МЕХАНИЗМ ВКЛЮЧЕНИЯ СТАРТЕРА
STARTER CUTIN MECHANISM

Изобретение относится к пусковым устройствам двигателей внутреннего сгорания, в частности к механизмам включения электрических стартеров.
Известен механизм включения стартера, содержащий неподвижные контакты, подвижный контакт, возвратную пружину, рычаг привода, в котором средством для перемещения подвижного контакта и рычага является электромагнитное тяговое реле. При прохождении тока по обмоткам этого реле возникает магнитное поле, притягивающее якорь реле к сердечнику. Якорь через рычаг привода реле вводит шестерню стартера в зацепление с венцом маховика двигателя внутреннего сгорания, а с помощью подвижного и неподвижного контактов замыкается цепь электродвигателя стартера [Акимов С.В., Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей, Учебник для ВУЗов. - М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004. - с.131-155].
Недостатком известного механизма включения стартера является значительный расход энергии на питание тягового реле и, как следствие, сокращение срока службы стартерных аккумуляторных батарей, а также снижение количества повторных включений стартера.
В такой конструкции воздушный зазор между якорем и сердечником тягового реле, равный отношению хода шестерни стартера к передаточному числу рычага привода, оказывается весьма значительным. Например, для стартера 29.3708 он составляет около 15 мм. Из электротехники известно [Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. - М.: Высшая школа, 2002, с.181-182], что электромеханическая сила, действие которой вызывает перемещение якоря в направлении сердечника, обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними и прямо пропорциональна силе тока в обмотке электромагнита
,
где f - электромеханическая сила;
I - сила тока, А;
2
S - площадь поперечного сечения воздушного зазора, м;
х - расстояние между якорем и сердечником, м;
w - количество витков катушки электромагнита;
0
-7
µ=4π×10 - магнитная постоянная, Гн/м.
Следовательно, снижение потребляемого тока при сохранении величины электромеханической силы возможно за счет уменьшения величины воздушного зазора. Воздушный зазор магнитной цепи электродвигателя многократно меньше воздушного зазора тягового реле и для создания тех же усилий электродвигателю потребуются токи существенно меньшей силы.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение потребляемого стартером тока, увеличение срока службы стартерных аккумуляторных батарей, а также увеличение количества возможных повторных включений стартера.
Технический результат достигается тем, что в механизме включения стартера, содержащем неподвижные контакты, подвижный контакт, возвратную пружину и рычаг привода, вращательное движение вала электродвигателя трансформируется в поступательное движение гаек, перемещающих подвижный кольцевой контакт и рычаг привода стартера.
Механизм включения стартера изображен на фиг.1.
Механизм включения стартера содержит электродвигатель 1, вал ротора 2, шариковую гайку подвижного кольцевого контакта 3, подвижный кольцевой контакт 4, неподвижные контакты 5, направляющий выступ гайки подвижного кольцевого контакта 6, направляющий паз в корпусе электродвигателя 7, шариковую гайку рычага включения привода стартера 8, шарнирно соединенную с рычагом привода 9, шестерню 10, возвратную пружину 11, стартерный электродвигатель 12.
Устройство работает следующим образом: при замыкании контактов выключателя S приборов и стартера статорная обмотка электродвигателя 1 подключается к аккумуляторной батарее GB, вал ротора 2 приводится во вращение. Винтовое соединение вала ротора 2 и гайки 3 обеспечивает поступательное перемещение гайки 3 и закрепленного на ней подвижного кольцевого контакта 4 в направлении неподвижных контактов 5. При этом гайка 3 удерживается от проворачивания выступом 6 на гайке и направляющим пазом 7 в корпусе электродвигателя 1. Винтовое соединение вала ротора 2 и гайки рычага включения 8, шарнирно соединенной с рычагом привода 9, обеспечивает поступательное перемещение гайки 8 с рычагом 9, в результате чего шестерня 10 стартера вводится в зацепление с зубчатым венцом маховика двигателя, при этом сжимается возвратная пружина 11. В конце хода гайки 8 подвижный кольцевой контакт 4 замыкает неподвижные контакты 5, и стартерный электродвигатель 12, получая питание от аккумуляторной батареи GB, приводит во вращение коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания.
При размыкании контактов выключателя S возвратная пружина 11 перемещает гайку 3 с контактом 4 от неподвижных контактов 5. Вал ротора 2 электродвигателя 1 вращается в обратном направлении, перемещая гайку 3 и выводя шестерню 10 стартера из зацепления с маховиком.