Чуть больше ста лет назад автомобили стали комплектоваться специальным устройством для запуска двигателя без применения мускульной силы — электрическим стартером. О том, что представляет собой современный автомобильный стартер, как он устроен и работает, а также об основных его неисправностях - читайте в этой статье.
История автомобильного стартера
У первых автомобилей был серьезный недостаток - сложность запуска двигателя. Долгое время машины заводились вручную, с помощью знаменитой кривой рукоятки, которая нанесла травмы и увечья очень и очень многим водителям. Уже в 1899 году была предложена идея электрического стартера, но в то время она не получила развития из-за недостаточного развития технологий.
Первый нормально работающий электрический стартер был установлен в 1912 году на серийном автомобиле Cadillac Model Thirty. Это был стартер, созданный еще в 1911 году американским изобретателем Чарльзом Кеттерингом (который за долгие годы своей деятельности создал немало изобретений, легших в основу современной автомобильной промышленности). В то время к электрическим стартерам относились с недоверием, и даже Генри Форд стал оснащать ими свои машины только с 1920 года!
Однако вплоть до 1916 года в автомобилях использовались не отдельные стартеры , а универсальные устройства «два в одном» - стартер и генератор. В 1916 году еще один американский инженер - Винсент Гуго Бендикс - оснастил стартер изобретенной им обгонной муфтой (она и сегодня называется бендиксом), которая обеспечила легкое отсоединение стартера от мотора при запуске. Это позволило разделить стартер и генератор, и в современных автомобилях они являются независимыми устройствами.
Несмотря на распространение электрических стартеров, вплоть до 1980-х годов многие легковые (и практически все грузовые) автомобили предусматривали возможность запуска мотора с помощью рукоятки. Сейчас выпускаются очень надежные и качественные стартеры, поэтому запуск двигателя рукояткой - явление крайне редкое.
Устройство стартера
Большинство стартеров автомобилей - и легковых, и грузовых, и отечественного производства, и зарубежного - имеют примерно одинаковое устройство.
Основу стартера составляет электродвигатель постоянного тока, который, собственно, и проворачивает коленчатый вал двигателя при запуске. На валу электромотора находится шестерня и обгонная муфта (муфта свободного хода, или бендикс), причем шестерня может свободно перемещаться вдоль вала - это необходимо для соединения и разъединения шестерни с венцом маховика.
На корпусе стартера расположено тяговое реле, сердечник (якорь) которого посредством рычажного механизма соединен с шестерней электродвигателя. Тяговое реле необходимо для подключения и отключения стартера от маховика двигателя. На обратной стороне сердечника находится контактная пластина (тарельчатый контакт) реле стартера - с помощью этого реле на электродвигатель стартера подается напряжение от аккумуляторной батареи. Сердечник тягового реле при выключенном стартере пружиной выталкивается из соленоида и втягивается при пропускании тока через реле.
Конструктивно стартер состоит из трех блоков: цилиндрического корпуса электродвигателя, меньшего по диаметру цилиндрического корпуса тягового реле (с его обратной стороны расположены контакты реле стартера - обычно это два болта с гайками), и корпуса механизма привода - в нем расположен рычажный механизм и шестерня с обгонной муфтой.
Шестерня стартера и венец маховика образуют редуктор, передаточное число которого зависит от типа двигателя. Электродвигатель стартера различных автомобилей вращается с частотой 1500-5000 об/мин, однако для запуска бензиновых двигателей их коленвал необходимо два-три раза провернуть с частотой 40–50 об/мин, а дизельных - 80–250 об/мин. При запуске двигателя его коленвал вращается с частотой свыше 1000 об/мин, поэтому мотор стартера может получить избыточный крутящий момент (до 30 тысяч об/мин и более) и выйти из строя. Для предотвращения этого служит обгонная муфта (бендикс), которая отсоединяет шестерню от вала электродвигателя при ее слишком быстром вращении.
Работа стартера
В общем случае работа стартера сводится к следующему.
При запуске двигателя (ключом зажигания, кнопкой или по команде сигнализации) реле стартера (не путать это реле с тем, что установлено на стартере) замыкается и подает напряжение на тяговое реле. При втягивании сердечника тягового реле рычажный механизм толкает шестерню (и муфту) вперед по валу, приводя ее в зацеплении с венцом маховика. Интересно, что при этом шестерня не только движется вперед, но и немного прокручивается вдоль оси, что обеспечивает попадание ее зубьев между зубьями венца.
Одновременно с этим закрепленная на обратной стороне сердечника контактная пластина замыкает реле стартера - через него напряжение от аккумулятора подается на электромотор стартера, который несколько раз проворачивает коленчатый вал двигателя. Если все нормально, то не более чем через 2–5 секунд произойдет пуск двигателя.
При запуске двигателя стартер отключается (это производится или просто переводом ключа зажигания из крайнего положения в среднее, или автоматикой), пружина, установленная в тяговом реле, отводит шестерню от венца маховика. Также при запуске двигателя, пока шестерня не отошла от венца, обгонная муфта предотвращает передачу крутящего момента от маховика к стартеру.
При выключении стартера происходит включение реле блокировки - оно предотвращает возможность запуска стартера при работающем двигателе. Реле блокировки срабатывает при достижении определенного напряжения на выходных клеммах генератора.
Основные технические характеристики стартера
Стартер характеризуется несколькими основными параметрами:
Напряжение питания (обычно соответствует напряжению бортовой сети автомобиля);
- Частота вращения;
- Потребляемый ток;
- Мощность.
Особо нужно отметить потребляемый ток стартера и его мощность. При запуске двигателя электромотор стартера испытывает колоссальные нагрузки, и за несколько секунд через него проходит ток от 500 до 1000 ампер в зависимости от типа двигателя. Мощность, отдаваемая стартером за это время, может варьироваться от 1 (легковые автомобили) до 9 (грузовики и спецтехника) кВт. А так как питается стартер от аккумуляторной батареи, то она должна обеспечивать необходимую силу тока - эту способность отображает такой параметр АКБ, как ток холодной прокрутки (или пусковой ток), и он должен быть не меньше рекомендуемого для данной модели автомобиля. В противном случае двигатель просто-напросто не заведется.
Основные неисправности стартера
Неисправности стартера сразу обращают на себя внимание - все они в итоге приводят или к затруднительному пуску двигателя, или вовсе к невозможности его завести. Есть несколько основных типов неисправностей, которые можно узнать по внешним проявлениям, в первую очередь, по скорости вращения стартера. Эти неисправности приведены в таблице:
| Неисправность | Возможная причина | Способ устранения |
|---|---|---|
| Стартер «молчит» при включении зажигания | Разряд или неисправность АКБ | Заменить или зарядить АКБ |
| Отсутствие контакта между обмоткой и коллектором двигателя стартера, неисправность коллектора якоря | ||
| Неисправен переключатель регулировки КПП | ||
| Неисправность тягового реле | ||
| Обрыв «массы» | Обеспечить надежный контакт «массы» с двигателем. | |
| Низкая скорость вращения стартера | Неисправность реле или втулок | Произвести замену неисправных деталей |
| Обрыв или ненадежные контакты в электрической системе пуска двигателя | Обеспечить надежность контактов, произвести замену клемм или проводов | |
| Недостаточный контакт щеток и коллектора двигателя стартера | Обеспечить надежный контакт щеток с коллектором | |
| Обрыв «массы» | Обеспечить надежный контакт «массы» с двигателем | |
| Коленчатый вал не проворачивается, хотя стартер работает нормально | Износ шестерни или венца маховика, неисправность в обгонной муфте | Произвести замену неисправных деталей |
| Стартер не выключается после пуска двигателя | Замыкание в реле, неисправность контактной группы системы зажигания | Произвести замену неисправных деталей |
Неисправности можно определить и по силе тока, протекающего в момент запуска по стартеру:
| Работа якоря | |||
|---|---|---|---|
| Якорь вращается с малой скоростью | Якорь не вращается | ||
| Сила тока | Равна 0 | Обрыв в цепи стартера (в обмотке якоря, в тяговом реле, в обмотке возбуждения). | |
| Меньше допустимой | Загрязнение или подгорание контактов в щеточно-коллекторном узле, в тяговом реле и т.д. | ||
| Нормальная | Замыкание на «массу» (в щеткодержателе, в обмотке якоря, в контактных болтах тягового реле, в обмотке возбуждения). | ||
| Выше допустимой | Замыкание между витками обмотки якоря.
Механические повреждения: износ или загрязнение подшипников, перекос якоря, отсутствие смазки и т.д. | ||
Рабочее состояние стартерного устройства обеспечивает правильную активацию силового агрегата автомобиля. Чтобы устранить проблемы с запуском двигателя, нужно знать принцип работы стартера.
[ Скрыть ]
Автомобильный стартер и его функции
Устройство представляет собой четырехполосный электродвигатель, выполненный в небольшом по габаритам корпусе. Стартер используется для проворачивания коленчатого вала мотора, что обеспечивает запуск силового агрегата. Для пуска большинства машинных моторов используются механизмы, позволяющие вырабатывать около 3 кВт энергии.
Пусковой ток вырабатывается механизмом и способствует вращению коленвала. Величина тока важна для механизма, поскольку она значительно определяет эффективность функционирования узла. Питание осуществляется от аккумуляторной батареи, расположенной под капотом. Когда на узел поступает напряжение, стартер автоматически увеличивает мощность, чему способствуют щетки устройства.
Устройство стартера
Ниже рассмотрим устройство и разновидности механизмов.
Схема и основные компоненты
Схема системы зажигания
Как устроен узел:
- Корпус, в котором собрана вся конструкция. В зависимости от типа устройства он может иметь разную форму, но обычно механизмы изготовляются в виде цилиндров. Корпус может включать в себя сердечник, оснащенный обмотками.
- Якорь. Этот компонент выполнен в виде специального вала и оснащен посадочными поверхностями для установки подшипниковых деталей. Эти составляющие элементы обычно изготовляются из стали. В центре якорного устройства находится сердечник, оснащенный коллекторными пластинами.
- Передняя крышка. Она используется для того, чтобы закрывать все элементы конструкции от внешнего воздействия.
- Реле, именуемое втягивающим. Этот компонент используется для подачи напряжения на обмотку механизма. Посредством воздействия реле происходит выталкивание обгонной муфты из посадочного места. Элемент должен быть оборудован контактными компонентами и перемычкой.
- Бендикс. Считается одним из основных составляющих компонентов. Используется для подачи крутящего момента на маховик силового агрегата. В результате происходит выдвижение шестерен из зацепления после того, как будет выполнен запуск двигателя.
- Держатель щеток. Щеточные элементы используются для передачи напряжения на якорное устройство, в частности, на его пластины. Благодаря щеткодержателю можно повысить мощность электрического двигателя в целом. Особенно это актуально в момент запуска мотора.
- Роторный компонент. Ось ротора проворачивается на подшипниковых устройствах скольжения. Эти элементы со временем изнашиваются, поэтому они подлежат периодической замене. Из-за износа напряжение, проходящее по обмоткам, не преобразуется в механическую энергию. При выходе из строя подшипников водитель может услышать посторонние звуки, нехарактерные для правильного функционирования узла.
- Кнопка для активации и деактивации зажигания. Этот элемент входит в устройство, если машина оснащена кнопкой для запуска силового агрегата без ключа.
Виды
Вкратце разберем разновидности узлов.
С редуктором
Стартерам с редукторами отдают предпочтение многие автолюбители. Наличие редуктора обеспечивает меньшее потребление тока стартерным устройством при запуске мотора машины. Примечательно, что редукторные механизмы обеспечивают эффективное вращение коленчатого вала даже при севшем аккумуляторе. Конструкция таких узлов включает в себя постоянные магниты, что позволяет свести к минимуму возможные неисправности, связанные с работой обмотки. В редукторных механизмах быстрее всего изнашивается вращающая шестерня.
Пользователь evgenij ignatov рассказал о техобслуживании редукторного стартера.
Без редуктора
Безредукторные устройства характеризуются упрощенной конструкцией и напрямую влияют на вращение шестерни. По устройству они более простые, поэтому в случае поломки произвести ремонт механизма сможет даже неопытный автовладелец. В процессе поступления тока на выключательный элемент сцепление шестерни с маховиком происходит сразу же. Благодаря этому процедура зажигания осуществляется быстрее. По сравнению с редукторными данные механизмы обладают более высоким сроком службы. Это связано с тем, что неполадки в электрической составляющей минимальны.
Безредукторные автомобильные стартеры могут работать со сбоями при низких отрицательных температурах.
Принцип работы стартера
Работу механизма можно разделить на несколько этапов. Сначала приводная шестеренка соединяется с венцом маховика мотора, затем производится запуск механизма, после чего описанные выше элементы разъединяются.
Как работает стартер автомобиля:
- Водитель вставляет ключ в замок и проворачивает его. Это приводит к замыканию контактных элементов. Ток подается на обмотку и проходит через реле.
- В работу вступает якорный элемент. Устройство передвигается внутрь корпуса, а затем выдвигает бендикс. Это приводит к зацеплению шестерни с венцом.
- Когда якорный элемент попадает в нужную точку, контактные компоненты замыкаются. Ток начинает подаваться на удерживающую обмотку, а оттуда — на электрический мотор механизма.
- Из-за вращения вала устройства происходит пуск мотора авто. Муфта покидает зацепление и возвращается в первоначальное положение после того, как скорость вращения маховика превысит скорость прокручивания коленчатого вала.
- Ключ в замке возвращается в изначальное положение. Когда он вернется, ток больше не будет подаваться на стартерный механизм.
Схема работы устройства показана в ролике Михаила Нестерова.
Поломка стартера
Теперь разберем, почему ломается стартер и каковы могут быть причины неполадок.
Причины
Основные причины неполадок в работе стартеров:
- Замыкание в проводке автомобиля, речь идет об электроцепи, так или иначе связанной с механизмом. В результате замыкания могут перегорать обмотки, это приводит к задымлению устройства. При такой проблеме в салоне машины может появиться запах гари.
- Поломка реле. Если втягивающий элемент выходит из строя, это может привести к поломке бендикса. В результате устройство не сможет контактировать с коленчатым валом мотора машины.
- Зубчики бендикса стерлись. Отсутствие контактов приведет к невозможности пуска мотора.
- Неисправность в функционировании электросхемы механизма. Речь идет о перегорании или повреждении электроцепей либо контактов.
Устранение неисправностей
Процесс устранения неисправностей стартерного устройства заключается в демонтаже механизма и его разборе для поиска и замены неисправных компонентов.
Как отремонтировать устройство:
- Отключите зажигание в машине, откройте капот и отсоедините клеммы от батареи.
- Найдите место монтажа стартерного механизма. Отключите электроцепи от контактов втягивающего реле и клемм.
- Выполните демонтаж защитной обшивки силового агрегата.
- Сверху и снизу выкрутите гайки, фиксирующие узел к моторному отсеку машины. Демонтируйте механизм.
- Когда узел будет у вас в руках, гаечным ключом выкрутите гайки на его крышке. Выполните ее демонтаж со шпилек, как показано на фото.
- Теперь можно демонтировать обмотку, она снимается с корпусом. Если этот элемент перегорел или вышел из строя, его надо поменять. Для этого вам потребуется отвертка, которой будут выкручиваться винты, расположенные по бокам корпуса. Затем обмотка извлекается из посадочного места и меняется на новую, если в этом есть необходимость.
- Для демонтажа якорного элемента с помощью отвертки надо отогнуть пластмассовую скобу, фиксирующую его в зацеплении. Якорь извлекается из посадочного места. При необходимости производится его замена.
- Для демонтажа приводной муфты надо с помощью тонкой отвертки удалить стопорный элемент. Для снятия кольца придется приложить усилия. Демонтированная муфта убирается в сторону или меняется.
- После замены поврежденных элементов выполняется сборка механизма, все действия осуществляются в обратной последовательности.
Время, требующееся начинающему автолюбителю чтобы пройти расстояние от обыкновенной езды до самостоятельного выполнения ремонтно-восстановительных работ на своем автомобиле, как правило, невелико. И готовиться к этому моменту лучше заранее. Однако сразу возникает вопрос: «С чего начать?». Опытные автовладельцы в большинстве своем единодушны в ответе на этот вопрос. С изучения устройства стартера. Почему? Все очень просто.
Стартер автомобиля – агрегат, от надежного функционирования которого зависит устойчивый пуск силового агрегата, без чего движение автомобиля в принципе невозможно. Кроме того, знания конструктивных особенностей такого важного агрегата, каковым является стартер транспортного средства, позволит не только технически грамотно выполнять процедуру пуска, но и легко устанавливать источники возникающих проблем, а, значит и своевременно их устранять.
Устройство стартера автомобиля
На рисунке 1, в начале статьи, обозначены основные элементы стартера.
Любой автомобильный стартер, являющийся по сути своей электрическим двигателем, состоит из довольно большого количества конструктивных элементов (от четырех до шести десятков), входящих в его основные узлы:
- Собственно электродвигатель.
- Обгонную муфту, или бендикс (последнее название, являющееся фамилией изобретателя, наиболее распространено в среде автолюбителей).
- Втягивающее, или тяговое реле (далее по тексту ВР).
Понимание устройства стартера, как агрегата, лежит в плоскости знания функционального назначения каждого из узлов, степени его приоритетности, эксплуатационных возможностях и т.д.
Электрический двигатель, являющийся основным узлом, функционально предназначен для передачи вращающего момента со своего вала на коленчатый вал силовой установки.
Другие два узла – вспомогательные, и их функциональное предназначение заключается:
Продольное перемещение обгонной муфты, обеспечивающее в свою очередь перемещение ее рабочей шестерни, вызываемое движением якоря реле;
Замыкание контактов электрического двигателя в момент зацепления зубьев венца маховика с зубьями рабочей шестерни;
- . Обеспечение надежного соединения вала электродвигателя с венцом маховика.
Схема стартера
Принципиальная схема обеспечения пуска силового агрегата, в которой участвует стартер (поз.3) выглядит так, как показано на рис.2, а ее основными элементами служат: аккумуляторная батарея (поз.1), генератор (поз.2) и выключатель (замок) зажигания (поз.4).
Кроме того, в данном разделе статьи мы посчитали уместным разместить еще одну схему, позволяющие произвести достаточно эффективную проверку работоспособности стартера.
Для проверки (на стенде) механических и электрических параметров стартера собирают несложную схему, приведенную на рисунке 3. Ее элементами являются:
- сам стартер (поз.1);
- цифровой или стрелочный вольтметр, предел шкалы которого составляет не менее 15 Вольт (поз.2);
- ползунковый реостат, примерно на 800 Ампер (поз.3);
- цифровой или стрелочный амперметр, величина шунта которого составляет 1000 Ампер (поз.4);
- выключатель (поз.5);
- автомобильная АКБ емкостью 55 А/час (поз.6).
- соединительные провода сечением 16,0 миллиметров квадратных и более.
Принцип работы стартера
Как уже упоминалось выше, стартер, являющийся электромеханическим прибором, имеет принцип действия, основанный на использовании электрической энергии, получаемой от АКБ автомобиля, и преобразовании ее в энергию механическую, то есть энергию двигателя автомобиля.
При этом внутри стартера и других элементов схемы (смотри рис.2) происходит следующее:
- Через замкнутые контакты включателя зажигания (поз.4) ток поступает на контакты реле стартера (поз.3), а затем на клеммы втягивающей обмотки ВР.
- Якорь ВР, выполняя поступательное движение внутри его (ВР) корпуса, перемещает обгонную муфту до зацепления зубьев ее рабочей шестерни с зубьями венца маховика.
- Достижение якорем ВР конечного положения вызывает замыкание контактов, что, в свою очередь, вызывает поступление тока на обмотку электродвигателя и обмотку (удерживающую) реле.
- Вал стартера, передавая вращающий момент коленчатому валу двигателя (через маховик) обеспечивает пуск силовой установки.
- Достижение маховиком скорости вращения, превышающей скорость вращения вала двигателя стартера, выводит зубья рабочей шестерни бендикса из зацепления с зубьями венца, а возвратная пружина обеспечит возвращение обгонной муфты в первоначальное (до пуска) положение.
- Возврат ключа в выключателе зажигания прекращает подачу тока на контакты стартера от АКБ, и дальнейшая работа силовой установки происходит без его (стартера) участия.
Резюмируя вышесказанное, отметим, что наряду со знанием устройства и принципа действия стартера, новичку-автолюбителю совершенно необходимо знать такие характеристики стартера, как: номинальная мощность, номинальное напряжение питания, величина потребляемого тока, частота вращения вала, значение крутящего момента и т.д.
Видео - Устройство и работа стартера
Автомобильный стартер в конструктивном плане, представляет собой небольшой электрический двигатель, который необходим для того, чтобы обеспечить начальное вращение коленчатого вала, и тем самым запустить двигатель автомобиля.
В данный момент времени стартер одна из важнейших электрических частей автомобиля. От ее исправности зависит работоспособност ь автомобиля в целом. Мощность стартера зависит от модели автомобиля, а также от ключевых особенностей конкретной машины. Как правило, мощность стартера не превышает 3-3,5 киловатт, и этого более чем достаточно для того, чтобы запустить даже самый мощный мотор.
Составные части автомобильного стартера.
Современный автомобильный стартер достаточно сложное устройство, которое состоит из нескольких составных частей.
- Корпус. Стальная деталь (обычно цилиндрическая или прямоугольная форма), в которой размещаются сердечники и обмотки.
- Втягивающее реле. Необходимо для того, чтобы подавать от замка зажигания до электродвигателя стартера. Кроме того, втягивающее реле выталкивает обгонную муфту.
- Якорь. Весьма прочный составной элемент. Изготавливается из особо прочной стали. Именно на якоре опресовываются сердечник и пластины.
- Бендикс и приводная шестерня. Достаточно сложный роликовый механизм, который передает крутящий момент через шестерню зацепления. После того, как двигатель запущен, данный механизм отсоединяет приводную шестерню и бендикс, и тем самым значительно увеличивает срок службы стартера.
- Щетки и держатели щеток. Необходимы для того, чтобы создавать напряжение на пластинах, которые встроены в якорь. Именно с помощью щеток повышается мощность стартера, что позволяет ему запустить двигатель.
Необходимо сказать, что стартеры всех ведущих автомобильных марок имеют схожую конструкцию. Естественно, каждая компания по-своему модернизирует эту деталь, но общая конструкция и принцип работы не меняется уже несколько лет.
Принцип работы современного стартера.
Для того, чтобы облегчить понимания работы стартера лучше всего разделить схему его работы на следующие этапы:
- Соединение шестерни с маховиком.
- Непосредственная работа стартера.
- Рассоединение маховика и шестерни.
Не стоит забывать о том, что стартер работает очень короткий срок, и вовсе не участвует в дальнейшей работе автомобиля. Поэтому, вся схема работы устройства является очень простой для понимания.
Водитель проворачивает ключ в замке зажигания, и тем самым передает ток от аккумулятора на реле стартера. Затем шестерня бендикса под действием поданного на нее напряжения зацепляется с маховиком в результате чего напряжение подается на электродвигатель стартера. Стартер запускает мотор, и после того, как обороты мотора будут значительно превосходит обороты стартера, происходит рассоединение шестерни и электрического двигателя стартера. В дальнейшей работе всех автомобильных система стартер не участвует.
Разновидности современных стартеров.
Несмотря на то, что каждый автомобиль оснащен стартером, разновидностей их не так уж и много. В настоящий момент времени существуют стартеры с редуктором и без него.
На маломощные (обычно до 150 лошадиных сил) автомобили устанавливается стартер без редуктора. Для запуска такого двигателя нет необходимости использовать очень мощный стартер, что позволяет сделать устройство весьма компактным.
В свою очередь на дизельные двигатели или бензиновые двигатели высокой мощности (150 сил и выше) устанавливаются стартеры с редуктором. Стартер с планетарным редуктором не может похвастаться миниатюрными размерами, зато он имеет солидное напряжение, которое способно разбудить даже самый мощный двигатель.
Стартер, оснащенный планетарным редуктором, может похвастаться высоким коэффициентом полезного действия и потребляет гораздо меньший ток при запуске холодного двигателя. Однако, стартер без редуктора имеет более простую конструкцию, хорошую ремонтопригоднос ть и устойчив к высоким нагрузкам.
Основные виды неисправности стартера.
Следует сказать, что все поломки данного агрегата сводятся к нескольким причинам. Вот основные виды неисправности стартера:
При повороте ключа (нажатие кнопки) стартер попросту не включается.
Причин такой поломки может быть несколько. Прежде всего следует проверить заряд аккумуляторной батареи, правильность подключение клемм аккумулятора и соединение разъема управляющего стартером. Также, необходимо проверить якорь и обмотку, которая закрепляется на якоре. Помимо этого, причиной подобной неисправности может стать неисправность автоматической коробки передач (заклинило блокировку) и неправильная установка переключателя скоростей передач (не находится в положенииP илиN , а установлен «на скорости»).
Для устранения подобных исправностей необходимо проверить заряд аккумулятора и правильность закрепления клемм. Отремонтировать коробку передач или установить рычаг переключения скоростей в правильное положение. Проверить исправности якоря и его обмоток, и при обнаружении неисправности заменить их.
Стартер вращает двигатель очень медленно.
Классическая неисправность. Как правило связана с тем, что аккумулятор автомобиля разряжен «в ноль», а у генератора не хватает сил зарядить его. Для устранения необходимо починить (или заменить генератор) и зарядить аккумуляторную батарею.
Неисправностью может стать то, что щетки стартера заклинило. Тогда их необходимо прочистить, и проверить насколько легко они ходят в держатели щеток.
Нередко такая неисправность связана с проводами. Произошел обрыв в одном из проводов и электрический сигнал поступает с аккумулятора на стартер не полностью. В этом случае, нужно заменить провода.
В редких случаях подобная неисправность может возникать из-за того, что втягивающее реле имеет дефект и не плотно прилегает к коленчатому валу. Следует заменить реле, и стартер снова заработает.
Стартер вращается, но коленчатый вал статичен.
В этом случае, скорее всего бендикс стартера получил неисправимые повреждения. Если это так, то бендикс необходимо менять, так как ремонту он не подлежит. Помимо этого, подобная неисправность может возникнуть в том случае, если разрушен непосредственно редуктор стартера. Это достаточно сложная неисправность, справится с которой можно лишь заменив редуктор целиком.
Двигатель запустился, но стартер продолжает вращаться вместе с двигателем.
Серьезная неисправность. Если не исправить ее быстро, то придется приобретать новый стартер целиком, а это может обойтись в круглую сумму. Прежде всего необходимо проверить контактную группу замка зажигания. Если контакты погнуты или обломаны, то необходима замена всей контактной группы.
Кроме того, подобная неисправность может возникнуть из-за неисправности втягивающего реле стартера. При запуске двигателя оно не ушло на место, а соединило двигатель и стартер в единое целое. В этом случае необходима срочная замена втягивающего реле.
Как правильно обращаться со стартером?
Стартер – надежный и практичный агрегат автомобиля. Он не требует специального ухода и будет верой и правдой служить в течение нескольких лет. Однако, неопытные или чересчур экономные водители способны сломать стартер за несколько минут. Вот короткий печень действий, которые могут «убить» стартер в самые короткие сроки:
Продолжать проворачивать ключ зажигания (или нажимать на кнопку) после того, как двигатель заведен. Таким нехитрым способом неопытный водитель заставляет стартер вращаться вместе с двигателем. Естественно, что электрический двигатель стартера не может работать на таких оборотах. Бендикс стартера очень быстро перегревается и уже через несколько минут заклинивает. За ним выходит из строя якорь, либо редуктор, что приводит к поломке стартера в целом. Таким образом, неумелый или просто не слишком умный владелец автомобиля, всего лишь за несколько минут «попадает» на ремонт, который обойдется в несколько тысяч рублей.
Повернуть ключ в замке зажигания и включить скорость. Автомобиль даже поедет после таких нехитрых манипуляций. Но это возможно будет «лебединой» песней стартера. Причины точно такие-же, как и в первом случае. Стартер попросту перегреется, что выведет из строя ключевые части устройства.
Форсирование чересчур глубоких луж и прочих водоемов. Большинство владельцев автомобиля считают, что глубокая лужа может залить свечи и повредить двигатель. Это правда, но не меньшей ущерб холодная вода может нанести и стартеру. Если владелец автомобиля решит форсировать лужу (владельцы внедорожников могут попробовать пересечь небольшой водоем вброд), то он с большой долей вероятности намочит и охладит стартер. Естественно, это не «убьет» надежный агрегат. Но если после этого завести автомобиль, то электрический двигатель стартера быстро нагреется и его попросту замкнет от попавшей влаги. Такая поломка может повлечь за собой не только замену стартера, но и другого электрического оборудования автомобиля, так как короткое замыкание в машине очень опасно.
Пройдя долгий путь своего становления и развития, современные транспортные средства имеют массу усовершенствованных систем и механизмов, к деталям которых предъявляются все большие и большие требования. Вот, например, автомобильный стартер…Все знают об его исключительной важности в плане полноценного функционирования автомобиля, поэтому, именно он часто является предметом особой заботы автовладельца, особенно если тот, счастливый обладатель последней модели с встроенной АКПП (в случае выхода из строя стартера, воспользоваться заводной рукояткой для запуска двигателя, как это делают владельцы устаревших марок, уже не получится). Исходя из особой важности вопроса, мы посчитали нужным более детально рассмотреть виды стартеров, устройство и принципы их действия, а также возможные неисправности и пути их устранения.
Виды и назначение стартера
Автомобильный стартер представлен в виде небольшого четирехполосного электродвигателя, обеспечивающего начальное вращение коленвала. Он нужен для поддержания необходимой частоты вращения , что самым прямым образом влияет на дальнейший запуск ДВС. Зачастую, запуск бензинового двигателя среднего объема цилиндров, требует присутствия стартера, обладающего примерно 3 кВт электроэнергии. Стартер можно назвать мотором постоянного тока, который получает энергию от батареи аккумулятора. Взятое у нее напряжение, с помощью четырех щеток (неотъемлемая часть любого стартера), существенно увеличивает мощность самого электродвигателя. Все существующие сегодня электромагнитные двигатели такого рода, разделяют на две основных группы: имеющие редуктор и те, у которых он отсутствует.
Многие специалисты, советуют применять стартер с редуктором, что аргументируется его сниженной потребностью в токе. Другими словами, устройства этого вида смогут обеспечить эффективное вращение коленчатого вала даже при низком заряде аккумуляторной батареи. Еще одним плюсом использования стартера с редуктором есть наличие в его конструкции постоянных магнитов, которые существенно снижают возможность возникновения проблем с обмоткой устройства. Правда, если посмотреть с другой стороны, то вероятность поломки вращающей шестерни наоборот увеличивается. Как правило, такой вариант развития событий, чаще всего, встречается при заводском браке или в случае низкокачественного производства.
Стартеры без редуктора, оказывают прямое воздействие на вращение шестерни. В данном случае, владельцы транспортных средств с такой системой, выигрывают за счет простоты конструкции устройства, благодаря которой они лучше поддаются ремонтным действиям. Кроме того, сразу после подачи тока на электромагнитный выключатель, шестерня моментально соединяется с маховиком, что обеспечивает довольно быстрое зажигание. Также, не стоит забывать о высокой выносливости таких стартеров, тем более, что вероятность поломки из-за влияния электричества практически сводится к нулю. Однако, в работе стартеров, не имеющих редуктор, не все так безупречно и существует вероятность рабочих сбоев при низких температурах.
Как устроен стартер?
На самом деле, конструкция стартера не отличается особой сложностью, а главными составляющими элементами выступают электродвигатель, якорь, втягивающее реле, обгонная муфта (бендикс), щеткодержатели.
Корпус
(электродвигатель) представлен в виде стальной детали цилиндрической формы. К его внутренней стенке крепятся обмотки возбуждения (как правило, их четыре) и сердечники (полюсы). Крепление осуществляется посредством винтового соединения, при котором винт вкручивается в сердечник, а тот, в свою очередь, прижимает обмотку к стенке. Также, в корпусе присутствуют резьбовые технологические отверстия, при помощи которых осуществляется крепление передней части, где происходит движение обгонной муфты.
Якорь – деталь выполнена из легированной стали и имеющая вид оси. На ней запрессован сердечник и коллекторные пластины. В конструкции сердечника присутствуют специальные пазы, предназначенные для укладки обмоток якоря, концы которых надежно прикреплены к пластинам коллектора. Коллекторные пластины, в круговом порядке, установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника и внутренний диаметр корпуса (вместе с обмотками) напрямую связаны друг с другом. Крепление якоря в передней и в задней крышке стартера, выполняется при помощи латунных (реже медных) втулок, одновременно выполняющими и роль подшипников.
Втягивающее (или тяговое) реле
используется для передачи питания от замка зажигания к электродвигателю стартера, выполняя при этом еще одну немаловажную задачу – выталкивание обгонной муфты. В задней части корпуса втягивающего реле размещаются силовые контакты, именуемые «пятаками», а также выполненный из мягких материалов подвижный контакт-перемычка.
«Пятаки» - это обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовой крышке тягового реле. С помощью гаек, к ним присоединяются силовые провода, идущие от аккумулятора и «плюсовых» щеток стартера. Сердечник тягового реле и обгонная муфта (более известная как «бендикс») соединяются между собой посредством подвижного «коромысла».
Обгонная муфта (бендикс) является подвижным роликовым механизмом, закрепленным на валу якоря. Одной из основных его задач, есть передача крутящего момента на венец маховика, с использованием для этих целей специальной шестерни зацепления. После осуществления запуска двигателя он рассоединяет венец маховика и приводную шестерню, тем самым обеспечивая стабильную работу и сохранность стартера. Вся конструкция собрана таким образом, что при передаче крутящего момента к бендиксу в одну сторону, находящиеся в сепараторе ролики, выходят из пазов и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. Когда же происходит вращение в противоположную сторону, ролики «прячутся» в сепаратор и шестерня может вращаться вне зависимости от наружной обоймы.
Щеткодержатели и щетки
обеспечивают подачу рабочего напряжения на коллекторные пластины якоря. Щеткодержатель представлен в виде диэлектрической обоймы, имеющей металлические вставки, с расположенными внутри С помощью точечной сварки, контакты щеток приварены к полюсным пластинам, которыми, как правило, являются «хвосты» обмоток возбуждения. Выполняя основной рабочий цикл стартера, щеткодержатели повышают мощность электродвигателя.
Конструкции большинства стартеров похожи между собой и обязательно включают все вышеперечисленные компоненты. Если встречаются отличия, то они малозначительные и, чаще всего, касаются механизма автоматического размыкания шестеренок. Также, стартер автомобилей с автоматическими трансмиссиями, имеет дополнительные удерживающие обмотки, предназначенные для предотвращения запуска мотора в случаях установки селектора в любое из ходовых положений. Разница между различными моделями стартеров кроется и в их размерах, мощности и подаваемом напряжении. Так, к примеру, если для работы стартера легкового автомобиля хватит питания от 12 В-го аккумулятора, то для стартера тяжелых грузовых машин - этого будет недостаточно и нужно задействовать 24 В.
Принцип работы стартера
Весь рабочий процесс автомобильного электростартера условно разделяют на три этапа:
на первом – приводная шестерня соединяется с венцом маховика; на втором – происходит запуск стартера, а третий этап предусматривает рассоединение приводной шестерни и маховика.
Работа стартера кратковременная, так как после выполнения основной функции (передачи крутящего момента на двигатель) он больше никак не участвует в дальнейшем движении автомобиля. Подробный принцип работы стартера выглядит так:
когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания до пускового положения, ток с аккумуляторной батареи передается на замок зажигания, а затем на тяговое реле.
После этого, приводная шестерня бендикса (обгонной муфты) перемещается и соединяется с маховиком, что способствует замыканию цепи и последующей подачи напряжения на электромотор. В следствии описанных действий, происходит запуск автомобильного двигателя, а после того, как его обороты начинают превышать обороты самого стартера, обгонная муфта отсоединяет приводную шестерню от вала электромотора. Все, до следующего запуска силового агрегата, стартер может не напрягаться.
Возможные неисправности стартера
Как и любой другой механизм в конструкции автомобиля, стартер не может все время исправно работать. Конечно, на него оказывается куда меньшая нагрузка, чем, скажем, на тот же ДВС, однако, полностью избегать поломок ему не удается. Причин каждой отдельной неисправности может быть несколько и что бы детально разобраться в возникшей проблеме, без основательной диагностики никак не обойтись. О ремонте стартера мы поговорим чуть позже, ну а сейчас давайте более конкретно рассмотрим все возможные неисправности этого важного устройства.
И так, для начала, стартер может просто не включится. Причинами данного явления могут быть:
- поломка реле стартера (обрыв обмотки, вклинивание, смещение контактного диска);
Нарушение контакта цепи питания (возможно из-за слабой затяжки проводов или внутренней коррозии); - короткое замыкание обмотки;
Отсутствие контакта в механизме, отвечающем за включение зажигания.
Также, проблемой в работе считается медленное вращение коленчатого вала, пусть даже стартер запустился. Наличие этой неисправности может быть связано с повышенной вязкостью залитого масла, которое не соответствует сезону; проблемами с аккумуляторной батареей (ее поломкой или разрядкой); окислением выводов аккумуляторных проводов, слабой затяжкой наконечников или нарушением контакта щеток.
Иногда случается и так, что якорь вроде бы вращается, но коленвал почему-то не прокручивается. В этом случае, причины неисправности могут скрываться в буксировке муфты свободного хода привода или в трудности перемещения привода по винтовой нарезке вала.
Еще одной неисправностью, часто встречающейся в работе стартера, является скрежет шестерни, которая не может попасть в зацепление.
Такое случается в результате образования забоев в зубцах венца маховика, или же в следствии неправильной регулировки момента замыкания контактов включателя и шестерни привода. Также, одним из вариантов возможных причин есть ослабление буферной пружины привода.
Конечно, отсутствие запуска стартера – это проблема, но неисправностью, также считается и слишком продолжительная его работа, когда двигатель уже запустился, а стартер все еще продолжает вращаться. В таком случае, можно предположить наличие проблемы в замке зажигания (заедает); замыкании обмотки реле или в заедании привода, размещенного на валу якоря. Кроме того, к подобной неисправности приводят и спекшиеся контакты тягового реле.
Если в процессе работы стартера, Вы заметили повышенный уровень шума, то это может быть следствием следующих неисправностей:
- шестерня привода с запозданием выходит из зацепления с зубчатым венцом;
Крепления стартера существенно ослабились;
Снизилась плотность крепления полюса стартера и якорь начал его цеплять.
Ремонт стартера
И так, представим, что Вы обнаружили один из названных выше признаков неисправности стартера. Естественно, первым шагом на пути к его устранению будет проведение полной диагностики, с целью определения точного места поломки. Для начала, стоит проверить проводку, а точнее провода идущие от аккумуляторной батареи к стартеру и провод, проходящий через реле от замка зажигания. Возможно, именно в этой детали и кроется неисправность. Если с проводами и с реле все в порядке, тогда придется демонтировать сам стартер.
В каждой отдельной модели автомобиля описываемая деталь может отличаться размером, способом крепления или месторасположением, но несмотря на это, принцип работы у них всех практически одинаковый.
Обратите внимание! Для проведения детального осмотра и последующих ремонтных работ, демонтаж стартера должен выполняться в обязательном порядке. Пошаговая инструкция снятия стартера имеет следующий вид:
1. Отсоедините аккумулятор (до этого момента к стартеру прикасаться нельзя, так как это может вызвать замыкание);
2. Открутите токоподводящие электрические кабеля с клемм стартера и шпилек тягового реле; Снимите защиту двигателя;
3. Открутите болты крепления стартера;
4. Демонтируйте стартер поднятием вверх.
После того, как устройство оказалось в Ваших руках, следует проверить его работоспособность. Для проведения данной операции Вам понадобится заряженный аккумулятор:
массу нужно подключить к корпусу, а положительный провод – к контактному болту
Если реле исправное, бендикс (обгонная муфта) окажется выдвинутым в перед. В случае, когда после подключения стартер так и не заработал, можно смело говорить о неисправности щеток или сгоревшей обмотке, но, обычно, дело все-таки в щетках.
Следующим этапом на пути к устранению проблемы есть разборка устройства. Что бы осуществить задуманное, необходимо открутить два болта крепления, после чего корпус вместе с якорем и щетками снимается. Заодно можно осмотреть и редуктор: для этого снимаем защитную крышку и провидим визуальную диагностику. Если все хорошо – смазываем шестерни смазкой, закрываем крышку и откладываем все это в сторону.
Теперь возьмите в руки электрическую часть стартера, которая по результатам предварительного осмотра нуждается в ремонте, вытащите из корпуса щетки и якорь. Что бы изъять их, просто надавите пальцем на ось и так как она держится только посредством магнитного поля, должна выйти без проблем. Затем, с помощью крестовой отвертки, выкрутите два винта и снимите верхнюю крышку (под ней размещены шайба и стопорное кольцо).
После того, как все уже раскручено, нужно снять и заднюю крышку, осмотрев находящуюся там втулку – она, также, часто является уязвимым местом в стартере. Когда втулка изнашивается, ось перекашивается и стартеру сложно прокручивать мотор, или же он вообще его не крутит. При каждом техническом обслуживании или ремонте, специалисты рекомендуют менять все втулки.
Важной частью конструкции стартера есть щетки и если они сильно стираются – устройство точно не будет работать.
Поэтому, при разборке стартера, обязательно уделите им внимание, и если осмотр подтвердит предварительный диагноз, то лучше заменить сломанные детали новыми. Восстановить такие щетки очень сложно (требуется очень сильный паяльник), поэтому проще купить новый блок.
Обратите внимание!
Внутри блока щеток находится пластмассовая втулка, при помощи которой щетки держаться в сжатом состоянии. Ее ни в коем случае нельзя вытягивать, иначе Вы осложните последующую процедуру одевания блока на якорь.
Теперь перейдем к осмотру ротора (якоря) стартера. Если в его пазах Вы заметили грязь или какой-либо другой мусор, их можно прочистить при помощи пилки по металлу или плоской тонкой отвертки. Прилегающую к щеткам поверхность лучше зачистить и выровнять мелкой наждачной бумагой. После того как все указанный этапы работы уже позади, соберите стартер в обратной последовательности и проверьте его работоспособность: работает – значит устанавливаем обратно на транспортное средство.
В процессе обратной сборки стартера, не забудьте обработать смазочным материалом все его подвижные части (редуктор, втулки). Помните! Для того, что бы стартер не вышел из строя в самый неподходящий для Вас момент, необходимо хотя бы раз в год проводить его технический осмотр с последующим обслуживанием. Техобслуживание состоит из всех вышеперечисленных мероприятий, после проведения которых, возрастает мощность стартера и снижается количество потребляемого для работы тока. В результате, существенно облегчается запуск двигателя в холодное время года.