Электрическая схема стартера автомобиля
Стартер автомобиля: какие функции он выполняет, виды, принцип работы, схема стартера и его соединений.
Стартер и его функции
Автомобильный стартер представляет собой маленький 4-х полосный электродвигатель, который обеспечивает первичное вращение коленчатого вала. Это необходимо для того, чтобы обеспечить необходимую частоту его вращения для запуска двигателя внутреннего сгорания. Как правило, для запуска бензинового двигателя среднего объёма цилиндров необходимо иметь стартер, который обладает в среднем 3 кВт энергии. Стартер является двигателем постоянного тока и питает энергию от аккумуляторной батареи. Забирая напряжения от аккумулятора, электродвигатель увеличивает свою мощность с помощью 4 щёток, которые являются неотъемлемой частью любого автомобильного стартера.
Виды стартеров
Среди большого количества подобных электромагнитных двигателей различают всего 2 основных вида: стартеры с редуктором и без него.
С редуктором
Многие специалисты советуют использовать стартер с редуктором. Это обусловлено тем, что подобное устройство обладает сниженной потребностью тока для эффективной работы. Такие устройства будут обеспечивать кручение коленчатого вала даже при низком заряде аккумулятора. Также одним из самых важных плюсов такого устройства является наличие постоянных магнитов, которые сводят проблемы с обмоткой статора к минимуму. С другой стороны при длительном использовании такого устройства есть вероятность поломки вращающей шестерни. Но к этому, как правило, приводит заводской брак или попросту некачественное производство.
Без редуктора
Принципы работы стартера с редуктором
При подачи тока от аккумуляторной батареи автомобиля, приводимого с помощью замыкания зажигания, на редукторный стартер происходит процесс подачи тока на якорь стартера через редуктор, который увеличивает мощность проходящего напряжения в разы. Далее происходит передача крутящего момента с якоря на шестерню. Всё это также происходит при помощи редуктора, который наделён постоянно работающими магнитами, а специальные щётки, которые способны вырабатывать большее сопротивление чем щётки обычного стартера позволяют обеспечить его постоянную и эффективную работу.
Схема стартера ВАЗ 2106, 21061 (35.3708) (Жигули):
| 1 – крышка со стороны привода; | 14 – крышка реле; |
| 2 – стопорное кольцо; | 15 – контактные болты; |
| 3 – ограничительное кольцо; | 16 – коллектор; |
| 4 – шестерня привода; | 17 – щетка; |
| 5 – обгонная муфта; | 18 – втулка вала якоря; |
| 6 – поводковое кольцо; | 19 – крышка со стороны коллектора; |
| 7 – резиновая заглушка; | 20 – кожух; |
| 8 – рычаг привода; | 21 – шунтовая катушка обмотки статора; |
| 9 – якорь реле; | 22 – корпус; |
| 10 – удерживающая обмотка тягового реле; | 23 – винт крепления полюса статора; |
| 11 – втягивающая обмотка тягового реле; | 24 – якорь; |
| 12 – стяжной болт реле; | 25 – обмотка якоря; |
| 13 – контактная пластина; | 26 – промежуточное кольцо. |
Схема стартера ВАЗ 2110 (5702.3708)
Схема соединений стартера
Особенности устройства и работы стартера автомобиля ВАЗ: конструкция, разновидности, подключение, демонтаж и замена, диагностика и ремонт. Видео про стартер ВАЗ.
По конструктивному исполнению и специфике работы стартеры для ВАЗ выглядят практически так же, как системы от других производителей. Единственные отличия могут заключаться в мощности устройства. Для примера, на бензиновый мотор подойдет маломощный стартер, а на дизельный – более производительный вариант.
Конструкция и особенности работы стартера ВАЗ
Стартеры для ВАЗ выглядят практически та же, как идентичные устройства для прочих представителей отечественного автопрома, а также множества иномарок. Под ним подразумевается своеобразный электрический мотор, который генерирует постоянный ток и взаимодействует с АКБ машины.
Ключевыми элементами узла являются следующие компоненты:
- мотор (система включает якорь, статор и узел со щетками), который соединяется с бендиксом посредством общей оси;
- втягивающее реле, включающее одноименную обмотку и компактный сердечник;
- вилка (необходима для совмещения стартерного вала и втягивающего элемента);
- обгонная муфта, пружина возврата и ряд прочих элементов.
Особенности работы стартера сводятся к следующему:
- во время запуска автомобиля электрический разряд от АКБ направляется в сторону двух реле, что приводит к возникновению магнитного поля на обмотках;
- появившееся поле вызывает сдвижение втягивающего якоря по горизонтальной оси и выдвигает бендикс вперед;
- после занятия деталью крайней точки и соприкосновения с зубчатой поверхностью маховика возникает замыкание контакта на моторе и отключение втягивающего реле. В подключенном состоянии остается только удерживающее реле;
- двигатель продолжает работать, вращая бендикс, а последний приводит в движение маховик до запуска двигателя;
- когда силовая установка начнет работать, а интенсивность вращений превысит обороты мотора стартера, в действие вступает обгонная муфта, а втягивающее реле занимает прежнее положение. Также в этот момент случается расцепление бендикса с маховиком.
Разновидности стартеров
Есть 2 типа стартеров, которые применяются на автомобилях ВАЗ и различаются эффективностью и внутренним устройством:
- Без редуктора. Является классическим вариантом стартерного угла. В таком узле якорь мотора и бендикс находятся на одном валу.
- Редукторный. В отличие от предыдущей модели, на якорном валу расположен редуктор, запускающий вращение бендикса.
Традиционный тип стартера обладает несколькими отрицательными сторонами, которые заставили инженеров переработать его схему. Ключевой минус – невысокая допустимая производительность. В связи с постепенным увеличением объема двигателей автоконцерны были вынуждены повышать мощность стартеров – это влияло на их цену и габариты.
Агрегаты с редукторным узлом вырабатывают максимальное количество мощности и при этом обладают эргономичностью и легкостью. Чтобы система корректно работала, нужно затрачивать не очень много энергии. Бесперебойная функциональность узла не требует много напряжения, поэтому даже изношенный аккумуляторный блок не спровоцирует отказ в работе редукторного узла.
Схема подключения
Электросхема стартерного узла подразумевает совмещение стартера, АКБ и зажигания. В старых моделях автомобилей с инжекторными двигателями, которые имеют управляющий контроллер, присутствует вспомогательный компонент – реле. Но на старых моделях авто от ВАЗ с карбюратором деталь отсутствует.
Самая примитивная схема стартерной системы выглядит следующим образом:
Если в электрической цепи предусмотрено вспомогательное реле, его соединяют после замка зажигания.
Если пробег автомобиля превышает отметку в 100 тыс. км, а машина эксплуатируется каждый день, установка нового стартера может стать обязательной. Кроме того, монтаж детали станет своеобразной страховкой того, что транспортное средство прослужит еще долгое время. Обслуживание узла – важное действие, особенно перед наступлением зимнего сезона.
Существует несколько распространенных неполадок стартеров на машинах ВАЗ:
Как демонтировать и заменить стартер
Специфика демонтажа и замены стартера на автомобилях ВАЗ имеет один нюанс – поскольку узел расположен в нижней части транспортного средства, получить к нему доступ сверху проблематично. Для большего удобства рекомендуется выполнять работу на яме в мастерской.
Общая последовательность действий по снятию детали выглядит следующем образом:
- в первую очередь, следует отсоединить аккумуляторные клеммы;
- если присутствует задний брызговик, его нужно снять;
- разрешается демонтировать АКБ для освобождения свободного места;
- дальше нужно открутить зажим проводов, идущих к стартеру, и снять два кабеля с контактов тягового реле.
Постановка нового узла производится по обратному алгоритму:
- агрегат нужно закрутить с помощью болтов на штатное место. Для начала необходимо вкрутить самый длинный болт, а затем два остальных;
- провода следует закрепить на корпусе, а зажим жгута поставить на прежнее место;
- аккумулятор нужно установить на прежнее место с опорным деталями и удостовериться, что стартер работает;
- в завершении нужно закрепить брызговик.
Диагностика и ремонт стартера своими руками
Стартер имеет сложное устройство, т.к. включает в себя множество отдельных комплектующих. Это снижает его надежность, но дает одно неоспоримое преимущество – отдельные детали просто заменить или восстановить. И провести ремонтные работы в домашних условиях несложно. Кроме того, в продаже доступны готовые ремкомплекты и подходящие запчасти для стартеров ВАЗ.
Чтобы определить, действительно ли узел вышел из строя, нужно снять его и продиагностировать. Однако базовые сведения о работоспособности агрегата можно получить и при визуальном осмотре таким образом:
- оценить состояние аккумуляторных клемм и по необходимости очистить их от окислов;
- проверить уровень заряда аккумулятора;
- осмотреть кабели, ведущие к стартеру, и убедиться, что они не имеют дефектов. По возможности следует проверить кабели мультиметром;
- еще необходимо осмотреть стартерные клеммы и оценить качество контакта.
Если внешний осмотр стартера не дает никаких результатов, но деталь по-прежнему не работает, потребуется прибегнуть к более сложной диагностике с разборкой детали. В таком случае нужно:
Нередко подобной диагностики хватает для определения предрасполагающих факторов, вызвавших отказ в работе стартера. После этого останется лишь демонтировать нерабочий компонент, восстановить его и поставить на прежнее место.
Стартер не вращается и не запускается
Если вы повернули ключ, но узел никак не среагировал на это, следует проанализировать три возможные фактора:
- отсутствие контакта в электроцепи;
- повреждение замка зажигания;
- неисправность реле.
Нередко автовладельцам удается определить причину поломки следующим образом: нужно попытаться подсоединить управляющий элемент непосредственно к АКБ и выполнить замыкание отрезком токопроводящего провода. Если узел начнет работать исправно, значит, реле не вышло из строя.
Иногда водители сталкиваются с неприятным скрипом и сторонними звуками при попытках завести автомобиль. Это может объясняться несколькими явлениями:
- перекашивание детали из-за откручивания крепежных элементов;
- выход из строя подшипниковых втулок или шеек на двигательном валу;
- сход масляного вещества с двигательного вала и проблематичный выход бендикса;
- выход из строя редуктора;
- износ шестерня на бендиксе;
- износ зубчатого венца.
При сомнительных сигналах не стоит пытаться завести автомобиль, т.к. легкие поломки можно устранить на ранних стадиях. Если запустить проблему, она только усугубится.
Другие неисправности
При срабатывании втягивающего реле, но отсутствии запуска двигателя можно рассматривать такие предрасполагающие факторы:
Даже если износилась только одна щетка, менять придется все четыре детали. Восстановить втягивающую деталь на узле от ВАЗ в гараже с применением подручных средств нельзя, оэтому многие автовладельцы его меняют. В качестве исключения рассматриваются случаи, когда окисляется какой-либо контакт – его можно зачистить и собрать узел обратно. В случае повреждения обмоток замену проводят таким образом:
- нужно открутить винты, удерживающие втягивающее реле на стартерном корпусе, и снять этот элемент;
- открутить крепежи, удерживающие крышку и корпус;
- открутить гайки, удерживающие контакты на корпусе реле, и слегка переместить их в сторону, стараясь не повредить проводку;
- изъять старый сердечник и закрепить на его месте новый.
При наличии на корпусе со стартерным реле сколов и повреждений его придется заменить целиком.
Заключение
Даже при сложном конструктивном исполнении стартер – достаточно надежный и долговечный узел, способный бесперебойно проработать в течение долгого времени без поломок. Его эксплуатационный срок определяется не пробегом автомобиля, а числом циклов запуска двигателя. При правильном уходе и своевременном обслуживании агрегат будет качественно справляться со своими задачами.
Видео про стартер ВАЗ:
Особенности устройства и работы стартера автомобиля ВАЗ: конструкция, разновидности, подключение, демонтаж и замена, диагностика и ремонт. Видео про стартер ВАЗ.
1 – стартер;
2 – аккумуляторная батарея;
3 – генератор;
4 – монтажный блок;
5 – реле включения стартера;
6 – выключатель зажигания;
I – удерживающая обмотка;
II – втягивающая обмотка.
Для запуска любого ДВС водителю необходимо раскрутить коленчатый вал, то есть передать на него вращающий момент. Коленчатый вал приводит в движение через шатуны поршни, в цилиндры засасывается топливо-воздушная смесь. Свеча зажигания поджигает сжатую топливовоздушную смесь, расширяющиеся газы оказывают давление на поршень. Поршень в цилиндре, который находится в состоянии рабочего хода, через шатун воздействует на коленчатый вал. В результате приходят в движение шатуны и поршни других цилиндров, в которых происходят аналогичные рабочие процессы сжатия, поджига топливо-воздушной смеси, расширения газов. Двигатель запускается и передает крутящий момент на механизмы трансмиссии.
Типы пусковых механизмов
Устройство автомобильного электростартера
1 – ограничительное кольцо хода шестерни;
2 – буферная пружина;
3 – шестерня привода;
4 – ступица обгонной муфты;
5 – ролик обгонной муфты;
6 – наружное кольцо обгонной муфты;
7 – кожух обгонной муфты;
8 – ось рычага привода шестерни;
9 – рычаг привода;
10 – крышка со стороны привода;
11 – якорь тягового реле;
12 – шток тягового реле;
13 – втягивающая обмотка реле;
14 – удерживающая обмотка реле;
15 – корпус реле;
16 – крышка реле;
17 – контактные болты;
18 – контактная пластина;
19 – щетка;
20 – коллектор;
21 – обмотка статора;
22 – обмотка якоря;
23 – стяжной болт;
24 – кожух;
25 – сердечник якоря;
26 – корпус стартера;
27 – полюс статора;
28 – поводковое кольцо.
В качестве вспомогательного двигателя для запуска двигателя применяются коллекторные электродвигатели постоянного тока, получающие питание от бортовой аккумуляторной батареи автомобиля. На вал электродвигателя насажена подвижная муфта одностороннего хода, которую венчает шестерня. При повороте ключа зажигания или нажатии пусковой кнопки соленоид стартера перемещает муфту по валу. Венец муфты входит в зацепление с зубьями маховика ДВС. Одновременно через замкнувшиеся контакты на коллекторные щетки электродвигателя подается электрический ток. Вал двигателя приводится во вращение, крутящий момент передается через зубья маховика на коленчатый вал ДВС. Как только двигатель запускается, соленоид и электродвигатель стартера обесточиваются, муфта под воздействием пружины возвращается в исходное положение, выводя пусковую шестерню из зацепления с маховиком.
Электростартер в ряде случаев может применяться в качестве вспомогательного двигателя автомобиля - когда машину необходимо переместить на небольшое расстояние (в несколько метров) при неработающем ДВС. В экстренных ситуациях, когда жизни водителя и пассажиров может угрожать опасность, водитель может включить первую передачу и стартером привести автомобиль в движение.
Электростартеры мотоциклов
На легких мотоциклах, скутерах, мотороллерах с электрозапуском обычно используется электрическая машина двустороннего действия - династартер, который при подаче тока может работать, как электродвигатель, а в обычном состоянии (при работающем ДВС) выполняет функции электрогенератора.
Династартер устанавливается непосредственно на левую часть коленчатого вала мотоциклетного двигателя (встречается и обратное расположение), его якорь вращается с той же скоростью, что и коленчатый вал. Недостатком династертера, как и любого мотоциклетного генератора, является выработка недостаточного тока на малых оборотах двигателя (поскольку нет повышающей обороты якоря ременной, цепной или шестеренчатой передачи). На тяжелых мотоциклах (чопперах, спортбайках и других) применяются более совершенные системы электрозапуска схожие по устройству с автомобильными.
Для обеспечения безопасности мотоциклетные электростартеры дополняются специальными механизмами блокировки, предотвращающими запуск двигателя при неработающих тормозах. Подобная блокировка в обязательном порядке устанавливается на все мотоциклы и скутеры с автоматической передачей (клиноременным вариатором). Двигатель скутера запускается поворотом ключа только в том случае, если одна из тормозных рукояток (переднего или заднего тормоза) зажаты водителем. При свободных тормозных рукоятках энергия на электростартер не подается.
Запуск двигателя в экстренных случаях
Система запуска двигателя предназначена для создания первичного крутящего момента коленвала двигателя с оборотами, необходимыми для образования нужной степени сжатия, для воспламенения горючей смеси. Управление системой запуска может быть ручным, автоматическим и дистанционным.
Система пуска двигателя состоит из основных функциональных устройств:
🔹 Аккумуляторная батарея
🔹 Стартер
🔹 Механизмы управления запуска (замок зажигания, блок управления автоматическим пуском, система дистанционного управления)
🔹 Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).
Предъявляемые требования к системе запуска:
🔹 надежность работы стартера (отсутствие поломок в 45-50 тыс. км. пробега)
🔹 возможность уверенного запуска в условиях пониженных температур
🔹 способность системы к многоразовым пускам в течение короткого времени.
Устройство стартера автомобиля
Основным узлом системы запуска двигателя является стартер. Представляет собой электродвигатель постоянного тока напряжением 12 вольт и, развивающий на холостом ходу примерно 5000 об\мин.
Стартер состоит из пяти основных элементов:
⃣ Корпус стартера выполнен из стали, имеет форму цилиндра. На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты.
⃣ Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Сердечник имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам. Коллекторные пластины расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок, изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.
⃣ Обгонная муфта (бендикс) крепится подвижно на вал якоря и представляет собой роликовый механизм, который связан с шестерней зацепления с венцом маховика. Конструкция собрана так, что при подаче крутящего момента на бендикс в одну сторону, ролики, находящиеся в сепараторе выходят из пазов сепаратора и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. При вращении в противоположную сторону ролики западают в сепаратор, и шестерня вращается независимо от наружной обоймы.
Принцип работы пусковой системы и стартера
Этапы работы стартера следующие: стыковка с зубчатым венцом маховика, пуск стартера, расстыковка стартера.
После подачи тока вокруг обмоток якоря и обмоток возбуждения возникают магнитные потоки, которые направлены в одну сторону а, как известно, одинаковые полюса магнита отталкиваются друг от друга, так возникает круговое движение якоря.
Для дизельных двигателей или двигателей большой мощности, применяется другой механизм подачи вращения на бендикс. Применяется редуктор, встроенный в корпус стартера. Редуктор представляет собой механизм привода трансмиссии, т.е. по внутренней зубчатой обойме вращаются три сателлита, которые и приводят в действие вал, на котором подвижно находится бендикс. Достоинство таких стартеров в малых габаритах и большой мощности.
Читайте также: