Какие основные характеристики стартера
Стартер двигателя — это один из основных компонентов системы зажигания в любом автомобиле. Поэтому с устройством и принципом работы данного механизма должен быть ознакомлен каждый автолюбителя. Эта статья посвящена именно этому узлу.
Устройство стартера автомобиля
Чтобы при необходимости вы могли сами отремонтировать плохо работающий узел в машине, необходимо ознакомиться с описанием, что в принципе представляет собой автомобильный стартер. Любой электрический стартер, находящийся в подкапотном пространстве, позволяет запустить двигатель машины. Между собой эта устройства могут отличаться, но не сильно, только по определенным конструктивным характеристикам.
В зависимости от типа, ручной стартер включает в себя от сорока до шестидесяти отдельных компонентов, составляющих его основные части, среди которых:
- электромотор постоянного тока;
- бендикс;
- втягивающее реле.
Устройство механизма с обозначением всех элементов
Это — основные элементы узла, без которых нормальная работа будет невозможна.
Помимо них, устройство стартера включает в себя:
- так называемую маску;
- щеткодержатель;
- металлический корпус;
- втулку или подшипник;
- так называемый якорь.
Каждый автолюбитель должен понимать назначение стартера и схему его работы и, что самое важное — какую функцию выполняют те или иные его части. Электрический двигатель является основным компонентом узла, его вал, когда начинается работы стартера и активируются шестеренки, передают вращение на коленчатый шкив самого двигателя. Бендикс и втягивающее реле — это дополнительные элементы системы. Предназначение бендикса заключается во временном соединении вала устройства с венцом маховика, что также обеспечивает вращение коленвала.
Что касается втягивающего реле, то оно выполняет несколько функций:
- Бендикс передвигается с рабочей шестеренкой вдоль шкива электрического двигателя с передвижением якоря.
- Также реле осуществляет замыкание контактов электрического двигателя после того, как шестеренка соединится с венцом маховика.
Наглядная схема соединений стартера
Виды стартеров
С тем, где находится стартер и как он выглядит, мы разобрались, теперь рассмотрим основные виды стартеров:
- Узел с редуктором. Такой вариант рекомендуют многие отечественные специалисты, что связано с тем, что узел данного типа характеризуется пониженной потребностью тока для того, чтобы нормально работать. Механизмы с редуктором позволяют обеспечивать наиболее оптимальное вращение коленвала даже в том случае, если заряд АКБ будет минимальным. Кроме того, одним из основных достоинств этого узла считается присутствие постоянных магнитов, в результате чего возможные проблемы с обмоткой статора сводятся фактически к нулю. Однако, регулярная эксплуатация механизма может стать причиной выхода из строя вращательной шестеренки, но обычно это связано с низким качеством механизма или браком.
- Без редуктора. Основная характеристика безредукторного механизма — он характеризуется прямым воздействием на вращение шестеренки. В этом случае основным преимуществом является более простая конструкция узла, соответственно, при необходимости его всегда можно отремонтировать. После того, как импульс передается на электромагнитный переключатель, осуществляется сцепление шестеренки с маховиком. Благодаря этому достигается возможность обеспечение быстрого зажигания. Необходимо также учесть, что безредукторные механизмы обычно характеризуются более высоким ресурсом эксплуатации, так что возможность выхода из строя в принципе минимальная. Существенный недостаток — узел без редуктора может работать гораздо хуже при пониженной температуре.
Два металлических бендикса
Принцип и особенности работы узла
Сам по себе этот узел — электромеханическое устройство. Соответственно, принцип работы стартера основывается на эксплуатации напряжения, выдаваемого аккумуляторной батареей, с последующим преобразованием ее в механическую энергию.
Как работает стартер автомобиля:
- Сначала, после того, как водитель повернул ключ в замке зажигания, происходит замыкание контактов в замке зажигания. В результате образующийся ток перенаправляется посредством реле на втягивающую обмотку.
- Далее, якорь втягивающего реле, которым оснащен инерционный стартер, попадает в середину корпуса механизма. Впоследствии он осуществляет выдвижение бендикса из корпуса, после чего вводит в зацепление приводную шестеренку обгонной муфты с венцом маховика.
- В тот момент, когда вышеописанный якорь попадает в конечное положение, в системе происходит замыкание контактов. Затем ток передается на две обмотки — электродвигателя механизма и реле. Это происходит в момент перемещения и зацепления шестеренки.
- Затем начинает вращаться сам вал, что способствует запуску двигателя транспортного средства. В тот момент, когда скорость движения маховика становится больше, чем скорость движения непосредственно вала, бендикс покидает зацепление с венцом. Это происходит за счет действия возвратной пружины. Впоследствии бендикс попадает в начальное положение.
- После того, как ключ в замке опять попадает в первое положение, на узел перестает поступать напряжение. На видео ниже приведен подробный урок для автомобилистов по принципу работы и основным неисправностям узла (автор видео — Автоэлектрика ВЧ)
Как видите, в целом принцип функционирования механизма достаточно простой, особенно, если вы ознакомились с представленный выше информацией и знаете, из каких элементов состоит узел. Мощность стартера в любом случае играет немаловажную роль — чем выше она будет, тем легче завести мотор. Что касается перемотки и ремонта, то здесь, в целом, также нет ничего сложного.
Если устройство вышло из строя и вы не знаете, как сделать стартер, то в первую очередь необходимо обратить внимание на элементы, которые чаще всего подвержены износу:
- втягивающее реле;
- щетки, которые имеют свойство изнашиваться;
- подшипники также изнашиваются, если это так, то устройство начнет вибрировать.
Сделанный своими руками механизм можно будет использовать, если в процессе вибрации не разрушились другие его составляющие. Подробнее о том, как осуществляется процедура ремонта, разбора, демонтажа в домашних условиях, представлена на видео ниже (автор ролика — Владислав Чиков).
Что еще нужно знать про стартер?
Устройство с редуктором монтируется на моторах, характеризующихся высокой мощностью, а также дизельных ДВС. Сам редуктор, который имеет в своем устройстве несколько шестеренок, устанавливается непосредственно в корпусе и позволяет увеличить напряжение в несколько раз. Соответственно, это способствует увеличению крутящего момента.
О преимуществах таких механизмов мы уже говорили, но теперь рассмотрим их более подробно:
- Редукторные устройства являются более эффективными, их коэффициент полезного действия значительно выше.
- Если запуск мотора осуществляется на холодную, устройство будет потреблять меньше тока.
- Редукторный элемент, по сравнению с безредукторным, более компактный.
- Редуктор позволяет сохранить эффективность работы и эксплуатационные особенности даже в том случае, когда снижается показатель пускового тока АКБ.
Что касается безредукторных устройств, то они по своей конструкции более простые, при этом более устойчивые к повышенным нагрузкам.
Извините, в настоящее время нет доступных опросов.
Подробный видеоурок на тему принципа работы данного узла транспортного средства представлен на видео ниже (автор видео — Михаил Нестеров).
Основной деталью системы пуска автомобильного двигателя является стартер. Мало кто из владельцев транспортных средств знает, что у этого элемента есть несколько разновидностей конструкции, одной из самых распространенных является редукторный стартер. Это довольно сложное устройство, благодаря которому возможен эффективный и максимально быстрый пуск силового агрегата за счет плавного набора оборотов его коленчатого вала. Примечательно, что подобная конструкция устройства пуска обладает повышенной мощностью и эксплуатационным ресурсом. При этом его масса и размер намного меньше стандартной конструкции.
Что такое редукторный стартер?
Рабочий принцип этого элемента заложен в его названии. То есть, это тот же стартер, при этом в его конструкцию включен редуктор – механизм который в зависимости от требуемых условий может, как понижать, так и повышать величину крутящего момента. Благодаря особому месту расположения редуктора (между бендиксом и якорем), обе эти детали эффективно взаимодействуют между собой, обеспечивая быстрый и легкий пуск силового агрегата.
Устройство редукторного стартера состоит из следующих элементов:
- тяговое реле;
- бендикс;
- редуктор;
- якорь;
- статор;
- маска;
- вилка.
Помимо этого, в конструкцию детали такого типа входят еще несколько дополнительных комплектующих, принцип действия которых напоминает стандартную работу стартера. Однако, главную роль в функционировании элемента, все же играет его редуктор.
Также имеются существенные конструкционные различия. Например, бендикс стартера агрегатируется с его моторчиком через редуктор, чем значительно увеличивает характеристики устройства. Основным преимуществом стартера этого типа является возможность запуска силового агрегата даже при условии потери емкости аккумуляторной батареи. Подобное практически невозможно осуществить на автомобиле, в устройстве пусковой системы которого стоит стартер классической конструкции.
Редукторный стартер с внутренним зацеплением (планетарный).
Планетарный редуктор состоит из коронной шестерни, солнечной шестерни и трёх сателлитных шестерён. Коронная шестерня представляет из себя окружность имеющую зубья по внутренней части. Наружная её часть соединяется с корпусом через резиновые прокладки обеспечивающие амортизацию. Солнечная шестерня соединена с валом якоря электродвигателя и располагается внутри коренной шестерни и соединена с ней через сателлитные шестерни. Сателлитные шестерни одеты на штифты водила, на вале с валом бендикса. При вращении якоря крутящий момент передаётся через сателлиты на коронную шестерню, но так как она жёстко соединена с корпусом, то сателлиты вращаются вокруг солнечной шестерни и вращают водило с бендиксом. Скорость вращения бендикса зависит от передаточного числа солнечной и коренной шестерён.
Электродвигатель редукторного стартера устроен так же как у простого, но имеет конструктивные особенности. Он является более оборотистым и менее материалоёмким. Единственное отличие в вале якоря,который не имеет часть с шлицами по которой перемещается бендикс.Отличием редукторного стартера от простого в передаче крутящего момента от вала якоря к венцу маховика.
Принцип работы редукторного стартера
Функционирование этого элемента можно разделить на несколько стадий:
- Подача электрического напряжения на обмотки тягового реле.
- Начало работы реле, которое обусловлено втягиванием якоря электромотора.
- Включение бендикса.
- Подача тока на специальные пятачки.
- Включение в работу электродвигателя стартера.
- Передача вращения с приводного вала через редуктор бендиксу стартера.
Конечной стадией этого является прямое взаимодействие маховика силового агрегата с бендиксом, который его раскручивает для обеспечения запуска. В отличие от стандартного типа, редукторный стартер обеспечивает иную передачу крутящего момента коленчатому валу двигателя, благодаря чему его пуск осуществляется плавно и быстро. Такая мера положительно отражается на работе силового агрегата, поскольку позволяет существенно снизить величину нагрузки на его элементы в момент пуска.
Стоить обратить внимание на многообразие конструкций редукторных передач. Однако в стартере чаще всего применяется тип редуктора, который называется демультипликатором. Его рабочий принцип заключается в перераспределении величины угловой скорости, то есть ее постепенном снижении. Применение демультипликатора позволяет значительно снизить массу и габаритные размеры устройства пуска двигателя.
Типы редукторных стартеров.
Редукторный стартер бывает с внешним и внутренним (планетарным) зацеплением зубьев шестерён.
Редукторный стартер с внешним зацеплением.
Редуктор, в стартерах с внешним зацеплением находится внутри корпуса, между валом якоря и валом бендикса и состоит из двух шестерён. Малая шестерня выполняется за одно с валом якоря или насаживается на его шлицы. Большая соединена с валом бендикса. Крутящий момент от вала якоря передаётся на малую шестерню редуктора, которая при вращении передаёт крутящий момент на вал бендикса.
Отличие редукторного стартера от обычного
Главное конструкционное отличие устройства пуска двигателя описываемого типа, заключается в наличие редукторной передачи, что позволяет получить определенные преимущества перед стандартным стартером при одинаковых рабочих характеристиках. Заметим, что наличие редуктора практически не нарушает основной принцип действия устройства. Оно по-прежнему остается неизменным, продолжая опираться на следующие составляющие:
- электропривод;
- катушки тягового реле;
- работа бендикса.
В устройстве редукторного стартера нет шлицов, которые как в стандартном варианте входят во взаимодействие с бендиксом.
Большинство составных частей редукторного стартера изготовлено из прочного пластика. Это значительно снижает нагрузку на них, и дополнительно помогает удешевить все устройство. Подчеркнем, что стартер этого типа является не ремонтируемым элементом, но обладает высоким эксплуатационным ресурсом. В связи с этим просто нет необходимости изготавливать его составные элементы из прочных и дорогостоящих материалов.
Для обеспечения работоспособности этого типа устройства не нужны значительные затраты энергии. Стартер отлично функционирует при малой величине силы тока, благодаря чему силовой агрегат транспортного средства практически всегда можно запустить при низком уровне заряда аккумуляторной батареи, либо в мороз.
Чем отличается редукторный стартер от обычного на ВАЗ 2110?
Главные отличия между данными устройствами
Обычный стартер очень большой, а классический редукторный – почти на 50% меньше его по размеру. Относительно преобразователя, то он находится внутри корпуса между якорем и бендиксом. Знание преимуществ и недостатков каждого из агрегатов, позволит автовладельцу проанализировать работоспособность машины в любых условиях как погодных, так и дорожных.
Редукторный тип стартеров обладает электрическим мотором, который не отличается от обычного. Но, нагрузка на электрику при данном типе меньше, отсутствует нагрузка на переднюю втулку. Кроме того, автомобиль с преобразовательным устройством прослужит дольше, поскольку потребление энергии намного меньше.
Почему большинство выбирает редукторное устройство?
Стартер редукторный ВАЗ 2110 более удобен, надежен, он использует низкий заряд энергии. Скачки напряжения при пуске намного меньше, чем у простого механизма. Преимуществом данного устройства также является небольшой размер, что позволяет ему вписываться в подкапотное пространство новейших марок автомобиля.
Преимущества редукторного стартера:
- безотказная работа в холодное время года, быстрый запуск мотора гарантирован;
- наличие пластиковой защиты тягового реле;
- исключение короткого замыкания в местах крепления силовых проводов;
- отсутствие попадание влаги внутрь механизма за счет установленных уплотнительных резиновых колец;
- низкое энергопотребление;
- безопасность работы;
- долгосрочность эксплуатации.
О плюсах и минусах стартеров различных конструкций
Несмотря на значительные преимущества пускового устройства редукторного типа, оно не получило повсеместное распространение ввиду наличия некоторых существенных недостатков. Перед тем, как определится с типом стартера, который будет установлен на автомобиле, необходимо изучить плюсы и минусы обеих конструкций.
Итак, преимуществами стандартного варианта исполнения являются:
- ремонтопригодность;
- наличие комплектующих и запчастей различного ценового диапазона;
- возможность установки на любое транспортное средство.
Любая модель стандартной конструкции ремонтопригодна, в продаже постоянно имеется большой выбор запчастей для восстановления работоспособности устройства. Все это позволяет отремонтировать вышедший из строя узел своими силами. Универсальность классического пускового устройства силового агрегата позволяет установить его практически на любое транспортное средство. Главное, чтобы его характеристики подходили под параметры мотора.
К его минусам относится:
- Высокое энергопотребление необходимое для пуска автомобильного двигателя. Эффективность его работы равняется нулю при низком уровне заряда аккумуляторной батареи.
- Увеличенная масса и габаритные размеры.
- Высокая цена.
Что касается редукторного устройства, то этот элемент имеет несколько больше преимуществ. Перечислим их:
- увеличенный эксплуатационный ресурс;
- приемлемая цена;
- меньшие габаритные размеры и масса;
- низкое энергопотребление.
Ремонтировать редукторный стартер нет смысла, поэтому в случае его поломки, устройство просто заменяется. К тому же большинство его составных элементов не обладают достаточным ресурсом прочности, ввиду чего не рекомендована его установка на грузовую и специальную технику. Невозможность выполнения восстановления его работоспособности зависит от сложности конструкции редукторной передачи.
Плюсы и минусы редукторных стартеров
За счет использования редуктора достигаются следующие преимущества:
- Заметное повышение КПД устройства: примерно на 25% по сравнению с классической схемой. Такой прирост КПД достигается за счет увеличения крутящего момента при снижении потребляемого тока.
- Улучшенные возможности холодного запуска. За счет наличия редуктора обеспечивается более уверенный запуск, особенно при низкой температуре двигателя.
- Уменьшение габаритов технического узла. Редукторные стартеры нуждаются в менее крупном электродвигателе, а потому намного меньше обычных.
- Возможность запуска даже при существенно сниженной силе тока. В результате, редукторный стартер позволит добиться запуска автомобиля там, где обычный – не справится.
Минус у данной конструкции один – низкая ремонтопригодность. Чаще всего изделия содержат много пластиковых деталей и крайне сложны в ремонте, а потому при выходе из строя заменяются полностью.
Итоговый совет
Предпочтительнее устанавливать на транспортное средство редукторное устройство пуска силового агрегата в тех регионах, в которых продолжительное время преобладает холодный климат, из-за чего пуск силового агрегата значительно затруднен. Как видно, модель с редуктором лучше классического исполнения, поскольку обладает продолжительным эксплуатационным ресурсом, менее требовательна к величине пускового тока и емкости аккумулятора, а ее невысокая цена позволяет попросту заменить неисправный элемент.
Замена
Многие автомобилисты интересуются, можно ли установить вместо обычного стартера редукторный. Это вполне возможно. Практически все производители поставляют на рынок не только обычные стартера, но и редукторные. Для замены вам не придется изменять конструкцию своего автомобиля. Достаточно просто снять старый стартер и поставить новый. Редукторные стартера обладают особыми креплениями для проводов. Они исключают риск замыкания.
. Современное автомобилестроение не стоит на месте. Все компоненты конструкции постоянно совершенствуются. Поэтому, часто возникают вопросы, какой стартер лучше редукторный или обычный? В данном случае можно ответить, что лучше редукторный стартер. Он более современен. Обладает меньшим энергопотреблением. Срок его службы значительно выше. Если вам вскоре предстоит поменять стартер, то лучше отдать предпочтение более эффективному редукторному варианту.
Разница же между обычным и редукторным стартерами состоит в том, что у обычного крутящий момент передается на бендикс напрямую, а у редукторного — через редуктор.
Часто можно услышать вопрос, какой стартер лучше редукторный или обычный. Чаще всего, таким вопросом задаются люди, владеющие довольно старыми автомобилями. Ведь еще до начала 2000 большая часть моделей комплектовалась стартерами старого образца. Сейчас такой тип пускового устройства практически не встретишь на новых моделях, хотя они еще встречаются. Но, все же вопрос стоит в основном не о новых автомашинах, а о поездивших по просторам нашей страны. Автомобилисты народ консервативный поэтому, к более современным запчастям они относятся обычно очень настороженно. Из этой статьи вы сможете узнать обо всех нюансах обоих видов стартеров.
Технические особенности
Какой стартер лучше редукторный или обычный, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо более внимательно рассмотреть оба типа приспособлений для запуска двигателя.
В обычном стартере усилие от якоря на маховик передается напрямую. При этом срабатывает тяговое реле, которое продвигает вперед обгонную муфту (бендикс), что позволяет ему войти в зацепление с зубьями маховика. Конструкция такого типа позволяет заводить двигатель без особых проблем. В свое время такой вид стартеров казался передовым, особенно по сравнению с кривым.
Редукторный стартер имеет схожее строение с простым вариантом. Но, у него есть ряд различий. Основное отличие в передаче усилия. Для этого используется редуктор, что позволило снизить мощность электродвигателя. Также важной особенностью подобного типа стартеров является наличие постоянных магнитов в обмотке, это позволило сделать электродвигатель более надежным.
Сравнительные характеристики
В целом редукторный стартер более надежен. Единственное его слабое место это обгонная муфта. На ней расположена шестерня, которая изнашивается довольно быстро. Поэтому, многие столкнувшись один раз с такой разновидностью приспособления для запуска двигателя, отказываются от них в дальнейшем. Но, в остальном они более надежны. Обычные стартера славятся проблемами со щетками и втягивающими устройствами. Из-за этого ремонт стартера приходится производить регулярно.
Также нужно сравнить ремонтопригодность обоих стартеров. Проще всего восстановить работоспособность простого стартера. Его конструкция максимально проста. И не вызывает затруднений даже у неопытного автолюбителя. Редукторный стартер несколько сложнее. Для правильной сборки его основной части (редуктора) необходим немалый навык в ремонте подобных конструкций. Спасает в этой ситуации, что все элементы (кроме бендикса) на таких стартерах служат в 2 раза дольше.
Энергопотребление у редукторного стартера намного меньше. Это объясняется наличием дополнительного механизма, который усиливает крутящий момент электродвигателя. Именно поэтому, эти стартера значительно меньше, по сравнению с обычными. Такой стартер спокойно работает даже при слегка посаженном аккумуляторе, чего обычный сделать не сможет. Для сравнения посмотрим средние мощности двух типов стартеров:
Ремонт редукторного стартера
Поскольку узел запуска ДВС имеет детали трения, оснащен электрической частью, поломки все же случаются. Сложное устройство редукторного стартера в некоторых случаях делает экономически невыгодным ремонт, производится полная замена этого узла. Однако в некоторых случаях автолюбитель может выявить и устранить неисправность на месте.
Отказ втягивающего реле
Проблемы старта
Если при включении зажигания ключом слышен характерный звук сработавшего реле втягивающего, но маховик не раскручивается, скорее всего, произошла выработка бендикса. В этом случае привод стартера следует менять целиком, лучше в специализированном сервисном центре.
В любом случае необходимо проверить уровень зарядки аккумулятора, возможно пускового тока недостаточно, даже для редукторного стартера, резко увеличивающего крутящий момент.
Отсутствие реакций на ключ зажигания
Данная неисправность стартера редукторного чаще всего обусловлена прерыванием цепи. Для восстановления работоспособности пускового узла необходимо:
- подтянуть гайки крепления клемм;
- зачистить окислившиеся клеммы при необходимости для восстановления контакта;
- проверка зарядки АКБ, зарядка по мере необходимости;
- ревизия бендекса и его замена при необходимости, реставрации эта деталь не подлежит.
Эта поломка в принципе не требует посещения СТО, легко устраняется своими силами.
Свойства электродвигателей оценивают по рабочим и механическим характеристикам. Рабочие характеристики - совокупность зависимостей напряжения на выводах стартера Uct; полезной мощности Р2; полезного момента на валу стартера М2; частоты вращения n; угловой скорости w; КПД n от тока якоря Iя. Эти характеристики строятся на одном графике. Механические характеристики - n =f(М2);
Скоростная, моментная и механическая характеристики зависят от магнитного потока и его изменения с изменением режима работы электродвигателя, то есть от способа возбуждения электродвигателя.
Магнитный поток в рабочем воздушном зазоре зависит от МДС на пару полюсов, т.е. от силы тока возбуждения IВ и числа витков в обмотке возбуждения.
|
26. Особенности конструкции и преимущества стартеров с постоянными магнитами и встроенным редуктором
При использовании постоянных магнитов исключается сопротивление обмотки возбуждения, которое составляет 0.3..0.5 суммарного сопротивления стартера. Как выше отмечалось мощность стартера определяется величиной суммарного сопротивления всех элементов цепи пусковой системы. Исключение обмотки возбуждения позволяет применить АКБ с большим внутренним сопротивлением и соответственно меньшей емкости при сохранении той же мощности. В результате можно сделать вывод, что применение постоянных магнитов в стартере позволяет снизить потребную емкость аккумуляторной батареи.
Еще одним положительным свойством стартеров с постоянными магнитами является меньшее проявление действия реакции якоря. Как выше отмечалось за счет анизотропных свойств магнита поток реакции якоря замыкается через корпус и поэтому получается значительно меньшим по величине по сравнению с аналогичной конструкцией с электромагнитным возбуждением. В стартерах с постоянными магнитами этот поток может быть еще больше ослаблен за счет выполнения прорезей вдоль корпуса по центру магнита, что еще больше увеличит магнитное сопротивление потоку поперечной реакции якоря. Уменьшение потока реакции якоря благотворно сказывается на коммутации.
Преимуществом стартеров с редуктором является возможность сделать электродвигатель стартера более высокооборотным, а следовательно и меньших габаритов, чем стартер той же мощности без редуктора. При этом резко снижается расход дефицитной и дорогостоящей меди. Еще большая экономия меди возможна благодаря применению постоянных магнитов вместо обмоток возбуждения.
Повышение быстроходности электродвигателя и применение редуктора требует для обеспечения надежной работы стартера:
· более высокого уровня технологии изготовления деталей стартера;
· применения новых конструктивных решений в конструкции стартера;
· применения новых материалов и новых технологий их получения.
Все это делает изготовление узлов стартера более дорогостоящим. Однако, затраты на производства окупаются за счет снижения металлоемкости и улучшения эксплуатационных качеств стартера. Стартер меньших габаритов и меньшей массы более удобен при компоновке его на ДВС. Решение задач связанных с производством стартеров с редуктором требует больших капитальных затрат, но несмотря на это производство стартеров со встроенным редуктором экономически выгодно.
Анализ конструкции и технологии стартеров с редукторами показывают, что для зарубежных фирм, решивших указанные выше конструкторские, материаловедческие и технологические проблемы, их производство не только дает экономию металла, но и является более выгодным, чем современное производство стартеров классической конструкции.
При одинаковой мощности масса стартера со встроенным редуктором на 25 40 % ниже массы стартера классической конструкции.
Стартеры с редуктором использовались на автомобиле уже давно, но до последнего времени встречались очень редко. Повышение мощностей двигателей, устанавливаемых на автомобилях, требовало использовать более мощные стартеры, а повышение компактности ДВС требует и более компактные стартеры. Дополнительно возникли проблемы с материальными ресурсами, в частности дефицит меди. В то же время возросший уровень технологии производства сделал возможным реализовать в массовом производстве конструкции стартеров с редукторами. Все эти причины привели к широкому использованию в настоящее время стартеров с редуктором.
Передаточное отношение редуктора, как правило, лежит в пределах 2,5. 4, в среднем 3,3.
Для стартеров с возбуждением от постоянных магнитов передаточное отношение выполняют более высоким (5 – 6).
В ряде случаев применение встроенного в стартер редуктора позволяет применить приводную шестерню с увеличенным числом зубьев до z=12, против обычного для стартеров без редуктора z =9. 10. Это улучшает условия зацепления шестерни стартера с зубчатым венцом маховика ДВС за счет увеличения степени перекрытия передачи и, в некоторой степени, КПД этой передачи.
Основные схемы редукторов стартера
Разработаны и серийно выпускаются стартеры с редукторами следующих типов:
Тип I цилиндрический редуктор с внешним зацеплением;
Тип II цилиндрический редуктор с внутренним зацеплением;
Тип III планетарный редуктор;
Тип IV Цилиндрический редуктор с паразитной шестерней.
Все редукторы этих типов выполняются одноступенчатыми, с прямозубыми шестернями. Схематическое изображение редукторов различных типов и их кинематические схемы показано на Рис. Помимо этого встречаются конструкции стартеров с двухступенчатыми редукторами.
За счет большого смещения шестерен стартер с редуктором типа I имеет значительный поперечный габарит, который возрастает с увеличением передаточного отношения. Преимуществом редуктора такого типа является технологичность изготовления его шестерен.
К недостаткам относится:
· значительное увеличение поперечного габарита по сравнению со стартерами без редуктора;
· радиальная нагрузка на якорь стартерного электродвигателя, что требует обязательного применения подшипников качения.
Стартер с редуктором типа II цилиндрический с внутренним зацеплением имеет несколько меньший поперечный габарит, чем стартер с редуктором типа I. Редуктор типа II несколько сложнее в изготовлении за счет наличия шестерни с внутренним зубом.
Стартер с планетарным редуктором (тип III) не имеет смещения оси корпуса относительно крышки со стороны привода, что позволяет наиболее просто компоновать стартер на двигателе и исключает сложности в его применении взамен стартеров без редуктора.
Внешне стартер с планетарным редуктором практически идентичен стартеру без редуктора. Габариты и масса стартера с планетарным редуктором значительно меньше стартеров без редуктора при тех же характеристиках. Планетарный редуктор имеет более высокий коэффициент полезного действия, чем редукторы типа I и II. Кроме того, он значительно снижает радиальные нагрузки на вал якоря стартерного электродвигателя, что улучшает условия работы подшипников якоря и дает возможность применить для вала подшипники скольжения. Технологически этот редуктор несколько сложнее редукторов типа I и II, однако, его сборка несколько проще по сравнению с ними за счет соосности основных деталей стартера. Коронная шестерня выполняется как правило из пластмассы.
Стартеры в редуктором типа IV цилиндрический с паразитной шестерней имеют продольный габарит близкий к габариту стартера без редуктора. Это достигается тем, что реле стартера расположено соосно приводной шестерне. КПД редуктора несколько ниже, чем у редукторов типа I и II. Отличительной особенностью редуктора является применение паразитной шестерни, расположенной между ведущей шестерней, закрепленной на наружной обойме роликовой муфты свободного хода. Все шестерни выполняются прямозубыми, с наружными зубьями. Паразитная шестерня установлена на роликовом подшипнике на оси, закрепленной в корпусе редуктора, в котором также размещен привод.
Типовая конструкции планетарного редуктора.
Основной конструктивной особенностью стартеров является их компоновка, отличающаяся от классической конструкции соосным расположением привода тягового реле стартера. При этом оси стартерного электродвигателя и привода не совпадают. Кинематически вал стартерного электродвигателя связан с выходным валом стартера посредством цилиндрического прямозубого редуктора с внешним зацеплением. По компоновочной необходимости в редуктор введена промежуточная паразитная шестерня. Ведущая шестерня редуктора выполнена заодно целое с валом стартерного электродвигателя. Ведомая шестерня расположена на приводе и выполнена заодно целое с наружной обоймой муфты свободного хода. Промежуточная шестерня вращается на роликовом подшипнике состоящем из пяти роликов установленных в пластмассовом сепараторе. Ось промежуточной шестерни запрессована в крышку редуктора.
С целью повышения компактности, ось промежуточной шестерни не лежит в плоскости осей электродвигателя и привода.
Ведущая шестерня редуктора съемная, соединяется с валом электродвигателя с помощью прямых накатных шлицев.
Подавляющие большинство современных стартеров с редуктором, разработанных и выпускаемых или подготавливаемых к выпуску зарубежными фирмами, имеют ПЛАНЕТАРНЫЙ РЕДУКТОР, что может быть объяснено хорошими компоновочными свойствами и достаточной надежностью и долговечностью стартеров с таким типом редуктора.
Большинство водителей очень быстро переходят от желания просто ездить к желанию проводить самостоятельно некоторые ремонтные работы своего авто. Для того чтобы совершенствовать свой автомобиль нужно знать принцип его работы и внутренне устройство. А приступить к изучению лучше с самого начала, то есть со стартера автомобиля – то, без чего движение ТС изначально невозможно.
Стартер, его назначение
Стартер – это устройство относительно маленьких размеров, которое, в силу своей конструкции, преобразовывает электрический поток энергии в механический. Из самого названия следует, что служит деталь для запуска двигателя.
Визуально, стартер – это небольшой мотор постоянного тока, который имеет механический привод. Он запускает первичное движение коленвала с частотой, необходимой для запуска ДВС и является обязательно составляющей электрического оборудования транспортного средства.
Если разбирать структуру стартера более детально, то можно понять, что он выглядит как четырехполюсный двигатель. Питает такой мотор аккумулятор автомобиля – сразу после поворота ключа зажигания, на клемму реле поступает ток. Мощность у элемента бывает разная, но производители предусматривают для большинства бензиновых ДВС стартеры на 3кВт. Напряжение от АКБ автомобиля значительно усиливает работу электромотора.
Поскольку, в идеале, стартер – единственный способ завести двигатель, автомобильные производители изобретают массу дополнительных функций и блокирующие механизмы для повышения безопасности при запуске двигателя и снижения риска угона.
Виды стартеров
Среди всего спектра автомобильных деталей выделяют только два типа стартеров двигателя:
Внутреннее устройство
ДВС генерирует энергию для работы при помощи оборотов коленвала. Другие электрические системы транспортного средства работают от этой же энергии. Чтобы запустить ТС с неподвижной точки необходимо правильное взаимодействие электродвигателя и внешнего источника – аккумулятора.
Общий тандем обеспечивается благодаря некоторым составляющим:
- Якорь. Имеет запрессованный сердечник и несколько коллекторных пластин. Основа изготовляется из легированной стали.
- Щетки и держатели. По ходу главного цикла, щетки способствую повышению мощности. В первую очередь, служат для подачи рабочего напряжения на набор пластин якоря.
- Реле. Главное назначение втягивающего реле – подача питания от зажигания и выталкивание обгонной муфты. Производители предусмотрели в структуре несколько силовых контактов и специфичную перемычку.
- Электромотор. Включает несколько сердечников и обмотки возбуждения; имеет форму цилиндра.
- Бендикс и шестерня. Главный рабочий механизм стартера, который перенаправляет момент вращения на венец маховика ДВС через шестерню при помощи роликового механизма. После запуска система разрывает связь венца маховика и приводной шестерни, сохраняя работоспособность всего устройства.
Подобным образом устроено большинство автомобильных стартеров, хотя могут быть некоторые отличия. В целом, если разобрать элемент, можно насчитать порядка 50 различных составляющих компонентов.
Чаще всего отличия между разными устройствами заключаются в механизме рассоединения шестерен.
В автомобилях с АКПП стартер может иметь несколько дополнительных обмоток, чтобы предотвратить запуск мотора при ходовой позиции селектора.
Принцип работы
Автомобильный стартер относится к ряду электромеханических приспособлений ТС. В основе лежит преобразование природы одной энергии в другую, и чтобы в итоге завести двигатель, происходят следующие процессы:
Читайте также: