Из какого металла сделан стартер автомобиля
— 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:
1.Аккумуляторная батарея
2.Стартер
3.Механизмы управления запуска (замок зажигания, блок управления автоматическим пуском, система дистанционного управления)
4.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:
1.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.
2.Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Статья опубликована в паблике Машины. 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.
3.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 соединятся, через подвижное коромысло с обгонной муфтой, в простонародье именуемой бендиксом.
4.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.
5.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, вк.ком/карс.бест 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.
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 :)
Изготовлены щётки из медно-графитового материала (их в стартере от 2 до 6 штук – плюсовые и минусовые), и крепятся они к щёткодержателю (металлическая конструкция с текстолитовой пластиной, которая разделяет плюсовые щётки от минусовых).
Втулки
Втулки тоже состоят из медно-графитового материала, только в другой пропорции.
Пятаки (контакты втягивающего реле)
Контакты состоят из медного материала с идеально ровной поверхностью в контактирующей области.
Расходные детали 2-долгоиграющие:
Бендикс
Бендиксы по конструкции бывают разные. А сходство у них в том, что у всех бендиксов есть механизм, за счёт которого в одну сторону бендикс вращается, а в другую вращения нет. Также у большинства бендиксов есть шестерня которая входит в зацепление с двигателем.
Втягивающее реле
Втягивающее реле стартера (электромагнит) состоит как правило из двух катушек (удерживающая и втягивающая обмотки), сердечника, двух контактов, штока, латунной втулки, пружинки, контактного болта, текстолитовой крышки, контактного диска и корпуса реле. Втягивающее реле бывают двух типов – разборные и неразборные.
Подшипники
Встретить подшипник в стартере можно на бендиксе (далеко не во всех моделях), на якоре (ротор) и для центровки в передней или задней крышке стартера.
Плунжер
Плунжер как отдельная запчасть используется в разборном втягивающем реле. Это шток-сердечник электромагнита с контактной круглой шайбой.
Резинки редуктора
Это уплотнители, которые снимают шумы и вибрации в металлическом редукторе во время работы стартера.
Планетарно зубчатый механизм
Такой механизм стоит в стартерах редукторного типа. Планетарка бывает металлическая или из специального пластикового материала.
Вилка стартера
Вилка стартера участвует в «выбросе» бендикса. В основном она изготовнена из специального пластикового материала, но бывают и металлические вилки.
Ротор (якорь)
Якорь стартера состоит из штока, в передней части которого расположены шлицы или зубчики для соединения с редукторной частью стартера. Вокруг штока намотана медная обмотка соединенная с коллектором (медные ламели) в задней части ротора, с этой стороны крепится задняя крышка стартера с щёткодержателем.
Статор (обмотка)/магнитный стакан
Статор стартера бывает двух видов – обмотка (медный провод, намотанный овальными кольцами (всего их 4 кольца-овала). Этот провод плотно притянут к стакану (корпусу стартера). Второй вид статора – это магниты разной полярности, прикреплённые в стакане стартера.
Передняя крышка стартера
Для изготовления передней крышки стартера (маски стартера) используется дюралюминий и его сплавы или чугун. Крышка стартера бывает закрытой или открытой.
Задняя крышка стартера
Для изготовления задней крышки стартера используется дюралюминий и его сплавы, а также металлические сплавы.
Стопорное кольцо
Для стопорного кольца используется калёная сталь.
Стяжные болты
Стяжные болты изготавливаются из стали
Редуктор
Редуктор состоит из металлического штока со шлицами, сателлитов и планетарно зубчатого механизма (бывает пластиковый).
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Группа 3708. Стартеры. Как и генераторы, эти приборы относятся к наиболее дорогостоящим узлам электрооборудования. Для легковых автомобилей их у нас выпускают четыре завода. КЗАТЭ* (Самара), прежде делавший только тракторные стартеры, в 1970 году освоил выпуск лицензионного прибора СТ-221 для автомобилей ВАЗа. От самого массового тогда «волговского» СТ-113 он отличался примерно так же, как сами «Жигули» от «Волги». Безотказный, высокооборотный и технологичный, он имел только один недостаток — недолговечную трехроликовую обгонную муфту с алюминиевыми колодками, вместо обычной четырехроликовой со стальными. Сменивший его в 1986 году стартер 35.3708 оказался чуть похуже — торцевой коллектор здесь, в отличие от прежнего цилиндрического, начинает обгорать раньше. Причина — износ упорных шайб якоря, появление осевого люфта и, как следствие, слабое прижимание щеток к ламелям. Современный прибор КЗАТЭ для «Жигулей» — 35.3708–01 (мощность 1,3 кВт) наконец-то получил легкую алюминиевую крышку (на части выпуска сохранена чугунная), но приобрел еще один недостаток — неразборное тяговое реле. Цена этого прибора в магазинах 400–500 тыс. рублей, а минимальная — на рынке «Южный порт» (далее — Ю) — 320 тыс.
Более долговечны, при этом чуть дешевле (420–450 тыс., Ю — 300) болгарские стартеры, которые ВАЗ всегда покупал из-за нехватки самарских. В отличие от последних, болгарский является точной копией самого первого СТ-221 (только крышка у него теперь алюминиевая). Правда, его обгонная муфта плунжерной конструкции служит недолго, но, поскольку и она, и тяговое реле, и другие узлы в сборе взаимозаменяемы с самарскими, с этим можно смириться.
Пожалуй, лучшим на сегодняшний день «жигулевским» стартером является мощный (1,65 кВт) 4211.3708–02 производства АТЭ-3 (Ржев, Тверская обл.). Он сделан на базе «военного» уазовского стартера, о семействе которого будет сказано ниже. В продаже он встречается реже других и стоит 350–380 тыс. (Ю — 275).
Для переднеприводных «самар» основной прибор — 29.3708–01 (КЗАТЭ). В отличие от прочих, у него левое направление вращения и только одна опора якоря (вторая — в картере сцепления). Цена в магазинах — 400–500 тыс. (Ю — 340). Точно такой же, болгарский стоит 380–450 тыс. (Ю — 300). Изредка в продаже можно встретить малогабаритный, но мощный (1,4 кВт) югославский стартер «Искра», цена которого доходит до 600 тыс. Такие же дорогие стартеры фирмы «Бош», как и югославские, неремонтопригодны и в случае отказа подлежат замене. Кроме того, шестерня привода одной из «бошевских» модификаций для «Самары» немного не совпадает по модулю с вазовским венчиком маховика (m=2,11666. питч 12), что со временем вызывает односторонний износ зубьев. И наконец, самые распространенные в торговле и известные своей недолговечностью стартеры для автомобилей ВАЗ производства БАТЭ (Борисов, Минская обл.). Этот завод всегда делал вполне добротные агрегаты для «волг» и грузовиков, но в начале 90-х годов значительно расширил ассортимент своей продукции и наводнил рынок дешевыми стартерами для всех марок отечественных автомобилей (кроме «Таврии»), увы, не лучшего качества.
Большинство приборов БАТЭ имеет традиционную конструкцию, кроме двух: 425.3708 (для VAZ 2101. 2107) и 426.3708 (для VAZ 2108, 2109). Обе модификации отличаются друг от друга, в основном, крышками и направлением вращения, но по сути представляют один и тот же 1,3-киловаттный, предельно упрощенный агрегат — эдакий «эрзац-стартер». Главная «изюминка» конструкции — отсутствие обязательной для других моделей оси вильчатого рычага, который здесь просто качается на пластмассовом упоре. При износе последнего рычаг становится «плавающим», смещается вверх (см. рис. «Стартер
БАТЭ"), и его нижнее плечо укорачивается, а верхнее удлиняется. Поэтому контакты тягового реле замыкаются уже чуть раньше, чем шестерня войдет в зацепление с венцом маховика. В большинстве случаев зацепления так и не происходит, и после многократных попыток пустить двигатель якорь, раскручиваясь до предельных оборотов, перегревается и идет вразнос. При удачных попытках, когда шестерня, быстро вращаемая тяжелым якорем, "влетает" в зацепление с венцом маховика, на валу возникает значительная боковая сила, разбивающая опорную втулку в картере сцепления на "Самаре". А на "Жигулях" иногда даже отламывается "клюв" крышки. Впрочем, низкое качество стартеров БАТЭ частично компенсируется их невысокой ценой — 310–330 тыс. (Ю — 225).
Большая группа унифицированных по креплению и приводу стартеров включает приборы для автомобилей «Волга», УАЗ, грузовиков ГАЗ и «Москвич». Все они имеют шестерню привода с девятью зубьями и модулем 2,5. Стандартны также и диаметр посадочного пояска крышки — 82 мм, и расстояние между центрами крепежных отверстий — 105 мм. Но у стартеров, предназначенных для «Москвича», прилив крышки под тяговое реле расположен под углом 90° к прямой, соединяющей крепежные отверстия. (У остальных приборов этой группы — под углом 45°.) Таким образом, поставить на «Москвич» стартер от «Волги», УАЗа или ГАЗ-53 теоретически можно, но верхняя крепежная гайка станет почти недоступна. Обратная замена также возможна, но, например, на «Волге» тяговое реле «москвичовского» стартера окажется в нежелательной близости от лонжерона кузова, а на «Газели» об него будет тереться шланг сцепления.
Существует три поколения стартеров этой группы. К первому относится СТ-117А (завода АТЭ-3), который пока еще можно встретить в продаже. Созданный на базе древнего СТ-113 (от ГАЗ-21), он тем не менее еще четыре года назад ставился на ижевские «москвичи». Единственный его плюс — легкоразборное тяговое реле, зачистить силовые контакты которого можно прямо на машине.
Второе поколение — стартеры большого семейства СТ-230, освоенного на БАТЭ в начале 70-х годов. Это полуторакиловаттные, низкоскоростные и достаточно надежные агрегаты, имеющие довольно большой габарит и массу около 10 кг. В семействе есть даже модификации для грузовиков ЗИЛ (СТ-230И и др.) с более крупной шестерней привода с модулем 3. Для «Волги» и «Газели» БАТЭ до сих пор выпускает СТ-230Б4. В магазинах он стоит 350–380 тыс., а в Ю — 260.
Производство стартеров третьего поколения было освоено в 1988 году на АТЭ-3, а затем и на БАТЭ. Семейство «42» включает три высокоскоростных агрегата мощностью по 1,65 кВт и массой по 7 кг. В Борисове стартеры выпускают в обычном исполнении, а на АТЭ-3 — в «военном», с жаростойким коллектором якоря. Армейский заказчик автомобилей УАЗ требует исключительной живучести стартера при длительной работе, например, для того, чтобы машина с заглохшим мотором могла завершить переправу вброд «на стартере». Соответственно и цены ржевских приборов выше, чем белорусских. 4211.3708–01 (для УАЗа, «Волги», «Газели», ГАЗа) — до 400 тыс. (Ю — 235). Отличающийся от него только крышкой 4211.3708 (для «Москвича») — 350–375 тыс. (Ю — 215). О третьей модификации, для «Жигулей» было сказано выше.
Стартеры БАТЭ: 42.3708 (УАЗ, «Волга» и др.) стоят 320–350 тыс. (Ю — 225), 421.3708–01 («Москвич») — 300–340 тыс. (Ю — 200).
И наконец, о стартерах производства ЭМЗ (Херсон). Для них не характерно низкое качество изготовления, как для большинства иных приборов электрооборудования с Украины. Например, стартер СТ-368 никогда особо не докучал владельцам «запорожцев». Правда, на «Таврии» и «Оке» первых выпусков частенько наблюдалось самопроизвольное включение херсонских стартеров на ходу и, как следствие, разрушение якоря от центробежной силы. Сейчас качество стабилизировалось и претензий к изделиям ЭМЗ почти нет.
Стартер 39.3708 для «Оки» по конструкции аналогичен «восьмерочному» (левое вращение, одноопорный якорь), только чуть поменьше. На рынках он почти не встречается, зато всегда есть в магазинах запчастей к «Оке» по цене около 400 тыс. (Впрочем, вездесущий БАТЭ успел и тут — его вариант стартера для «Оки» стоит 350.)
Стартер 26.3708 для «Таврии» (его делают только на ЭМЗ) имеет традиционную конструкцию. Опровергая представления о дешевизне украинских товаров, он стоит в магазинах до 425 тыс. рублей, в Ю — 380, а минимальная цена на рынке у техцентра «Ясенево» — 320 тыс. Там же за 400 тыс. можно купить ставший уже раритетом СТ-368 для «Запорожца» и ЛуАЗа.
* Здесь и далее приведены прежние, традиционные названия заводов.
Стартеры для «Жигулей»:
а — 35.3708–01 (КЗАТЭ); б — 4211.3708–02 (АТЭ-3).
Знак, свидетельствующий о сертификации в Госстандарте России (не путать с эмблемой завода-изготовителя!).
Эмблемы заводов (слева направо): КЗАТЭ; АТЭ-3; БАТЭ; ЭМЗ.
Стартеры для «Самары»: а — 29.3708–01 (КЗАТЭ); б — 426.3708 (БАТЭ).
Стартеры для «Волги» и УАЗа: а — СТ230Б4
(БАТЭ); б — 42.3708 (БАТЭ).
Стартер БАТЭ для автомобилей ВАЗ (стрелкой показано смещение рычага вверх с изменением соотношения его плеч).
Для успешного запуска двигателя внутреннего сгорания необходимо устройство, которое придаст кривошипно-шатунному механизму начальный импульс, то есть провернет маховик до нужных оборотов. Таким устройством является стартер и именно он отвечает за пуск двигателя. В статье подробно рассмотрим устройство и принцип работы стартера автомобиля, а также его возможные неисправности.
Устройство стартера
Стартер автомобиля представляет собой электродвигатель. Он преобразует электрическую энергию от аккумулятора в механическую работу, которая приводит в движение маховик и коленчатый вал, для начала процесса движения поршней. Стартером оборудованы все двигатели.
Принцип работы устройства основан на законах физики, которые известны со школьной скамьи. Если между двумя полюсами магнита поместить проволочную рамку с двумя концами, а потом пустить через нее ток, то она начнет вращаться. Это и есть самый простой электродвигатель.
Простой автомобильный стартер представляет собой металлический корпус, в котором находятся четыре магнитных сердечника (башмаки). Эти магниты в корпусе и представляют собой статор электродвигателя. Раньше на башмаках наматывалась обмотка возбуждения, на которую подавался электрический ток от аккумулятора. То есть это был классический электромагнит. На современных же устройствах применяются обычные магниты.
Другой важной деталью устройства является якорь. Он представляет собой вал с напрессованным сердечником из электротехнической стали. В пазах сердечника находятся те самые рамки, которые будут вращаться вокруг полюсов магнита. Концы рамок соединены с коллектором, к которому подходят четыре щетки – две положительные от АКБ и две отрицательные, которые будут идти к массе.
В закрывающей задней крышке находятся щеткодержатели с пружинками, которые постоянно поддавливают щетки к коллектору для обеспечения контакта. Также в задней крышке установлена опорная втулка якоря или подшипник.
На металлическом корпусе находится входной контакт. К этому контакту подключается плюсовая клемма аккумулятора (+). Ток проходит по рамкам якоря и выходит на отрицательные щетки массы. Масса соединяется с отрицательной клеммой аккумулятора. Таким образом, создается магнитное поле вокруг рамок якоря и он вращается.
Плюсовой провод АКБ, который подходит к стартеру, значительно толще остальных. По этому проводу подается пусковой ток, равный примерно 400А.
Ток от аккумулятора на стартер не может подаваться постоянно. Он нужен только в момент запуска двигателя. Поэтому между плюсовым проводом аккумулятора и контактом стартера есть так называемый медный пятак, который замыкает контакты.
На валу якоря также выполнено шлицевое соединение, на котором находится направляющая втулка и бендикс с шестерней с возможностью осевого перемещения. Это движение обеспечивает контакт шестерни непосредственно с зубчатым венцом маховика. Простыми словами можно сказать, что бендикс подходит к маховику, проворачивает его, сколько это необходимо, а потом отходит обратно.
Якорь начинает вращение только тогда, когда шестерня уже вошла в зацепление с маховиком.
Основные компоненты
Таким образом, основными составляющими стартера можно назвать:
- магнитный статор;
- вал с якорем;
- втягивающее реле с компонентами (электромагнит, сердечник, контакты);
- щеткодержатель с щетками;
- бендикс с шестерней;
- вилка;
- элементы корпуса.
Принцип работы
Учитывая устройство стартера, рассмотрим его работу пошагово:
- Водитель включает зажигание и на втягивающее реле подается управляющее напряжение. Катушка реле намагничивается и перемещает сердечник.
- Сердечник подводит бендикс и шестерню к маховику при помощи вилки и в конце своего хода замыкает контактные пятаки на электродвигатель.
- Пусковой ток подается на обмотку якоря, который начинает вращаться в магнитном поле статора. Стартер начал работать.
- Двигатель запустился, водитель повернул ключ из положения пуска. Управляющий ток перестал подаваться на втягивающее реле, пятаки разомкнулись, а бендикс с шестерней вернулся в исходное положение под действием возвратной пружины. Стартер прекратил свою работу.
Устройство бендикса
Бендикс представляет собой довольно интересное устройство. Иногда его называют муфтой свободного хода или обгонной муфтой.
Для запуска двигателя нужно, чтобы маховик вращался не медленнее, чем 100 об/мин. Так как шестерня стартера намного меньше зубчатого венца маховика, ей нужно вращаться в 10 раз быстрее, чтобы придать маховику необходимое ускорение. Это 1000 об/мин.
Когда двигатель заводится, маховик начинает вращаться очень быстро. Он передает это быстрое вращение на шестерню. Нетрудно посчитать, что скорость вращения шестерни при этом будет уже 10 000 об/мин. Если на вал стартера передалось такое ускорение, то он бы не выдержал. Именно для этого и нужен бендикс. Он передает вращение от шестерни на маховик, но не передает его обратно от маховика на шестерню.
Сам бендикс состоит из двух частей: шестерни и корпуса. Внутренняя обойма шестерни входит в корпус с внешней обоймой. Внутри этой обоймы находятся четыре ролика с пружинками. Корпус бендикса вращается через вал стартера. При вращении внутренняя обойма шестерни как бы заклинивает в корпусе и вращается, а при вращении шестерни от маховика эти ролики расходятся и не передают вращение на вал. Сам вал стартера при этом вращается с прежней скоростью.
Виды стартеров
Как было описано выше в современных стартерах применяются не башмаки с обмоткой возбуждения, а магниты. Магниты в качестве статора позволяют значительно уменьшить габариты устройства. При этом частота вращения якоря повышается. Поэтому иногда применяется редуктор.
Исходя из этого, стартеры делятся на:
- редукторные;
- простые (безредукторные).
С устройством и работой простого стартера мы уже познакомились. Работа редукторного основана на тех же принципах, что и простого, но имеет немного другое устройство. Крутящий момент от якоря вначале поступает в планетарный редуктор, который его преобразует, и далее на вал бендикса. Вращение от якоря на шестерню передается через водило планетарного механизма.
Этот вид стартера имеет следующие преимущества:
- более высокий КПД;
- меньшее потребления тока;
- небольшие размеры;
- запуск двигателя даже при низком заряде аккумулятора.
Но такая конструкция сказывается на сложности ремонта.
Основные неисправности
Все возможные виды неисправностей стартера можно разделить на механические и электрические.
С механическими узлами может быть связано:
- Залипание контактных пятаков.
- Износ подшипников и удерживающих втулок.
- Износ роликов бендикса.
- Заклинивание вилки или сердечника втягивающего реле.
Проблемы с электрикой:
- Выработка щеток и пластин коллектора.
- Обрыв цепи в обмотке башмаков (статора) или втягивающего реле.
- Замыкание и перегорание обмоток.
Щетки и втягивающее реле не ремонтируются. Эти детали меняются на новые. Ремонт обмотки лучше доверить квалифицированному автоэлектрику. Однако необходимо понимать, что зачастую выходит из строя не сам стартер, а сопутствующие элементы. В таком случае необходимо провести диагностику для более детального выявления причины неисправности. Проще всего это сделать персональным диагностическим сканером, к примеру, с помощью недорогого мультимарочного устройства Rokodil ScanX.
После диагностики сканер укажет на точную причину неисправности, будь то перегоревший предохранитель, неисправность выключателя зажигания или неисправность электрической цепи. Rokodil ScanX подойдет практически для любых автомобилей с ODB-II разъемом и поможет сэкономить деньги на ремонте.
Стартер – это довольно сложный механизм, который требует внимания от водителя. Любые шумы и скрежет лучше оперативно устранять. Но несмотря на общую сложностью устройства, принцип его работы очень простой. Поняв его, можно самостоятельно устранить многие неисправности.
Читайте также: