Малая частота вращения якоря стартера и коленчатого вала при пуске двигателя может быть вызвана
Отсутствие вращения якоря стартера наряду с перечисленными выше причинами может быть вызвано повышенным моментом сопротивления проворачиванию двигателя из-за затяжки подшипников и некоторых других неисправностей двигателя, а также повышением вязкости масла при низкой температуре. [2]
При вращении якоря стартера ( пуск двигателя) ролики заклинивают ступицу 33 и обойму 34, заставляя их вращаться как одно целое, и крутящий момент с зубчатого колеса 10 передается на зубчатый венец маховика. [3]
Если при вращении якоря стартера слышится сильный шум, то изношены втулки и шейки вала, ослаблены болты крепления стартера или сломался фланец стартера. Возможно сильное биение якоря или коллектора, якорь задевает за полюсный сердечник, повреждены зубья шестерни стартера или зубчатого венца маховики. [4]
Уменьшение мощности и скорости вращения якоря стартера происходит вследствие малой емкости и напряжения батареи, а также в результате увеличения переходного сопротивления в контактных соединениях цепи питания стартера ( в местах крепления наконечников проводов, окисления контактных дисков включателей, зависания и износа щеток, уменьшения упругости пружин щеткодержателей, окисления, замасливания и износа коллектора), замыкания между собой пластин коллектора, замыкания на корпус щеткодержателя изолированной щетки, заедания вала якоря в подшипниках. Изношенный коллектор протачивают, а затем шлифуют. Щетки, изношенные более 25 % по высоте, заменяют новыми. Давление пружин на щетки определяют при помощи динамометра так же, как и в генераторе. Ослабевшие пружины щеткодержателей заменяют новыми. Замыкание пластин коллектора между собой определяют осмотром, а также на приборе ППЯ, аналогично определению неисправностей якоря генератора. При определении заедания вала якоря в подшипниках нужно поднять все щетки, при этом якорь должен вращаться свободно от руки. [5]
Тахометром 16 измеряют скорость вращения якоря стартера . [6]
Тахометром 18 измеряют скорость вращения якоря стартера . Трос тахометра соединен с валом 19 привода. Тахометр к валу якоря стартера подключают при помощи рычага 16, который через муфту 15 вдвигает шлицованный валик 14 и резиновый наконечник 13 в центровое отверстие вала якоря. В нерабочем положении пружина 17 устанавливает рычаг 16 с наконечником 13 в исходное положение. [7]
При повороте шестерни в направлении вращения якоря стартера якорь не должен трогаться с места. Для предотвращения заедания муфты свободного хода вследствие коррозии ее деталей нужно разобрать стартер, опустить муфту в ванну с керосином и, вращая шестерню в сторону свободного хода, тщательно промыть; после этого смазать жидким маслом. [8]
Отсутствие передачи вращения на коленчатый вал при нормальной частоте вращения якоря стартера указывает на пробуксовку роликовой муфты свободного хода вследствие износа ее деталей или поломку зубьев венца маховика двигателя. [9]
После сборки убеждаются в плавном, без заеданий, вращении якоря стартера , свободном перемещении привода стартера и возвращении его в исходное положение под действием возвратной пружины. [10]
После пуска двигателя, когда частота вращения шестерни превышает частоту вращения якоря стартера ведущий храповик, сжимая пружину, выходит из зацепления с ведомым храповиком. В таком состоянии муфта удерживается механизмом блокировки, состоящим из трех пластмассовых сухариков, свободно установленных на трех штифтах, и стального конуса. Сухарики под действием центробежных сил перемещаются по направляющим штифтам в радиальном направлении и занимают наиболее удаленное от оси якоря положение, удерживая храповой механизм в разомкнутом состоянии. В этом состоянии храповой механизм будет находиться до тех пор, пока осевая составляющая от центробежных сил, действующих на сухарики, превышает усилие пружины. Центробежное разъединительное устройство снижает шум и износ зубьев ведущего и ведомого храповиков. [12]
Когда же двигатель будет запущен, частота вращения венца маховика превысит частоту вращения якоря стартера и корпус муфты начнет обгонять направляющую втулку. При этом цилиндрические ролики, увлекаемые направляющей втулкой в сторону расширения пазов, сжимают пружины и выходят из сцепления, расклинивая муфту. [13]
В задней крышке на валу якоря установлен привод с муфтой свободного хода, предотвращающей вращение якоря стартера с разносной частотой после пуска дизеля. [14]
Прилегающие друг к другу торцы половин 9 и 15 муфты снабжены храповыми зубцами, допускающими проворачивание ведомой половины 15 относительно ведущей половины 9 в направлении вращения якоря стартера и препятствующие проворачиванию в противоположном направлении. [15]
Доступно для всех учеников 1-11 классов и дошкольников
образовательная: Изучить назначение, принцип работы и общее устройство электростартера;
воспитательная: Воспитывать познавательный интерес, объективность в самооценке, стремление к самоутверждению личности.
ТИП УРОКА: комбинированный
МЕТОД ОБУЧЕНИЯ: объяснительно-иллюстративный
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ: Якорь, статор, сердечник тягового реле, втягивающая и удерживающая обмотка, контактная пластина, коллектор, щетки, узел щеточный .
МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ УРОКА: Мультимедийное оборудование, презентация, видеоматериал, стартер в разрезе и разобранном виде.
МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ: физика, устройство автомобиля, техническое обслуживание и ремонт автомобилей.
I . ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ
II . ПОВТОРЕНИЕ ПРОЙДЕННОГО МАТЕРИАЛА
На раннем этапе двигатели автомобиля запускались вручную. Для этого использовалась особая заводная рукоятка, которая вставлялась в специальное отверстие, после чего водитель самостоятельно проворачивал коленчатый вал.
В дальнейшем появилась система электрического пуска, которая в самом начале была не совсем надежной. По этой причине на многих моделях электрический пуск комбинировали с возможностью ручного запуска, что давало возможность запустить двигатель в случае возникновения проблем с электрозапуском. Затем от такой схемы полностью отказались, так как общая надежность электрических систем значительно возросла.
Система запуска часто называется стартерная система пуска двигателя состоит из механических и электрических узлов и агрегатов.
Основными элементами в схеме электрического пуска двигателя выступают:
Стартер представляет собой электромотор. На валу стартера установлена шестерня, которая после подачи напряжения на стартер входит в зацепление с зубчатым венцом на маховике двигателя. Так реализована передача крутящего момента от стартера на коленвал двигателя.
Что касается аккумулятора, основной задачей является обеспечение необходимого напряжения для работы стартера. Важно, чтобы АКБ имела нужную емкость и уровень заряда не ниже 70%, что позволяет стартеру прокручивать коленвал ДВС с необходимой для запуска частотой.
Стартер потребляет большой пусковой ток. При этом для включения и выключения стартера используется слаботочный переключатель, более известный как замок зажигания. Данный элемент осуществляет управление специальным реле, а также блокировочными выключателями стартера (при наличии).
Стартер с тяговым реле представляет собой электродвигатель постоянного тока. Стартер состоит из статора, который является корпусом, ротора (якорь), а также щеток со щеткодержателем, тягового реле и механизма привода.
Тяговое реле обеспечивает питание обмоток стартера, а также позволяет работать механизму привода. Указанное тяговое реле включает в себя обмотку, якорь, контактную пластину. Электрический ток подается на тяговое реле через специальные контактные болты.
Принцип работы системы электрического запуска ДВС
Система электрического запуска стоит на различных типах двигателей (двухтактные и четырехтактные, бензиновые, дизельные, роторно-поршневые, газовые и т.д.)
После того, как водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток от АКБ подается на контакты тягового реле (на втягивающее стартера). В то время, когда ток начинает проходить по обмоткам тягового реле, осуществляется втягивание якоря. Указанный якорь перемещает рычаг механизма привода, в результате осуществляется зацепление ведущей шестерни и зубчатого венца маховика.
Параллельно якорь замыкает контакты реле, благодаря чему реализуется питание электрическим током обмоток статора и якоря. Это позволяет стартеру вращаться, передавая крутящий момент на коленчатый вал.
После запуска двигателя обороты коленвала увеличиваются. В этот момент срабатывает обгонная муфта, отсоединяющая стартер от двигателя, при этом стартер еще продолжает свое вращение.
Передаточное число от вала стартера к валу основного двигателя (отношение числа зубьев венца маховика к числу зубьев зубчатого колеса стартера) составляет 10—15. Это обеспечивает необходимую пусковую частоту вращения коленчатого вала. Но после пуска двигателя частота вращения коленчатого вала составляет 800— 1200 мин-1, и в этом случае уже двигатель вращает стартер. Частота вращения вала стартера пст = (800—1200) • 15 = 12000—18000 мин-1. На такую частоту вращения стартер не рассчитан — он выйдет из строя.
После пуска водитель, поворачивая ключ зажигания, разрывает контакты, реле обесточивается, пружина отодвигает сердечник вправо, зубчатое колесо выводится из зацепления с венцом маховика.
Различные штатные блокировки стартера при запуске двигателя, такие решения встречаются, однако не на всех моделях авто. Основной задачей является повышение комфорта эксплуатации и безопасности. Стартер не будет работать, пока водитель не выжмет сцепление или не включит нейтральную передачу перед запуском двигателя.
Наличие такой блокировки позволяет избежать рывков и случайного перемещения ТС, что часто случается, когда водитель начинает заводить двигатель от стартера с включенной передачей.
В начальный момент трогания двигателя для создания высокого момента стартер потребляет ток 100-500 А. Обеспечить такой режим может стартерная аккумуляторная батарея. При работе системы электроснабжения (во время движения автомобиля) батарея работает циклически: то заряжается, то разряжается. Токи зарядки обычно не превышают (0,5—0,7)С20. При пуске двигателя батарея разряжается с силой тока (2—5)С20. Развиваемая батареей мощность должна быть соизмерима с мощностью стартера. В условиях эксплуатации система пуска работает с большой нагрузкой. Так, например, средняя частота
Схема стартера (а) и его характеристики (б)
Рис. 1. Схема стартера (а) и его характеристики (б):
7 — аккумуляторная батарея; 2 — контакты включателя; 3 — обмотка электромагнита и тягового реле; 4 — сердечник реле; 5 — пружина; 6 — рычаг; 7 — зубчатое ведущее колесо; 8 — вал; 9 — венец маховика; 10 — электродвигатель; 11 — контакты; 12 — контактный диск; М, N, п — соответственно момент, мощность и частота вращения вала стартера
Нужно иметь в виду, что характеристики стартеров во многом зависят от характеристик аккумуляторов. С изменением их параметров меняются параметры стартера, что показано на совместной характеристике стартера и аккумуляторной батареи. При температуре -25 °С характеристика стартера (кривые II) более пологая по сравнению с характеристикой при 25 °С (кривая Г), а мощность, которую он может развивать, почти в 1,5 раза ниже.
Для разъединения стартера и основного двигателя устанавливают муфты свободного хода (МСХ) и выполняют левую ходовую винтовую нарезку на валу.
Устройство роликовой МСХ. В ведущей муфте 4 и ведомой шестерне 7 (рис. 28.2, а) выполнены пазы специального профиля — с небольшим конусом. В этих пазах установлены ролики 3, поджатые пружинами 10. Когда внешняя обойма (стартер) является ведущей (до начала работы двигателя), ролики затягиваются в пазы — МСХ заклинивает ведомую обойму (шестерню 7) на валу стартера и все это вращается как единое целое. Когда двигатель заработает, он становится ведущим, муфта 4 вращается быстрее внешней, ролики выкатываются из пазов. В этом случае МСХ разблокирует соединение шестерня — вал стартера и последний вращается отдельно от маховика.
Муфты свободного хода
Рис. 2. Муфты свободного хода:
о — роликовая: 7 — втулка; 2 — кожух; 3 — ролик; 4 — ведущая муфта; 5,6 — ограничительные шайбы; 7— ведомая шестерня; 8 — втулки; 9— направляющий плунжер; 10 — пружина; 7 7 — упор; б — храповая: 7 — втулка; 2 — стопорное кольцо; 3 — шлицы; 4 — резиновый демпфер; 5 — корпус; 6 — опорная шайба; 7 — пружина; 8 — ходовая резьба; 9 — ведущая полумуфта; 10 — коническая втулка; 7 7 — замковое кольцо; 72—направляющий штифт; 13 — сухарь; 14, 16 — подшипники; 75— ведомая полумуфта
При передаче больших крутящих моментов (в автомобилях КамАЗ) роликовые МСХ работают ненадежно, поэтому в них применена храповая МСХ. На направляющей втулке / (рис. 28.2, б), соединенной шлицами с валом стартера, установлена на винтовой нарезке ведущая полумуфта 9. Ведомая полумуфта выполнена заодно с шестерней привода стартера. Зубцы храповой муфты позволяют осуществить вращение в одну сторону. Обе части поджаты пружиной 7.
При прокручивании двигателя обе части прижаты и передают вращение на маховик и коленчатый вал. После начала работы основного двигателя ведомая часть, вращаясь быстрее вместе с шестерней, отжимает благодаря скосу зубьев ведущую часть (по рисунку влево) и разъединяет стартер и двигатель. Чтобы предотвратить прощелки- вание зубьев храповика, имеется блокировочное устройство, которое удерживает обе части в рассоединенном состоянии. Внутри ведомой части на штифтах 12 установлены три сухаря 13, своей конической поверхностью упирающиеся в коническую поверхность втулки 10, установленной внутри ведущей части. При разжатии ведущей и ведомой частей сухари под действием центробежной силы отбрасываются от центра, скользя по штифтам 12. Упираясь в торец конусной втулки, они удерживают зубья в рассоединенном состоянии. После выключения стартера и вывода шестерни из зацепления центробежные силы исчезают и пружина возвращает втулку и сухари в первоначальное положение.
V . Закрепление НОВОГО МАТЕРИАЛА
1. Каково назначение тягового реле?
а) перемещение шестерни с муфтой свободного хода
б) смыкание контактов контактным диском
в) оба названных действия
г) перемещение якоря тягового реле
2. Для чего служит муфта свободного хода?
а) для передачи крутящего момента при пуске двигателя
б) для передачи крутящего момента после пуска двигателя
в) для предохранения стартера от перегрузки после пуска двигателя
3. На какое время следует включать стартер?
а) 5 сек. б) 10 сек. в) 15 сек. г) 20 сек.
4. Если после первой попытки пуска стартером запустить двигатель не удалось, повторную попытку желательно предпринять не ранее чем через.
а) 5 сек. б) 10 сек. в) 15 сек. г) 20 сек.
а) подача напряжения на стартер нажатием кнопки на приборной панели
б) подача напряжения на стартер поворотом ключа в замке зажигания
в) включение предпускового подогревателя
6. Каково назначение щёточного узла?
а) снимать напряжение с основного электродвигателя
б) подавать напряжение на основной электродвигатель
в) подавать напряжение на тяговое реле
7. Какие устройства применяются в системах пуска Start-Stop?
б) усиленный стартер
в) система впрыска и воспламенения топлива в цилиндрег) все перечисленные устройства
8. С чем при пуске двигателя соединяется шестерня стартера?
б) с распредваломв) с коленваломг) с дополнительным приводным валом
9. С помощью чего втягивается сердечник тягового реле?
а) с помощью пружины
б) с помощью рычагов
в) магнитным полем обмотки тягового реле
10. В какой момент происходит вывод шестерни стартера из зацепления с маховиком?
а) в момент выхода двигателя на устойчивые холостые обороты
в) в момент первого надавливания на педаль газа
Ответы на тестовые задания
1. Муфта свободного хода стартера обеспечивает передачу крутящего момента…
а) от вала якоря к шестерне стартера,
б) от шестерни стартера к валу коря,
в) в обоих направлениях?
2.Передача крутящего момента через муфту свободного хода осуществляется…
а) при пуске двигателя,
б) после запуска двигателя,
в) в обоих указанных случаях?
Когда вал якоря и шестерня стартера имеют различную частоту вращения без учета поворота шестерни при движении по винтовым шлицам?
а) в период времени, при котором происходит запуск двигателя.
б) после запуска двигателя, когда шестерня стартера зацеплена с
зубчатым венцом маховика.
в) в момент перемещения шестерни вдоль вала якоря перед запуском двигателя?
Отключение шестерни от вала якоря происходит …
а) в момент увеличения частоты вращения коленчатого вала при
переходе с режима пуска на режим холостого хода,
б) в момент выключения зажигания и остановки двигателя,
в) при переходе двигателя с режима холостого хода на режим средних
5. Если на всех режимах работы стартера и двигателя обоймы муфты свободного хода жестко связаны друг с другом, может произойти недопустимое…
а) увеличение частоты вращения якоря после пуска двигателя, б) снижение частоты движения якоря после пуска двигателя,
в) увеличение частоты вращения якоря перед пуском двигателя.
6. Во избежание глубокого разряда аккумуляторной батареи продолжительность непрерывной работы стартера не должна превышать
г) времени, необходимого для пуска двигателя.
7. После запуска двигателя ключ выключателя зажигания и стартера.
а) должен быть немедленно отпущен,
б) может удерживаться в крайнем положении до 5 с ,
в) может удерживаться в крайнем положении до 15 с ,
г) должен быть отпущен и снова повернут в крайнее положение?
8. Если после первой попытки пуска двигателя стартером запустить двигатель не удалось, повторную попытку можно предпринять не ранее чем через…
9.Что следует сделать, если после трехкратной попытки запустить двигатель не удалось?
а) продолжить попытки , увеличивая продолжительность включения стартера при каждом последующем включении.
б) попытаться завести двигатель с помощью пусковой рукоятки.
в) попытаться завести двигатель путем буксировки другим автомобилем.
г) обнаружить и устранить неисправности, препятствующие пуску
10.Наиболее вероятным последствием продолжительной непрерывной работы стартера является…
а) перегрев и выход из строя обмоток тягового реле;
б) перегрев обмоток якоря и обмоток возбуждения;
в) разряд и выход из строя аккумуляторной батареи;
г) износ и поломка зубьев шестерни стартера.
Ответы на тестовые задания
VI . ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ – 1 мин.
Система пуска двигателя
Система пуска двигателя состоит из стартера, аккумуляторной батареи и включателя зажигания. Эта система предназначена для удобного, быстрого и надежного пуска двигателя в различных условиях эксплуатации легкового автомобиля.
В системе пуска двигателя могут возникнуть самые разные неисправности. Основные из них: стартер прокручивает коленчатый вал двигателя с малой частотой вращения, при включении стартера его якорь не вращается, не включаются стартер и тяговое реле /, после пуска двигателя стартер не выключается.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Рис. 1. Система пуска двигателя ВАЗ : 1 — реле стартера; 2 — диск; 3— обмотка реле; 4— включатель зажигания; 5 — блок предохранителей; 6 — предохранитель № 1; 7 — генератор 8 аккумуляторная батарея; 9 — контрольная лампа; 10— стартер
Если во время проверки обнаружится, что при пуске двигателя стартер медленно проворачивает коленчатый вал, свет ламп накаливания тусклый, звук сигнала очень слабый, то это может означать, что аккумуляторная батарея разряжена или неисправна.
Неисправностями аккумуляторной батареи могут быть уменьшение ее емкости, саморазряд, а в отдельных случаях и полное прекращение действия отдельных элементов или аккумуляторной батареи в целом. Причинами уменьшения емкости могут быть сульфа-тация пластин или выкрашивание из них активной массы. Саморазряд может быть вызван утечкой увлажнением поверхности батареи или частично замыканием пластин внутри аккумуляторной батареи осадком выпавшей из пластин активной массы.
Полное прекращение действия отдельных элементов может наступить при отрыве блоков пластин от выводных штырей. Если такая неисправность возникла в пути, можно замкнуть между собой накоротко выводные штыри неисправного элемента. Устранять же вышеперечисленные неисправности аккумуляторной батареи можно только в условиях станций технического обслуживания.
Стартер медленно вращает коленчатый вал
Выявленные неисправности при этом необходи по возможности устранить. Так, при проверке мог быть чрезмерное окисление клемм проводов, подходящих к аккумуляторной батарее, и ненадежный электрический контакт с выводными штырями. Необходимо снять клеммы, очистить их и выводы аккумуляторной батареи наждачной бумагой (тонкий слой окислившегося металла можно снять ножом) от окислов и надежно стянуть болтами. Гайки клеммных наконечников проводов следует затягивать надежно, но без увеличенного усилия. Нельзя также ударять каким-либо предметом по клеммному наконечнику, чтобы снять его или надеть на клемму аккумуляторной батареи. Это может привести к образованию трещин в крышке элемента или в уплотнительной мастике и вызвать утечку электролита из аккумулятора.
Для проверки включателя зажигания следует отключить аккумуляторную батарею во избежание короткого замыкания и вынуть контактное устройство из включателя зажигания, сняв отверткой пружину (замочное кольцо). Неисправностями контактного устройства могут быть окисление и подгорание контактов, качание клемм или их замыкание между собой, оплавление пластмассового ротора, износ цилиндра. Подгоревшие контакты необходимо зачистить. Если при этом не будет достигнуто положительных результатов, то следует неисправное контактное устройство заменить новым.
Рис. 1. Включатель (замок) зажигания автомобиля ВАЗ : 1 — запорный стержень противоугонного устройства; 2 — корпус включателя зажигания; 3— контактное устройство; 4— пружина; 5— стопорная шайба; 6— шайба; 7— колодка; 8 пружина; 9 — цилиндр; 10 — ротор; 11 — текстолитовая шайба; 12—пружина; 13- валик; 14—выступ для соединения с цилиндром; 15— выступ для соединения с ротором; 16 — паз для соединения с втулкой противоугонного устройства
Можно временно для пуска двигателя переставить провода с клеммы включателя зажигания на одну из двух свободных клемм, тогда стартер заработает нормально. Временно это делается потому, что эти контакты могут отказать в работе, так как они не рассчитаны на такой большой ток, как контакты клеммы.
Рассмотрим еще такой случай. Например, при проверке контрольной лампой оказалось, что слабо поступает ток (или вообще не поступает) от клеммы включателя зажигания к тяговому реле стартера. Причиной этого являются повреждения и ненадежный электрический контакт соединяющей их цепи. Если проверкой будет установлено, что по ступление тока к клемме тягового реле стартера нормальное (контрольная лампа горит полным нака лом), а стартер вращает коленчатый вал двигателя с недостаточной частотой, значит неисправность в тяговом реле. Чтобы устранить неисправность тягового реле, необходимо снять стартер с автомобиля и осмотреть тяговое реле стартера. При свободном перемещении якоря тягового реле можно с уверенностью сказать, что неисправность в обмотке тягового реле: отсутствие надежного контакта или ее обрыв или подгорание диска. При этом необходимо наждачной шкуркой зачистить диск и устранить неисправность обмотки тягового реле или заменить ее новой на СТО .
Иногда стартер совсем не вращает коленчатый вал при исправной аккумуляторной батарее.
В этом случае следует осмотреть состояние наконечников проводов и выводов аккумуляторной батареи и при необходимости зачистить их и надежно затянуть.
При этой проверке необходимо обращать внимание, нет ли загрязнения коллектора и чрезмерного износа, а также загрязнения щеток стартера и, если надо, очистить подгоревший коллектор стеклянной шкуркой зернистостью 80—100 и продуть сжатым воздухом и протереть коллектор. Загрязненные щетки очистить, а изношенные заменить новыми. Затем проверить исправность включателя зажигания способом, рассмотренным ранее.
Обнаруженные неисправности следует устранить на СТО .
Если при включении стартера его якорь вращается с большой частотой, но шестерня не сцепляется с зубчатым венцом маховика, то нужно проверить и зачистить зубья венца маховика напильником или отрегулировать ход шестерни привода стартера в последовательности, указанной в инструкции завода-изготовителя. Наблюдаются также случаи, когда при полностью зацепленной с венцом маховика шестерне привода вращение вала стартера не передается маховику из-за пробуксовки муфты свободного хода. Пробуксовка муфты свободного хода может возникнуть в результате увеличенного износа шлицевой ведущей и ведомой обойм, роликов, шестерни, шлицевой втулки, толкателей, поломки пружин либо загрязнения муфты свободного хода. Обнаруженную загрязненную муфту следует промыть в бензине, опустив ее после промывки на 5 мин в моторное масло, а неисправные детали муфты заменить новыми.
Иногда стартер не выключается после пуска двигателя. Устранение этой неисправности надо начинать с проверки исправности (замка) включателя зажигания. Обнаруженное неисправное контактное устройство включателя зажигания заменить новым.
Затем следует убедиться, нет ли перекоса стартера, не возникло ли спекание контактов реле включения стартера. Перекос стартера необходимо устранить подтяжкой болтов крепления его корпуса к двигателю. Выявленное неисправное реле включения заменить новым или отремонтировать его на СТО .
Стартер может не выключаться после пуска двигателя из-за заедания привода муфты свободного хода на валу якоря, загрязнения шлицев и образования налета на поверхности вала от износа бронзовых подшипников втулки привода, а также в результате изгиба вала.
Привод стартера должен свободно, без заедании перемешаться по шлицам его вала и легко возвращаться в исходное положение под действием возвратной пружины. Якорь стартера не должен вращаться при повороте его шестерни привода в направлении рабочего движения.
Иногда при пуске двигателя не работает стартер, отсутствуют свет и звуковой сигнал. Это свидетельствует о неисправности на участке электрической цепи от стартера до аккумуляторной батареи включительно. Необходимо тщательно проверить чистоту и надежность соединений разъемов электрической цепи.
При выявлении плохого контакта следует зачистить его и надежно затянуть клеммы. Если контакты на всем участке цепи исправны, значит аккумуляторная батарея сильно разряжена: при включении фар свет в них становится тусклым.
Система пуска двигателя включает в себя аккумуляторную батарею, стартер, реле включения стартера и включателя стартера, являющегося частью включателя зажигания.
Стартер включает в себя четырехполюсный электродвигатель постоянного тока, механизмы привода и управления.
Электродвигатель состоит из корпуса с четырьмя полюсными сердечниками и обмоткой возбуждения, крышек, промежуточной опоры и якоря. Крышка имеет окна для доступа к щеткам. К крышке крепятся щеткодержателя, из которых (положительные) изолированы от массы. Металлографитовые щетки прижимаются к коллектору при помощи пружин. Крышка имеет фланец для крепления стартера к картеру маховика. Обе крышки крепятся к корпусу двумя стяжными болтами. Якорь состоит из вала, сердечника и коллектора и вращается в трех подшипниках скольжения, размещенных в крышках и промежуточной опоре. При прохождении тока по обмоткам полюсных сердечников возникает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем якоря, в результате чего обмотка якоря выталкивается из магнитного поля полюсных сердечников и якорь вращается.
Рис. 3. Схема системы пуска двигателя: 1— обмотка реле включения; 2—пружина; 3— сердечник; 4— реле включения старте-Ра; 5 — якорь реле включения; 6—контакты; 7— аккумуляторная батарея; 8—контактный диск; 9 — тяговое реле; 10 и 11 — удерживающая и втягивающая обмотки; 12—якорь; 13 — серьга; 14 — палец; 15 — рычаг; 16 — ось; 17 — муфта свободного хода; 18 — шестерня; 19 — зубчатый венец маховика; 20 — стартер; 21 — амперметр; 22 — включатель зажигания
Рис. 2. Стартер СТ230-А: а — детали стартера; б — механизм привода стартера; в — муфта свободного хода; г — работа муфты свободного хода; 1 — уплотнительное кольцо; 2 и 8 — крышки; 3 — стяжной болт; 4—корпус стартера; 5—промежуточная опора; 6 — стопорное кольцо; 7— упорная шайба; 9 — упорная втулка; 10—ось; 11 — рычаг привода; 12 — обмотка возбуждения; 13 — якорь; 14 — корпус тягового реле; 15 — щетка; 16 —щеткодержатель; 17 — пружина щетки; 15 — защитный колпак; 19 — крышка тягового реле; 20 — вал якоря; 21 — шестерня с ведомой обоймой муфты свободного хода; 22 — бронзовые втулки; 23 — кожух; 24 — ведущая обойма; 25 — ролик; 26 — буферная пружина; 27 — поводковая муфта; 28 — толкатель; 29 — пружина; 30 — зубчатый венец маховика
Механизм привода обеспечивает передачу крутящего момента от стартера к венцу маховика при пуске двигателя и отсоединение шестерни стартера от маховика после пуска двигателя. Механизм привода установлен на валу якоря и состоит из шестерни, муфты свободного хода, буферной пружины, поводковой муфты и рычага с эксцентриковой осью. Муфта обеспечивает передачу вращения только в одном направлении. При вращении якоря стартера ролики заклинивают ведущую и ведомую обоймы, и крутящий момент передается на зубчатый венец маховика. Когда двигатель начнет работать, венец маховика начнет вращаться с большей скоростью и ролики расклинят обоймы. Стартер СТ142-В двигателя ЗИЛ -645 имеет храповичный механизм свободного хода.
Механизм управления включает в себя включатель зажигания, реле включения стартера и тяговое реле. При включении стартера замыкаются клеммы AM и СТ включателя за-жигания и по обмотке реле включения течет ток. Сердечник магничивается и притягивает якорь, замыкая контакты, через которые ток идет к обмоткам тягового реле. Якорь тягового реле притягивается к сердечнику и при помощи рычага вводит шестерню стартера в зацепление с зубчатым венцом маховика. В конце хода якорь тягового реле при помощи контактного диска замыкает контакты К1 и рабочей цепи стартера, и якорь стартера начинает вращаться, обеспечивая пуск двигателя. При выключении стартера контакты размыкаются пружиной, и все детали привода возвращаются в исходное положение.
Стартер автомобиля
Для того чтобы двигатель начал работать самостоятельно, стартер должен сообщить его коленчатому валу определенную начальную (пусковую) частоту вращения. При этом стартер должен преодолевать момент сопротивления двигателя, являющийся суммой нескольких составляющих.
Прежде всего это момент сил трения, которое возникает между поверхностями сопряженных деталей двигателя и во вспомогательных механизмах, имеющих привод от коленчатого вала. Кроме того, в процессе разгона двигателя появляются инерционные силы, создаваемые движущимися деталями. Основную долю в моменте сил инерции составляет момент силы инерции маховика. Третьей составляющей момента сопротивления является момент, определяемый затратами энергии на расширение и сжатие заряда в цилиндрах двигателя.
Суммарный момент сопротивления зависит также от типа и мощности двигателя, а также от его теплового состояния. Так, с понижением температуры возрастает вязкость масла, смазывающего двигатель, что приводит к увеличению момента сил трения.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Двигатели более мощные и с большим числом цилиндров требуют применения стартера с большим крутящим моментом.
Момент сопротивления дизеля больше момента сопротивления карбюраторного двигателя. Это связано с тем, что степень сжатия у дизелей больше, чем у карбюраторных двигателей. Поэтому увеличивается момент сопротивления, который преодолевает стартер при сжатии воздуха в цилиндрах дизеля.
Пусковая частота вращения коленчатого вала также зависит от типа двигателя. У карбюраторных двигателей она должна обеспечить подачу топлива в карбюратор и необходимое разрежение во впусковом трубопроводе, при котором движение топливной смеси происходит без конденсации паров топлива. Эти требования выполняются при 40—60 об/мин.
У дизелей пусковая частота должна быть выше, так как в противном случае температура воздуха в конце такта сжатия не обеспечит самовоспламенение впрыскиваемого топлива. Кроме того, и давление впрыска топлива зависит от частоты вращения. У четырехтактных дизелей с непосредственным впрыском пусковая частота вращения должна быть 80—100 об/мин.
Таким образом, для надежного пуска двигателя стартер должен с определенной частотой вращать коленчатый вал, для чего необходим определенный крутящий момент.
Стартер современного автомобиля (рис. 1) состоит из электродвигателя постоянного тока, механизмов привода и управления. Конструкция электродвигателей почти одинакова у всех стартеров. Они изготовляются четырехполюсными. Наиболее часто применяются электродвигатели последовательного возбуждения. Именно при последовательном возбуждении обеспечивается характеристика электродвигателя, наиболее благоприятная для обеспечения пуска. Недостатком этих двигателей является значительная частота вращения якоря в режиме холостого хода. При этом возрастают центробежные силы, действующие на якорь,
и может произойти его разрушение (разнос). Для уменьшения частоты вращения в режиме холостого хода применяются электродвигатели смешанного возбуждения, имеющие еще и параллельную обмотку возбуждения.
Передача крутящего момента от стартера к коленчатому валу осуществляется посредством зубчатой передачи — шестерни, входящей в зацепление с зубчатым венцом маховика. Для увеличения крутящего момента на коленчатом валу применяется понижающая передача с передаточным отношением 10—15. Кроме того, быстроходный двигатель стартера имеет меньшие габариты.
Шестерня стартера должна находиться в зацеплении с зубчатым венцом только во время пуска двигателя. Для удовлетворения этого требования шестерня снабжена внутренними, а вал электродвигателя внешними шлицами, которые допускают осевое перемещение шестерни по валу для сцепления и расцепления ее с зубчатым венцом маховика. Перемещение шестерни в современных стартерах осуществляется электромагнитным реле, подвижный сердечник (якорь) которого через рычаг передает на шестерню осевое усилие. Работой электромагнитного реле управляет водитель посредством выключателя.
После пуска частота вращения коленчатого вала достигает 1000 об/мин. Если при этом вращение будет передаваться через шестерню обратно на якорь стартера, его частота вращения повысится до 10—15 тыс. об/мин. Даже при кратковременном увеличении частоты вращения якоря до такого значения (если водитель своевременно не отключит стартер) возможен разнос якоря. Поэтому для предохранения якоря стартера от разноса усилие от вала якоря к шестерне привода у большинства стартеров передается через муфту свободного хода. Муфта обеспечивает передачу крутящего момента только в одном направлении — от вала якоря к маховику. В современных стартерах применяются роликовые и храповые муфты свободного хода.
Работает стартер следующим образом. При замыкании контактов выключателя по обмотке электромагнита от аккумуляторной батареи протекает ток и якорь электромагнита втягивается. Под действием якоря соединенный с ним рычаг, преодолевая усилие пружины, перемещает шестерню. Одновременно якорь перемещает контактный диск, который в момент ввода шестерни в зацепление с венцом маховика замыкает контакты. Через замкнутые контакты аккумуляторная батарея начинает питать электродвигатель и его якорь начинает вращаться. После пуска двигателя водитель выключателем разрывает цепь обмотки, под действием пружины размыкаются контакты, и шестерня возвращается в исходное положение.
Когда не работает стартер или работает с перебоями, то запуск двигателя весьма проблематичен, а порой и невозможен. Но прежде чем приступать к поискам причин, почему стартер не крутит нужно помнить, что данный узел работает в паре с другими системами автомобиля в общей пуско-зарядной цепи (АКБ-механизм управления запуском-стартер). Поэтому могут быть как механические, так и электрические поломки, имеющие свои отличительные черты. Каждая из причин неисправности определяется по характерным симптомам или в результате проверки.
Принцип работы стартера и его устройство
Стартер – это электромеханическое устройство, которое обеспечивает запуск двигателя, создавая первичный крутящий момент коленчатого вала с необходимыми оборотами, чтобы образовалась степень сжатия, для воспламенения горючей смеси.
Если по электрической части все в порядке и цепь без повреждений, то стоит демонтировать запчасть для разборки и детального осмотра с целью выявления дефектов. Но прежде чем это делать, нужно изучить устройство и принцип действия автомобильного стартера.
Устройство стартера автомобиля: 1. передняя крышка; 2. бендикс; 3. редуктор; 4. якорь; 5. корпус статора в сборе; 6. вилка; 7. втягивающее реле; 8. щеточный узел; 9. щетки; 10. задняя крышка стартера автомобиля.
При повороте ключа и запуске двигателя, происходят такие процессы:
Принцип работы стартера
- Замыкаются контакты замка и через реле стартера, идет питание на обмотки (тяговую и удерживающую) втягивающего реле.
- Магнитное поле в обмотках с усилием втягивает якорь вовнутрь корпуса (сжимая возвратную пружину).
- Затем начинает толкать шток с контактной пластиной, которая и замыкает контакты втягивающего реле вследствие чего, мотор стартера начинает вращаться. А одновременно с этим вилкой от якоря выдвигается вперед бендикс, приводя свою шестерню в зацепление с маховиком двигателя. Что впоследствии и приводит к запуску.
- В тот момент, когда маховик начинает вращаться быстрее, нежели шестерня бендикса, обгонная муфта предотвращает передачу крутящего момента и бендикс, рычагом отводится назад, благодаря возвратной пружине возвращается в свое положение.
Ключ в замке зажигания возвращается в первоначальное положение и напряжение на управляющей клемме исчезает. Исходя из рассмотренной схемы, можно делать предположения о возможных неполадках на соответствующих этапах.
Электрические причины неисправности
Когда стартер не крутит двигатель или же крутит медленно, с недостаточной мощностью для запуска, то в первую очередь стоит проверить электрическую цепь, начиная от аккумулятора:
На эти неисправности стоит обратить внимание, когда ключ повернут в замке зажигания, но не срабатывает втягивающее, не вращается якорь. Если произошел обрыв обмотки тягового реле, а также замыкание между витками или замкнуло на массу.
О проблемах стартера по электрической части будет говорить также при медленном прокручивании маховика.
И когда видимых причин нет, стоит демонтировать деталь для осмотра, ведь возможно подгорел коллектор или замкнули его пластины. Хотя, из возможных причин основной остается одна — износились или же подвисли щетки.
Так как типичные неисправности стартера это:
- Неплотно прилегающие к коллектору щетки;
- Тяговое реле выходит из строя;
- Изнашивается коллектор якоря.
Иногда, может сгореть втягивающее реле на стартер. Есть 3 причины почему это случается:
- разрушение материалов реле;
- подгорают контактные пластины (в простонародье — пятаки);
- сгорает обмотка.
Часто подобные проблемы возникают при попадании воды в корпус. Поэтому придется разбирать втягивающее и проверять состояние контактных пластин и впоследствии обмотки. Однако чаще всего проблема с реле решается его заменой.
Механические неисправности
О наличии, каких либо механических неисправностей можно говорить если стартер работает, но двигатель не запускается, так как не вращается коленвал.
Детали, подлежащие проверке:
- рычаг обгонной муфты,
- кольцо муфты,
- буферная пружина,
- венец маховика.
Одна из причин, почему стартер не вращает коленвал
При крутящемся стартере запуск двигателя может не происходить если:
- пробуксовывает муфта;
- вышел из строя рычаг отключения или он соскочил из оси;
- износилось поводковое кольцо муфты или буферная пружина не справляется со своей задачей.
Когда же при запуске издается скрежет, то такие симптомы могут указывать на износ зубьев венца маховика. В таком случае стоит проверить регулировку хода шестерни и состояние буферной пружины.
Если же вы услышали нетипичный шум при работе стартера, то стоит его осмотреть с ямы и подкапотного пространства, так как возможно возникла одна из таких механических неисправностей стартера:
- износились втулки подшипников, а также шейки на валу якоря;
- ослабли крепящие болты стартера;
- повредились зубья;
- внутри стартера крепления полюса ослабло, вследствие чего якорь начал его задевать.
Подгоревшие пятаки — характерная причина по которой машину не удается завести по утрам. Так как довольно часто если пятаки подгорели, то на холодном двигателе стартер не крутит. Если его снять и проверить по отдельности втягивающее реле, то все может работать, а после установки на место продолжает щелкать и не работает. Способ устранения выглядит следующим путем:
- распаять контакты втягивающего;
- при помощи отвертки развальцевать и вскрыть корпус;
- почистить пятаки;
- на штоке широкую пластину повернуть и установить обратной стороной.
Но кроме того что проблемы со стартером могут возникнуть на этапе запуска, они также случаются и после его пуска. Такая типичная ситуация когда стартер не отключился, а продолжает крутить. И виной такой проблеме стартера может быть:
- Заевший рычаг привода или привод на валу якоря.
- Заело тяговое реле.
- Слиплись контакты на тяговом реле.
- Износилась обратная пружина выключателя зажигания или пружина муфты свободного хода.
В таком случае необходимо быстро отключить клемму стартера или клемму реле стартера и приняться к поиску причины неисправности стартера.
А если вы пока не столкнулись с вышерассмотренными поломками, но при запуске двигателя все же стартер стал вести себя необычно, то стоит присмотреться к симптомам, по которым можно определить скорый выход из строя:
Неисправность стартера крылась в щеточном узле
- Стартер начинает крутить лишь после нескольких попыток включения ключа. Такой симптом говорит о подгорании контактов на втягивающем.
- После пуска начал с опозданием выходит из зацепления. Появился износ на зубцах в шестерне бендикса либо венца маховика.
- Стартер начал вращение с большим трудом, хотя аккумулятор заряжен. Такое срабатывание скорее всего указывает что износились щетки или же появилась выработка подшипника.
Как определить неисправность стартера
Быстро определить неисправность работы стартера можно по характерным симптомам. В таблице ниже представлены самые основные из них и указаны возможные причины поломок.
| Симптом | Неисправность | Причина |
|---|---|---|
| Стартер прокручивается | Вышел из строя планетарный механизм | Внутрь попала вода и вымыла пластичную смазку. В итоге износились втулки и зубцы планетарной шестерни. Неправильная регулировка топливной аппаратуры дизельного двигателя может привести к обратному удару венца по приводной шестерне бендикса |
| Вышел из строя бендикс | Просели пружины бендикса | |
| Стартер щелкает | На корпусе пропала масса | Окисление или обрыв массового провода |
| Не хватает пускового тока для работы стартера | АКБ разряжен или его замкнуло | |
| Износились щетки | Естественный механический износ, нужна замена щеток | |
| Вышло из строя втягивающее реле | Перегорела обмотка либо контактные пластины | |
| Вышел из строя якорь | Ламины ротора износились, произошло замыкание на массу якоря | |
| Стартер крутит тяжело | Износились втулки ротора | Попала вода, вымылась пластичная смазка |
| Замкнул на массу щеточный узел | Попала вода, износ щеточного узла | |
| Замкнула на массу обмотка статора | Попала вода, разрушилась изоляция обмотки статора | |
| Замыкание обмотки якоря | Попала вода, повреждена изоляция обмотки якоря | |
| При запуске стартера слышен металлический скрежет | Втулка бендикса износилась | Попала вода, в результате вымылась пластичная смазка либо произошел естественный износ детали |
| Образовались задиры на венце маховика | ||
| Втулка на валу свободного хода бендикса износилась | ||
| Стартер на холодную работает, а на горячую щелкает | Неисправность втягивающего реле | Залип сердечник втягивающего реле |
| Пружины в щеточном узле просели | Пружины нагрелись по причине долгого использования и перегрева стартера | |
| Износились втулки | Вымылась пластичная смазка | |
| Уменьшилась площадь контакта пластин (пятаков) | Подгорание пятаков | |
| Пропадает минус на щеточном узле | Окислились контакты и при нагревании ток перестает к ним поступать |
Ресурс работы стартера около 70-200 тыс. км и чтобы он служил вашему автомобилю максимально долгое время, периодически нужно проводить некоторые профилактические работы.
Когда необходимо максимально правильно произвести проверку стартера и последующий его ремонт, рекомендуется изучить технические характеристики конкретной модели. Основными из них есть: номинальное напряжение и его мощность, потребляемый ток и возникающий крутящий момент, а также частота вращения вала.
Часто задаваемые вопросы по неисправностям стартера
Какие могут быть неисправности стартера?
Неисправности могут быть электрического и механического характера. Электрические причины в основном касаются разряженного аккумулятора, проблем с проводкой, плохо закрепленных или окислившихся клемм. А вот механических, самых частых, бывает 5 таких:
— стерлись щетки;
— обгорели пятаки;
— износились втулки;
— обрыв обмоток якоря или статора;
— муфта свободного хода пробуксовывает;
— заел привод винтовой нарезки вала якоря.
Как узнать, что пора менять стартер?
Стартер, в целом, поддается ремонту, но его следует менять на новый если ремонт проводился уже не раз, и у него повторно появились следующие симптомы:
— повернув ключ, якорь стартера крутит, а коленвал не вращается;
— после того как двигатель завелся, стартер продолжает работать;
— во время старта слышен громкий скрежет;
— при повторных попытках завестись, стартер “крехтит”, свистит и может даже хрустеть;
— стартер не срабатывает или только щелкает и слышен отчетливый запах гари (сгорела обмотка).
Что может быть если не крутит стартер?
В первую очередь причина может заключаться в аккумуляторе или нарушении качества контакта. Так самыми частыми причинами бывают:
— слабый заряд;
— окисление клемм акб;
— ухудшился/ослабился контакт на стартере;
— замыкание в обмотке стартера;
— не работает втягивающее.
Стерлись щетки стартера – симптомы
Понять, что щетки стерлись можно по основному признаку – стартер срабатывает не с первой попытки (слышны щелкания, а стартер не крутится, но после 5-10 попыток он таки может прокрутится). Иногда приходится даже несколько раз постучать по корпусу стартера, чтобы “разбудить” его. Но с этим нужно быть аккуратным, поскольку в статоре может стоять не обмотка возбуждения, а магниты — при таком постукивании можно отколоть полюсные магниты.
Также когда щетки стерлись, может быть слышен небольшой стук или треск. Износ проявляется также характерным запахом гари и щелчками втягивающего реле, но стартер при этом не запускается.
Как определить износ втулок стартера?
Появились следы задевания якоря за обмотку статора (появится отчетливое пятно контакта), – втулки стартера износились и их пора менять. Если втулки не поменять вовремя, стартер начнет греться и в итоге бакелит (им обрабатывают провода обмотки) расплавится. Результат – межвитковое, затем короткое замыкание и сгорание обмотки.
Почему стартер то крутит то не крутит?
Если стартер крутит через раз – причина может быть в реле (при этом слышны щелчки). Проверить этот вариант можно замкнув стартер напрямую. Начал крутить – проблема в реле или в проводке, которая подходит к нему либо в замке зажигания. Также стартер может то крутить, то нет, если стерлись щетки.
Дополнительные материалы по теме:
Автомеханик с 20-летним стажем работы по ремонту и обслуживанию автомобилей разных марок. Основное направление: диагностика и механика.
Читайте также: