Когда появился стартер на авто
В настоящее время наличие в автомобиле стартера подразумевается само собой. Даже через несколько десятков лет после появления первых "безлошадных повозок", никому и в голову не приходило подобное усовершенствование.
Первые автомобили заводились заводной рукояткой, в середине прошлого века метко называвшимися в среде водителей-профессионалов и любителей "кривым стартером". Но если заводная рукоятка кривой стартер, следовательно, электрический стартер появился ранее жаргонного словечка.
При повсеместном распространении обязательной заводной рукоятки некоторые автопроизводители задумывались о запуске двигателя посредством пружин или даже порохового заряда. В кино вы видели, как на заре авиации фанерные аэропланы заводились кручением пропеллера вручную бортмехаником, откуда пошла воинская команда "От винта!". Описан даже вполне правдоподобный случай, когда пилот в ходе полета вылез из кабины на крыло и рукой завел заглохший двигатель.Так же заводятся двигатели современных одномоторных самолетов.
Итак, первые "стартеры" приводились в движение силой человеческих мышц. Пружинные стартеры для запуска двигателя также нужно было предварительно "завести" вручную. Достоинством являлось то, что усилия для этого нужно было прилагать меньше. Закон физики - экономя мощность, проигрываешь во времени.
"Кривой стартер" временно вводился в зацепление с коленчатым валом двигателя. Водитель или другой человек, даже сердобольный прохожий, вручную проворачивал рукой вал, и процесс запуска двигателя начинался. Считалось, что хороший двигатель запускается "с пол-оборота", иногда же к моменту запуска двигателя спина становилась мокрой от пота. После запуска двигателя рукоятку можно было извлечь, можно было продолжать движение с рукояткой - сама по себе она выпасть никак не могла.
Но подобный запуск иногда даже был опасен для заводящего; если при вращении рукоятки происходил обратный удар, можно было травмироваться. Хотя в некоторых автомобилях была предусмотрена обгонная муфта (храповой механизм), но если после запуска двигателя продолжать вращать рукоятку, травмирование было неизбежным.
Также, ручной запуск требовал немалых физических усилий, малосильный или недостаточно ловкий водитель оказывался не в состоянии завести тяжелый автомобиль. Выручить в подобном случае мог пружинный стартер со спиральной пружиной (наподобие заводного механизма механического будильника), и подобный стартер еще сохранился на ряде современных автомобилей.
В пороховых стартерах использовался взрыв порции бездымного пороха в особом цилиндре, что приводило к движению поршня с передачей вращения на коленвал. Пороховые стартеры широко использовались в авиации вплоть до 1940-х годов.
Самое раннее применение электрического стартера зафиксировано в 1896 году, его изобрел английский инженер Х.Дж. Доусинг. Компания-производитель сельскохозяйственной техники "Уильям Арнольд и Сын" добилась лицензии на производство автомобилей "Бенц", и стартер был установлен на автомобиль Benz Velo.
Наиболее важным событием в истории электрического стартера явилось изобретение в 1910 году американским изобретателем и промышленником Винсентом Бендиксом инерционного привода стартера "Бендикс". Впервые "бендикс" был установлен на автомобиле "Шевроле Бэби Гранд" 1914 года. Именно эта конструкция стала самой ходовой на протяжении полувека.
Ключевым достоинством бендикса являлось то, что механизм находился в зацеплении с неработающим двигателем, но немедленно выходил из зацепления при достижении двигателем определенной скорости вращения. Стартеры без бендикса должны были сцепляться с двигателем вручную, обычно ножной педалью.
В 1911 году компания DELCO получила патент на электрический стартер, изобретенный Чарльзом Кеттерингом и Генри Лиландом, при этом конструкция стартера напоминала изобретенный ранее Кеттерингом электродвигатель к кассовым аппаратом (также заменивший вращаемую рукой рукоятку).
Стартер Кеттеринга был впервые установлен на Кадиллаке 1912 года, также впервые снабженным системой электрооборудования, притом после запуска двигателя стартер работал в качестве генератора.
Прочие автопроизводители долго оставались глухими к новшеству, но в следующем десятилетии электрический стартер стал обязательным на каждом автомобиле. Так, модель Форд Т 1919 года все еще была оснащена заводной рукояткой, но уже присутствовал и стартер.
Следующее усовершенствование стартера наступило в 1949 году, когда компания Крайслер представила замок зажигания с ключом. До этого времени стартер обычно запускался нажатием штанги с пяткой на конце, обычно монтируемой на полу салона ("четвертой педалью").
Что интересно, в последние годы мода на включение стартера особой педалью возрождается вновь.
В 1960-е годы привод типа "бендикс" стал вытесняться механизмом с муфтой свободного хода, работающим по принципу заклинивания брусков, имеющих сложную геометрическую форму, между цилиндрическими наружным и внутренним кольцами.
В 1876 году Николас Аугустин Отто запатентовал двигатель внутреннего сгорания, который, чтобы запустить, нужно было раскрутить до частоты запуска, используя внешний источник энергии. В те времена еще не был придуман электрический стартер, а потому источником энергии выступал сам человек. Используя силу своих мускулов, он должен был вращать коленчатый вал (деталь сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых она воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент) при помощи пусковой/заводной ручки. Это было крайне неудобно, да и к тому же небезопасно и требовало от обладателя автомобиля неплохой физ. подготовки.
В 1885 году Карл Бенц, работавший в то время в Мангейме продемонстрировал горожанам свой трехколёсный самодвижущийся экипаж с бензиновым двигателем или в простонародье трехколесную «безлошадную повозку», однако машина была создана без электрического пускателя, в силу того, что Клайд Коуман еще не успел придумать электрический стартер.
Он сделает это в 1899 г., став первым, кто предложит использовать электрический пускатель. Однако его конструкция окажется настолько «сырой» и будет иметь так много недостатков, что не сможет заинтересовать и привлечь внимание американской аудитории.
Пройдет чуть более десятка лет, и талантливый изобретатель из Огайо Чарльз Кеттеринг будучи простым сотрудником компании Delco Products приступит к работе над проектом «электрический стартер для запуска автомобильного двигателя», который принесет ему не только мировую известность, но и пост вице-президента в крупнейшей американской автомобильной корпорации General Motors. Однако в начале дело обстояло не так уж радужно. Статья, которую Кеттеринг опубликует в журнале "Popular Mechanics" вызовет шквал насмешек от коллег изобретателя. В один голос эксперты будут заявлять о том, что запустить двигатель может лишь сопоставимый ему по размерам электромотор, мощность которого составляет, как минимум пять лошадиных сил. В то время таких аккумуляторов просто не существовало, потому и изобретение Кеттеринга казалось всем совершенно неправдоподобным и нереализуемым на практике. Своей статьей изобретатель Чарльз Кеттеринг развернет нешуточную полемику, приводя в доказательство свое успешное изобретение, позволившее заменить заводную ручку в кассовых аппаратах на маленький электродвигатель.
И вот 15 июня 1911 года Кеттеринг представляет на суд автоконцернов стартер — электрический моторчик. Он в течение короткого промежутка времени развивал достаточно высокую мощность, достаточную для того, чтобы раскрутить коленвал двигателя до требуемой частоты вращения, а после запуска тот же электромотор использовали в качестве генератора, чтобы заряжать аккумуляторную батарею.
Первым, поверившим в эту идею и оценившим ее по достоинству, оказался основатель автогиганта Cadillac, Генри Лиланд. Спустя год, он запускал серийное производство автомобилей Cadillac Model Thirty, в которых использовал стартер Кеттеринга. Рекламная брошюра 1912 года гласила: «Абсолютно любой человек, независимо от физической силы или материального достатка, может легко запустить автомобиль с двигателем внутреннего сгорания без заводной ручки. Стоимость Model Thirty 1800$» .
Остальные автокомпании побаивались применять изобретение сотрудника Delco Products, по этой причине Ford Model вплоть до 1919 года комплектовался заводной ручкой. Но с 1920 года автопроизводители уже успели проникнуться доверием к изобретению Кеттеринга и стали внедрять электрический стартер в пусковую систему двигателя. Два года назад (в 2012 г.) стартер отметил свой 100-й день рождения.
В 1916 году благодаря предложению американского инженера Винсента Гуго Бендикса стартер уже не выполнял функцию генератора, и в электрооборудовании автомобиля появились два обособленных устройства: источник энергии при работающем двигателе — генератор и потребитель энергии — стартер.
Не стоит и говорить о том, что конструкция стартеров того времени уступала по своим функциональным характеристикам конструкциям современных стартеров. Но прогресс движется вперед, и сегодня Вы можете приобрести пусковое устройство, превосходящее по сложности исполнения внутреннее содержимое его прародителей в несколько раз.
Пусковые устройства еще долго не потеряют свою актуальность, если только все производители автомобилей разом не перейдут на изготовление электрокаров, но это маловероятно.
Наш Интернет-магазин «НПП ОРИОН» предлагает Вам пуско-зарядные устройства оригинального производства, высокого качества и по доступным ценам.
Ознакомится с ассортиментом Вы можете на нашем сайте, где представлены различные модели пусковых-зарядных устройств. Мы ждем Вас!
До этого, да и еще долго после автомобили приходилось заводить специальной ручкой коленчатого вала.
Еще несколько десятилетий назад привычным было зрелище, когда автомобиль заводился с помощью специальной заводной ручки, а с появлением электростартера «кочерга», как ее еще называют, постепенно уже практически ушла в небытие.
Многие современные автомобили вообще лишены возможности пуска двигателя кривым стартером. При этом если авто с механической коробкой переключения передач можно завести с «толкача», то обладатели машин с «автоматом» лишены такой возможности. Поэтому вся ответственность за пуск мотора, следовательно, возможность движения ложится исключительно на электростартер. Как же появились стартеры? Над устройством, способным автоматически запускать автомобильный мотор, конструкторы задумывались еще в первые годы автомобилестроения, ведь человек всегда стремился к созданию максимально комфортных для себя условий.
Счастливым обладателям «самобеглых колясок», вкусившим прелесть езды за рулем, лень было каждый раз после остановки запускать двигатель, интенсивно проворачивая «кочергу». Актуальность данного вопроса провоцировала конструкторов на создание самых разнообразных стартеров. Так, были попытки установки механических устройств, которые сегодня используются для пуска пил или лодочных моторов, пневматических устройств, применяемых в настоящее время в области авиации и морского транспорта.
В 1899 году Клайд Коуман (Clyde Coleman) первым предлагает использовать электрический пускатель, но конструкция стартера оказалась «сырой», имела ряд недостатков и не вызвала должного интереса у американских автопромышленников. В 1911 году изобретатель из Огайо — рядовой сотрудник компании Delco Products — Чарльз Кеттеринг (Charles Kettering) приступает к работе над проектом, который впоследствии принесет ему мировую известность и вице-президенство в корпорации General Motors. Этот проект носил название «электрический стартер для запуска автомобильного двигателя». Спустя пару месяцев Кеттеринг публикует статью в журнале "Popular Mechanics" о проектируемом устройстве, чем вызывает насмешки в свой адрес от коллег-изобретателей. Эксперты единогласно утверждали, что для запуска двигателя необходим сопоставимый ему по размерам электромотор мощностью как минимум пять лошадиных сил, а аккумуляторов способных дать столько тока в то время не существовало. На страницах журнала развернулась нешуточная полемика, Кеттеринг приводил оппонентам в пример успешное изобретение 1904 года, когда по заказу фирмы NCR он заменил заводную ручку в кассовых аппаратах на маленький электродвигатель. 15 июня 1911 года Чарльз Кеттеринг представляет на суд автоконцернов стартер — электрический моторчик, который в течение короткого промежутка времени развивал достаточно большую мощность, чтобы раскрутить коленвал двигателя до требуемой частоты вращения, а после запуска тот же электромотор использовался в качестве генератора, чтобы заряжать аккумуляторную батарею. Первым по достоинству изобретение оценил Генри Лиланд (Henry Leland) — основатель автогиганта Cadillac. И в 1912 году в серийное производство запускается автомобиль Cadillac Model Thirty, в котором коленвал двигателя раскручивался стартером Кеттеринга. Что касается остальных автокомпаний, то они довольно скептически отнеслись к электрическому пуску, например, массовый автомобиль тех лет «Жестянка Лиззи» — Ford Model T вплоть до 1919 года комплектовался лишь заводной ручкой. И только с 1920 года автопроизводители стали инсталлировать в пусковую систему двигателя электрический стартер. В 2012 году стартеру исполнилось 100 лет.
Упрощение ранее сложного процесса ручного запуска с помощью небольшого электрического стартера и свинцово-кислотной батареи очень быстро повлияло на ход истории автомобилестроения.
Поворотом ключа или нажатием кнопки запуск автомобиля сегодня считается само собой разумеющимся. Но столетие назад завести машину не всегда было так просто. До появления электростартера требовалось приложить руку, много мышц и немного надежды, чтобы начать движение.
В то время запуск автомобиля с двигателем внутреннего сгорания был во многом похож на запуск газонокосилки сегодня. Это было не только сложно физически, но и опасно. В то время случались случаи травм и даже гибели людей при попытке завести автомобиль.
Перезаряжаемые свинцово-кислотные батареи были изобретены в 1859 году французским врачом Гастоном Планте. Это изобретение привело к быстрому развитию и появлению более крупных и мощных свинцово-кислотных батарей, подобные которым до сих пор встречаются почти в каждой машине на дорогах.
В истории развития автотранспорта аккумуляторные батареи с самого начала играли весьма заметную роль. В первом десятилетии XX века аккумуляторами пользовались исключительно для зажигания горючей смеси. Но уже к 1912 г. большинство американских автомашин обладали осветительной установкой из динамо-машины и аккумуляторной батареи.
Первый автомобильный электрический стартер был придуман легендарным автомобильным инженером Чарльзом Кеттерингом, одним из основатели завода по производству аккумуляторов и запчастей Delco (компания Dayton Engineering Laboratories).
Автомобиль Cadillac 1912 года, оснащенный электрическим стартером и получивший прозвище «Автомобиль без заводной рукоятки», произвел революцию в автомобильной промышленности, сделав поездки на автомобиле более доступными для женщин и мужчин, которые не хотели получать травму из-за запуска двигателя.
Это была необычная система, в которой для питания стартера использовались четыре батареи по шесть вольт, объединенные вместе (24 вольта). Он также имел поворотный переключатель, который после запуска позволял генератору заряжать каждую батарею на шесть вольт.
Изобретение системы электрического зажигания считают главной причиной потери интереса к электромобилям в начале XX века, которое в сочетании с гораздо меньшими аккумуляторными батареями и генераторами помогло вбить последние гвозди в гроб развития электромобилей на более чем полвека.
Продажи электромобилей увеличивались вплоть до 1912 года, однако после изобретения наступила эра бензинового и дизельного транспорта. Электромобили стали относительно более дорогими и менее практичными, даже с ростом доступа к электричеству в городах, с более низкими максимальными скоростями по сравнению с бензиновыми автомобилями и более ограниченным запасом хода.
Открытие и расширение добычи нефти в Техасе и в огромных количествах по всему миру означало, что бензин был относительно дешевым и доступным в больших количествах, что привело к упадку первых потребительских электромобилей к 1920 году.
Автомобилю с бензобаком просто повезло. Оборудованный мощным и экономичным двигателем внутреннего сгорания, он уже в начале века уверенно «растолкал» конкурентов, отодвинув на боковые дорожки прогресса все другие виды безрельсового наземного транспорта, включая электромобиль.
Первые серьезные попытки потеснить на автомобильном Олимпе это чудо XX века, поглощающее в огромных количествах бензин, были предприняты лишь после нефтяного кризиса 70-х гг., когда резко вздорожали все виды нефтяного моторного топлива.
По иронии судьбы, когда электромобили исчезли, победители, работающие на бензине, дизельном топливе и газе, становились все более и более электрифицированными, а динамо-машины - предшественники современных генераторов - помогали питать не только электрические системы зажигания, но вскоре и фары, дворники и климат-контроль.
В 1926 г. все зарубежные легковые и грузовые машины уже снабжены электрическими стартерами и освещением. К этому времени, постепенно совершенствуясь, были созданы батареи некоторого стандартного типа, способные устойчиво работать при резкоколеблющихся режимах разряда.
Появление в конце 1911 г. электрических стартеров, получивших всеобщее признание во время Первой мировой войны, потребовало создания специальных стартерных батарей, способных доставлять мощные токи порядка 100 — 200 и более ампер.
Первые стартерные аккумуляторы отечественного производства, построенные по образцу выпускаемых французскими заводами «ТЕМ», относятся к 1927 г. Батареи типа СТЭ (свинцовые стартерные аккумуляторные батареи), на 3 и 6 элементов емкостью от 48 до 144 А-ч при 20-часовом разряде. Дальнейшее усовершенствование стартерных аккумуляторов связано с увеличением числа потребителей электроэнергии на автомобилях и, особенно, с внедрением транспортных дизелей.
Несмотря на более высокое напряжение (12 и 24 В) — разрядный ток в дизельных стартерах в нормальных условиях запуска при температуре 10 — 15° С — в первое мгновение достигает 1100 — 1400 А, а затем колеблется, соответственно тактам сжатия и расширения, в пределах 400 — 600 А. При понижении температуры запуск дизелей еще более усложняется.
Неоднократные попытки применения для стартеров щелочных аккумуляторов Эдисона и Юнгнера долгое время оставались безрезультатными. Главнейшей причиной неуспеха являлись высокое внутреннее сопротивление (в 2 — 5 раз выше кислотных) и значительная разница между напряжением заряда и разряда. Интересный штрих — компания, изготовливающая в США аккумуляторы Эдисона, имела специальный завод свинцовых стартерных батарей.
Лишь в конце 1932 г. французские заводы SAFT выпустили стартерные щелочные (ник е ль- кадмиевые ) батареи с очень небольшим внутренним сопротивлением . Эти аккумуляторы показали в практических условиях работы настолько удовлетворительные результаты, что уже к 1935 г. производство подобных батарей было налажено в Германии.
Выяснилось, что электрические характеристики кикель-кадмиевых батарей (в том числе и работа при низких температурах) не уступают свинцовым аккумуляторам. Весьма ценным свойством является небольшое (по сравнению со свинцовыми) снижение емкости при увеличении разрядного тока.
К стартерной батарее в первую очередь предъявляется требование в любых эксплуатационных условиях (низкая температура электролита, холодный двигатель) доставлять большие и резко колеблющиеся токи при минимальных колебаниях напряжения. Обязательны высокая механическая прочность и возможно малые объем и вес. Желателен продолжительный срок службы с гарантией во времени и емкости.
Как ни странно, учитывая их доминирование, свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы практически не развивались с точки зрения технологий за последние полвека.
В конце 1950-х годов электрические системы автомобилей перешли с шести вольт на 12 вольт и с тех пор остаются таковыми (смотрите - Бортовая сеть автомобиля). В 1970-х годах появление необслуживаемых аккумуляторов уменьшило или устранило необходимость добавлять в них воду.
Надежная свинцово-кислотная батарея осталась почти такой же, несмотря на значительное увеличение количества электронных аксессуаров и вычислительной мощности современных автомобилей.
Руководство "Свинцовые стартерные аккумяляторные батареи" 1983 года в PDF - скачать руководство
Стартер – самая «женская» деталь автомобиля! Ведь считается, что именно электрический запуск двигателя позволил прекрасному полу всерьез сесть за руль, ибо до его изобретения машину заводили ручной рукояткой, что было под силу не каждому мужику… При этом как механизм стартер не по-женски надежен и предсказуем, благодаря неженской же грубости и простоте конструкции, а поэтому редко доставляет проблемы владельцу новой машины в течение 3-5 лет её службы. Хотя немолодой стартер, конечно же, имеет право покапризничать, поскольку жизнь его нелегка! Узнаем, как он устроен, а после теоретической подготовки исследуем и отремонтируем захандривший «пускач».
История появления стартера
И значально автомобиль был рожден без стартера — двигатели запускались заводной рукояткой, и это считалось нормой. Собственно, у машин зари автомобилизации хватало других, более насущных проблем, на фоне которых вращение ручки перед поездкой было не самой существенной. Однако тяжелый и небезопасный запуск мотора вручную был все же очевидным узким местом первых самобеглых повозок, и в 1911 году американский инженер-механик Чарльз Кеттеринг предложил конструкцию электрического стартера. А уже в 1912 году был выпущен первый автомобиль, заводящийся изобретением Кеттеринга – Cadillac Model 30.
Впрочем, несмотря на это, технической революции не произошло – что можно проследить хотя бы по знаменитому Ford T, который, выпускаясь миллионными тиражами, заводился ручкой вплоть до 1919 года… Собственно, причина заключалась в немалой степени в том, что Чарльз Кеттеринг, коронованный как изобретатель стартера, предложил компании Cadillac совсем не ту конструкцию, что применяется повсеместно в наши дни!
На фото: Чарльз Кеттеринг
Его конструкция была сложна и ненадежна, поскольку стартер после запуска мотора не отсоединялся от коленвала, а переключался в режим генератора, и ведущие американские автоконцерны той эпохи отнеслись к идее прохладно. Причина же поддержки изобретения Кеттеринга Кадиллаком крылась в личности основателя фирмы Генри Лиланда, чей близкий друг в 1910 году был серьезно травмирован обратным рывком заводной рукоятки при слишком раннем зажигании и в результате скончался.
Лиланд поклялся, что альтернатива ручному запуску будет найдена, и с распростертыми объятиями встретил Кеттеринга, чей стартер в рекламном проспекте «Model 30» пафосно назвал «World Wonder» – «мировым чудом»!
Техническая же мини-революция в автопроме благодаря стартеру все же случилась – но четырьмя годами позже, в 1916-ом. А именно, когда еще один американский инженер Винсент Гуго Бендикс предложил разделить генератор и стартер на два отдельных узла, и подключать последний к двигателю лишь кратковременно – с помощью обгонной муфты, известной и по сей день как «бендикс».
Конструкция стартера
Все автомобильные стартеры очень похожи друг на друга. Разобрался в устройстве любого – считай, разберешься во всех. Хоть Матиза, хоть Камаза…
Основа любого стартера – простейший электромотор. Подача тока на ротор (он же – «якорь») осуществляется мощными медно-графитовыми щетками, а магнитная сила статора обеспечивается либо электромагнитами, либо постоянными магнитами. Электрические схемы большинства современных стартеров не имеют принципиальных отличий – все стартеры к электросистеме автомобиля подсоединяются в трех точках – силовой плюс от аккумулятора, масса через корпус, и управляющий плюс от замка зажигания. Различается, по сути, только мощность, выраженная в габаритах.
На цилиндрическом корпусе стартера выделяется «бочонок» меньшего размера – это так называемое «втягивающее реле». Оно выполняет две функции – собственно, подает питание на стартер, имея мощнейшие контакты, выдерживающие токи в сотни ампер, а также осуществляет сцепление вала стартера с валом двигателя через рычаг-«коромысло» и обгонную муфту- «бендикс».
Муфта эта работает по принципу классической велосипедной втулки – то есть стартер может крутить мотор, а вот уже запустившийся мотор не будет «тащить за собой» стартер, раскручиваясь на губительных для него высоких оборотах.
Наглядная 3D-анимация конструкции стартера
Более заметные отличия одной модели стартера от другой заключаются в конструкции передней опоры ротора. Классическое устройство – это когда ось ротора установлена в стартере на двух подшипниках – опорных втулках из бронзо-графитного сплава. Втулки эти находятся, соответственно, в передней и задней крышках стартера.
В принципе, эта «двухопорная» конструкция – наиболее надежная и правильная. Но нередко встречаются «одноопорные» стартеры (на гаражном жаргоне их частенько не слишком корректно именуют БЕЗопорными), в которых задняя опора вала ротора находится, как и положено, в задней же крышке стартера, а вот передняя крышка отсутствует вовсе.
В этом случае передней опорой становится картер сцепления двигателя или картер КПП, куда запрессована опорная втулка. Стартер устанавливается на свое место в машине – и вал опирается на две втулки, как и дóлжно. Как правило, такое решение применяют с целью уменьшения габаритов узлов, и в принципе, пока все исправно, оно ничуть не хуже классического. Но если передняя опорная втулка в картере КПП разбивается, её замену произвести уже гораздо сложнее – делается это на машине и порой в весьма неудобных условиях. Тогда как в двухопорном стартере втулки меняются на верстаке, где все на виду и легкодоступно.
Еще один принципиальный конструктивный момент, отличающий модели стартеров друг от друга – редуктор. Вернее, его отсутствие или наличие, а в случае наличия – тип. Дело в том, что передача крутящего момента с ротора стартера на маховик мотора может осуществляться напрямую или через редуктор, встроенный в стартер.
Вариант «напрямую» – это когда шестерня «бендикса», вращающая венец маховика двигателя, находится прямо на оси ротора стартера. Такая конструкция достаточно архаична, характерна избыточными габаритами и весом, а также огромным потребляемым током, но еще встречается. Гораздо эффективнее, легче и компактнее редукторные стартеры. В них момент передается на венец маховика либо через одну промежуточную шестерню, либо через планетарную передачу с еще большим замедлением.
«Планетарные» стартеры встречаются сегодня наиболее часто. С ними для запуска двигателя достаточно аккумулятора, чуть ли не в два раза меньшей емкости и пускового тока, нежели требовалось для того же мотора при стартере, работающем напрямую.
Пример ремонта стартера
От теории перейдем к реальному агрегату, требующему ремонта. В нашем случае симптомы неисправности были такими – стартер стал вращать мотор очень вяло, вне зависимости от степени заряженности батареи. При этом, будучи демонтированным с двигателя и подключенным пусковыми проводами к батарее, вращался бодро. Отлаженный мотор худо-бедно умудрялся запускаться даже при столь вялом вращении, но в какой-то момент стартер встал окончательно и испустил дымок.
После снятия задней крышки из корпуса стартера высыпалось с пару столовых ложек черной пыли. Стало быть, первый диагноз – щетки. Извлекаем щеточный узел, снимаем корпус с магнитами (который автоэлектрики между собой называют «колбой»), и вынимаем ротор.
После продувки всех деталей сжатым воздухом и промывки в бензине стало видно, что щетки изношены практически полностью, а их останки почти закорочены графитовым порошком. Сила пружин, прижимающих остатки щеток, ослабла, сопротивление контакта возросло, произошел разогрев щеткодержателей и пружин до посинения, оплавления, смыкания витков и зависания щеток.
Берем в руки щеточный узел, как образец, и отправляемся в ближайшую контору по ремонту стартеров и генераторов, где просим подобрать аналогичную деталь. Обходится нам щеточный узел в сборе в 400 рублей, что при стоимости нового стартера от 4 до 5 тысяч совсем недорого!
Очищаем ротор и оцениваем состояние коллектора – контактного кольца, по которому работают щетки. Износ заметен невооруженным глазом (на фото показан стрелками), но коллектор способен еще поработать после замены щеток. Обходимся без проточки, зачищая его мелкой наждачной бумагой – этого достаточно.
Вообще же, износ коллектора ротора – серьезная проблема. В принципе, при нормальных условиях коллектор любого стартера способен сменить пару комплектов щеток, но если его контактные ламели сильно истончились – ротор идет в утиль. Деталь эта дорогая, приобрести её отдельно непросто, да и менять рационально разве что на халяву – если подвернется аналогичный стартер с живым ротором из старых запасов автохлама у себя или у друзей… Ибо при напрочь убитом коллекторе на стартере обычно уже живого места нет.
Осматриваем обгонную муфту, иначе – «бендикс» (название, кстати, пошло от фирмы-производителя Bendix). Вращаем его шестерню вручную. В одну сторону крутится, в другую – нет. Двигаем вперед-назад по оси вала – ходит легко, без заеданий. В нашем случае с «бендиксом» все окей, так и должно быть.
Между тем выход из строя обгонной муфты – тоже серьезная неисправность, поскольку купить нужную модификацию легко только для стартеров распространенных моделей – с поиском «бендикса» могут возникнуть проблемы… Главная же типичная причина неисправности муфты – это износ пружин и роликов внутри неё, из-за чего она проскальзывает, не блокируясь при вращении в рабочем направлении. В итоге стартер жужжит и вертится, а коленвал стоит. Эта неисправность диагностируется легко – «бендикс» проворачивается вручную в обе стороны, тогда как должен вращаться лишь в одном направлении. По-хорошему, обгонная муфта в таком случае подлежит замене, поскольку имеет неразборную конструкцию. Хотя некоторые энтузиасты развальцовывают её корпус, растягивают «стоптавшиеся» пружинки, нарезают новые ролики из каленых прутков, но результат этой возни чаще всего недолговечен.
Поскольку ротор извлечен, попутно оцениваем состояние планетарного редуктора. Вынимаем шестерни, промываем бензином, осматриваем. Все в порядке, претензий к редуктору нет. Наносим на шестерни и их подшипники легкий слой смазки ШРУС.
Отметим, что редуктор – достаточно надежный узел стартера. Бывает, что срезаются оси шестерней-саттелитов или лопается внешнее зубчатое кольцо – но происходит это редко и чаще всего из-за изначальных дефектов металла или его обработки, а не из-за нагрузок при повседневной работе. К примеру, в планетарных редукторах стартеров внешнее зубчатое кольцо, называемое «короной», часто бывает сделано из пластика и вполне долговечно (в нашем случае, как видно на фото ниже, «корона» металлическая).
В качестве же смазки редуктора в идеале требуются специальные составы для планетарных передач или особые консистентные низкотемпературные составы, но они недешевы и редки – их нерационально покупать для разовой работы, где из всей дорогущей тубы вам понадобится один грамм. Поэтому вполне допустимо применить распространенную смазку для ШРУСов или хорошую импортную смазку для подшипников ступиц. Главное, наносить её в очень небольшом количестве – набивать редуктор не нужно! Обилие сильно густеющего на морозе литола, продавливаясь между зубами шестерен, вызывает избыточный скачок тока и даже грозит разорвать пластиковую «корону»…
Теперь предстоит работа похитрее. Неразумно будет не оценить состояние контактов втягивающего реле, раз стартер снят и распотрошен. Но если для разборки стартера нам потребовались лишь ключи на 8, на 10, и крестовая отвертка, то открыть тяговое реле удастся лишь 100-ваттным паяльником. Из реле выходят провода, проходят насквозь через контактные пистоны в крышке, и пропаиваются снаружи. Поэтому после отворачивания двух крестовых винтиков крышки, поднять её удастся, только разогрев поочередно припой на двух контактах, показанных на фото стрелками. На самом деле это несложная процедура, и её можно проделывать при необходимости многократно.
Нам повезло – контакты в порядке. Слегка освежаем их, пошуровав комочком наждачной бумаги, зажатым в «утконосах». После этого поочередно разогреваем паяльником проходные пистоны на крышке, и резко хлопаем крышкой по столу – по инерции из пистонов вылетают остатки расплавленного припоя, отверстия освобождаются, и теперь крышку можно снова надеть на торчащие провода и запаять обратно.
Кстати, серьезной ошибкой автовладельцев, проводящих ремонт и профилактику стартера своими руками, является смазка сердечника втягивающего реле. В этом узле смазка не нужна совсем – максимум, можно слегка мазануть сердечник и его гнездо моторным маслом и протереть почти насухо – чисто ради уменьшения вероятности коррозии. А любые консистентные смазки в этом узле противопоказаны – на морозе даже самые лучшие и холодостойкие из них способны заклинить сердечник. В зазоре втягивающего реле должно быть чисто и сухо!
Собираем стартер в обратном порядке, не забыв смазать (тоже без фанатизма!) заднюю втулку ротора. Можно устанавливать агрегат на машину? Можно, но сперва проделаем еще одну штуку!
Дело в том, что в новоприобретенном щеточном узле щетки – ровные параллелепипеды. А коллектор – цилиндрический, да еще и приобретший от износа форму не совсем правильного цилиндра. И, по-хорошему, рабочие грани щеток должны иметь полукруглые выборки для увеличения площади контакта, плюс должны притереться к реальному профилю коллектора.
Поэтому чтобы первые включения стартера на двигателе не породили избыточный разогрев коллектора и щеток из-за прохождения большого тока через уменьшенное пятно контакта, мы проведем легкую притирку. Возьмем провода для «прикуривания», и с их помощью подключим стартер, лежащий на столе, к аккумулятору, и покрутим минутку-другую вхолостую с перерывами.
Вот теперь – все. Ставим стартер на двигатель и наслаждаемся быстрым и уверенным запуском.
Читайте также: