Основная функция муфты стартера
Правильно называть бендикс стартера обгонной муфтой, но это название редко используется. Назначение детали – передача вращения от вала стартера через маховик на коленвал двигателя. Узел чисто механический, очень надежный, но и он может выходить их строя. Самые распространенные поломки: износ шестерни или расположенных внутри стопорящих роликов.
Содержание:
Распространенное название бендикс узел получил от американского изобретателя Винсента Бендикса, запатентовавшего его в 1910 году.
Устройство и принцип работы
Типичная обгонная муфта состоит из наружного кольца, называемого ведущей обоймой и внутренней ведущей обоймы.
Между ними находится механизм, состоящий из нескольких роликов с прижимными пружинами.
Без роликов обе обоймы свободно вращаются относительно друг друга.
В ведущей обойме выполнены специальные каналы, в которых находятся подпружиненные с одной стороны ролики. Каналы имеют клиновую форму.
При вращении в сторону расширения канала ролики не препятствуют ему. Однако при движении в другую сторону ролики под действием пружин попадают в узкую часть канала и стопорят вращение.
Благодаря такой форме обгонная муфта в одну сторону вращается всей конструкцией, а в обратную сторону шестеренка на ведомой обойме свободно прокручивается, не приводя в движение ведущую обойму.
Внутреннее устройство бендикса (обгонной муфты).
Шестерня бендикса входит в зацепление с маховиком двигателя только при включении стартера, для этого она подается вперед по валу ротора специальной вилкой, передающей движение с втягивающего реле стартера.
Алгоритм работы бендикса выглядит так:
- При включении замка зажигания включается цепь втягивающего реле стартера, перемещая сердечник, который замыкает контактную группу подачи энергии от аккумулятора на стартер.
- Якорь стартера начинает вращаться. Одновременно с включением контактов сердечник втягивающего реле с помощью специальной вилки подает вперед бердикс по валу якоря стартера. Перемещение происходит по винтовой нарезке.
- Шестерня муфты опережения входят в зацепление с зубцами на маховике. Для облегчения этого процесса зубья на маховике и на шестерне сделаны с конической фаской. Если при подаче вперед шестерня не входит в зацепление с ответной нарезкой, происходит доворот муфты. После попадания шестерни в просветы между зубчаткой маховика, она подается вперед буферной пружиной на бендиксе. Благодаря пружине момент вхождения зубьев в зацепление происходит мягко, без удара.
- Ролики в ведущей обойме заклиниваются в прорезях, обеспечивая вращение шестерни на ведущей обойме, крутящий момент передается на маховик, а от него на вал двигателя.
- После запуска двигателя, вал начинает вращаться быстрее, чем стартер. Ролики в обойме подаются назад, обеспечивая прокручивание шестерни. Одновременно бендикс подается назад по шлицам вала, соскальзывая с маховика.
- После выключения стартера на замке зажигания, сердечник втягивающего реле возвращается возвратной пружиной в обычное состояние, размыкая контактную группу и одновременно перемещая бендикс по валу в начальное положение.
Как проверить бендикс стартера
Для предварительной проверки бендикса не обязательно снимать стартер с двигателя.
О неполадках в данном случае достаточно легко убедиться по характерному скрежещущему звуку.
При исправном бендиксе по время запуска двигателя не должно быть слышно лязга. Исключение – резкий металлический щелчок срабатывания втягивающего реле.
Сильный лязг во время включения стартера значит, что возникли проблемы с бендиксом.
Есть несколько вариантов поломки:
1. Чтобы ее определить, стартер нужно демонтировать с двигателя.
2. Прежде всего осмотрите зубья – нет ли их выработки.
3. Посмотрите состояние буферной пружины. Если она ослабла, шестерня может не заходить в нормальное зацепление с маховиком.
4. Состояние подающей вилки тоже нужно проверить. Иногда из-за износа или деформации она не полностью доводит бендикс вперед.
5. Не должно быть люфта узла на валу, при его появлении бендикс должен быть заменен.
6. Наконец попробуйте шестерню бендикса на кручение. Она должна свободно вращаться только в одну сторону. В другую она будет проворачиваться вместе с валом стартера.
Желательно проверить этот момент тщательно. Для этого нижнюю часть бендинса нужно зажать в тиски. Маховик зажимается разводным ключом. Усилие позволяет проверить нет ли хотя бы слабого проскальзывания.
Проверка кручения шестерни в обе стороны.
Возможные причины поломки
Если шестерня прокручивается в обеих направлениях – это неисправность.
Причины может быть три:
- выработка роликов из-за трения, иногда их поверхность может даже приобрести вид многогранника, а не цилиндра;
- стачивание поверхностей борозд, в которых находятся ролики;
- поломка или ослабление пружин.
Ролики с выработкой в виде плоских граней.
Пружины и ролики можно заменить, подобрав подходящие. Еще лет 15-20 назад бендиксы часто ремонтировали, возвращая им работоспособность.
Сейчас практически все модели доступны в магазинах, другие можно заказать.
Муфта стоит недорого и ремонтировать ее экономически неразумно – работы по восстановлению обойдутся дороже покупки новой детали.
Вторая по распространенности поломка – износ зубьев шестерни. Ее можно заменить, но проще и дешевле заменить бендикс целиком.
Как поменять бендикс на стартере
Для замены муфты стартер обязательно снимается с машины. Также потребуется его разобрать, сняв ротор.
Последовательность разборки большинства моделей стартеров такая:
- Выкрутить стягивающие болты, снять переднюю и нижнюю крышки.
- Выкрутить болты втягивающего реле, вытащить его, снять подающую вилку.
- Вынуть ротор с бендиксом на нем.
- Легкими ударами подать вниз по оси стопорное кольцо.
Снятие стопорного кольца. - С помощью отвертки вынуть из проточки ограничительное кольцо. Сделать это довольно сложно. Попробуйте так: подцепите отверткой один конец, зажав его плоскогубцами. Теперь тяните его вверх, одновременно отверткой постепенно вытаскивая остальную часть кольца. Снять шайбу стопорного кольца с оси ротора.
Удаление ограничительного кольца. - Снять бендикс.
Сборка проводится в обратной последовательности. После установки немного смажьте трущиеся места консистентной смазкой. Обязательно высокотемпературной, вроде литола.
Перед тем, как устанавливать стартер на место, проверьте его работу, подав плюс на контакт втягивающего реле (на него идет провод от замка зажигания) и присоединив минус на корпус.
Если все собрано верно, то раздастся щелчок, и вилка подаст бендикс вперед до ограничительной шайбы.
Советы от опытных водителей
Несколько полезных советов, которые могут помочь при ремонте стартера:
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.
Конструкция стартера
Все автомобильные стартеры очень похожи друг на друга. Разобрался в устройстве любого – считай, разберешься во всех. Хоть Матиза, хоть Камаза…
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 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.
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 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.
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.
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.
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.
Вот теперь – все. Ставим стартер на двигатель и наслаждаемся быстрым и уверенным запуском.
Устройство
Он состоит из трёх основных частей:
- Втягивающее реле;
- Электродвигатель;
- Бендикс.
Электродвигатель – преобразует электрическую энергию в механическую. Он вращает бендикс с определенным числом оборотов, а тот, в свою очередь, коленвал двигателя. В результате этого, происходит запуск силового агрегата.
Бендикс – это своего рода редуктор, передающий крутящий момент от вала электродвигателя к маховику коленвала. Это подвижная деталь, она насажена на вал электрического двигателя стартера и двигается по нему на шлицах.
Кроме того, он состоит из двух частей. Поэтому, он свободно вращается по часовой стрелке и блокируется в другую сторону. Это обеспечивает надежную передачу крутящего момента к двигателю авто. Кроме того, это бережет весь агрегат от поломки, когда мотор запустился.
Автомобильные стартеры бывают классического и редукторного типа . Последние оснащены редуктором с планетарной передачей. Бендикс находиться на собственном валу, а не на якоре электромотора.
Редукторный стартер
Пришло время рассмотреть устройство и принцип работы каждого составляющего элемента схемы стартера автомобиля. Хочу отметить, что любой из них является основным. Поломка любого из них, приведет к полной потери работоспособности всего агрегата.
Втягивающее реле
Как говорилось выше – в большей степени это электрическая деталь. Да, в ней есть механические подвижные части, но они приводятся в движение за счет тока.
Из чего оно состоит
На тыльной стороне находятся три контакта:
Реле стартера автомобиля состоит из двух обмоток. Каждая из них выполняет свою функцию и нужна для создания электромагнитного поля для втягивания якоря. Он соединен через тягу с бендиксом. Это выталкивает его наружу, где он входит в зацепление с маховиком и электродвигатель готов вращать коленвал.
Еще одной подвижной деталью реле, является медная площадка, расположенная под крышкой реле. Во время втягивания, происходит нажатие на эту площадку, она замыкает собой два пятака – шляпки силовых болтов. Через неё, от одного болта к другому, протекает большой электрический ток от аккумулятора к электродвигателю.
Как работает втягивающее реле
При отпускании ключа, снимается напряжение на управляющем проводе. Через обмотку перестает течь ток, исчезает электромагнитное поле и якорь, под действием возвратной пружины, выходит из корпуса. Он через тягу вытягивает из зацепления бендикс, возвращая его в исходное положение.
Обрыв в одной из обмоток приведет к тому, что бендикс не будет выскакивать или наоборот, постоянно выскакивать и возвращаться в корпус. Целостность можно определить простой диагностикой втягивающего реле . Причём для этого не нужны специальные приборы, достаточно воспользоваться аккумулятором и контрольной лампой, или мультиметром.
Электродвигатель
Устройство
- Он состоит из якоря, на котором намотана особым образом медная проволока, и бендикса, который находиться на противоположном конце вала.
- Токопроводящих контактных щёток и коллекторного кольца (контактной пластины)
- Корпуса, внутри которого находятся магниты и он жестко соединен с кузовом автомобиля.
- Втулки или подшипники.
Принцип работы
При повороте ключа в замке зажигания, напряжение через втягивающую обмотку создает электромагнитное поле. Он втягивает якорь реле, и замыкает пластиной между собой силовые пятаки.
Потеря контакта где-нибудь в этой цепи, влечет к полной неисправности стартера. Как их определить, поговорим в других статьях.
Бендикс
Устройство
- Звездочки или шестерни, как кому нравиться. Она выполнена из закаленного металла, чтобы увеличить срок службы. Она насажена на вал якоря электродвигателя, и находиться во внутренней обойме.
- Обгонной муфты. Внутри неё находится стопорное кольцо с роликами. Они прижимаются пружинками к наружной обойме.
Устройство бендикса стартера такое, чтобы уберечь элементы агрегата от преждевременной поломки, в момент запуска двигателя автомобиля.
Принцип работы
Особенностью этого механизма является то, что он может свободно вращаться в одну сторону и заклинивать при попытке провернуться в противоположном направлении. Это происходит за счет роликов, расположенных в обгонной муфте.
При подаче напряжение на обмотки втягивающего реле стартера выбрасывается бендикс. Он входит в зацепление с маховиком. В это время начинает вращаться якорь электродвигателя, который передает крутящий момент на бендикс, а тот на маховик двигателя авто.
Происходит запуск мотора машины. Если обороты коленвала выше скорости вращения якоря, обгонная муфта бендикса разблокируется, и шестерня механизма будет вращаться независимо от вала электродвигателя. Водитель отпускает ключ, исчезает напряжение в обмотках реле и электромотора, бендикс входит внутрь, и перестает вращаться.
Подведем итог
Собрав воедино знания об устройстве стартера автомобиля и принципе его работы, можно понять принцип его работы.
- Втягивающее, втягивает якорь, прижимая пластину к пятакам и выбрасывает бендикс.
- Замыкая силовые болты, подается ток на обмотку электромотора, который вращает свой вал с бендиксом.
- Он, в свою очередь, раскручивает маховик коленчатого вала ДВС до оборотов, достаточных для его запуска.
- Заведенный мотор вращает маховик с большими угловыми скоростями, это разблокирует обгонную муфту бендикса и он свободно вращается в противоположную сторону.
- Водитель, отпустив ключ, обесточивает обмотки, и вся схема стартера автомобиля возвращается в исходное состояние.
Если остались вопросы – задавайте их в комментариях. Всем удачи на дорогах.
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Муфта свободного хода -- деталь механической трансмиссии, которая предотвращает передачу крутящего момента от ведомого вала обратно к ведущему в случае, если по какой-либо причине ведомый начинает вращаться быстрее.
Муфта свободного хода стартера служит для защиты якоря стартера от разрушения центробежными силами после запуска двигателя. В стартерах малой мощности применяется роликовая муфта свободного хода. В дизельных стартерах - большой мощности роликовая муфта не гарантирует надежную передачу момента и расцепления. Здесь используют храповые муфты разных типов.
Муфта свободного хода состоит из: шлицевой втулки 4, выполненной совместно с ведущей обоймой, и наружной ведомой обоймы 6, изготовленной заодно с шестерней. С внутренней стороны ведомой обоймы имеются четыре наклонных паза, в которых помещены ролики 2, отжимаемые толкателями 3 с пружинами 5 в узкую часть пазов.
Читайте также: