Электродвигатель стартера развивает малую мощность
В стартерах применяют электродвигатели постоянного тока последовательного или смешанного возбуждения. Электродвигатели развивают возрастающий вращающий момент при увеличении торможения якоря, что облегчает вращение коленчатого вала двигателя во время пуска.
Сила тока, потребляемая электродвигателем стартера при его работе, не остается постоянной и зависит от состояния аккумуляторных батарей, сопротивления электрической цепи и частоты вращения якоря.
Вследствие большого сечения и малой длины проводников обмотки якоря и обмотки возбуждения электродвигатель стартера обладает очень малым сопротивлением, поэтому в момент включения стартера, а также при полном торможении якоря, когда в его обмотке не индуктируется обратная э. д. е., пусковая сила тока в зависимости от конструкции электродвигателя достигает 250—850 А. При вращении якоря без нагрузки сила тока снижается до 35— 130 А.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
С увеличением силы тока, потребляемого электродвигателем, возрастает магнитный поток возбуждения, который, взаимодействуя с магнитным потоком якоря, создает возрастающий электромагнитный вращающий момент, что облегчает вращение коленчатого вала.
Магнитный поток возбуждения с увеличением силы тока, потребляемого электродвигателем, изменяется по кривой намагничивания и на больших нагрузках при торможении якоря вследствие магнитного насыщения стали остается почти постоянным.
С ростом силы тока в цепи электродвигателя стартера увеличивается падение напряжения AU6 на внутреннем сопротивлении аккумуляторной батареи и проводов, поэтому снижается напряжение на зажимах электродвигателя стартера.
Максимальная сила тока при полном торможении якоря зависит от напряжения на зажимах электродвигателя и сопротивления его цепи.
Вращающий момент увеличивается в соответствии с изменением силы тока и магнитного потока и достигает своего максимального значения при полном торможении якоря, когда сила тока равна.
При увеличении нагрузки частота вращения п якоря уменьшается от максимального значения — при силе тока холостого хода, когда якорь не заторможен, до нуля — при полном торможении якоря, обратно пропорционально изменению величины магнитного потока.
На режиме холостого хода при силе тока частота вращения якоря максимальна. При этом полезный вращающий момент Мвр равен нулю, так как электромагнитный вращающий момент затрачивается на преодоление механических и магнитных потерь.
В случае уменьшения емкости аккумуляторной батареи, например, при понижении температуры электролита, увеличивается внутреннее сопротивление батареи, в результате чего увеличивается падение напряжения, что вызывает уменьшение напряжения U на зажимах электродвигателя стартера. Поэтому уменьшаются сила тока, вращающий момент, частота вращения якоря и мощность электродвигателя.
Максимальный вращающий момент на валу якоря и мощность электродвигателя стартера зависят от емкости, степени разряженности и температуры аккумуляторной батареи, сопротивления контактов тягового реле и соединительных проводов и от технического состояния электродвигателя стартера.
Система запуска двигателя предназначена для создания первичного крутящего момента коленвала двигателя с оборотами, необходимыми для образования нужной степени сжатия, для воспламенения горючей смеси. Управление системой запуска может быть ручным, автоматическим и дистанционным.
Система пуска двигателя состоит из основных функциональных устройств:
🔹 Аккумуляторная батарея
🔹 Стартер
🔹 Механизмы управления запуска (замок зажигания, блок управления автоматическим пуском, система дистанционного управления)
🔹 Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).
Предъявляемые требования к системе запуска:
🔹 надежность работы стартера (отсутствие поломок в 45-50 тыс. км. пробега)
🔹 возможность уверенного запуска в условиях пониженных температур
🔹 способность системы к многоразовым пускам в течение короткого времени.
Устройство стартера автомобиля
Основным узлом системы запуска двигателя является стартер. Представляет собой электродвигатель постоянного тока напряжением 12 вольт и, развивающий на холостом ходу примерно 5000 об\мин.
Стартер состоит из пяти основных элементов:
⃣ Корпус стартера выполнен из стали, имеет форму цилиндра. На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты.
⃣ Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Сердечник имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам. Коллекторные пластины расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок, изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.
⃣ Втягивающее реле или тяговое реле устанавливается на корпус стартера. В корпусе тягового реле, в задней части находятся силовые контакты – «пятаки», и подвижный контакт-перемычка, выполненные из мягких металлов. «Пятаки» представляют собой обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовую крышку тягового реле. При помощи гаек к ним крепятся силовые провода от аккумулятора и от плюсовых щеток стартера. Сердечник тягового реле соединяется, через подвижное «коромысло» с обгонной муфтой, в простонародье именуемой бендиксом.
⃣ Обгонная муфта (бендикс) крепится подвижно на вал якоря и представляет собой роликовый механизм, который связан с шестерней зацепления с венцом маховика. Конструкция собрана так, что при подаче крутящего момента на бендикс в одну сторону, ролики, находящиеся в сепараторе выходят из пазов сепаратора и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. При вращении в противоположную сторону ролики западают в сепаратор, и шестерня вращается независимо от наружной обоймы.
⃣ Щеткодержатель элемент стартера, через который подается рабочее напряжение на медно-графитные щетки, а затем передается на коллекторные пластины якоря. Выполнен щеткодержатель в виде диэлектрической обоймы с металлическими вставками, внутри которых находятся щетки. Контакты щеток (мягкий многожильный провод) при помощи точечной сварки привариваются к полюсным пластинам. Полюсными пластинами обычно являются «хвосты» обмоток возбуждения.
Принцип работы пусковой системы и стартера
Этапы работы стартера следующие: стыковка с зубчатым венцом маховика, пуск стартера, расстыковка стартера.
На деле это выглядит следующим образом: при включении замка зажигания и повороте ключа в положение «запуск», по цепи «+» АКБ — замок зажигания — обмотка тягового реле — «+» выхода стартера — плюсовая щетка — обмотка якоря — минусовая щетка, срабатывает тяговое реле. Под действием сердечника реле подвижный контакт замыкает силовые пятаки, через которые подается ток от АКБ на плюсовой провод стартера. Плюс стартера соединен с плюсовой полюсной пластиной и плюсовыми щётками. Минус по умолчанию подключен постоянно.
После подачи тока вокруг обмоток якоря и обмоток возбуждения возникают магнитные потоки, которые направлены в одну сторону а, как известно, одинаковые полюса магнита отталкиваются друг от друга, так возникает круговое движение якоря.
В момент срабатывания втягивающего реле, «коромысло» приходит в движение вместе сердечником реле и выталкивает бендикс на шлицах якоря, в сторону венца маховика. Якорь в этот момент начинает вращается и приводит в действие маховик. Если двигатель автомобиля завелся, а ключ зажигания еще не отпущен, наступает момент, когда обороты двигателя превышают обороты стартера, в этом случае срабатывает обгонный механизм бендикса.
Для дизельных двигателей или двигателей большой мощности, применяется другой механизм подачи вращения на бендикс. Применяется редуктор, встроенный в корпус стартера. Редуктор представляет собой механизм привода трансмиссии, т.е. по внутренней зубчатой обойме вращаются три сателлита, которые и приводят в действие вал, на котором подвижно находится бендикс. Достоинство таких стартеров в малых габаритах и большой мощности.
Необходимость «стартовать» двигатель существует столько же, сколько и сам двигатель внутреннего сгорания. Первым стартером была «заводная рукоятка», с помощью которой коленвал прокручивался за счет усилий самого водителя. Свою функцию она, несомненно, выполняла, но конструкторы постоянно искали способ сделать пуск автомобиля более простым и удобным. В поисках решения пытались использовать и сжатый воздух, и пружинный механизм, и множество других идей, но серьезной и надежной альтернативы не было до 1910 года. Именно в тот год погиб друг владельцев , которому при попытке запустить двигатель автомобиля отскочившая рукоятка попала в голову. Этот трагический случай побудил начать разработку реальной альтернативы механическому пуску, и первый электрический моторчик, запускающий двигатель, был установлен на Cadillac Model 30 уже в 1912 году. Для уменьшения нагрузки на электромотор использовался редуктор, и даже маломощный агрегат вполне справлялся со своей задачей.
Cadillac Model 30 – первый в мире автомобиль с электрическим стартером и электрическими фарами
Более 100 лет от экспериментального прототипа до обязательного элемента каждого транспортного средства – такой путь прошел автомобильный стартер.
Устройство и принцип работы
Основные элементы стартера и их функции:
- электромотор приводит в движение всё устройство;
- втягивающее реле подводит бендикс к маховику коленвала, а после сцепления зубцов шестерен бендикса и коленвала замыкает контакты электромотора;
- бендикс передает момент вращения от электромотора на коленвал через маховик.
Стартер подключается к плюсовой клемме аккумулятора (через толстый кабель) и к блоку зажигания (через тонкий провод). Заземление происходит через контакт с двигателем и от него – с «массой».
Электрическая схема подключения стартера
При повороте ключа зажигания в крайнее правое положение ток от аккумулятора начинает поступать на обмотку втягивающего реле.
Якорь втягивающего реле приводит в движение бендикс.
В крайнем выдвинутом положении бендикс входит в зацепление с маховиком, после чего замыкается контакт на электромотор.
Мотор приходит в движение, вращает бендикс, а он в свою очередь вращает коленвал через зацепление с маховиком.
Как только двигатель запускается и коленвал начинает вращаться быстрее, чем мотор стартера, бендикс отсоединяется от маховика и возвращается в исходное положение благодаря возвратной пружине. После этого можно повернуть ключ зажигания влево, и ток не будет подаваться на стартер.
Виды стартеров
Стартеры для легковых автомобилей различаются по типу конструкции.
- Безредукторный (простой) стартер имеет более простую конструкцию с бендиксом установленным непосредственно на валу якоря.
Такие стартеры применяются на маломощных бензиновых двигателях. Благодаря более простой конструкции они легче ремонтируются, быстрей срабатывают (сцепление бендикса и маховика происходит почти мгновенно), легче по весу и ниже по стоимости. Минусом этой конструкции является сравнительно небольшая мощность, из-за которой их не применяют для запуска мощных двигателей. Еще один недостаток – чувствительность к низким температурам.
- Редукторный стартер – конструкция, в которой вал якоря соединяется с бендиксом через планетарный редуктор.
Использование редуктора позволило усилить мощность и пусковой момент без увеличения размеров самого агрегата (редукторные стартеры почти в 2 раза легче, чем безредукторные), обеспечивает нормальный пуск даже при подсевшем аккумуляторе. Такая конструкция позволяет запускать мощные бензиновые и дизельные двигатели, в том числе на грузовиках и спецтехнике. Основной недостаток – наличие дополнительного узла, в котором могут возникать неисправности.
Технические характеристики
Как и любое электрооборудование автомобиля, стартер должен соответствовать остальным компонентам, с которыми он непосредственно связан. Это соответствие можно определить по техническим характеристикам, которые указывает производитель.
Напряжение питания (V) должно соответствовать номинальному напряжению аккумулятора. Для легковых автомобилей это 12V.
Мощность (кВт) – показатель максимального усилия, которое развивает стартер для прокручивания коленвала. Может составлять от 0,7 до 9 кВт.
Потребляемый ток (А) – это энергозатраты стартера. Определяется в режимах максимальной мощности, в заторможенном состоянии и на холостом ходу. Напрямую зависит от показателя тока холодной прокрутки аккумулятора.
Пусковая частота вращения (об/мин) зависит от характеристик двигателя. Запустить бензиновый мотор на порядок легче, чем дизельный. Частота вращения может составлять от 40-60 до 100-250 об/мин (для мощных дизелей).
Момент сопротивления проворачиванию (Нм) – это скорей характеристика двигателя, чем стартера. Обозначает усилие, необходимое для прокручивания коленвала. Исходя из этого показателя рассчитывается мощность и потребляемый ток стартера.
Направление вращения (влево или вправо) учитывается при выборе стартера с асимметричным креплением.
Количество зубцов шестерни бендикса (обычно от 8 до 13, чаще 9 или 10).
Передаточное отношение – зависимость между оборотами электромотора и бендикса. В безредукторных стартерах составляет 1:1, в редукторных – больше, до 1:4.
Линейные размеры, тип и количество отверстий под крепление, типы используемых клемм и разъемов и т.д.
Мощности и характеристики стартеров разных машин
Стартеры многих авто имеют индивидуальные параметры. Рассмотрим некоторые варианты.
Стартер «классики» отличается следующими параметрами:
- Мощность (номинальная) — 1,3 кВт (1300 Вт);
- Ток в заторможенной позиции — 500-550А;
- Ток на ХХ (без реле) — 35-60А;
- Номинальный ток — 260-290А.
Установки стартера «десятки» следующие:
- Мощность (номинальная) — 1,55 кВт (1550 Вт);
- Ток в заторможенной позиции — 700А;
- Ток на ХХ — 80 А;
- Номинальный ток (при максимальной мощности) — 375 А.
КАМАЗ, Евро-1 и Евро-2:
- номинальное Напряжение — 24В;
- Мощность — 8,2 кВт (8200 Вт);
- Направление прокрутки вправо;
- Масса — 24.7 кг (Евро-1) и 26 кг (Евро-2).
Для автомобилей УАЗ стартер имеет следующие параметры:
- Направление вращения — вправо;
- номинальное Напряжение — 12В;
- Мощность (если емкость АКБ составляет 60 А*ч) — 1,2 кВт (1200Вт);
- Ток (при ХХ и температуре 200С) — 75А;
- Частота вращения ротора (при ХХ и температуре 200С) — 5000 об/мин;
- Ток (полное торможение, температура 200С) — 520А;
- Тормозной момент (полное торможение, температура 200С) — 1,6 кгс*м (±0,16);
- Напряжение на выводе (полное торможение, температура 200С) — 7 Вольт.
Для примера возьмем автомобиль КАМАЗ, у которого мощность стартера согласно технической документации равна 8200 Вт. Напряжение бортовой сети 24В.
Рассчитываем пусковой ток. 8200/24=341,66 Ампер.
Неисправности и их причины
Проблемы стартера возникают по разным причинам: это и механический износ деталей, от которого не застрахована ни одна техника, и человеческий фактор, и неисправности связанных со стартером элементов. При этом проблемы в стартере нарастают лавинообразно: даже маленькая неисправность быстро приводит к более серьезным. Но есть и хорошая новость: в некоторых случаях стартер можно отремонтировать, если заменить вышедшую из строя часть или ремкомплект.
Детали стартера, которые чаще всего выходят из строя
Помимо стартера, проблемы с запуском может давать аккумулятор, проводка, маховик коленвала, замок зажигания и заземление двигателя. Иногда вместо дорогостоящего ремонта достаточно просто очистить клеммы от слоя окислов, чтобы полностью устранить проблему.
Механическому износу подвержены в первую очередь втулки вала (в некоторых моделях вместо них устанавливаются подшипники). При этом начинается биение вала во время вращения, отчего быстро выходит из строя коллектор якоря, шестерня бендикса, редуктор и даже зубцы маховика.
Другие проблемы со стартером и их причины:
- Стартер никак не реагирует на поворот ключа зажигания. Причиной может быть замыкание обмотки тягового реле или заедание якоря втягивающего реле. В этом случае тяговое реле ремонтируется или заменяется. Другие причины – отсутствие тока от АКБ: разряженный аккумулятор, проблемы с клеммами и проводкой, проблемы с замком зажигания.
- Стартер работает, но коленвал не проворачивается. Причина, скорей всего, в износе шестерен бендикса, редуктора или маховика коленвала. Другая причина – неисправность обгонной муфты, которая отвечает за отсоединение бендикса от маховика после старта двигателя.
- Стартер работает медленно и коленвал проворачивает тоже медленно. Причины: износ щеток и, как следствие, плохой контакт с коллектором, подгорание или замыкание в коллекторе, замыкание в обмотках якоря или статора, обрывы обмотки. Другие причины – недостаточная мощность тока из-за недозаряженного аккумулятора или сильно окисленных клемм.
Результат износа токосъемного коллектора
- Посторонние звуки при работе стартера (скрип, скрежет) – износ шестерен.
- Стартер не отключается после запуска двигателя. Причина может быть в поломке возвратной пружины или заедании тягового реле. Другая причина – неисправность в замке зажигания.
Иногда достаточно сложно выявить причину неисправности: на первых порах проблема может появляться не постоянно, а от случая к случаю, и только в мастерской удается найти ее источник. Тем не менее, даже при однократном сбое работы стартера лучше обращаться на СТО сразу: чем меньше «мучить» проблемный агрегат, тем больше шансов обойтись только ремонтом, а не заменой.
Базовые понятия
Для начала рассмотрим несколько базовых понятий, чтобы лучше понимать, что такое пусковой ток автомобильного стартера, и не путать эту величину с другими характеристиками.
Автомобильный стартер является ничем иным, как электродвигателем постоянного тока. Это означает, что он выполняет свою работу (крутит коленвал двигателя), потребляя электрическую энергию, накопленную в аккумуляторной батарее. Эта энергия характеризуется несколькими величинами – напряжением, силой тока и мощностью.
Напряжение, при котором работает нагруженный стартер легкового автомобиля, находится в диапазоне примерно 11-13 В. Что значит нагруженный? Если стартер снять с двигателя и подключить к источнику тока без какой-либо нагрузки, то он будет работать и при гораздо меньшем напряжении. Однако будучи установленным на автомобиле, при напряжении менее 11 В он, как правило, не работает. Это хорошо знакомо тем автолюбителям, у которых была изношенная или полностью разряженная АКБ.
Сила тока, который потребляется нагруженным стартером легкового автомобиля, варьируется в диапазоне 100-500 А. Здесь, как и в случае с напряжением, большую роль играет нагрузка. Если стартер подключить к источнику питания отдельно от двигателя, то тока он потреблять будет гораздо меньше. Из этого следует, что чем большая нагрузка на стартер, тем больше тока он будет потреблять.
Мощностью стартера называется величина, которая зависит от напряжения, при котором он работает, и силы тока, который им потребляется в конкретный момент времени. Так, например, если стартер вашего автомобиля при напряжении 12 В потребляет ток силой 150 А, то его мощность в данный момент составляет 12 × 150 = 1800 Вт.
Из этого всего можно вывести следующее, важное для автомобилистов, понятие. Что происходит, когда АКБ изношена или слабо заряжена? А происходит то, что при работе стартера напряжение на ней просаживается, например, до 10,5 В. Это означает, что, если стартер потребляет все те же 150 А, то его мощность при таких условиях уже не 1,8 кВт, а всего лишь 1,5 кВт. Соответственно, он крутит коленвал вяло, либо ему вообще не хватает мощности, чтобы сдвинуть его с места.
Кроме того, чем большая просадка напряжения происходит на клеммах АКБ, тем меньший пусковой ток она способна выдавать. Отсюда следует, что на наш стартер идет уже не 150 А, а вдвое-втрое меньше. Это приводит к резкому уменьшению мощности, которой оказывается недостаточно, чтобы провернуть коленчатый вал двигателя.
Для некоторых автолюбителей будет интересной еще одна характеристика стартера. Она показывает количество энергии, которое он израсходовал, пока запускал двигатель. Измерить ее можно в А*ч (ампер-часах), а как мы помним, именно в этих единицах указывается емкость АКБ. Это означает, что по пусковому току и времени работы стартера мы можем узнать, на сколько сильно он разрядил нашу батарею.
Рассмотрим все тот же стартер. Допустим, во время всей своей работы он, потребляя ток силой 150 А, запустил двигатель с первой попытки, вращая его в течение 5 секунд. Теперь секунды надо перевести в часы, так как нас интересуют именно ампер-часы. 5 секунд – это примерно 0,0014 часов. Соответственно, наш стартер «взял» из батареи 150 × 0,0014 А*ч, то есть примерно 0,21 А*ч. И это при емкости в 50-60 А*ч.
Но здесь следует понимать, что мы рассмотрели упрощенные условия. Так, при больших токах потребления АКБ садится немного больше, чем это можно рассчитать на бумаге. Кроме того, не всегда двигатель запускается с первого раза, и так далее. Из всего этого важно усвоить следующее. Если стартер не смог прокрутиться из-за ослабленной АКБ, то ему, скорее всего, хвалило не А*ч, как думают многие. Ему не хватило пускового тока, так как разряженная или испорченная батарея не в состоянии выдавать такие большие токи.
Отчего сгорает стартер?
Зимой спрос на стартеры заметно повышается: на холоде запустить двигатель намного сложней, и у начинающих водителей (да и опытных тоже) стартеры буквально сгорают от чрезмерной нагрузки. Почему так происходит и как этого избежать?
Зима – не самое благоприятное время для автомобиля: аккумулятор разряжается быстрей, моторное масло загустевает, провернуть двигатель становится намного трудней, мотор, особенно дизельный, не запускается за секунду, как это было летом. И вся нагрузка падает на стартер и аккумулятор, которые в паре вынуждены бороться с трудностями. При запуске на стартер подается достаточно мощный ток, который в считаные секунды перегревает электрические обмотки и контакты. Если ток будет подаваться достаточно долго, от перегрева агрегат в буквальном смысле сгорает и ремонту уже не подлежит.
Вторая причина досрочной смерти стартера – присадки в дизтопливо, которые, опять-таки, используются зимой. В некоторых случаях примеси в топливе вызывают во время запуска детонацию в цилиндрах, отчего маховик коленвала делает резкий рывок, выводящий из строя стартер.
Чтобы избежать этих неприятностей, нужно помнить, что непрерывная работа стартера не должна превышать 10, максимум 15 секунд, после чего потребуется время на его охлаждение (около 0,5-1 минуты). При неисправном аккумуляторе, окисленных контактах или проблемной проводке шансы сжечь стартер возрастают в несколько раз. Зима – это то волшебное время, когда следить за состоянием всей автоэлектрики нужно особенно тщательно.
Подробнее о том, как выбирать стартер и на что обращать внимание, читайте наш «Гид покупателя».
ПУСКОВОЙ ТОК СТАРТЕРА: как измерить и зачем это нужно?
Пусковым током стартера автомобиля называется максимальное значение силы тока, который потребляется им во время запуска двигателя. Измеряется в амперах и, в зависимости от рассмотренных в статье факторов, может варьироваться в диапазоне 100-500 А. От чего зависит этот показатель, на что он влияет, как его правильно измерить и уменьшить – простыми и понятными словами рассказано в данном материале.
Как оказалось, все мои проблемы упирались в стартёр :). Это стало ясно после постукиваний по этому агрегату. Будь он проклят, как говорится!
Уверен, что такая выжимка с простыми объяснениями теории работы будет для вас очень полезна . Заодно рассмотрим поломки, которые случаются со стартёром.
Ну а прежде, чем говорить про поломки, нужно разобраться в конструкции стартёра.
Что такое стартёр наверное долго объяснять не нужно :).
Это элемент силового агрегата автомобиля или мотоцикла (или другого мототранспорта), который служит для запуска двигателя.
Что есть запуск двигателя?
Это вывод ДВС в рабочее состояние, в котором подключаются все такты работы ДВС. Соответственно, стартёр выполняет функцию придания начального движения коленвалу двигателя для того, чтобы запустился рабочий процесс .
Стартёр представляет собой электромотор. Но электромоторчик не совсем простой. ) Конструкция немного мудреная и отличается, скажем, от электрического блендера. Хотя и там, и там у нас есть самый обычный электродвигатель.
Стартёр состоит из следующих частей :
1. Сам электродвигатель стандартного типа , включающий якорь, щетки и постоянные магниты на стенках. При включении электродвигателя в цепь, ток поступает на щетки. Щетки на пружинках упираются в якорь и ток поступает на обмотку якоря. На якоре образуется магнитное поле, которое толкает якорь относительно постоянных магнитов на стенках двигателя. Ну а дальше якорь начинает вращаться. И казалось бы тут всё. Но.
2. Есть ещё втягивающее реле . Эта штука для людей, малознакомых с конструкцией стартера, обычно неясна. Она выполняет функцию соединения электрической цепи автомобиля с двигателем стартёра, а заодно выполняет механическую функцию, вводя в зацепление вал двигателя стартёр и маховик ДВС автомобиля.
Почему же нельзя всё это упростить?
При запуске нужны огромные токи и простое соединение или кнопка будут постоянно подгорать . Кроме того, нужно как-то осуществить отвод механического привода от маховика после запуска двигателя.
Поэтому поступают следующим образом .
Ставится втягивающее реле, которое умеет двигать по валу якоря стартёра так называемый бендикс и вводить его в механическое зацепление с маховиком ДВС автомобиля, а заодно замыкать силовые контакты питания двигателя стартёра. Бендикс бегает по шлицевому зацеплению, а от того может двигаться вперед и назад, но не прокручивается.
Дальше схема такая:
Мы повернули ключ, питание подается сначала на управляющий контакт втягивающего реле. Во втягивающем реле тоже есть электромагниты. Или, если точнее, втягивающая и удерживающая обмотки . Они начинают работать и перемещают вал-толкатель, который перемещает бендикс в положения зацепления с маховиком. Ну а заодно обратная сторона замыкает силовые пятаки. После этого крутится уже двигатель стартёра.
3. Ну и мы много раз сказали про бендикс . Это самая обычная шестерня на шлицевом соединении, которая бегает по якорю стартёра.
Эта шестерня крутит маховик двигателя. А маховик крутит коленвал. Вот, собственно, и вся схема.
Принципиальная схема была прекрасно описана в одном из старых журналов. Выглядит она примерно так.
Здесь наглядно отражено всё, что мы обсудили чуть выше. Вот так и выглядит стартёр изнутри.
А вот теперь поговорим о поломках :)
Как ломается стартёр
Поломок, как обычно, может быть огромное множество . Выделим характерные.
Часто знакомство с проблемами стартёра начинается с того, что мы пришли в автомобиль, повернули ключ иии. и ничего не происходит. Иногда этому предшествуют различные события, а иногда и не предшествуют. До этой ситуации стартёр может начать крутиться ни с первого раза и ни с первого поворота ключа или как-то странно себя ведет. Остаётся только молотить по стартёру молотком или воротком, чтобы восстановить контакт.
Теперь ближе к конкретике :
1. У стартёра могут стереться щетки .
Когда они стираются, якорь или не может вращаться с прежней силой и не запускает двигатель, или вовсе теряется электрический контакт . При потере контакта стартёр выглядит мёртвым. Кроме того, "-" контакт втягивающего реле тоже завязан на щетки, а значит об истертых щетках может говорить и полное отсутствие признаков жизни механизма.
2. Если стартёр издает звуки щёлк-щёлк, но ничего не происходит , скорее всего проблема во втягивающем реле. Это значит, что цепь замкнута, пятаки пытаются подвестись к силовым контактам, бендикс заходит в зацепление, но ток на двигатель стартёра не подается. Обычно это связан ос тем, что пятаки подгорели ли вышли из строя. Просто нет контакта.
3. Стартёр может крутиться, но коленвал двигателя крутиться не будет или будет крякать . Такое может произойти, если во втягивающем реле сломалась втягивающая или удерживающая обмотка. По названию понятно что и какая делает :). Втягивающая вводит в зацепление бендикс и соединяет силовые контакты, а удерживающая держит бендикс и и силовые контакты в установленном положении, пока мы держим повернутым ключ. Я думаю, логика позволит вам понять, что именно случилось.
4. Ещё иногда попадает грязь на вал, по которому перемещается бендикс. В этом случае мы опять-таки будем наблюдать, что стартёр не проявляет никаких признаков жизни или слышим, что где-то делает пыш пыш втягивающее реле. Но мощности втягивающего реле недостаточно, чтобы протолкнуть бендикс по грязи. А значит и цепь двигателя стартёра не замыкается. Вот ничего и не происходит.
5. Ну и самая веселая и частая проблема - это целостность цепи стартёра . Может просто сгореть предохранитель или отвалиться провод. Бывает, что провод массы теряет контакт. От того мы опять имеем мёртвый агрегат, который никак не реагирует на повороты ключа. И да..Ключ - тоже контакт ! От того, при повороте ключа тоже может не быть замыкания цепи. Об этом подскажет отсутствие просадки бортовой сети.
6. Бывают и проблемы с бендиксом . Ломается механическое зацепление. Закусывает зубья. Такую проблему выявить проще. Стартер будет живым и реагировать на ключ, но при этом будет слышно, что проскакивает одно из механических зацеплений (громкие щелчки или удары).
Кажется перечислены все основные пункты . Хотя, поломка может оказаться абсолютно любой. Могу посоветовать вам всегда иметь с собой запасные предохранители, мультиметр ну и..новый стартёр :)) Последнее шутка.
Ещё помните, что если вы повернули ключи и ничего не случилось, первым делом нужно постучать по стартёру . Стучать нужно аккуратно, но сильно. При этом часто полезно, чтобы кто-то крутил ключ в салоне, а кто-то стучал по стартеру. Так может "раскачаться" весь механизм и произойдет запуск.
Помните, что в такой аварийной ситуации, каждый запуск стартёра может оказаться последним. Поэтому, не глушите машину лишний раз, пока не прибудете в пункт назначения .
Всем удачи! Если понравилась статья, то поддержите проект лайком и подпиской :)
Поворот ключа зажигания, но вместо бодрого ритма работающего двигателя слышится, что стартер крутит двигатель, как будто сел аккумулятор. Еще одна попытка запустить двигатель. И еще. Стоп: пока аккумулятор действительно не потребовал зарядки, а машина не отправлена на эвакуаторе в сервис, стоит вспомнить о том, как проверить стартер, не снимая с машины, и даже устранить поломку. Чтобы выявить неисправность, придется вспомнить принцип работы и конструкцию стартера.
Узлы и детали конструкции
Функция стартера — для запуска двигателя автомобиля раскрутить его маховик электромотором, создав временный контакт шестеренок. В дальнейшем электромотор выключается, и физический контакт c шестерней маховика разрывается. Находится стартер на корпусе двигателя ближе к АКБ и кабине.
Конструктивно устройство можно разделить на два функциональных блока:
После запуска двигателя ключ возвращают из положения зажигания, обесточивая реле. Реле размыкает контакты, пружина возвращает бендикс в исходное состояние. При запуске электродвигателю требуется несколько десятков ампер тока от аккумулятора. После запуска автомобильного двигателя генератор восстанавливает заряд аккумулятора.
Стартер может иметь неисправности, определяемые по характеру проявления, видимым признакам, показаниям тестера.
Возможные неисправности
В состав стартера входят более 20 деталей. Электродвигатель потребляет от аккумулятора сотни кВт мощности, преобразовывает ее во вращательное движение маховика, преодолевая сопротивление замерзшего зимней ночью автомобильного двигателя. В таком режиме есть чему и отчего ломаться. Как проверить, рабочий ли стартер — есть метод выяснения места поломки в порядке усложнения работ — от диагностики без снятия стартера до его полной разборки.
Низкое бортовое напряжение
Признак неисправности — двигатель завелся, и автомобиль проехал 5−10 километров. При попытках завестись стартер слабо крутит, аккумулятор заряжен перед поездкой. При включении дальнего света фары светят тускло. Убедиться в низком напряжении можно измерив его на клеммах аккумулятора тестером при рабочем положении ключа в замке зажигания и без него.
Вероятные причины:
- генератор не работает;
- разряд аккумулятора через неисправный бортовой электроприбор, в том числе стартер.
Генератор должен питать бортовых потребителей, давать зарядный ток аккумулятору, иначе фары и двигатель будут быстро разряжать аккумулятор. При такой неисправности двигатель при запуске крутится слабо, хотя аккумулятор был заряжен незадолго до поездки. Для проверки можно после запуска двигателя «прикуриванием» отсоединить положительную клемму аккумулятора, при исправном генераторе двигатель будет работать. Проверить другие бортовые устройства можно, не запуская двигатель — поочередно отключать их снимая предохранители, пока тестер на АКБ не покажет повышение напряжения.
Теперь пора заняться проверкой самого стартера.
Качество контактов
Неисправности в электрике вызваны только двумя причинами — или отсутствует нужный контакт, или появился ненужный. Для проверки утечки тока через стартер надо, не снимая его с автомобиля, отключить силовой провод от его клеммы. Если бортовое напряжение поднимется, то стартер неисправен, а почему — надо уточнить после разборки.
Плохие контакты проявят себя нестабильной работой — то втягивающее реле не щелкает при запуске, то скорость вращения электродвигателя меняется. Проверка стартера от аккумулятора поможет выявить наиболее частые неисправности.
Для проверки подачи напряжения на управляющий электрод управления реле убрать ключ зажигания из замка. Не демонтируя стартер, снять плюсовой контакт АКБ и провод с управляющей клеммы втягивающего реле (она не имеет резьбы). Отдельным проводом подключить освобожденный контакт к плюсу АКБ. У работающего реле будет заметный звук срабатывания и бендикс выйдет в рабочее положение.
Если ранее при запуске ключом звука не было, а сейчас появился, нужно устранить неисправность проводки от замка зажигания до стартера. При отсутствии звука следует хорошенько зачистить контакты массы на корпусе и клемму управляющего реле. Если после чистки звук не появился — «виновато» втягивающее реле.
По частоте случаев поломки блока втягивающего реле встречается реже, чем плохие контакты. Для проверки потребуется демонтировать весь стартер, снять крышку реле. Поломка проявляется отсутствием характерного щелчка втягиваемого якоря при включении зажигания. Визуально шестерня бендикса не будет выходить в рабочее положение до упора в ограничитель.
Для всех последующих проверок корпус стартера следует закрепить в тисках на верстаке, так как реакцией на подачу электроэнергии будет сильнейший вращательный момент, при котором удержать его в руках весьма сложно.
Диагностика узла состоит из проверок:
- якоря;
- рычага;
- обмотки реле;
- бендикса.
Сжав и зафиксировав пружину рычага, надо попробовать двигать якорь по линии его хода. Он должен перемещаться свободно. Возможные отложения грязи следует отмыть до беспрепятственного перемещения. При физической деформации лучше брать новый якорь или реле полностью.
Рычаг может заклинить в местах соединений с якорем, кронштейном или поводковой муфтой в результате попадания грязи, износа металла в местах трения. Значит, требуется очистить грязь, отшлифовать царапины или поменять изношенную деталь узла.
Обмотки реле проверяются тестером. У исправной обмотки сопротивление между управляющим контактом и корпусом тестер покажет порядка 1,5 Ом. Диагностировать межвитковое замыкание реле в домашних условиях невозможно, поэтому, если все проверки прошли успешно, но при подаче на реле +12 В не происходит втягивания якоря, реле следует заменить.
Шестерня может изнашиваться, особенно на концах зубьев. Восстановлению шестерня не подлежит. Следует заменить бендикс.
Узел электродвигателя
Неисправность проявляется щелчком реле и полным выходом бендикса, однако вращение шестерни не начинается или может идти рывками, медленно, со слабым вращательным моментом.
Не разбирая и даже не снимая, можно выяснить работоспособность контактных пятаков. Для этого сначала следует обесточить бортовую сеть и подключить плюс АКБ к тому проводу стартера, который от резьбовой клеммы уходит внутрь корпуса. Если двигатель стал вращаться намного быстрее, для ремонта стартер нужно снять, разобрать реле и зачистить контакты пятаков и контактной пластины.
Для выяснения других неисправностей электродвигатель надо разбирать и проверить состояние:
- щеток;
- коллектора;
- обмоток ротора:
- подшипников.
Неисправность, при которой требуется замена щеток, определяется их внешним видом — по высокой изношенности, когда усилие и длина хода пружин недостаточны для надежного контакта с коллектором. Возможно, что щетки просто загрязнены — промывка решит проблему. Обязательно следует измерить отсутствие проводимости между каждой щеткой и корпусом, в этом случае деталь придется менять.
Коллектор, непосредственно контактирующий со щетками во время вращения, может иметь недопустимый износ или загрязнение. Но иногда неисправность имеет характер перемыкания близких ламелей проводящим материалом — металлическая или угольная пыль. Для ремонта следует прочистить зазоры между ламелями, измерить сопротивления каждой поры соседних контактов.
Если контакт между ламелями не исчезает, электродвигатель придется менять.
Обмотки ротора проверяются тестером на обрыв, отсутствие контакта с соседними обмотками или с корпусом. Труднее проверить межвитковое замыкание обмотки — нужен специальный прибор. Даже выявив неисправность обмотки, устранить ее в домашних условиях — работа, которая под силу только специалисту.
Вращение ротора электродвигателя возможно только на незаклиненных подшипниках, удерживающих его ось. Если для вращения ротора рукой требуется усилие или ощущается неравномерность движения, слышны щелчки — подшипники вышли из строя. Можно попробовать промыть их и заменить смазку, но их износ проявит себя в ближайшее время. Лучше сразу поставить новые, а если условия не позволяют — заменить узел полностью.
Совет автовладельцу
Почистить все внешние контакты стартера следует до проверки, поскольку это довольно частая неисправность, и снимать его с двигателя не надо.
Даже первичная проверка стартера без снятия его с автомобиля обычно указывает на поломку, снижая время ремонта, уменьшая расходы и не занимая много времени.
Читайте также: