусідніми пластинами колектора . Рукояткою 7 встановлюють стрілку приладу 9 на середину шкали. Повертаючи якір, вимірюють силу струму в кожній секції. Якщо в секції є обрив, стрілка приладу відхилятися не буде.

Перевірка обмотки збудження на замикання з корпусом. Перемикач 1 встановлюють в положення «Якір генератора».

Укладають корпус стартера на призми приладу . Щупом 2 натискають на клему обмотки збудження. Якщо обмотка замкнута з корпусом, лампа 5 горітиме. При цьому потрібно стежити, щоб вільний кінець обмотки не торкався корпусу.

Перевірка обмотки збудження на обрив. Провідником сполучають вільний кінець обмотки з корпусом і щупом 2 натискають на клему обмотки. Якщо обриву немає, лампа 5 горітиме.

Перевірка обмотки збудження на міжвиткове замикання. Знімають котушку обмотки з полюсного наконечника і встановлюють її на спеціальний сталевий сердечник, якого кладуть на призми приладу . Перемикач ) встановлюють в положення «Якір генератора». Якщо протягом 5 мін обмотка не нагрівається, вона справна. Змінний магнітний потік, перетинаючи витки котушки, індукує в них ЕДС. У короткозамкнутих витках під дією цю ЕДС проходитиме струм, що викликає нагріваючи обмотки. При перевірці необхідно стежити за тим, щоб кінці котушки не були замкнуті між собою.

Хід роботи

І Перевірка стартера

1. Перед виконанням робіт пройти інструктаж з ТБ, надіти засоби індивідуального захисту: (спецхалат та ін.).

2. Провести зовнішній огляд Ст (знятого з автомобіля) на виявлення механічних пошкоджень, ознак обгорання, короткого замикання; очистити Ст від бруду та пилу; продувають стислим повітрям, перевіряють стан втулок, шестірні, корпусних елементів а також затягування гвинтів або шпильок; роботу муфти вільного ходу; осьовий люфт якоря, стан ізоляції клем. За наявності дефектів визначити потребу в розбиранні і ремонті.

3. За задовільного технічного стану чи після ремонту Ст потрібно відрегулювати (передбаченими видами регулювань) і перейти до визначення стану електричної частини.

4. Ознайомитися з технічними характеристиками досліджуваного Ст та конструкційними особливостями виконання окремих його елементів. Вивчити електричну схему Ст, визначити контактні виходи за схемою та маркуванням.

5. Перевірити стан та за необхідності зачистити контактні з’єднання. Перевірити мультиметром, в режимі омметра, електричний опір обмоток порівняти значення з технічними даними. Перевірити на замикання на масу.

6. Досліджуваний стартер на стенді Э-211 (рис. 2.5) закріплюють в затискачі 18.

7. Перед будь-яким видом перевірки ручки керування потрібно поставити в положення вихідне положення (опис роботи стенда лаб.роб. №2).

8. Під’єднати досліджуваний стартер на стенді (клеми стартера з клемами 19 панелі 17 стенду, попередньо узгодити електричні схеми стенда та досліджуваного стартера! Для стенда Э211 (рисунки 2.6, 2.14)).

Рисунок 2.14. Схема ввімкнення стартера під час перевірки на стенді Э211

Рисунок 2.15. Визначення частоти обертання (а) та моменту на якорі стартера (б) на стенді Э211

9. Перевірка в режимі холостого ходу на стенді Э 211

При перевірці в режимі холостого ходу закріплюють стартер, що перевіряється, в затискачі 18 стенду і підключають його за схемою рис 2.14. Рукоятку 24 перемикача батарей встановлюють в положення «12». Рукоятку 10 перемикача виду перевірок встановлюють в положення «Стартер».

Рукояткою 20 включають стенд. Потім натискають на кнопку 11 «Пуск» і через 20–30с роботи стартера знімають покази амперметра 4, а переносним тахометром з боку приводу вимірюють частоту обертання якоря рис. 2.7, 2.15а.

Стартер вважається справним, якщо сила струму не перевищуватиме, а частота обертання буде не менше величин, наведених в технічних даних. (На деяких стартерах, наприклад на СТ-23 ОА, отвір у кришці під вал якоря закритий заглушкою. Для вимірювання частоти обертання ручним тахометром цю заглушку потрібно зняти, або вимірювати частоту безконтактним частотоміром).

10. Перевірка в режимі повного гальмування на стенді Э 211

При перевірці стартера в режимі повного гальмування установку і підключення стартера до стенду проводять так само, як при перевірці стартера в режимі холостого ходу. Відмінністю буде лише установка на стартері спеціального пристосування, що є в комплекті приладдя стенду рис. 2.15б, з динамометром 1. Закріплюють замковою шайбою 4 на пристосуванні гальмівний зубчатий сектор 3, що зачіпляється з шестернею стартера. У комплекті приладдя стенду є декілька зубчатих секторів і на кожному з них вказані модуль і число зубів шестерні стартера для підбору комплекту зачеплення. У отвір пристосування встановлюють гідравлічний динамометр 1 (проградуйований в кгс*м) в таке положення, щоб важіль 2 пристосування спирався на шток динамометра.

За відсутності спеціального пристосування використовують схему визначення крутного моменту вказану на рисунках 2.8.

Кнопкою «Пуск» включають стартер на 3-4 з і знімають покази амперметра і динамометра. Заміряні величини порівнюють з силою струму при повному гальмуванні і найбільшим моментом (див. технічні характеристики Ст), що дозволяє визначити придатність стартера до експлуатації.

Для зручності дані вимірювань можуть бути зведені у таблицю.

11. За результатами перевірки Ст визначити придатність його до експлуатації та потребу в ремонті чи обслуговуванні, сформулювати висновки.

12. Уразі потреби ремонту Ст розібрати виявити несправності механічної та електричної частини, після ремонту та заміни окремих деталей Ст зібрати, зробити обкатку та остаточну перевірку на стенді. Використовувати в роботі прилади стенда, мультиметр, інструмент електромеханіка.

13. Муфту вільного ходу перевіряють під час перевірки стартера в режимі повного гальмування. На пробуксовування муфту вільного ходу перевіряють динамометричною ручкою 2 (рис. 2.9). Для цього до шестірні прикладають момент, який у 2,5 раза перевищує крутний момент стартера (див. табл. 2.1). У справній муфті шестірня не повинна прокручуватись. У протилежний бік шестірня має обертатися вільно без затинань.

14. Замаслені колектор, щітки та щіткотримачі протирають чистою тканиною. Спрацьований колектор проточують, а потім шліфують.

Рухомість щіток у щіткотримачах перевіряють, трохи піднімаючи гаком пружину щітки та помалу смикаючи за її канатик. Щітки повинні пересуватися в щіткотримачі легко, без затинань. Вимірюють висоту щітки і, коли вона спрацювалася понад норму (8-10 мм), замінюють її.

15. Замикання щіткотримачів із корпусом перевіряють лампою під напругою 220 В (рис. 2.10а) чи спеціальному стенді. Тиск пружин на щітки вимірюють динамометром (рис. 2.12б). Натискання пружин на щітки має становити 90-100 Н для стартерів легкових автомобілів та 160-200 Н для вантажних. За потреби регулюють на тиск пружин.

16. Обривання і міжвиткове замикання визначають за допомогою омметра, вимірюючи опір цих котушок і порівнюючи значення з технічними даними. Обривання обмоток визначають крім омметра контрольною лампою з підімкненням обстежуваної обмотки до акумуляторної батареї. Перевіряючи обмотки тягового реле, від'єднують затискач проводу від електродвигуна. Розбірне тягове реле стартера за потреби ремонтують.

17. Реле ввімкнення перевіряють підключивши за схемою рис 2.12 чи за можливості регулюють, знімаючи кришку та оглядаючи стан контактів та зазори. Окислені контакти зачищають.

18. Стан обмоток статора і якоря стартера (генератора) перевіряють спеціальним інструментом чи приладом рис. 2.13. Необхідно пам’ятати що перевірка стану ізоляції перевіряється напругою 220–550В небезпечною для здоров’я та життя!

19. Засоби полегшення пуску перевіряють на відповідність технічним характеристикам (електричний опір, спад напруги, сила спожитого струму, режим чи продуктивність роботи).

Контрольні запитання:

1. Яке призначення і принцип дії Ст (ЗПП)?

2. Які основні електромеханічні характеристики Ст?

3. Як визначити технічний стан Ст (ЗПП)?

4. Які є методи стендових випробувань Ст?

5. Які заходи безпеки при обслуговуванні Ст (ЗПП)?

6. Які несправності Ст (ЗПП) та способи їх виявлення та усунення?