На тракторах и автомобилях все электрооборудование за исключением зажигания пускового двигателя работает на постоянном токе напряжением 12 В. Запальная свеча и магнето пускового двигателя не подключены к общей сети электрооборудования трактора, они работают самостоятельно.
Соединение приборов и агрегатов электрооборудования выполнено по однопроводной схеме, при которой источники электрической энергии (аккумуляторная батарея и генератор переменного тока) и каждый потребитель соединены отрицательным полюсом с металлической частью («массой») машины. Минусовая клемма аккумуляторной батареи соединена с «массой» через включатель «массы».
Потребителями электрической энергии на тракторах и автомобилях являются следующие системы и приборы электрооборудования:
• стартер с тяговым реле включения и включатель стартера;
• система предпускового подогревателя;
• приборы освещения: передние и задние фары, сигналы поворота;
• приборы внутреннего освещения: плафон освещения кабины, лампа освещения щитка приборов, розетка переносной лампы;
• контрольные приборы: манометр масла, датчик температуры масла, контрольная лампа температуры масла, датчик температуры воды, указатель температуры воды, амперметр (указатель тока), контрольная лампа включателя «массы», датчик и указатель уровня топлива;
• вспомогательные приборы: электрический звуковой сигнал, электродвигатели стеклоочистителей, переключатели стеклоочистителей, электродвигатель вентилятора системы вентиляции и отопления кабины и включатель электродвигателя вентилятора, блок плавких предохранителей.
Электростартер применяют для пуска основного или пускового двигателя машины. Стартер представляет собой электродвигатель постоянного тока, использующий для своей работы электрическую энергию аккумуляторной батареи. В состав стартера входит также дистанционное управление ведущей шестерней и механизм автоматического ее выключения после того, как двигатель наберет нужные обороты.
На автомобилях и тракторах устанавливают стартеры со смешанным (рис. 2.82) или последовательным возбуждением.
Рис. 2.82. Стартер СТ-362 со смешанным возбуждением:
1,5 — крышки соответственно со стороны привода и коллектора; 2 — якорь; 3 — коллектор; 4 — корпус; 6 — щетка; 7 — пружина; 8 — полюс статора с обмоткой возбуждения; 9 — головные контакты; 10,18 — возвратные пружины; 11 —
контактный диск; 12 — крышка тягового реле; 13 — шток; 14 — прижимная пружина; 15 — корпус реле; 16 — катушка тягового реле; 17 — якорь тягового реле; 19 — серьга; 20 — рычаг включения стартера; 21 — уплотнительная прокладка; 22 — муфта включения; 23 — втулка; 24 — пружина включения; 25 — муфта свободного хода; 26 — шестерня включения; 27 — вал якоря
Электрическая схема стартера показана на рис. 2.83, а. Внутри корпуса 1 стартера закреплены четыре электромагнита — полюса 2 с обмотками возбуждения 8. Вал якоря с обмоткой 3 вращается в двух бронзовых втулках, запрессованных в крышках стартера. На валу установлен коллектор 5 с контактирующими с ним положительными 4 и отрицательными 6 щетками. Обмотки возбуждения трех электромагнитов соединены последовательно с якорем, а обмотка четвертого магнита включена параллельно якорю. С пластинами коллектора соединены концы обмоток 3 якоря. Изолированная от корпуса пара положительных щеток 4 соединена с обмоткой возбуждения, второй конец которой подсоединен к клемме 7, изолированной от корпуса. Пара отрицательных щеток 6 соединена с «массой» через корпус стартера.
Рис. 2.83. Электрическая схема (а) стартера и защита его от повреждения (б, в) муфтой рабочего хода:
1 — корпус; 2 — полюс; 3 — обмотка якоря; 4,6 — положительная и отрицательная щетки; 5 — коллектор; 7— клемма; 8 — обмотка возбуждения; 9 — шестерня привода; 10 — обойма муфты свободного хода; 11 — венец маховика; 12 — ролик; 13 — толкатели; 14 — пружины толкателей; «+» и «-» — положительные и отрицательные клеммы; —-→ — направление движения тока; → — направление вращения маховика и шестерни привода
Вращение якоря будет происходить за счет взаимодействия двух мощных магнитных полей, возникающих вокруг полюсов с обмотками, и обмотки якоря. При этом вращение от шестерни 9 привода будет передаваться через венец 11 на маховик пускового двигателя, в результате чего произойдет его пуск. В момент начала работы в цепи обмоток электростартера проходит электрический ток большой силы (1350… 2000 А), и аккумуляторная батарея быстро разряжается. С увеличением частоты вращения вала стартера сила тока снижается до 80… 100 А.
Для исключения быстрого разряда аккумуляторной батареи и выхода ее из строя стартер не следует держать включенным более 15 с, а последующие его включения можно проводить через 1… 2 мин.
При включении стартера происходит следующее: вначале срабатывает тяговое реле, которое своим магнитным полем втягивает вовнутрь якорь 17 (см. рис. 2.82), серьга 19 которого поворачивает против часовой стрелки рычаг 20 включения стартера. При повороте нижний конец рычага перемещает вправо вдоль вала муфту 22 включения, а также связанные с ней муфту 25 свободного хода и шестерню 26 включения, зубья которой при этом входят в зацепление с венцом маховика пускового двигателя. В конце хода якорь тягового реле замыкает головные контакты 9 и в работу включается вал якоря стартера, который своими шлицами через муфту свободного хода и шестерню включения начнет проворачивать коленчатый вал пускового двигателя. Стартер от повреждения после пуска двигателя предохраняет муфта 25 свободного хода.
При работе муфты свободного хода возможны положения ее роликов при передаче вращающего момента от стартера на маховик (рис. 2.83, б) и при прекращении передачи вращающего момента от маховика двигателя на вал стартера (рис. 2.83, в). Ролики 12 муфты свободного хода после пуска двигателя под действием центробежных сил (возникающих вследствие большей угловой скорости вала стартера по сравнению с угловой скоростью маховика) переместятся в более широкую часть фасонного паза обоймы 10, исключив тем самым передачу вращающего момента от маховика на вал стартера. Шестерня 9 привода после пуска двигателя рычагом включения стартера выводится из зацепления с венцом маховика.