Что такое механическая характеристика стартера

Обновлено: 24.01.2025

С каждым годом мы наблюдаем быстрое развитие технологий и механизмов в автомобильной сфере. Так как к деталям требуются все большие требования. Например, тот же автомобильный стартер, все знают о его огромной важности в работе автомобиля. Так как при его неисправности, возможности привести автомобиль в движение невозможно. Вследствие этого, большинство автолюбителей окружают его дополнительным вниманием.

Основные функции

Ни для кого не секрет, что двигатель внутреннего сгорания вырабатывает необходимую энергию для движения автомобиля с помощью оборотов коленвала. Аналогично от этой энергии функционирует все электрооборудование автомобиля. Когда авто не находится в движении, двигатель не может выдать крутящий момент, а также генерировать электрическую энергию. Из-за вот такого «недостатка» его приходится крутить, и прекрасно с этой задачей справляется специальный электродвигатель в союзе с аккумулятором.

Устройство стартера

Большое количество стартеров аналогичны между собой и всегда имеют штатные компоненты. Разница может был, но лишь несущественная. Такое несоответствие чаще всего можно заметить в системе, служащей для автоматические отсоединения шестеренок. Она нужна для того, чтобы предотвратить запуск двигателя на включенной передаче в те моменты, когда автомобиль движется.

Основные компоненты и их назначение:

Электромотор . Служит для того, чтобы устройство начало свое движение; Втягивающее реле — предназначена для непосредственной передачи тока от замка зажигания к электродвигателю стартера. Также выполняет довольно важную задачу – выталкивает обгонную муфту;
Бендикс . Служит для отлаженной передачи момента вращения с электромотора на коленвал с помощью маховика;
Коммутирующие устройства . Подключение стартера к электросети происходит при участии плюсовой клеммы аккумулятора - это толстый кабель. А вот блок зажигания проходит уже через тонкий провод. Заземление осуществляется через контакт с двигателем, но не напрямую с заземлением. Знание этих вещей поможет вам лучше сориентироваться в том, где что находится.

Когда вы поворачиваете ключ зажигание, то электричество от аккумулятора начинает проходить на обмотку втягивающего реле . Благодаря якорю втягивающего реле бендикса имеется возможность осуществлять движение. Он соприкасается с маховиком и это приводит к замыканию контакта на электромоторе. Мотор начинает свою работу, вращает бендикс, и он же за счет сцепления с маховиком вращает коленвал.

Когда двигатель приведен в действие и коленвал движется быстрее мотора стартера, бендикс разрывает свое соединение с маховиком и становится в свое исходное положение. Это происходит с помощью возвратной пружины . По истечении процесса водитель может повернуть ключ влево – выключить стартер, поскольку ток на него поступать уже не будет.

Виды стартеров

Автомобильные стартеры отличаются друг от друга конструктивно. А именно:

Безредукторный стартер имеет самую обычную конструкцию, в которой бендикс располагается прямо на валу якоря. В большинстве случаев такой стартер можно увидеть на маломощных бензиновых двигателях. Вследствие очень простой конструкции такие стартеры ремонтопригодны. В них невелико значение времени срабатывание (соединение бендикса и маховика происходит очень быстро). Соответственно, он не тяжелый и не дорогой. Но у такого механизма не могут быть одни плюсы. Значимым минусом безредкуторного стартера является малый показатель мощности . Из-за этого он не непригоден для запуска высокомощных двигателей. Также он чувствителен к холоду;
Редукторный стартер . Тут же вал якоря соединяется с бендиксом с помощью планетарного редуктора. Внедрение редуктора в стартер позволило увеличить мощность и пусковой момент, при этом стартер ничуть не изменился в размерах. А по весу где-то в два раза легче безредукторного . Его характерным плюсом является то, что даже при аккумуляторе с неполным зарядом, обеспечит запуск двигателя. Вот такой стартер способен заводить мощные дизельные, бензиновые двигатели не только в легковых автомобилях. А также в грузовых и на спецтехнике. Главный недостаток — это дополнительный узел, в нем могут возникать дополнительные неисправности.

Технические характеристики

Как и каждой детали в электрооборудовании автомобиля, характеристики стартера четко подогнаны под характеристики смежных узлов . Все эти соответствия описаны в руководствах от автоконцернов. Резюмируем те, что касаются стартером:

Напряжения . Напряжение питания должно находиться в соответствии с номинальным напряжением для аккумулятора. У легкового автомобиля этот показатель равен 12 вольт;
Мощность . Мощность – определение максимального усилия, которого достигает стартер для прокручивания коленвала. Может варьироваться от 0,7 до 8 кВт;
Потребляемый ток . Так называются энергозатраты стартера. Когда автомобиль не движется, но двигатель работает на холостом ходу, определить потребляемый ток не составит проблем;
Момент сопротивления проворачиванию . Это показатель, который скорее описывает двигатель, нежели сам стартер. А именно, это та сила, без приложения которой невозможно вращение осуществить вращение коленвала. Через значение моменты инженеры можно рассчитать мощность и потребляемый ток;
Направление вращения . Обращайте на это внимание при выборе стартера с асимметричным креплением;
Количество зубцов у шестерни бендикса ;
Дополнительные параметры . К ним относят тип крепления, тип используемых разъемов, количество отверстий и т.д.

Поломки и их причины

Неисправности стартера могут возникнуть по абсолютно разным причинам. Начиная от банального механического износа деталей, с которым со временем столкнется любая техника, до человеческого фактора. К тому же поломки в стартере работают по эффекту домино – одна неисправность провоцирует возникновения второй, чаще всего более серьезной. Но не все так плохо, ведь стартер можно отремонтировать. Поскольку устройство разборное, непригодный узел в нем можно заменить на новый. Чаще всего люди сталкиваются с поломками таких компонентов:

Тяговое реле ;
Щеточный узел ;
Коллектор якоря .

Виновниками являются не только неправильная эксплуатация и действие времени. На стартер оказывает влияние, аккумулятор, маховик коленвала, проводка, заземление, замок зажигания – коротко говоря, вся система, отвечающая за запуск двигателя.

Втулки вала быстрее всех подвергаются механическому износу . Из-за этого начинается биение вала во время вращение. От этого очень быстро приходит в непригодность коллектор якоря, редуктор, а также зубцы маховика.

Иные неприятности со стартером и причины их возникновения:

Стартер отказывается работать, когда вы поворачиваете ключ зажигания. Основных причин может быть две: замыкание обмотки тягового реле и заклинивание якоря втягивающего реле. В обоих случаях реле меняется на новое или подвергается ремонту;
Отсутствие тока от аккумулятора. Тут уже много причин начиная от банально разряженного аккумулятора до проблем с проводкой или клеммами. Вполне возможно, что и замок зажигания неисправен;
Стартер вроде издает звуки работы, но коленвал не прокручивается. Вероятнее всего, причина неисправности в уже ненадлежащем состоянии шестерен бендикса, редуктора или маховика коленвала. Или же нерабочая обгонная муфта. Она обеспечивает отсоединение бендикса от маховика после того, как двигатель начал свою работу;
Стартер выполняет свою работу не так быстро, из-за чего коленвал крутится медленно. Механический износ щеток, а из-за этого плохой контакт с коллектором, замыкание или пригорание в коллекторе, замыкание в обмотках якоря, разрывы обмотки – все это может быть причинами данной проблемы. Но также недостаточная мощность является результатом низкого заряда аккумулятора или окисления клемм;
Нехарактерные звуки (скрип) во время работы стартера. С вероятностью 99% звуки вызваны изношенными шестернями;
Стартер продолжает свою работу даже после пуска двигателя. Скорее всего, это поломка возвратной пружины или неисправность тягового реле. Стоит также проверить замок зажигания.

Порой бывает сложно с высокой точностью определить причину неисправности. Она может проявлять себя на нерегулярной основе : сначала стартер скрипит изредка, а потом чаще. Так что если вы заподозрили малейшую неисправность или вам просто не нравится работа устройства, обращайтесь на СТО, где вам проведут диагностику и в случае нужды осуществят ремонт.

По какой причине сгорает стартер

Зимой вероятность сжечь свой стартер намного выше, чем в другие времена года. Связано это напрямую с температурой окружающей среды. Запустить двигатель зимой сложнее, чем летом. Следовательно, в холодные периоды нагрузка на стартер будет максимальной. Неопытные водители по неаккуратности запросто могут сжечь свой стартер.

Есть ряд причин, по которым зимний период является самым неблагоприятным для автомобильного стартера:

Аккумулятор не держит заряд ;
Моторное масло густеет ;
Тяжелее запустить двигатель .

Стартеру и аккумулятора придется выполнять работу, на которую они могут быть не рассчитаны . При попытке запустить двигатель на стартер подается достаточно большой ток, и если работа в таком режиме будет продолжительной, контакты и электрические обмотки начнут быстро перегреваться. Длительная работа в этом режиме гарантированно заканчивается перегоранием компонентов.

Еще одна проблема относится только к дизельным двигателям . В дизтопливо часто добавляют специальные присадки. Иногда они провоцируют детонацию топлива в цилиндрах, из-за чего маховик коленвала делает быстрый рывок, который ломает стартер.

Чтобы никогда не столкнуться с вышеперечисленными проблемами, нужно запомнить одну вещь: непрерывная работа стартера свыше 8-16 секунд категорически запрещена. После такой жесткой эксплуатации стартеру потребуется время для охлаждения (около минуты, иногда больше). При некорректно работающем аккумуляторе и в случае окисления контактов вероятность сжечь стартер возрастает в разы. Так что во время сильных морозов уделяйте больше внимания всем электромеханизмам и стартеру в частности.

Ремонтируется ли устройство

Мы уже разобрались с тем, что стартер – это довольно сложный механизм, состоящий из нескольких компонентов. Его можно отремонтировать в случае локализированной поломки, т.е. выхода из строя одного из блоков. Приобрести и заменить бендикс или втягивающее реле выйдет намного дешевле, нежели покупать устройство в сборе. Ремонт будет хорошей идеей лишь в том случае, когда он проводится сразу после возникновения проблем.

Вот пример: втулка со временем подвергается механическому износу. Приобрести ремкомплект и произвести замену расходников просто и недорого. Но если это не сделать своевременно, то придется покупать полностью новый стартер, так как успеют износиться смежные узлы. Никак не избежать полной замены сгоревшего стартера, но как уменьшить вероятность подобного исхода мы уже рассказали. Ресурса у стартера как такового нет, все зависит от условий его эксплуатации.

Рекомендуем автолюбителям не давать на стартеру нагрузки и на регулярной основе проводить его осмотр.

Правила подбора и выбор бренда

Стартер надо выбрать так, чтобы его характеристики соответствовали мощности двигателя и параметрам аккумулятора. Так вы будете уверены в том, что двигатель запустится без осечек. Первый вариант : искать запчасть по параметрам вашего автомобиля. Второй : искать по VIN-коду .

Если же возникло желание установить неродные компоненты, выбирайте стартер в соответствии с характеристиками, которые покажут наилучшую производительность в заданных условиях работы.

Глядя на сравнительно небольшую стоимость стартера, пытаться сэкономить на нем довольно глупая затея. И самый лучший вариант при покупке – обращать внимание лишь на оригинал и забыть о существовании недорогих аналогах.

Лидерами продаж автомобильных стартеров в странах Европы являются немецкий производитель Bosch и французский VALEO . Они производят стартеры не только для рынка автозапчастей, но также поставляют их автоконцернам напрямую. А это говорит нам о том, что производители транспорта этим брендам доверяют.

Из бюджетных вариантов можно посоветовать польский Lauber и JP Group из Дании. Их популярность обусловлена приятной ценой и хорошим качеством за свои деньги.

Вывод

Из всего вышесказанного можно легко понять, что стартер далеко немаловажная деталь автомобиля, которая требует к себе пристального внимания. В устройстве стартера нет ничего сложного, но это и является его неотъемлемым плюсом. Так как стартер делится на несколько компонентов, можно говорить о его ремонтопригодности . Поломки стартера могут возникнуть абсолютно по разным причинам, но в основном их две:

Механический износ в следствии истечении времени ;
Отсутствие должного внимания к детали .

Так что не забывайте о своевременном ТО. Если вы заподозрили неисправность стартера, осмотр нужно проводить обязательно. При покупке нового стартера не экономьте деньги. Лучше купить оригинальную и надежную деталь, которая будет служить дольше недорого фальсификата. Это экономия на перспективу. Сделать это довольно просто: подбирайте стартер в соответствии с характеристиками вашего авто, отдавая предпочтения продукции указанных выше фирм.

С другими новостями автомира можно ознакомиться здесь .

Если Вам понравилась публикация, поделитесь новостью в социальных сетях и подписывайтесь на канал .

Свойства электродвигателей оценивают по рабочим и механическим характеристикам. Рабочие характеристики - совокупность зависимостей напряжения на выводах стартера U_ct; полезной мощности Р₂; полезного момента на валу стартера М₂; частоты вращения n; угловой скорости w; КПД n от тока якоря Iя. Эти характеристики строятся на одном графике. Механические характеристики - n =f(М₂);

Скоростная, моментная и механическая характеристики зависят от магнитного потока и его изменения с изменением режима работы электродвигателя, то есть от способа возбуждения электродвигателя.

Магнитный поток в рабочем воздушном зазоре зависит от МДС на пару полюсов, т.е. от силы тока возбуждения I_В и числа витков в обмотке возбуждения.

26. Особенности конструкции и преимущества стартеров с постоянными магнитами и встроенным редуктором

При использовании постоянных магнитов исключается сопротивление обмотки возбуждения, которое составляет 0.3..0.5 суммарного сопротивления стартера. Как выше отмечалось мощность стартера определяется величиной суммарного сопротивления всех элементов цепи пусковой системы. Исключение обмотки возбуждения позволяет применить АКБ с большим внутренним сопротивлением и соответственно меньшей емкости при сохранении той же мощности. В результате можно сделать вывод, что применение постоянных магнитов в стартере позволяет снизить потребную емкость аккумуляторной батареи.

Еще одним положительным свойством стартеров с постоянными магнитами является меньшее проявление действия реакции якоря. Как выше отмечалось за счет анизотропных свойств магнита поток реакции якоря замыкается через корпус и поэтому получается значительно меньшим по величине по сравнению с аналогичной конструкцией с электромагнитным возбуждением. В стартерах с постоянными магнитами этот поток может быть еще больше ослаблен за счет выполнения прорезей вдоль корпуса по центру магнита, что еще больше увеличит магнитное сопротивление потоку поперечной реакции якоря. Уменьшение потока реакции якоря благотворно сказывается на коммутации.

Преимуществом стартеров с редуктором является возможность сделать электродвигатель стартера более высокооборотным, а следовательно и меньших габаритов, чем стартер той же мощности без редуктора. При этом резко снижается расход дефицитной и дорогостоящей меди. Еще большая экономия меди возможна благодаря применению постоянных магнитов вместо обмоток возбуждения.

Повышение быстроходности электродвигателя и применение редуктора требует для обеспечения надежной работы стартера:

· более высокого уровня технологии изготовления деталей стартера;

· применения новых конструктивных решений в конструкции стартера;

· применения новых материалов и новых технологий их получения.

Все это делает изготовление узлов стартера более дорогостоящим. Однако, затраты на производства окупаются за счет снижения металлоемкости и улучшения эксплуатационных качеств стартера. Стартер меньших габаритов и меньшей массы более удобен при компоновке его на ДВС. Решение задач связанных с производством стартеров с редуктором требует больших капитальных затрат, но несмотря на это производство стартеров со встроенным редуктором экономически выгодно.

Анализ конструкции и технологии стартеров с редукторами показывают, что для зарубежных фирм, решивших указанные выше конструкторские, материаловедческие и технологические проблемы, их производство не только дает экономию металла, но и является более выгодным, чем современное производство стартеров классической конструкции.

При одинаковой мощности масса стартера со встроенным редуктором на 25 40 % ниже массы стартера классической конструкции.

Стартеры с редуктором использовались на автомобиле уже давно, но до последнего времени встречались очень редко. Повышение мощностей двигателей, устанавливаемых на автомобилях, требовало использовать более мощные стартеры, а повышение компактности ДВС требует и более компактные стартеры. Дополнительно возникли проблемы с материальными ресурсами, в частности дефицит меди. В то же время возросший уровень технологии производства сделал возможным реализовать в массовом производстве конструкции стартеров с редукторами. Все эти причины привели к широкому использованию в настоящее время стартеров с редуктором.

Передаточное отношение редуктора, как правило, лежит в пределах 2,5. 4, в среднем 3,3.

Для стартеров с возбуждением от постоянных магнитов передаточное отношение выполняют более высоким (5 – 6).

В ряде случаев применение встроенного в стартер редуктора позволяет применить приводную шестерню с увеличенным числом зубьев до z=12, против обычного для стартеров без редуктора z =9. 10. Это улучшает условия зацепления шестерни стартера с зубчатым венцом маховика ДВС за счет увеличения степени перекрытия передачи и, в некоторой степени, КПД этой передачи.

Основные схемы редукторов стартера

Разработаны и серийно выпускаются стартеры с редукторами следующих типов:

Тип I цилиндрический редуктор с внешним зацеплением;

Тип II цилиндрический редуктор с внутренним зацеплением;

Тип III планетарный редуктор;

Тип IV Цилиндрический редуктор с паразитной шестерней.

Все редукторы этих типов выполняются одноступенчатыми, с прямозубыми шестернями. Схематическое изображение редукторов различных типов и их кинематические схемы показано на Рис. Помимо этого встречаются конструкции стартеров с двухступенчатыми редукторами.

За счет большого смещения шестерен стартер с редуктором типа I имеет значительный поперечный габарит, который возрастает с увеличением передаточного отношения. Преимуществом редуктора такого типа является технологичность изготовления его шестерен.

К недостаткам относится:

· значительное увеличение поперечного габарита по сравнению со стартерами без редуктора;

· радиальная нагрузка на якорь стартерного электродвигателя, что требует обязательного применения подшипников качения.

Стартер с редуктором типа II цилиндрический с внутренним зацеплением имеет несколько меньший поперечный габарит, чем стартер с редуктором типа I. Редуктор типа II несколько сложнее в изготовлении за счет наличия шестерни с внутренним зубом.

Стартер с планетарным редуктором (тип III) не имеет смещения оси корпуса относительно крышки со стороны привода, что позволяет наиболее просто компоновать стартер на двигателе и исключает сложности в его применении взамен стартеров без редуктора.

Внешне стартер с планетарным редуктором практически идентичен стартеру без редуктора. Габариты и масса стартера с планетарным редуктором значительно меньше стартеров без редуктора при тех же характеристиках. Планетарный редуктор имеет более высокий коэффициент полезного действия, чем редукторы типа I и II. Кроме того, он значительно снижает радиальные нагрузки на вал якоря стартерного электродвигателя, что улучшает условия работы подшипников якоря и дает возможность применить для вала подшипники скольжения. Технологически этот редуктор несколько сложнее редукторов типа I и II, однако, его сборка несколько проще по сравнению с ними за счет соосности основных деталей стартера. Коронная шестерня выполняется как правило из пластмассы.

Стартеры в редуктором типа IV цилиндрический с паразитной шестерней имеют продольный габарит близкий к габариту стартера без редуктора. Это достигается тем, что реле стартера расположено соосно приводной шестерне. КПД редуктора несколько ниже, чем у редукторов типа I и II. Отличительной особенностью редуктора является применение паразитной шестерни, расположенной между ведущей шестерней, закрепленной на наружной обойме роликовой муфты свободного хода. Все шестерни выполняются прямозубыми, с наружными зубьями. Паразитная шестерня установлена на роликовом подшипнике на оси, закрепленной в корпусе редуктора, в котором также размещен привод.

Типовая конструкции планетарного редуктора.

Основной конструктивной особенностью стартеров является их компоновка, отличающаяся от классической конструкции соосным расположением привода тягового реле стартера. При этом оси стартерного электродвигателя и привода не совпадают. Кинематически вал стартерного электродвигателя связан с выходным валом стартера посредством цилиндрического прямозубого редуктора с внешним зацеплением. По компоновочной необходимости в редуктор введена промежуточная паразитная шестерня. Ведущая шестерня редуктора выполнена заодно целое с валом стартерного электродвигателя. Ведомая шестерня расположена на приводе и выполнена заодно целое с наружной обоймой муфты свободного хода. Промежуточная шестерня вращается на роликовом подшипнике состоящем из пяти роликов установленных в пластмассовом сепараторе. Ось промежуточной шестерни запрессована в крышку редуктора.

С целью повышения компактности, ось промежуточной шестерни не лежит в плоскости осей электродвигателя и привода.

Ведущая шестерня редуктора съемная, соединяется с валом электродвигателя с помощью прямых накатных шлицев.

Подавляющие большинство современных стартеров с редуктором, разработанных и выпускаемых или подготавливаемых к выпуску зарубежными фирмами, имеют ПЛАНЕТАРНЫЙ РЕДУКТОР, что может быть объяснено хорошими компоновочными свойствами и достаточной надежностью и долговечностью стартеров с таким типом редуктора.

Рабочими называют совокупность характеристик стартерных электродвигателей, определяющих их функциональные возможности, включая возможность и целесообразность применения их для систем пуска конкретных автотракторных двигателей. К числу таких характеристик относят зависимости напряжения, мощности, частоты вращения, момента и КПД электродвигателей от тока якоря и зависимость частоты вращения от момента сопротивления на валу электродвигателя.

Характер взаимосвязи между перечисленными электромеханическими параметрами электродвигателей и их численные значения зависят от способа создания в электродвигателях поля возбуждения (введёнными в цепь якоря последовательными обмотками возбуждения, параллельными обмотками возбуждении, совместным действием обеих этих обмоток, постоянными магнитами) и от всех тех факторов, которые определяют потери в электрических машинах (в меди, стали, механические и другие). Не менее значительное влияние на рабочие характеристики стартерных электродвигателей, во многом определяющее их отличие от рабочих характеристик электродвигателей постояниого тока общепромышленного и бытового применения, а также от электродвигателей, используемых в системах электрооборудования энергоёмких автономных объектов (самолётов, вертолётов и др.), оказывает совместная работа их с источником ограниченной мощности.

Ввиду сложного характера взаимосвязей между электромагнитными параметрами электродвигателей в условиях нелинейной магнитной цепи и трудностями определения в зависимости от этих параметров потерь в стали представить рабочие характеристики в наглядном, удобном для анализа и расчётов виде не представляется возможным. Можно получить лишь приближённые выражения для них в условиях линейной магнитной цепи и при отсутствии потерь в стали и механических потерь. При этих допущениях механические характеристики электродвигателя, полученные расчётным путём, отражают зависимости от частоты вращения электромагнитного момента и электромагнитной мощности, а не момента и мощности на валу двигателя. Для получения зависимости от частоты вращения момента и мощности на валу двигателя при наличии всех других рабочих характеристик необходимо в дополнение к ним иметь зависимость КПД от тока якоря.

На рис. 2.17 показано семейство рабочих характеристик электродвигателя стартера 35.3708, используемого в системах пуска двигателей автомобилей ВАЗ. Все приведённые па этом рисунке характеристики существенным образом зависят от ёмкости и степени заряжен- ности аккумуляторной батареи и от температуры электролита. С уменьшением ёмкости АБ, степени её заряженности и температуры электролита возрастает внутреннее сопротивление батареи, вследствие чего увеличивается статизм вольт-амперной (внешней) характеристики АБ и, как следствие, этого сужается диапазон определения рабочих характеристик по току и уменьшаются их ординаты при тех же значениях тока якоря.

Для стартерных электродвигателей характерна работа в широком диапазоне температур окружающей среды, поэтому при оценке их эксплуатационных качеств принимаются во внимание рабочие характеристики, полученные при двух нормированных по температуре, степени разряженное™ (заряженности) аккумуляторной батареи и количеству отведённых на пуск двигателя попыток условиях — номинальных и пусковых. Номинальные условия характеризуются полностью заряженной АБ, температурой 25 °С и выходом двигателя на самостоятельный режим работы при первой попытке пуска, а пусковые условия характеризуются состоянием АБ с начальной степенью

Рис. 2.17. Рабочие характеристики стартера 35.3708

разряженности 25 % на третьей попытке пуска и температурой 15 °С. При снятии рабочих характеристик при поминальных условиях зажимы стартерного электродвигателя подключаются непосредственно к клеммам АБ, а при снятии пусковых характеристик учитывается падение напряжения в стартерной цепи.

Энергетические возможности стартерных электродвигателей оцениваются по значениям их номинальных и пусковых мощностей. При этом за номинальную принимается наибольшая полезная мощность, кратковременно развиваемая стартерным электродвигателем при номинальных условиях, а за пусковую мощность — максимальную мощность, развиваемую им при пусковых условиях.

Пусковая мощность Р_п стартерных электродвигателей значительно меньше их номинальной мощности Р_и . Применительно к электродвигателю стартера 35.3708 (см. рис. 2.17) пусковая мощность меньше номинальной в 1,6 раза. Столь же значительно при изменении условий с номинальных на пусковые уменьшается пусковой момент этого стартера (в 1,7 раза) и частота вращения его вала, соответствующая максимальной мощности (в два раза). Примерно в таком же соотношении находятся электромеханические параметры электродвигателей других стартеров.

Напряжение на зажимах стартерных электродвигателей при определении номинальной мощности рассчитывается по формуле [1]

где 1_ан —номинальное значение тока якоря; /?_Б|1 —нормированное значение омического сопротивления аккумуляторной батареи при работе электростартера в режиме максимально развиваемой им мощности:

С₂₀ — ёмкость 20-часового разряда аккумуляторной батареи при испытании её на ёмкость; а_Б — коэффициент, значения которого зависят от типа аккумуляторной батареи и её ёмкости. Для батарей с С₂₀ 100 А ч его значение равно 0,057. Для отечественных аккумуляторных батарей 6СТ-55ЭМ и 6СТ190 ТР рекомендуемые значения этого коэффициента равны соответственно 0,038 и 0,046 [5].

Разряд батарей при испытании па ёмкость 20-часового разряда проводят непрерывно током /₂₀ = 0,05 С₂о А до конечного разрядного напряжения на зажимах 5,25 В — у 6-вольтовых и 10,25 В — у 12-вольтовых батарей. Температура электролита при разряде поддерживается на уровне 18—27 °С.

Проектирование стартерных электродвигателей осуществляяется с ориентацией на параметры пускового режима, соответствующие предельно низкой температуре для предполагаемого климатического района эксплуатации автомобиля, которая может отличаться от -15 °С.

Стартерные электродвигатели связаны с двигателями автомобилей исключительно механическими связями, поэтому динамика разгона автомобильных двигателей электростартером и параметры установившегося режима при их совместной работе (без отключения стартера при частоте вращения коленчатого вала, равной /7_т1п ) определяются взаимным расположением их механических характеристик. При этом механическая характеристика электродвигателя стартера во всём диапазоне рабочих частот его вращения должна располагаться над механической характеристикой двигателя. Чем больше расстояние между этими характеристиками по оси моментов, тем меньше время пуска двигателя.

Определяющее влияние на характер взаимосвязи между моментом, развиваемым стартерным электродвигателем и частотой его вращения, оказывает способ создания в нём поля возбуждения. Это утверждение легко обосновать, сопоставив пусковые моменты и частоты вращения холостого хода электродвигателей последовательного и параллельного возбуждения, спроектированных на одни и те же исходные данные (одинаковые значения мощности, номинального напряжения, мощности, частоты вращения и др.) и одинаковые значения электромагнитных нагрузок и параметров, характеризующих геометрию полюсной системы. При принятых условиях проектирования размеры пакета якоря, длина воздушного зазора и МДС обмоток возбуждения, обеспечивающих реализацию выбранных значений электромагнитных нагрузок в обоих двигателях, получаются одинаковыми.

МДС последовательной (сериесной) обмотки А_сшс = /_аи>_овс изменяется в функции момента сопротивления на валу электродвигателя М_сср так же, как изменяется в функции него ток в обмотке якоря. Начиная с режима холостого хода вплоть до режима полного торможения, Г_овс увеличивается прямо пропорционально току. Что же касается развиваемого электродвигателем момента, то характер его изменения в функции тока зависит от степени влияния последнего на состояние магнитной цепи электродвигателя. Электромагнитные нагрузки при проектировании электродвигателей независимо от области их применения выбираются с таким расчётом, чтобы их магнито- провод в расчётном режиме был умеренно насыщен. В связи с этим при относительно небольших нагрузках, преодолеваемых электродвигателем, магнитное состояние его магнитопровода определяется линейной частью кривых намагничивания сталей, из которых он изготовлен. По этой причине магнитный поток в воздушном зазоре электродвигателя Ф_й изменяется прямо пропорционально МДС сериесной

обмотки, а электромагнитный момент М. прямо пропорциональный произведению этого потока на ток якоря 1_а изменяется пропорционально квадрату тока (по параболе).

В выражении (2.9) Р= Е_а1_а — электромагнитная мощность; Е_а — ЭДС якоря:

где N_а — число проводников в обмотке якоря;

В условиях ненасыщенной магнитной цепи электродвигателя последовательного возбуждения значения коэффициента К._ф можно определить из выражения К_ф = Ф§//₍, после следующих его преобразований

где >г_овс1, Е_ов с| — соответственно число витков в одной катушке сериесной обмотки и её МДС; Л₅ — магнитная проводимость воздушного зазора:

где а, — расчётный коэффициент полюсного перекрытия; т — полюсное деление; /, — длина пакета якоря; 5 — длина воздушного зазора.

По мере возрастания нагрузки сверх номинальной сталь магнито- провода электродвигателя переходит в сильно насыщенное состояние (прежде всего зубцы якоря). Магнитный поток в воздушном зазоре при возрастании тока поэтому практически не изменяется, и кривая электромагнитного момента в области токов, прилегающей к пусковому режиму, является фактически прямой линией.

Момент на валу электродвигателя М меньше электромагнитного момента М_э на величину моментов сопротивления, обусловленных силами трения в подшипниках и щёточно-коллекторном узле, и момента, компенсирующего потери мощности на гистерезис и вихревые токи в стали магнитопровода. Затраты мощности на преодоление перечисленных моментов в практике проектирования стартерных электродвигателей учитывается ведением в число расчётных параметров так называемого электромагнитного КПД, равного отношению мощности на валу электродвигателя к электромагнитной его мощности. По усреднённой оценке значения этого коэффициента для стартерных электродвигателей в расчётном режиме лежат в пределах 0,85—0,96. Значения момента на валу электродвигателя поэтому М = (0,85 ч- 0,96) М _э.

В электродвигателях параллельного возбуждения МДС обмотки возбуждения ^_{ов ш} зависит от тока якоря не непосредственно, а через изменение напряжения на зажимах электродвигателя (/_ст (рис. 2.18):

Я_ов ш — сопротивление шунтовой обмотки.

При линейном изменении напряжения на клеммах АБ от тока

где /?_Б — внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи; Я_мр — сопротивление стартерного провода и массы.

Рис. 2.18. Электрическая схема стартерной цени

Таким образом, МДС обмотки возбуждения в электродвигателях параллельного возбуждения при увеличении нагрузки, начиная с режима холостого хода вплоть до режима полного торможения, уменьшается. Вследствие этого магнитный поток в воздушном зазоре этих двигателей в начальный момент пуска заметно меньше магнитного потока в воздушном зазоре электродвигателей последовательного возбуждения. Меньше и пусковой момент двигателей параллельного возбуждения, так как пусковые токи в них при принятом подходе к проектированию незначительно отличаются от пусковых токов в двигателях последовательного возбуждения.

Вторая характерная точка механической характеристики электродвигателя параллельного возбуждения, соответствующая их работе при отсутствии на их валу момента сопротивления ( М_{с ср} = 0) располагается на оси частот вращения ниже точки пересечения с этой осью механической характеристики двигателя последовательного возбуждения. В идеальном случае (при отсутствии потерь в стали и на трение в опорах)

Магнитный поток в воздушном зазоре двигателя параллельного возбуждения Ф_6ош при холостом ходе больше магнитного потока в

воздушном зазоре, спроектированного на те же условия двигателя последовательного возбуждения Ф5_0с , поэтому/7_0Ш _б (/_б) совпадает с точкой максимальной мощности.

Характер изменения основных электромеханических параметров от тока якоря, включая характер изменения от него электромагнитной мощности Р_э и электромагнитного момента М_э , механических по-

Рис. 2.23. Зависимость паления напряжения под щётками ДС',_Ц от плотности тока/_щ

терь и потерь в стали и магнитного потока в воздушном зазоре Ф₅ можно оценить, проанализировав ход кривых, приведённых на рис. 2.20. При ознакомлении с указанными кривыми следует иметь в виду, что построены они при условии постоянства падения напряжения под щётками Д(/_щ во всём диапазоне изменения тока якоря. В реальных условиях Д(/_щ при изменении режима работы электродвигателя изменяется (рис. 2.23), что, естественно, оказывает влияние на рабочие характеристики. Особенно заметно оно проявляется в области токов, соответствующих восходящей ветви кривой Р(/_а).

Система пуска состоит из стартера, аккумуляторной батареи, цепи стартера и средств облегчения пуска.

Особенностью системы пуска автомобильных двигателей является то, что мощности аккумуляторной батареи и стартера близки между собой. Поэтому при пуске двигателя напряжение аккумуляторной батареи значительно изменяется в зависимости от тока, потребляемого стартером. В таких условиях на пуск двигателя большое влияние оказывают состояние аккумуляторной батареи (ее температура, степень заряженности, износ), состояние цепи стартера и применяемые средства облегчения пуска двигателя.

В качестве стартера применяют электродвигатели постоянного тока последовательного или смешанного возбуждения. На рис.147 изображены электромеханические характеристики стартера. С ростом тока, потребляемого стартером, его крутящий момент растет, а частота вращения якоря уменьшается. Кривая мощности стартера имеет вид параболы. Якорь стартера при холостом ходе будет иметь максимальную частоту вращения. Крутящий момент стартера в этот момент будет равен нулю. При снижении напряжения аккумуляторной батареи снижается частота вращения якоря стартера и его мощность (штриховые линии на рис.147).

В момент пуска стартер связан с двигателем зубчатой передачей, основными параметрами которой являются передаточное число привода i_дс=z_max/z_c — число зубьев венца маховика, z_c — число зубьев шестерни стартера, а также модуль зуба и коэффициент полезного действия зубчатой передачи (равен 0,85—0,9). Передаточное число i_дс в зависимости от типа двигателя находится в пределах 10—16.

Чтобы пустить двигатель, стартер должен преодолеть его момент сопротивления, который представляет собой сумму моментов сил трения, сжатия, привода вспомогательных механизмов, установленных на двигателе (воздушный компрессор, масляный насос, топливный насос на дизелях и т.д.), а также преодоления сил инерции вращающихся и поступательно движущихся масс двигателя.

Минимальной пусковой частотой вращения коленчатого вала (рис.148) называют частоту, при которой обеспечивается пуск двигателя за две попытки с продолжительностью попыток 10 с для карбюраторных двигателей и интервалом между попытками в одну минуту.

Для всех двигателей характерно увеличение минимальной пусковой частоты вращения с понижением температуры пуска. Чем больше число цилиндров, тем ниже пусковая частота вращения двигателя. У дизельных двигателей пусковая частота вращения значительно выше, чем у карбюраторных двигателей.

Применение средств облегчения пуска двигателя (см. §19.3) значительно снижает минимальную пусковую частоту вращения и облегчает пуск холодных двигателей. Для пуска двигателя необходимо не только сообщить коленчатому валу скорость, превышающую минимальную пусковую, но и повернуть вал определенное число раз (2—3), чтобы в цилиндрах двигателя образовалась рабочая смесь, которую может воспламенить искра.

Стартер во время эксплуатации автомобиля работает со значительной нагрузкой. Так, средняя частота его включений на 100 км пробега составляет для легковых автомобилей в условиях города 28, а для грузовых — 22 (город и пригороды). С увеличением суточного пробега автомобиля частота включений снижается. Средняя продолжительность горячих пусков 0,7—1,5 с, а холодных— 3—10 с.

Если совместить механическую характеристику двигателя (зависимость момента сопротивления от частоты прокручивания) и механическую характеристику стартера, то точка их пересечения определит частоту, с которой будет прокручиваться вал двигателя при пуске (рис.149). Чем ниже температура двигателя, тем больше момент сопротивления двигателя прокручиванию и хуже механическая характеристика стартера за счет снижения температуры аккумуляторной батареи, а следовательно, и меньше частота прокручивания вала двигателя при его пуске.

Повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя при его холодном пуске может быть достигнуто снижением момента сопротивления и повышением температуры аккумуляторной батареи. Момент сопротивления двигателя снижают применением зимних марок моторных масел и подогревом двигателя, а повышение пусковых качеств батареи — хранением ее в теплом помещении в период стоянки автомобиля на улице при низких температурах.

Устройство стартера.

Стартер (рис.150) состоит из корпуса 15, якоря 16, крышек 9 (со стороны привода) и 19 (со стороны коллектора), привода стартера, включающего муфту свободного хода 12, шестерню 11 и поводковую муфту 14. На корпусе стартера укреплено тяговое реле.

Корпус стартера изготовляют из стали 10. Он может быть сварным или выполненным из цельнотянутой трубы. Полюса 21 получают горячей штамповкой из стали 10. Крышка 9 отливается из чугуна или алюминиевого сплава. Крышка 19 отливается из алюминиевого сплава. На задней крышке укреплены щеткодержатели 23 коробчатого типа. На стартерах большой мощности применяют щеткодержатели, в которых устанавливают по две щетки в один ряд.

Обмотка возбуждения 20 изготовляется из медной шины с небольшим числом витков. В небольших стартерах обмотки возбуждения включаются последовательно, в стартерах средней и большой мощности — параллельно-последовательно. В этом случае сопротивление четырех катушек (на четырех полюсах) будет равно сопротивлению одной катушки. Якорь стартера набран из пластин электротехнической стали с целью снижения его нагрева вихревыми токами.

При пуске двигателя якорь 4 тягового реле, втягиваясь магнитным полем обмоток 3, перемещает рычаг 7 и связанную с ним муфту 14 привода. При этом шестерня 11 стартера входит в зацепление с венцом маховика двигателя. Подвижный контакт 2 тягового реле замыкает цепь аккумуляторная батарея — стартер, и якорь стартера начинает вращаться. Если шестерня II не вошла в зацепление с венцом маховика (так называемое «утыкание» шестерни стартера в зубцы венца маховика), то рычаг 7 все равно будет перемещаться, сжимая пружину 13. Как только якорь начнет вращаться, шестерня 11 повернется и под действием пружины 13 ее зубья войдут во впадины между зубьями венца.

Если двигатель завелся, а шестерня привода не вышла из зацепления с венцом маховика, срабатывает муфта свободного хода 12 и вращение от маховика двигателя не передается на якорь, что предохраняет его от «разноса».

Муфта свободного хода (рис.151, а, г) роликового типа может перемещаться по спиральным шлицам вала стартера. На втулке 1, имеющей внутренние шлицы, укреплена обойма 8. В ней имеются четыре клиновидных паза, в которых установлены ролики 10, ролики отжимаются в сторону узкой части паза плунжером 13 с пружиной 14. Шестерня 12 выполнена заодно со ступицей
11.

При включении стартера крутящий момент от втулки 7 передается роликами 10 на ступицу шестерни. В этом случае ролики заклинены (рис.151, б) между ступицей шестерни и обоймой 8. Как только двигатель будет запущен, ступица шестерни станет ведомой (ведущим будет зубчатый венец маховика), ролики 10 расклиниваются и муфта начинает пробуксовывать (рис.151, в). На рис.151, г показана конструкция бесплунжерной муфты свободного хода, применяемой на новых типах стартеров (СТ-230 и др.). Бесплунжерная конструкция обеспечивает более надежную работу муфты. В стартерах большой мощности муфты свободного хода не применяются, так как в этих условиях они работают ненадежно.

На рис.152 изображены механизмы привода стартеров дизельных двигателей. На стартере СТ-142 применен храповой механизм привода (рис.152, а, в). Детали привода расположены на направляющей втулке 1, имеющей прямые внутренние шлицы и многозаходную ленточную наружную резьбу. Втулка вместе с приводом может перемещаться по шлицам вала стартера. На наружной резьбе втулки 7 расположена ведущая полумуфта 8. Ведомая полумуфта 13 выполнена за одно целое с шестерней и может свободно вращаться на втулке 7 в бронзовых графитированных подшипниках. Торцы полумуфт снабжены зубцами и прижимаются один к другому пружиной 7. Ведомая полумуфта 13 заперта в корпусе 5 замковым кольцом 10. Замковое кольцо 2 удерживает корпус 5 от перемещения на втулке 7. Для амортизации ударов при включении стартера под пружиной 7 размещены стальная шайба 6 и кольцо 4.

Для предотвращения изнашивания зубьев храповой муфты и снижения шума в момент, когда двигатель пущен и стартер еще не выключен, предусмотрен механизм блокировки. Внутри ведомой полумуфты 13 находятся три пластмассовых сухаря 12 с радиальными отверстиями, в которые входят направляющие штифты 11. Наружная поверхность сухарей имеет коническую фаску, прилегающую к выточке стального кольца 9, установленного в ведущей полумуфте 8. Кольцо 9 прижимает сухари 12 к направляющей втулке 7.

При передаче крутящего момента к венцу маховика двигателя возникает осевое усилие, прижимающее ведущую полумуфту к ведомой. Как только двигатель будет пущен, произойдет пробуксовка храповой муфты. Во время пробуксовки ведущая полумуфта 8 отодвигается от ведомой полумуфты 13, сжимая пружину 7. Вместе с ведущей полумуфтой 8 отодвигается кольцо 9, освобождая сухари 12, которые под действием центробежных сил перемещаются вдоль штифтов 11 и блокируют муфту в расцепленном состоянии. После выключения стартера ведущая полумуфты 8 под действием пружины 7 прижимается к ведомой полумуфте 13 и кольцо 9 устанавливает сухари 12 в исходное положение.

При упоре шестерни стартера в зубья венца маховика корпус 5 привода вместе с направляющей втулкой 7 продолжает перемещаться вдоль шлицев вала стартера, сжимая пружину 7. При этом ленточная резьба втулки 7 заставляет поворачиваться ведущую полумуфту 8 и шестерню стартера (до 30°), что обеспечивает ее зацепление с венцом маховика. Храповичный привод допускает до 5% упоров шестерни стартера в венец маховика от общего числа включений.

Достоинством описанного привода является то, что при отдельных вспышках в цилиндрах двигателя муфта не выходит из зацепления, тем самым обеспечивая надежность пуска холодного двигателя.

Стартер СТ-103 для дизельных двигателей ЯМЗ имеет принудительно-инерционную конструкцию приводного механизма, изображенную на рис.152, в. На спиральных шлицах вала 14 якоря стартера установлены гайка 18 и шестерня 19. Между гайкой и хвостовиком шестерни помещена пружина 7. На вал якоря свободно надет стакан, имеющий спиральный паз 21. На опорной втулке стакана размещены буферная пружина 17 и шайба 6.

Ход шестерни на валу ограничивает упорное кольцо 20. При включении стартера тяговое реле, действуя на рычаг, перемещает ведущую гайку 18 вместе с шестерней до упорного кольца 20. Если происходит упор зубьев шестерни в венец маховика, то ведущая гайка 18 сжимает пружину 7 и поворачивает шестерню 19, так как шлицевые пазы в шестерне шире шлицев вала.

В первый момент пуска двигателя стакан 15 повертывается благодаря трению и по спиральному пазу 21 отводится назад в исходное положение, освобождая место для отхода шестерни. Как только двигатель будет пущен, венец маховика начнет вращать шестерню стартера и она по спиральным шлицам отойдет в первоначальное положение.

При наличии на стартере тягового реле стартер включается подключением обмоток тягового реле к аккумуляторной батарее. Это подключение на автомобилях с дизельными двигателями осуществляется с помощью выключателя стартера, контакты которого рассчитаны на ток, потребляемый тяговым реле. На автомобилях с карбюраторными двигателями, у которых мощность стартера значительно ниже, тяговое реле включается через выключатель зажигания. Однако контакты выключателя зажигания не рассчитаны на силу тока, потребляемую тяговым реле в момент включения (30—40 А), поэтому приходится ставить реле стартера, контакты которого включают обмотки тягового реле, а обмотки реле стартера включаются через выключатель зажигания.

На рис.153, а, б приведены электрические схемы включения стартера СТ-130 на автомобиле ЗИЛ-130, когда система электрооборудования имеет генератор постоянного и переменного тока. Если система электрооборудования имеет генератор постоянного тока, то обмотка реле стартера (PC) включается в цепь, через якорь генератора (см. стрелки на рис.150, а). В этом случае обмотка реле стартера находится под разностью напряжений батареи и ЭДС генератора. Такое включение обмотки реле стартера обеспечивает автоматическое отключение стартера, как только двигатель завелся, и невозможность его включения при работающем двигателе.

В системах электрооборудования с генератором переменного тока (рис.153, б) такую схему включения реле стартера осуществить нельзя, поэтому блокировка в этой, схеме отсутствует. Блокировка стартера в этом случае может быть осуществлена с помощью специального реле блокировки (автомобиль «Запорожец») или применением сложной электронной схемы (автомобиль КамАЗ).

При повороте вправо ключа в выключателе S появляется ток в обмотке реле стартера и замыкается его контакт PC, включая ток в обмотке тягового реле ТР. Сердечник тягового реле перемещается и замыкает его главные контакты, включая стартер. Одновременно замыкаются дополнительные контакты тягового реле, шунтирующие добавочное сопротивление R катушки зажигания.

Главные контакты тягового реле, замыкаясь, шунтируют втягивающую обмотку ВО реле, чем значительно снижается ток, потребляемый тяговым реле, так как якорь реле удерживается только удерживающей обмоткой УО. Если в схеме с генератором переменного тока отсутствует блокировка стартера, необходимо сразу после запуска двигателя отпустить ключ выключателя зажигания, чтобы быстрее вывести шестерню стартера из зацепления с венцом маховика. Дальнейшее развитие конструкции стартеров с целью повышения их электротехнических характеристик, экономии меди и снижения массы идет в следующих направлениях:

ü применяют торцовые коллекторы с целью улучшения коммутации и повышения срока службы щеток, снижения расхода меди и сокращения осевой длины стартера;

ü заменяют обмотки возбуждения постоянными магнитами, что улучшает электрические характеристики стартера, значительно сокращает расход меди, снижает диаметр корпуса при той же мощности стартера, снижает частоту вращения стартера в режиме холостого хода;

ü применяют стартеры с встроенным в его корпус редуктором, что позволяет снизить массу стартера и увеличить передаточное число от стартера к двигателю и, следовательно, улучшить характеристики системы пуска двигателя.

Со временем опытный водитель считает, что автомобиль можно ремонтировать самостоятельно. Нередко у машин с большим пробегом первым из строя выходит стартер. Чтобы произвести работу самостоятельно, требуется понимать, как функционирует система пуска двигателя.

Схема подключения стартера практически у всех моделей одинакова, поэтому часто ремонт можно произвести самостоятельно.

Стартер, его назначение

Стартер – это небольшое устройство, преобразующее электрическую энергию от аккумулятора в механическую. Из названия понятно назначение и устройство стартера. При первичном запуске автомобиля, он «стартует» мотор, после чего машина запускается.

Зрительно: это компактный электрический двигатель с механическим приводом. При подаче тока, он начинает вращать коленчатый вал с конкретной частотой (скорость вращения зависит от времени года; зимой требуется больший ток и скорость), чтобы включилась система пуска двигателя.

Кроме основных функций, стартер может регулировать запуск автомобиля, защищая его от угона. Именно на него устанавливаются блокираторы, которые не позволяют запустить двигатель без ключа.

Виды

По устройству, стартеры бывают:

Без редуктора

Редуктор – это промежуточный механизм, основная задача которого – снижения усилий при вращении. В таких моделях коленчатый вал имеет непосредственное сцепление с шестерней. Зажигание происходит быстрее, практически мгновенно, по причине прямого контакта. Среди преимуществ этой конструкции выделяется простота. Дополнительный редуктор внедряется в конструкцию и в случае поломки потребуется его разборка.

Безредукторные стартеры легко ремонтируются обычным ручным инструментом. Из-за сильной упрощенности, схемы подключения и ремонта элементарны. Но основным недостатком моделей без редуктора выступает нестабильность. Во время сильных морозов они могут выходить из строя, не запускать двигатель с первого раза.

С редуктором

Основное отличие от предыдущей версии – наличие планетарного редуктора. Многие специалисты рекомендуют именно редукторные модели, так как они обладают одним выраженным достоинством – возможность запуска автомобиля даже при сильно севшем аккумуляторе. Малое потребление электричества значительно усиливается постоянными магнитами, которые улучшают производительность.

Кроме этого такое сочетание решает возникающие проблемы с обмоткой, которые могут привести к поломке стартера. Единственный недостаток – вероятная поломка шестерни при длительной эксплуатации. Если стартер был сделан с дефектом, что не редкость, их срок работы сильно ограничивается.

Устройство

Принцип работы стандартного стартера автомобиля обусловлен работой следующих элементов:

Якорь. Это ось, изготовленная из легированного стального сплава. Она вращается на подшипнике скольжения. На нее напрессовывается сердечник и устанавливаются коллекторные пластины. Его структура подразумевает пазы, в которые укладывается обмотка.
Щетки. Это графитовые проводники, осуществляющие простую функцию – передача электричества на коллекторные пластины. Это позволяет увеличить мощность стартера в целом.
Реле. Передает напряжение на обмотку и выталкивает обгонную муфту.
Электромотор. Состоит из нескольких сердечников с обмоткой. Ротор может быть установлен на подшипниках скольжения или обычных втулках. Второй вариант считается худшим, так как они имеют свойство стираться при активном использовании. В итоге, такое оборудование быстрее выходит из строя.
Бендикс. Элемент передачи крутящего момента и вращения на коленчатый вал.

Работа стартера, зачастую, обусловлена этим набором элементов, но могут быть и дополнения. Ряд моделей имеет специальную кнопку, которая позволяет запустить автомобиль даже без ключа.

Подробнее об устройстве стартера в видео

Принцип работы

Как работает стартер? Он относится к преобразователям электрической энергии от аккумулятора в механическую, для вращения коленвала. Чтобы произошел запуск двигателя, нужны следующие процессы:

После включения зажигания, электричество от аккумулятора попадает на обмотку реле.
Якорь сцепляется с бендиксом. Втягивающее реле провоцирует сцепление коленвала и бендикса.
По достижению якорем высшей точки, происходит замыкание контекстов. Напряжение попадает на обмотку реле и электродвигателя.
Коленвал приходит в движение, и происходит пуск двигателя.
После вращения ключа, процесс заканчивается.

Принцип работы и устройство стартера автомобиля позволяет диагностировать его на всех этапах, благодаря чему ремонт или замена не вызывает проблем у водителей.

Основные неисправности

Разобравшись в том, что такое стартер в автомобиле, можно понять его основные неисправности. Для этой детали не характерна внезапная поломка. Как правило, дефекты накапливаются и в итоге приводят к внезапной остановке автомобиля, иногда он просто отказывается запускаться.

Чаще всего встречаются следующие неисправности:

Стартер автомобиля не запускается. Самая распространенная проблема. Причин этом может быть несколько. Если стартер дешевый и внутри вместо подшипников расположены втулки, вероятно они стерлись и появились зазоры. Кроме этого может лопнуть обмотка. Диагностика этого дефекта требует тщательного осмотра всех узлов.
Коленчатый вал медленно крутится. Вероятно, причина даже не в самом стартере, а в масле. Дефект должен исчезать через 2 минуты, после разогрева смазки. Кроме этого, если модель безредукторная, то проблема может быть в аккумуляторе.
Якорь не заставляет вал вращаться. Система пуска двигателя может не реагировать, если якорь буксируется муфтой. Еще часто можно наблюдать мусор на резьбе вала.
Скрежет. При частом использовании автомобиля, на маховике могут образовываться задиры. Они появляются при внезапном проскальзывании вала. В некоторых случаях причиной может служить отстранённое замыкание или ослабление приводной пружины.
Излишне длительная работа стартера. Наиболее вероятная причина – засорение или сбой замка зажигания. Часто встречается нарушение контактной группы или повреждения обмотки.

Проблема запуска автомобиля могут быть связаны также с:

Износом щеточной группы и пластин. Эти детали относятся к расходному материалу, поэтому изнашиваются быстрее всего.
Нарушением обмотки. При повышенных температурах или износе, на обмотке может прогореть лак, что приведет к замыканию. В этом случае, запуск двигателя вообще невозможен.
Износ подшипников или втулок. Для этого дефекта характерен стук из стартера, из-за образованных люфтов.

Запуск автомобиля напрямую зависит от работы стартера, поэтому в случае обнаружения вышеперечисленных неисправностей – требуется срочно обратиться в сервис.

1 комментарий к “Стартер автомобиля: устройство, принцип работы и виды”

Стартеры, которые не имеют устройство редуктора обладают непосредственно прямым действием на вращение шестерни. В данной ситуации владельцы автомобилей, которые имеют без редукторные стартеры выигрывают в то, что такие устройства имеют более простую конструкцию и легко поддаются ремонту (читайте про ремонт стартера своими руками). Также стоит отметить, что после подачи тока на электромагнитный включатель происходит моментальное сцепление шестерни с маховиком. Это позволяет обеспечить весьма быстрое зажигание. Стоит отметить тот факт, что подобные стартеры обладают высокой выносливостью, а вероятность поломки из-за воздействия электричества сведена к минимуму. Но устройства без редуктора имеют вероятность плохой работы при низких температурах. 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.

Читайте также: