Механизм привода стартера служит для

Обновлено: 22.01.2025

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.

Автомобильные стартеры, имея идентичные по конструкции электродвигатели, могут существенно отличаться конструкциями приводных механизмов. По типу и принципу работы механизма привода стартеры можно разделить на следующие группы:

• с принудительным механическим или электромеханическим перемещением шестерни привода;
• с принудительным электромеханическим вводом шестерни в зацепление с венцом маховика и самовыключением шестерни после пуска двигателя;
• с инерционным перемещением шестерни;
• с электромагнитным вводом шестерни в зацепление путем перемещения якоря.

На отечественных автомобилях применяются стартеры с принудительным вводом шестерни в зацепление. Для предотвращения «разноса» якоря после пуска ДВС на валу стартера устанавливают муфту свободного хода, которая передает усилие от якоря к шестерне и проскальзывает, когда шестерня вращается маховиком двигателя.

Надежность работы муфт свободного хода снижается с повышением мощности стартера. Поэтому в стартерах большой мощности устанавливают комбинированные приводные механизмы с принудительным вводом шестерни в зацепление и ее автоматическим инерционным выключением.

Преимуществами инерционных приводов являются относительная простота конструкции, малые размеры и стоимость. Однако включение шестерни сопровождается значительными ударными нагрузками, что ограничивает область их применения в стартерах мощностью до 1 кВт.

Зацепление шестерни при осевом перемещении якоря за счет магнитодвижущей силы полюсов стартерного электродвигателя используется зарубежными фирмами на стартерах мощностью 3—5 кВт. Такие стартеры имеют компактную конструкцию, хорошо размещаются на двигателях, но имеют повышенный расход меди и работают ненадежно при стоянке автомобиля на уклоне.

Приводные механизмы электростартеров с принудительным перемещением шестерни имеют роликовые, фрикционные или храповые муфты свободного хода, которые передают вращающий момент от вала стартера к коленчатому валу Д ВС во время пуска и, работая в режиме обгона, автоматически разъединяют стартер и ДВС после пуска.

Механизм привода стартера включает в себя пластмассовый рычаг 8 (рис. 10.3) с буферной пружиной 33 и обгонную роликовую муфту 5 (муфту свободного хода) с шестерней 2. Муфта обеспечивает передачу крутящего момента от стартера к венцу маховика при пуске двигателя и отсоединение шестерни стартера от маховика после пуска двигателя.

Шестерня стартера должна находиться в зацеплении с зубчатым венцом маховика двигателя только во время пуска двигателя. Для этого шестерня снабжена внутренними, а вал электродвигателя внешними шлицами, которые допускают осевое перемещение шестерни по валу для сцепления и расцепления ее с зубчатым венцом маховика. Перемещение шестерни в современных стартерах осуществляется электромагнитным реле, подвижный сердечник (якорь) которого через рычаг передает на шестерню осевое усилие. Работой электромагнитного реле управляет водитель посредством выключателя.

После пуска двигателя частота вращения коленчатого вала достигает номинального значения. Если при этом вращение будет передаваться через шестерню обратно на якорь стартера, его частота вращения повысится до 10—15 тыс. мин -1 . Даже при кратковременном увеличении частоты вращения якоря до такого значения (если водитель своевременно не отключит стартер) возможен «разнос» якоря. Поэтому для предохранения якоря стартера усилие от вала якоря к шестерне привода у большинства стартеров передается через муфту свободного хода.

Плунжерная муфта свободного хода (рис. 10.4, а) устроена следующим образом. Втулка 1, имеющая на внутренней поверхности шлицы для перемещения по валу якоря, жестко соединена с обоймой 4. Цилиндрическая поверхность ступицы шестерни 7 и фигурные углубления обоймы 4 (см. разрез А—А) образуют четыре клинообразных паза, в которых размещены ролики 3. Ролики 3 посредством плунжеров 9 слегка прижаты пружинами 10 к суженным концам пазов. С противоположной от плунжеров стороны в пружины вставлены упоры 11. Шайбы 5 и б ограничивают осевое перемещение роликов 3. Весь механизм защищен кожухом 2. Бронзовые втулки 8 установлены для уменьшения трения при вращении шестерни привода на валу якоря.

В конструкции муфты бесплунжерного типа (рис. 10.4, б) в качестве прижимного устройства использованы специальные Г-образные стальные толкатели 2, подпирающие ролики 1 посредством пружин 3. При передаче момента от обоймы к ступице шестерни ролики, сильно прижимаясь к поверхностям клиновидных пазов, заклинивают муфту. После пуска двигателя, в тот момент, когда окружная скорость венца маховика превысит скорость шестерни привода, ролики, увлекаемые ступицей шестерни, преодолевают силу сопротивления пружин и расклинивают муфту, и вращение двигателя не будет передаваться на якорь стартера.

Муфта обеспечивает передачу крутящего момента только в одном направлении — от вала якоря к маховику. В современных стартерах применяются роликовые и храповые муфты свободного хода.

Приводом статера считается устройство или совокупность устройств, предназначенных для соединения электродвигателя стартера с коленчатым валом двигателя в момент пуска, и разъединяющих соединение после пуска. К приводу стартера относят и механическую часть, непосредственно учавствующую в передаче вращающего момента, и электрическую часть, которая относится к управляющему звену привода.

К приводу стартера относится и механический редуктор, предназначенный для изменения вращающего момента, передаваемого венцу маховика. Такие редукторы могут использоваться в конструкции стартеров с целью уменьшения общих габаритов стартера. Как известно, мощность любого двигателя (в т. ч. электрического) пропорциональна частоте вращения выходного вала и величине вращающего момента на этом валу. При этом электродвигатели с высокой частотой вращения и малым вращающим моментом имеют меньшие габариты по сравнению с электродвигателями такой же мощности, развивающими большой вращающий момент.
Поскольку для стартера величина вращающего момента стоит на первом месте, конструкторы решили вопрос с габаритами стартеров некоторых легковых автомобилей достаточно просто - электродвигатель стартера применили высокооборотистый малогабаритный, а для увеличения вращающего момента использовали зубчатую передачу (обычно планетарного типа).

Автомобильные стартера, имея одинаковые по конструкции электродвигатели, могут существенно отличаться конструкциями приводных механизмов, передающих крутящий момент от вала якоря стартера к маховику двигателя в момент пуска.

По типу и принципу работы механизма привода стартеры можно разделить на следующие группы:

с принудительным механическим или электромеханическим перемещением шестерни привода;
с принудительным электромеханическим вводом шестерни в зацепление с венцом маховика и самовыключением шестерни после пуска двигателя;
с инерционным перемещением шестерни;
с электромагнитным вводом шестерни в зацепление путем перемещения якоря;
с использованием механического редуктора планетарного типа для увеличения передаваемого вращающего момента.

На отечественных автомобилях применяются стартеры с принудительным вводом шестерни в зацепление. Для предотвращения «разноса» якоря после пуска двигателя на валу стартера устанавливают муфту свободного хода, которая передает усилие от якоря к шестерне и проскальзывает, когда шестерня вращается маховиком двигателя.

Преимуществами инерционных приводов являются относительная простота конструкции, малые размеры и невысокая стоимость. Однако выключение шестерни сопровождается значительными ударными нагрузками, что ограничивает область их применение в стартерах мощностью до 1 кВт.

Зацепление шестерни при осевом перемещении якоря за счет магнитодвижущей силы полюсов стартерного электродвигателя используется зарубежными фирмами на стартерах мощностью 3…5 кВт. Такие стартеры имеют компактную конструкцию, хорошо размещаются на двигателях, но имеют повышенный расход меди и работают ненадежно при стоянке автомобиля на уклоне.

Приводные механизмы электростартеров с принудительным перемещением шестерни имеют роликовые, фрикционные или храповые муфты свободного хода, которые передают вращающий момент от вала стартера к коленчатому валу двигателя во время пуска и, работая в режиме обгона, автоматически разъединяют стартер и двигатель после пуска.

Устройство механизма привода и электромагнитных элементов управления рассмотрим на примере стартера автомобиля ВАЗ-2109 (рис. 1).
Механизм привода стартера включает в себя пластмассовый рычаг 8 с буферной пружиной 33 и обгонную роликовую муфту 5 (муфту свободного хода) с шестерней 2.
Муфта обеспечивает передачу крутящего момента от стартера к маховику при пуске двигателя и автоматическое отсоединение шестерни стартера от венца маховика после пуска двигателя.

Шестерня стартера (часто называемая «бендиксом») должна находиться в зацеплении с зубчатым венцом маховика только во время пуска двигателя. Для этого шестерня снабжена внутренними, а вал якоря электродвигателя – внешними шлицами, которые допускают осевое перемещение шестерни по валу для сцепления и расцепления ее с зубчатым венцом маховика.
Перемещение шестерни в современных стартерах осуществляется электромагнитным реле, подвижный сердечник (якорь) которого через рычаг передает на шестерню осевое усилие. Работой электромагнитного реле управляет водитель посредством выключателя, который обычно совмещается с выключателем зажигания (замком зажигания).

После пуска двигателя частота вращения коленчатого вала достигает номинального значения. если при этом вращение будет передаваться через шестерню обратно на якорь стартера, его частота вращения повысится до 10…15 тыс. об/мин. Даже при кратковременном увеличении частоты вращения якоря до такого значения (если водитель своевременно не выключит стартер) возможен «разнос» якоря. Поэтому для предохранения якоря стартера усилие от вала якоря к шестерне привода у большинства стартеров передается через муфту свободного хода.
Муфта обеспечивает передачу вращения только в одном направлении – от вала якоря к маховику, но не наоборот. В современных стартерах наиболее широкое применение получили роликовые и храповые муфты свободного хода.

Плунжерная муфта свободного хода

Плунжерная муфта свободного хода (рис. 2, а) устроена следующим образом.
Втулка 1, имеющая на внутренней поверхности шлицы для перемещения по валу якоря и одновременно передачи крутящего момента от вала к шестерне, жестко соединена с обоймой 4. Цилиндрическая поверхность ступицы шестерни 7 и фигурные углубления обоймы 4 (см. разрез А-А) образуют четыре клинообразных паза, в которых размещены ролики 3. Ролики 3 посредством плунжеров 9 слегка прижаты пружинами 10 к суженным концам пазов. С противоположной от плунжеров стороны в пружины вставлены упоры 11. Шайбы 5 и 6 ограничивают осевое перемещение роликов 3.
При передаче вращающего момента от стартера к коленчатому валу двигателя ролики заклинивают ступицу муфты и ее обойму, заставляя вращаться, как одно целое. После пуска двигателя обойма начинает вращаться быстрее ступицы, ролики перемещаются к расширенной части пазов, преодолевая усилие пружин, и расклинивают муфту. При этом вращающий момент от двигателя к стартеру не передается, чем предотвращается «разнос» якоря.
Весь механизм защищен кожухом 2. Бронзовые втулки 8 установлены для уменьшения трения при вращении шестерни привода на валу якоря.

Бесплунжерная муфта свободного хода

В конструкции муфты бесплунжерного типа (рис. 2, б) в качестве прижимного устройства использованы специальные Г-образные стальные толкатели 2, подпирающие ролики 1 посредством пружин 3. При передаче момента от обоймы к ступице шестерни ролики, сильно прижимаясь к поверхностям клиновидных пазов, заклинивают муфту.
После пуска двигателя, в тот момент, когда окружная скорость венца маховика превысит окружную скорость шестерни привода, ролики, увлекаемые ступицей шестерни, преодолевают силу сопротивления пружин и расклинивают муфту, и вращение двигателя не будет передаваться на якорь стартера.

Храповая муфта

Преимуществом храповой муфты свободного хода по сравнению с роликовыми муфтами является высокая надежность, ремонтопригодность и возможность передачи большого вращающего момента при сравнительно небольших габаритах.
Механизм привода стартера с храповой муфтой свободного хода обеспечивает более полное разъединение вала электродвигателя стартера и коленчатого вала двигателя при значительно меньших нагрузках на силовые элементы муфты. Кроме того, храповые муфты, как правило, выполняются разборными, и допускают ремонт и замену отдельных элементов конструкции. Роликовые муфты обычно выполняют неразборными, поэтому их разборка и сборка при ремонте экономически и технически нецелесообразны – проще заменить отказавшую муфту на исправную целиком.

Храповая муфта (рис. 2, в) состоит из корпуса 11, ведущего 8 и ведомого 6 храповиков, шестерни 2 привода, пружины 10, шлицевой направляющей втулки 12 и центробежного механизма с конической втулкой 7, текстолитовыми сегментами (сухариками) 9 и направляющими штифтами 4 для разъединения ведущего и ведомого храповиков.

При подключении обмотки тягового реле к источнику питания якорь реле через рычаг привода и корпус 11 муфты перемещает направляющую втулку 12 вместе с храповиками 6 и 8 по шлицам вала и вводит шестерню 2 в зацепление с венцом маховика. Перемещение шестерни привода 2 продолжается до упора в ограничительную шайбу на валу якоря.
В конце хода шестерни 2 замыкаются силовые контакты тягового реле, вал якоря электродвигателя приводится во вращение, а вращающий момент через шлицевую втулку 12 и храповики 6 и 8 передается шестерней 2 венцу маховика.
При передаче вращающего момента в винтовых шлицах втулки 12 и ведущего храповика 8 возникает осевое усилие, которое воспринимается буферным кольцом 14.

Если шестерня привода упирается в венец маховика (зубья не совпадают с впадинами), сжимается пружина 10 и ведущий храповик 8, перемещаясь по винтовым шлицам втулки 12, своими торцовыми зубьями поворачивает ведомый храповик 6 и шестерню 2 на угол, обеспечивающий ввод шестерни в зацепление и замыкание контактов тягового реле.

После пуска двигателя частота вращения шестерни и ведомого храповика становится больше частоты вращения вала якоря и направляющей втулки 12. Поэтому ведущий храповик перемещается по винтовым шлицам втулки, отходит от ведомого храповика и шестерня привода 2 вращается вхолостую – передача вращающего момента между двигателем и валом стартера прерывается. Коническая втулка 7 отодвигается вместе с ведущим храповиком и освобождает текстолитовые сегменты (сухарики) 3, соединенные с быстровращающимся ведомым храповиком 6 и направляющими штифтами 4.
Под действием центробежных сил сегменты перемещаются в радиальном направлении вдоль штифтов и блокируют муфту в расцепленном состоянии, предохраняя зубья храповиков от повреждения и изнашивания. В этом состоянии храповой механизм будет находиться до тех пор, пока осевая составляющая от центробежных сил, действующих на сухарики, превышает усилие пружины.
Шестерня привода выходит из зацепления с венцом маховика только после выключения тягового реле стартера.

Во время отдельных вспышек в цилиндрах двигателя шестерня остается в зацеплении, что позволяет стартеру вращать коленчатый вал до тех пор, пока двигатель не начнет устойчиво работать.

Еще один вариант конструкции храповой муфты, используемой в приводе стартера, представлен на рис. 3.

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.

Нормальная работа стартера обеспечивается специальным механизмом — приводом стартера (прозванным в народе «бендиксом»), который объединяет в себе обгонную муфту, шестерню и вилку привода. О том, что такое привод стартера, каких типов он бывает, как сконструирован и работает — читайте в данной статье.

Что такое привод стартера?

Привод стартера — механизм системы запуска двигателя внутреннего сгорания, являющийся связующим звеном между электростартером и маховиком двигателя. Привод имеет две функции:

• Подключение стартера к двигателю для передачи крутящего момента от электродвигателя стартера на маховик коленвала;
• Защита стартера от перегрузки после запуска двигателя.

Ключевое значение имеет защитная функция привода стартера. Для запуска силового агрегата необходимо, чтобы его коленчатый вал вращался с частотой 60-200 об/мин (для бензиновых — меньше, для дизелей — больше) — именно на такую угловую скорость рассчитан стартер. Однако после запуска обороты возрастают до 700-900 и более, и в этом случае крутящий момент меняет направления, поступая от маховика к стартеру. Повышенная частота вращения опасна для стартера, поэтому при успешном запуске мотора его маховик должен разъединяться со стартером — именно эту функцию и решает привод.

Конструктивно привод стартера объединяет в себе три механизма:

• Шестерня привода маховика;
• Обгонная муфта (или муфта свободного хода);
• Рычаг или вилка привода с поводком, втулкой или муфтой включения привода.

Каждый из механизмов имеет свои функции. Рычаг привода, связанный с тяговым реле стартера, подводит привод к маховику мотора, обеспечивая зацепление шестерни с венцом. Шестерня привода передает крутящий момент от стартера на венец маховика. А обгонная муфта обеспечивает передачу крутящего момента от ротора стартера на шестерню в момент пуска двигателя, и разобщает привод и маховик после успешного запуска двигателя.

Интересно заметить, что в народе привод стартера получил название «бендикс» — это связано с французской компанией Bendix. В прошлом запчасти данного бренда получили известность в нашей стране, и со временем название стало нарицательным. Сегодня каждый автолюбитель, услышав слово «бендикс», понимает, что речь идет именно о приводе стартера.

Типы приводов стартера

Применяемые сегодня приводы стартера разделяются на типы по конструкции обгонной муфты и способу присоединения рычага (вилки) привода.

Рычаг может соединяться с приводом тремя способами:

• С помощью муфты с кольцевым желобом — выступы на рожках вилки располагаются в желобе;
• С помощью поводка с двумя пазами под выступы на рожках вилки;
• С помощью поводка с двумя штифтами (прямоугольными, цилиндрическими), на которые надеваются рожки вилки с отверстиями соответствующей формы.

При этом приводы стартера могут поступать в продажу как с рычагом, так и без него.

По конструкции обгонной муфты приводы стартера делятся на две большие группы:

• С роликовой обгонной муфтой;
• С храповой обгонной муфтой.

Сегодня наибольшее применение находят роликовые муфты, которые имеют более простую конструкцию, надежность и высокую устойчивость к негативным воздействиям окружающей среды и подкапотного пространства (вода, масла, грязь, перепады температур и т.д.). Приводы стартера с храповой обгонной муфтой чаще устанавливаются на грузовые автомобили с мощными силовыми агрегатами. Храповые муфты могут работать под высокими нагрузками и при этом обладают небольшими массогабаритными показателями, а главное — обеспечивают более полное прерывание крутящего момента.

Конструкция и принцип работы привода стартера с роликовой обгонной муфтой

Основу конструкции привода стартера с роликовой муфтой свободного хода составляет ведущая (наружная) обойма, в расширенной части которой выточены полости переменного сечения под установку роликов и их прижимных пружин. Внутрь ведущей обоймы устанавливается ведомая обойма, объединенная с шестерней привода, которая во время работы стартера входит в зацеплении с венцом маховика. В пространство между наружной поверхностью ведомой обоймы и полостями ведущей обоймы установлены ролики, они с помощью пружин (а иногда и дополнительных плунжеров) перемещаются в узкую часть полостей. Выпадение роликов предотвращается фиксирующей шайбой, а вся конструкция собирается воедино кожухом муфты.

На хвостовике ведущей обоймы располагается муфта, поводок или кольцо крепления вилки, оно посажено свободно, и упирается в расширенную часть обоймы через демпфирующую пружину. Чтобы муфта вилки не сползала с хвостовика обоймы, она фиксируется стопорным кольцом. Внутренняя часть ведущей обоймы имеет шлицы, которые входят в зацепление со шлицами на валу ротора стартера или редуктора. Посредством шлицевого соединения крутящий момент от вала передается на ведущую обойму и весь привод стартера.

Функционирует привод с роликовой обгонной муфтой следующим образом. При включении зажигания срабатывает тяговое реле стартера, его якорь тянет вилку, которая, в свою очередь, выталкивает привод в сторону маховика. Чтобы шестерня привода вошла в зацепление маховика, ее зубцы имеют скосы, также здесь оказывает помощь демпфирующая пружина (она же снижает силу ударов механизма, предотвращая поломку зубцов и других деталей). Одновременно с этим запускается электродвигатель стартера, и крутящий момент от его вала передается на ведущую обойму привода. Под действием пружин ролики в обойме находятся в самой узкой части полостей, благодаря чему возникают большие силы трения между стенками полостей, роликами и наружной поверхностью ведомой обоймы. Эти силы обеспечивают вращение ведущей и ведомой обойм, как единое целое — в результате крутящий момент от стартера передается на венец маховика, и коленвал двигателя приходит во вращение.

При успешном запуске силового агрегата угловая скорость маховика возрастает, и крутящий момент от него начинает передаваться к стартеру. При достижении определенной угловой скорости ролики под действием центробежных сил перемещаются по полостям, переходя в расширенную часть. Вследствие такого движения силы трения между ведущей и ведомой обоймой снижаются, и в какой-то момент детали разобщаются — поток крутящего момента прерывается, и ротор стартера прекращает вращаться. В это же время стартер выключается, и привод под действием пружины (а также косых зубцов на валу) отводится от маховика, возвращаясь в первоначальное положение.

Сегодня существует множество вариаций конструкции роликовой обгонной муфты, однако все они имеют описанный выше принцип работы. Привод стартера с роликовой муфтой легко узнать по внешнему виду — муфта имеет форму кольца небольшой ширины со стороны шестерни.

Конструкция и принцип работы привода стартера с храповой обгонной муфтой

Основу конструкции храповой муфты свободного хода составляет пара, образуемая ведущей и ведомой полумуфтами, на торцах которых выполнены пилообразные зубцы. Ведущая полумуфта располагается на направляющей втулке, имея с ней соединение посредством ленточной резьбы, а внутри втулки выполнены прямые шлицы для соединения с валом стартера. С противоположной стороны, также на втулке, но только без жесткого соединения, располагается ведомая полумуфта, выполненная заедино с шестерней привода. На торце ведомой муфты также выполнены зубцы пилообразной формы, которые могут входить в зацепление с зубцами ведущей полумуфты.

Под полумуфтами располагается механизм блокировки, состоящий из кольца с конической выточкой, соединенного с ведущей полумуфтой, и сухарей, имеющих штифтовое соединение с ведомой полумуфтой. В нерабочем положении кольцо прижимает сухари к втулке. Сверху полумуфты закрываются корпусом в виде открытого стакана, с его открытой стороны находится замковое кольцо, которое не дает ведомой полумуфте соскользнуть с втулки.

Работает привод с храповой обгонной муфтой следующим образом. При включении зажигания, как и в предыдущем случае, привод подводится к маховику, и шестерня входит с зацепление с венцом. При этом возникает осевое усилие, благодаря которому обе полумуфты входят в зацепление — вращение от стартера передается на шестерню и маховик. При запуске двигателя поток крутящего момента меняет направление, ведомая полумуфта начинает вращаться быстрее ведущей. Однако при обратном вращении зацепление между зубцами муфты уже невозможно — вследствие наличия скосов зубцы скользят друг по другу, и ведущая полумуфта отходит от ведомой. Одновременно отодвигается и кольцо с конической выточкой, прижимающее сухари механизма блокировки, и сухари под действием центробежных сил поднимаются по штифтам. Дойдя до верхней точки, сухари прижимаются к кольцу, фиксируя полумуфты на некотором расстоянии друг от друга — в результате поток крутящего момента прерывается. После выключения стартера ведомая полумуфта прекращает вращение, сухари скользят вниз, снимая блокировку, и привод возвращается в первоначальное положение.

Привод стартера с храповой обгонной муфтой легко узнать по внешнему виду — она имеет форму стакана, внутри которого располагаются полумуфты. Такие механизмы сегодня используются на грузовых автомобилях МАЗ, «Урал», КамАЗ и некоторых других.

Читайте также: