Какой тип двигателя применен в стартере

Опубликовано: 05.07.2024

Во всех стандартных автомобилях требуется соединить стартер с зубчатым венцом маховика двигателя только на время запуска. Если бы связь оставалась постоянной, то чудовищная скорость, с которой запущенный двигатель стал бы вращать стартер, практически немедленно его разрушила.

Инерционный стартер применялся в течение более чем 80 лет, но теперь оказался ненужным. Пример такого типа стартера - Lucas M35J. Эта четырехполюсная машина с четырьмя щетками использовалась на бензиновых автомобилях малых и средних размеров. Он способен создать крутящий момент до 9,6 Н-м при максимальном токе 353 А. В стартере M35J использован торцевой коллектор и аксиально расположенные щетки. Магнитное поле создается обмоткой типа «волна», заземленной на корпус стартера.

Стартер взаимодействует с кольцевым венцом маховика посредством маленькой шестеренки. Зубчатая шестеренка и спиральный паз на валу якоря связаны резьбовым соединением так, что когда стартер приводится в действие (через реле), якорь заставляет винт вращаться в шестеренке. Шестеренка из-за инерции остается неподвижной и за счет винта, вращающегося внутри шестеренки, смещается и входит в зацепление с зубчатым венцом маховика.

Когда двигатель запускается и продолжает работать за счет собственной мощности, шестерня приводится в более быстрое вращение, чем крутится вал якорь. Это заставляет шестеренку скручиваться назад по спиральному пазу и выходить из зацепления с маховым колесом. Главная пружина действует как буфер, когда шестеренка в начале принимает крутящий момент запуска, и когда двигатель отбрасывает шестеренку назад из зацепления.

Одна из главных проблем этого типа стартеров была связана с агрессивной манерой вхождения в зацепление. Это приводило к тому, что механизм зацепления и кольцевой венец преждевременно изнашивались. В некоторых случаях шестерня стартера имела тенденцию выходить из зацепления при поворачивании вала двигателя до завершения запуска. Шестерня стартера была также подвержена частому загрязнению продуктами износа диска сцепления. Это усугублялось необходимостью обильно смазывать механизм шестеренки, что привлекало еще больше пыли и, таким образом, шестеренка забивалась, мешая зацеплению.

Электродвигатель стартера с предварительной установкой зацепления в значительной степени преодолел указанные проблемы.

Стартеры с предварительным зацеплением

Стартеры с предварительной установкой зацепления установлены на большинстве эксплуатируемых сегодня автотранспортных средств. Они обеспечивают опережающее зацепление с зубцами маховика, таким образом мощность не передается, пока шестеренка стартера не окажется полностю в зацеплении с венцом маховика. Преждевременный выход шестеренки из зацепления предотвращает соленоид пускового реле. В механизм шестеренки включена обгонная муфта, предотвращающая возможность вращения стартера от двигателя. Примером распространенного стартера с предустановкой является стартер типа Bosch EF.

Принцип действия стартера с предустановкой заключается в следующем. Когда замыкается ключ зажигания, питание подается на клемму 50 соленоида пускового реле. Это возбуждает две обмотки соленоида, удерживающую и втягивающую. Примечательно то, что втягивающая обмотка имеет очень низкое сопротивление, и, следовательно, в ней течет сильный ток. Эта обмотка последовательно связана с цепью мотора, и текущий через нее ток позволяет ротору медленно вращаться, что облегчает установку зацепления. В то же самое время магнитное поле, создаваемое в соленоиде, притягивает плунжер и через рабочий рычаг выдвигает шестерню вперед для зацепления с зубчатым венцом маховика. Когда шестеренка оказывается полностью в зацеплении, плунжер в конце перемещения замыкает группу мощных медных контактов. Эти контакты теперь образуют главную цепь стартера к батарее. Когда замыкаются контакты реле, тяговая обмотка выходит из игры, так как напряжения на обоих ее концах равны напряжению источника питания. Удерживающая обмотка сохраняет плунжер во втянутом состоянии до тех пор, пока соленоид запитан от ключа зажигания.

Когда двигатель запущен и ключ освобождается, основное питание снимается, плунжер и шестеренка возвращаются в исходное положение под действием возвратной пружины. Действие возвратной пружины, расположенной на плунжере, гарантирует, что силовые контакты пускового реле разомкнутся до того, как шестеренка стартера выйдет из зацепления.

Если зубные шестеренки при вхождении в зацепление упираются в зубцы маховика, силовые контакты имеют возможность замкнуться за счет сжатия пружины. Это позволяет мотору вращаться на полной мощности, и шестеренка соскользнет в зацепление.

Крутящий момент, развиваемый стартером, передается через муфту на зубчатый венец маховика. Обгонная муфта - устройство, назначение которого состоит в том, чтобы предотвратить принудительное вращение стартера от двигателя с чрезмерно высокой скоростью, пока шестеренка остается в зацеплении с маховиком двигателя. Она состоит из ведущей и ведомой частей с несколькими роликами между ними. Ролики подпружинены, и при вращении в одном направлении соединяют эти две части клиновым замком, преодолевая сопротивление пружин. При вращении в противоположном направлении ролики расклиниваются, и муфта свободно вращается.

Существует множество вариантов стартера с предустановкой зацепления, все они работают аналогично. Взамен двигателя с обмотками возбуждения в настоящее время все шире используют двигатели с постоянными магнитами.

Стартеры с постоянными магнитами

Стартеры с постоянными магнитами начали появляться на транспортных средствах с конца 80-х. Два главных преимущества этих двигателей по сравнению с обычными типами - меньший вес и меньший размер. Это делает стартер с постоянными магнитами популярным выбором для изготовления транспортного средства, так как из-за компактности современных автомобилей меньше места остается для электрических систем двигателя. Сокращение веса вносит вклад и в сокращение потребления топлива.

Доступные в настоящее время стандартные стартеры с постоянными магнитами подходят для использования на двигателях внутреннего сгорания с рабочим объемом примерно до 2 литров. Они имеют номинальную мощность порядка 1 кВт. Типичный пример - стартер компании Lucas модели M78R/M80R.

Принцип действия данного стартера похож на обычный для мотора стартера с предустановкой зацепления. Главное же различие состоит в замене обмоток возбуждения и полюсных башмаков высококачественными постоянными магнитами. Сокращение веса составляет до 15%, и диаметр корпуса может быть настолько же уменьшен.

Постоянные магниты обеспечивают постоянное возбуждение, и было бы логичным ожидать, что скорость и крутящий момент будут постоянными.

Однако из-за падения напряжения батареи под нагрузкой и низкого сопротивления отмоток якоря характеристики стартера сопоставимы с электродвигателями сериесного типа. В некоторых случаях между главными магнитами устанавливают концентраторы магнитного потока. Из-за эффекта деформирования магнитного поля характеристика стартера подобна мотору сериесного типа.

Разработки некоторых изготовителей коснулись и конструкции щеток. Используется обычная смесь меди и графита, но щетки делаются из двух половинок, имеющих более высокое содержание меди в зоне передачи мощности и более высокое содержание графита в зоне коммутации.

Это увеличивает срок службы и снижает падение напряжения, увеличивая мощность стартера. Для более мощных применений были разработаны стартеры с постоянными магнитами, имеющие промежуточную передачу. Это позволяет якорю вращаться с более высокой скоростью (что увеличивает эффективность), а крутящий момент обеспечивается за счет редуктора. Существуют стартеры с постоянными магнитами и промежуточной передачей мощностью около 1,7 кВт, подходящие для двигателей внутреннего сгорания с объемом цилиндров до 3 литров или дизельных двигателей до 1,6 литра. Этот тип стартера с постоянными магнитами может дать экономию веса до 40%. Принцип действия такого стартера подобен обычному стартеру с предварительной установкой зацепления. Промежуточная передача выполняется планетарной.

Ведущая шестерня планетарного механизма находится на валу якоря, а поводок, связывающий шестерни-сателлиты, является приводом стартера. Кольцевое зубчатое колесо остается неподвижным и, кроме того, действует как промежуточная опора якоря. Такое устройство шестерен дает отношение редукции приблизительно 5:1. Оно может быть рассчитано по формуле

Отношение редукции = A/S.

Где A - число зубцов на кольцевом венце, S - число зубцов на ведущей шестерне.

Кольцевое зубчатое колесо в некоторых типах стартеров изготавливается из полиамидного компауида с минеральными добавками, чтобы повысить его прочность и износостойкость. Шестерни якоря и сателлиты - из обычной стали. Такая комбинация материалов обеспечивает тихую и эффективную работу редуктора.

Стартер тяжелого автотранспортного средства

Типы стартеров для модных автомобилей , как и области применения, многочисленны и разнообразны. Вообще говоря, здесь используются более высокие напряжения, которые в особых случаях могут достигать 110В, а для обеспечения требований очень высокой передаваемой мощности и крутящего момента могут работать даже два стартера параллельно.

Большие дорожные транспортные средства - обычно с батареей 24В - используют широкий диапазон стартеров. В некоторых случаях такой стартер - просто большая и тяжелая версия стартера с предустановкой зацепления, описанного ранее. Стартер компании Delco Remy с питанием 42В, - хороший пример стартеров этого типа. Этот стартер может также быть оснащен термопрерывателем, предотвращающим перегрев стартера вследствие чрезмерного момента проворачивания вала двигателя. При номинальной мощности в 8,5 кВт такой стартер способен создать крутящий момент более чем 80 Н-м при скорости запуска 1000 об/мин.

Другие методы зацепления шестерни стартера используют скольжение всего якоря или выталкивание связующей шестерни стержнем через полый канал в оси якоря при помощи соленоида. Стартеры со скользящим якорем работают благодаря размещению обмотки возбуждения впереди от якоря таким образом, что когда подается мощность, якорь притягивается вперед. Механизм рычага продвижения якоря включает пусковой ток только тогда, когда якорь ввел шестерню в зацепление.

Устройство, называемое «династартер», использовалось в ряде автомобилей, начиная с 1930-х и вплоть до 1960-х годов. Это устройство было комбинацией стартера и динамо машины. Устройство, непосредственно установленное на валу коленчатого вала, было компромиссом и, следовательно, не очень эффективным.

Этот метод теперь известен как интегрированный стартер-генератор-демпфер. Он состоит из электромотора, который функционирует как связующий элемент между двигателем и трансмиссией и может быть также использован, чтобы запускать двигатель и поставлять электроэнергию батареям и остальным системам транспортного средства. Электрический мотор заменяет, таким образом, массу маховика.

Мотор приводится во вращение двигателем и способен действовать в качестве демпфера/успокоителя колебаний. Эффект демпфирования достигается применением конденсатора. Изменение относительной скорости между ротором и двигателем, обусловленное колебаниями, заряжает конденсатор, который поглощает энергию колебаний.

Использование ISAD для запуска двигателя фактически бесшумно и обеспечивает возможные скорости проворачивания до 700 об/мин. И даже при -25 все еще можно провернуть вал двигателя со скоростью приблизительно в 400 об/мин. Хорошим свойством этого устройства является то, что возможна старт-стопная работа двигателя с целью улучшения экономии топлива и снижения выбросов. Благодаря высокой скорости проворачивания двигатель запускается приблизительно за 0,1-0,5 с.

Мотор можно также использовать для улучшения разгонной динамики транспортного средства. Это обеспечит возможность использовать двигатель меньшей мощность или улучшить качество работы стандартного двигателя.

Когда устройство используется в качестве генератора переменного тока, ISAD на скорости холостого хода может развивать мощность до 2 кВт. Он может поставлять переменный и постоянный ток при различном напряжении. Благодаря применению интеллектуальной электроники управления коэффициент полезного действия ISAD достигает 80%.

Компания Citroen использовала систему ISAD в опытном образце модели Xsara. Модернизированный двигатель может создать крутящий момент в 150 Н-м на время до 30 с. Это значительно больше, чем пиковый момент 135 Н-м на версии той же машины, оснащенной стандартным инжекторным двигателем 1580 куб.см мощностью 65 кВт. Citroen называют систему «Dynalto». В автомобиле даже имеется розетка со стандартным напряжением 220В, чтобы подключать бытовые электрические приборы!

Электронное управление стартером

Фирма Valeo разработала электронный выключатель, который может быть приспособлен к любому типу стартеров. Управление стартером будет поддерживаться блоком управления ECU. Электронный стартер включает в себя блокировочное реле, интегрированное в соленоид пускового реле. Это предотвращает запуск стартера, когда двигатель уже работает.

В выключатель могут быть добавлены «интеллектуальные» свойства, чтобы улучшить комфорт, безопасность и срок службы:

Чтобы уловить точный момент начала запуска двигателя, крутящий момент стартера может быть оценен в режиме реального времени. Чтобы уменьшить износ и шум, про изводимый на фазе опускания стартера, он должен отключаться мгновенно;

Тепловая защита элементов стартера позволяет провести их оптимизацию, чтобы уменьшить вес и обеспечить защиту от короткого замыкания;

Электрическая защита также уменьшает рис повреждения стартера от отказа системы или неправильной ее эксплуатации;

Управление током соленоида позволяет провести модернизацию механических частей, обеспечивая их плавное взаимодействие и снижение веса.

Можно будет даже модифицировать эту систему применительно к существующим системам пуска.

Как правило, стартеры устанавливаются в горизонтальном положении рядом с картером двигателя, чтобы приводная шестерня стартера входила в зацепление с маховиком или механизмом коробки передач.

Стартер может быть закреплен двумя способами: на фланце или на опорной раме. Установка на фланце - самый популярный способ, используемый на транспортных средствах малых и средних размеров. В некоторых случаях добавляется кронштейн в задней части стартера, который уменьшает вибрацию. Стартеры больших транспортных средств часто монтируются на раме, но опять же используют метод фланцевого соединения, обычно фиксируемого, по крайней мере, тремя большими болтами. В обоих случаях стартеры должны иметь направляющую часть, чаще всего кольцевую выемку или выступ на приводе, и полочку на стороне двигателя, гарантирующую правильное их расположение относительно зубчатого венца маховика. Этот способ будет также гарантировать правильный зазор в зубчатой передаче и свободный выход из зацепления.

Стартер создает главную нагрузку на батарею автомобиля, и это отражается на сечении требуемого кабеля питания. При прохождении тока по любому кабелю потери мощности определяются по формуле FR. Чтобы уменьшать эти потери, нужно уменьшать ток или сопротивление. В случае стартера высокий ток является единственным способом обеспечить мощный крутящий момент, поэтому для стартера используется провод внушительного сечения гарантирующего низкое сопротивление. Таким образом уменьшается падение напряжения и потери мощности. Максимально допускаемое падение напряжения на проводе стартера - 0,5 В на двенадцативольтовых системах с напряжением 24 В. Ток короткого замыкания (начальный ток) для типичного автомобильного стартера составляет 500 А, а для очень мощных автомобилей может достигать даже 3000 А.

Управление системой запуска обычно осуществляется подпружиненным ключом-выключателем. Этот выключатель управляет током соленоида стартера, как правило, через реле. На транспортных средствах с автоматической коробкой передач выключатель селектора также будет прерывать эту цепь, чтобы предохранить двигатель от случайного запуска.

Автомобили, оснащенные дизельным двигателем, могут иметь связь между схемой стартера и схемой для управления запальными свечами. Схема управления может также включать реле таймера. На некоторых транспортных средствах запальные свечи задействуются положением непосредственно перед положением запуска.

С каждым годом мы наблюдаем быстрое развитие технологий и механизмов в автомобильной сфере. Так как к деталям требуются все большие требования. Например, тот же автомобильный стартер, все знают о его огромной важности в работе автомобиля. Так как при его неисправности, возможности привести автомобиль в движение невозможно. Вследствие этого, большинство автолюбителей окружают его дополнительным вниманием.

Основные функции

Ни для кого не секрет, что двигатель внутреннего сгорания вырабатывает необходимую энергию для движения автомобиля с помощью оборотов коленвала. Аналогично от этой энергии функционирует все электрооборудование автомобиля. Когда авто не находится в движении, двигатель не может выдать крутящий момент, а также генерировать электрическую энергию. Из-за вот такого «недостатка» его приходится крутить, и прекрасно с этой задачей справляется специальный электродвигатель в союзе с аккумулятором.

Устройство стартера

Большое количество стартеров аналогичны между собой и всегда имеют штатные компоненты. Разница может был, но лишь несущественная. Такое несоответствие чаще всего можно заметить в системе, служащей для автоматические отсоединения шестеренок. Она нужна для того, чтобы предотвратить запуск двигателя на включенной передаче в те моменты, когда автомобиль движется.

Основные компоненты и их назначение:

Электромотор . Служит для того, чтобы устройство начало свое движение; Втягивающее реле — предназначена для непосредственной передачи тока от замка зажигания к электродвигателю стартера. Также выполняет довольно важную задачу – выталкивает обгонную муфту;
Бендикс . Служит для отлаженной передачи момента вращения с электромотора на коленвал с помощью маховика;
Коммутирующие устройства . Подключение стартера к электросети происходит при участии плюсовой клеммы аккумулятора - это толстый кабель. А вот блок зажигания проходит уже через тонкий провод. Заземление осуществляется через контакт с двигателем, но не напрямую с заземлением. Знание этих вещей поможет вам лучше сориентироваться в том, где что находится.

Когда вы поворачиваете ключ зажигание, то электричество от аккумулятора начинает проходить на обмотку втягивающего реле . Благодаря якорю втягивающего реле бендикса имеется возможность осуществлять движение. Он соприкасается с маховиком и это приводит к замыканию контакта на электромоторе. Мотор начинает свою работу, вращает бендикс, и он же за счет сцепления с маховиком вращает коленвал.

Когда двигатель приведен в действие и коленвал движется быстрее мотора стартера, бендикс разрывает свое соединение с маховиком и становится в свое исходное положение. Это происходит с помощью возвратной пружины . По истечении процесса водитель может повернуть ключ влево – выключить стартер, поскольку ток на него поступать уже не будет.

Виды стартеров

Автомобильные стартеры отличаются друг от друга конструктивно. А именно:

Безредукторный стартер имеет самую обычную конструкцию, в которой бендикс располагается прямо на валу якоря. В большинстве случаев такой стартер можно увидеть на маломощных бензиновых двигателях. Вследствие очень простой конструкции такие стартеры ремонтопригодны. В них невелико значение времени срабатывание (соединение бендикса и маховика происходит очень быстро). Соответственно, он не тяжелый и не дорогой. Но у такого механизма не могут быть одни плюсы. Значимым минусом безредкуторного стартера является малый показатель мощности . Из-за этого он не непригоден для запуска высокомощных двигателей. Также он чувствителен к холоду;
Редукторный стартер . Тут же вал якоря соединяется с бендиксом с помощью планетарного редуктора. Внедрение редуктора в стартер позволило увеличить мощность и пусковой момент, при этом стартер ничуть не изменился в размерах. А по весу где-то в два раза легче безредукторного . Его характерным плюсом является то, что даже при аккумуляторе с неполным зарядом, обеспечит запуск двигателя. Вот такой стартер способен заводить мощные дизельные, бензиновые двигатели не только в легковых автомобилях. А также в грузовых и на спецтехнике. Главный недостаток — это дополнительный узел, в нем могут возникать дополнительные неисправности.

Технические характеристики

Как и каждой детали в электрооборудовании автомобиля, характеристики стартера четко подогнаны под характеристики смежных узлов . Все эти соответствия описаны в руководствах от автоконцернов. Резюмируем те, что касаются стартером:

Напряжения . Напряжение питания должно находиться в соответствии с номинальным напряжением для аккумулятора. У легкового автомобиля этот показатель равен 12 вольт;
Мощность . Мощность – определение максимального усилия, которого достигает стартер для прокручивания коленвала. Может варьироваться от 0,7 до 8 кВт;
Потребляемый ток . Так называются энергозатраты стартера. Когда автомобиль не движется, но двигатель работает на холостом ходу, определить потребляемый ток не составит проблем;
Момент сопротивления проворачиванию . Это показатель, который скорее описывает двигатель, нежели сам стартер. А именно, это та сила, без приложения которой невозможно вращение осуществить вращение коленвала. Через значение моменты инженеры можно рассчитать мощность и потребляемый ток;
Направление вращения . Обращайте на это внимание при выборе стартера с асимметричным креплением;
Количество зубцов у шестерни бендикса ;
Дополнительные параметры . К ним относят тип крепления, тип используемых разъемов, количество отверстий и т.д.

Поломки и их причины

Неисправности стартера могут возникнуть по абсолютно разным причинам. Начиная от банального механического износа деталей, с которым со временем столкнется любая техника, до человеческого фактора. К тому же поломки в стартере работают по эффекту домино – одна неисправность провоцирует возникновения второй, чаще всего более серьезной. Но не все так плохо, ведь стартер можно отремонтировать. Поскольку устройство разборное, непригодный узел в нем можно заменить на новый. Чаще всего люди сталкиваются с поломками таких компонентов:

Тяговое реле ;
Щеточный узел ;
Коллектор якоря .

Виновниками являются не только неправильная эксплуатация и действие времени. На стартер оказывает влияние, аккумулятор, маховик коленвала, проводка, заземление, замок зажигания – коротко говоря, вся система, отвечающая за запуск двигателя.

Втулки вала быстрее всех подвергаются механическому износу . Из-за этого начинается биение вала во время вращение. От этого очень быстро приходит в непригодность коллектор якоря, редуктор, а также зубцы маховика.

Иные неприятности со стартером и причины их возникновения:

Стартер отказывается работать, когда вы поворачиваете ключ зажигания. Основных причин может быть две: замыкание обмотки тягового реле и заклинивание якоря втягивающего реле. В обоих случаях реле меняется на новое или подвергается ремонту;
Отсутствие тока от аккумулятора. Тут уже много причин начиная от банально разряженного аккумулятора до проблем с проводкой или клеммами. Вполне возможно, что и замок зажигания неисправен;
Стартер вроде издает звуки работы, но коленвал не прокручивается. Вероятнее всего, причина неисправности в уже ненадлежащем состоянии шестерен бендикса, редуктора или маховика коленвала. Или же нерабочая обгонная муфта. Она обеспечивает отсоединение бендикса от маховика после того, как двигатель начал свою работу;
Стартер выполняет свою работу не так быстро, из-за чего коленвал крутится медленно. Механический износ щеток, а из-за этого плохой контакт с коллектором, замыкание или пригорание в коллекторе, замыкание в обмотках якоря, разрывы обмотки – все это может быть причинами данной проблемы. Но также недостаточная мощность является результатом низкого заряда аккумулятора или окисления клемм;
Нехарактерные звуки (скрип) во время работы стартера. С вероятностью 99% звуки вызваны изношенными шестернями;
Стартер продолжает свою работу даже после пуска двигателя. Скорее всего, это поломка возвратной пружины или неисправность тягового реле. Стоит также проверить замок зажигания.

Порой бывает сложно с высокой точностью определить причину неисправности. Она может проявлять себя на нерегулярной основе : сначала стартер скрипит изредка, а потом чаще. Так что если вы заподозрили малейшую неисправность или вам просто не нравится работа устройства, обращайтесь на СТО, где вам проведут диагностику и в случае нужды осуществят ремонт.

По какой причине сгорает стартер

Зимой вероятность сжечь свой стартер намного выше, чем в другие времена года. Связано это напрямую с температурой окружающей среды. Запустить двигатель зимой сложнее, чем летом. Следовательно, в холодные периоды нагрузка на стартер будет максимальной. Неопытные водители по неаккуратности запросто могут сжечь свой стартер.

Есть ряд причин, по которым зимний период является самым неблагоприятным для автомобильного стартера:

Аккумулятор не держит заряд ;
Моторное масло густеет ;
Тяжелее запустить двигатель .

Стартеру и аккумулятора придется выполнять работу, на которую они могут быть не рассчитаны . При попытке запустить двигатель на стартер подается достаточно большой ток, и если работа в таком режиме будет продолжительной, контакты и электрические обмотки начнут быстро перегреваться. Длительная работа в этом режиме гарантированно заканчивается перегоранием компонентов.

Еще одна проблема относится только к дизельным двигателям . В дизтопливо часто добавляют специальные присадки. Иногда они провоцируют детонацию топлива в цилиндрах, из-за чего маховик коленвала делает быстрый рывок, который ломает стартер.

Чтобы никогда не столкнуться с вышеперечисленными проблемами, нужно запомнить одну вещь: непрерывная работа стартера свыше 8-16 секунд категорически запрещена. После такой жесткой эксплуатации стартеру потребуется время для охлаждения (около минуты, иногда больше). При некорректно работающем аккумуляторе и в случае окисления контактов вероятность сжечь стартер возрастает в разы. Так что во время сильных морозов уделяйте больше внимания всем электромеханизмам и стартеру в частности.

Ремонтируется ли устройство

Мы уже разобрались с тем, что стартер – это довольно сложный механизм, состоящий из нескольких компонентов. Его можно отремонтировать в случае локализированной поломки, т.е. выхода из строя одного из блоков. Приобрести и заменить бендикс или втягивающее реле выйдет намного дешевле, нежели покупать устройство в сборе. Ремонт будет хорошей идеей лишь в том случае, когда он проводится сразу после возникновения проблем.

Вот пример: втулка со временем подвергается механическому износу. Приобрести ремкомплект и произвести замену расходников просто и недорого. Но если это не сделать своевременно, то придется покупать полностью новый стартер, так как успеют износиться смежные узлы. Никак не избежать полной замены сгоревшего стартера, но как уменьшить вероятность подобного исхода мы уже рассказали. Ресурса у стартера как такового нет, все зависит от условий его эксплуатации.

Рекомендуем автолюбителям не давать на стартеру нагрузки и на регулярной основе проводить его осмотр.

Правила подбора и выбор бренда

Стартер надо выбрать так, чтобы его характеристики соответствовали мощности двигателя и параметрам аккумулятора. Так вы будете уверены в том, что двигатель запустится без осечек. Первый вариант : искать запчасть по параметрам вашего автомобиля. Второй : искать по VIN-коду .

Если же возникло желание установить неродные компоненты, выбирайте стартер в соответствии с характеристиками, которые покажут наилучшую производительность в заданных условиях работы.

Глядя на сравнительно небольшую стоимость стартера, пытаться сэкономить на нем довольно глупая затея. И самый лучший вариант при покупке – обращать внимание лишь на оригинал и забыть о существовании недорогих аналогах.

Лидерами продаж автомобильных стартеров в странах Европы являются немецкий производитель Bosch и французский VALEO . Они производят стартеры не только для рынка автозапчастей, но также поставляют их автоконцернам напрямую. А это говорит нам о том, что производители транспорта этим брендам доверяют.

Из бюджетных вариантов можно посоветовать польский Lauber и JP Group из Дании. Их популярность обусловлена приятной ценой и хорошим качеством за свои деньги.

Вывод

Из всего вышесказанного можно легко понять, что стартер далеко немаловажная деталь автомобиля, которая требует к себе пристального внимания. В устройстве стартера нет ничего сложного, но это и является его неотъемлемым плюсом. Так как стартер делится на несколько компонентов, можно говорить о его ремонтопригодности . Поломки стартера могут возникнуть абсолютно по разным причинам, но в основном их две:

Механический износ в следствии истечении времени ;
Отсутствие должного внимания к детали .

Так что не забывайте о своевременном ТО. Если вы заподозрили неисправность стартера, осмотр нужно проводить обязательно. При покупке нового стартера не экономьте деньги. Лучше купить оригинальную и надежную деталь, которая будет служить дольше недорого фальсификата. Это экономия на перспективу. Сделать это довольно просто: подбирайте стартер в соответствии с характеристиками вашего авто, отдавая предпочтения продукции указанных выше фирм.

С другими новостями автомира можно ознакомиться здесь .

Если Вам понравилась публикация, поделитесь новостью в социальных сетях и подписывайтесь на канал .

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.

Электрические стартеры отличаются способами возбуждения электродвигателя, крепления на двигателе, видами механизма привода, степени герметичности.

По способу возбуждения различают стартеры с последовательным, смешанным возбуждением и возбуждением от постоянных магнитов. Смешанное возбуждение применяют для ограничения частоты вращения вала якоря nя в режиме холостого хода. В диапазоне рабочих токов характеристики стартеров смешанного и последовательного возбуждения отличаются незначительно. Характеристики электродвигателей с возбуждением от постоянных магнитов аналогичны характеристикам электродвигателей с независимым возбуждением. Возбуждение от постоянных магнитов применяется на стартерах малой мощности. Для мощных стартеров налаживают выпуск небольших магнитов с высокой энергией, например, на основе элементов неодим-железо-бор.

Электростартер должен иметь надежное соединение с коленчатым валом двигателя на период пуска и автоматически отключаться от него после выхода двигателя на режим самостоятельной работы. От передаточного числа привода от стартера к маховику зависит согласование характеристик стартерного- электродвигателя с пусковыми характеристиками двигателя. Повышение передаточного числа позволяет применять более быстроходные и меньшие по габаритным размерам электродвигатели. С целью увеличения передаточного числа в стартере используют дополнительный понижающий редуктор.

Шестерню привода стартера располагает между опорами под крышкой привода или консольно за пределами крышки. Стартеры с шестерней между опорами могут быть двух- и трехопорными. Двухопорными выполняются стартеры мощностью до 1,5 кВт. В трехопорных стартерах привод с шестерней расположен на валу якоря между подшипниковыми втулками крышки привода и промежуточной опоры.

Консольное расположение шестерни характерно для стартеров с инерционным приводом, перемешающимся якорем, а также для стартеров с тяговыми реле, встроенными в крышку привода соосно с приводом или размещенными в крышке коллектора.

Разработаны конструкции стартеров с одной опорой в крышке коллектора (стартер 29.3708 автомобиля ВАЗ-2108) при расположении второй опоры вала якоря со стороны привода в картере маховика. В этом случае отпадает необходимость в крышке привода, снижаются нагрузки на детали крепления стартера и уменьшается его масса.

На отечественных автомобилях и тракторах применяют стартеры с принудительным электромеханическим включением шестерни, имеющие роликовые, храповые или фрикционные муфты свободного хода (МСХ) и управляемые дистанционно с помощью тяговых электромагнитных реле, устанавливаемых на крышке привода.

Основными деталями и узлами электростартера являются корпус 20 с полюсами и катушками обмотки возбуждения, якорь 22 с коллектором 18 и обмоткой якоря 25, механизм привода с МСХ 26, электромагнитное тяговое реле 11, крышка привода 5, крышка коллектора 15, щеточный узел с щеткодержателями, щетками и щеточными пружинами.

Изменения в конструкции корпусов электростартеров и якорей электродвигателей связаны с применением в качестве катушечной и пазовой изоляции полимерных материалов, а также коллекторов из пластмассы.

Использование пластмассы в коллекторах позволяет увеличить их механическую прочность, дает возможность автоматизировать формирование пакета коллектора. Особый интерес представляют торцовые и свертные коллекторы. Замена цилиндрических коллекторов торцовыми и свертными снижает расход коллекторной меди и повышает срок службы щеточно-коллекторного узла. Свертной коллектор получают из медной ленты, которая подвергается расчеканке на требуемое количество пластин. После свертывания ленты в цилиндр и опрессовки пластмассой цилиндрическую часть коллектора обтачивают, в результате перемычки между пластинами срезаются и они оказываются изолированными.

Механизм привода стартера располагается на шлицевой части вала якоря. МСХ привода обеспечивает передачу вращающего момента от вала якоря маховику во время пуска двигателя и препятствует вращению якоря маховиком после пуска. Применение МСХ в приводных механизмах стартеров повышает их надежность и исключает преждевременный выход шестерни их зацепления с венцом маховика при пуске холодного двигателя в условиях низких температур.

Наибольшее распространение получили роликовые МСХ. Они просты по конструкции, мало чувствительны к загрязнению, надежны, не требуют регулировки и ухода в эксплуатации. На автотракторных стартерах устанавливают роликовые МСХ с бесплунжерными прижимными устройствами. Прижимное устройство в виде Г-образного толкателя 2 расположено между роликом У и специальным упором, закрепленным на наружной ведущей обойме 12. При включении МСХ в работу наружная ведущая обойма 12 поворачивается относительно ведомой обоймы 17 с шестерней, ролики под действием прижимных пружин и сил трения между обоймами и роликами перемещаются в узкую часть клиновидного пространства и МСХ заклинивается. После пуска двигателя частота вращения ведомой обоймы 17 с шестерней превышает частоту вращения наружной ведущей обоймы 12, ролики перемещаются в широкую часть клиновидного пространства и МСХ проскальзывает.

На стартерах мощностью 6-10 кВт в настоящее время применяется привод с храповой МСХ. Преимуществом храповой МСХ по сравнению с роликовыми является высокая прочность и возможность передачи большого вращающего момента при сравнительно небольших ее размерах.

При срабатывании тягового реле рычаг привода через корпус 2 МСХ перемещает направляющую шлицевую втулку 1 вместе с ведущим 5 и ведомым 6 храповиками по шлицам вала и вводит шестерню в зацепление с венцом маховика. Вращающий момент к венцу маховика передается через шлицевую втулку 1, ведущий 5 и ведомый 6 храповики и шестерню 8. Осевое усилие, возникающее в винтовых шлицах втулки 1 и храповика 5, воспринимается резиновым кольцом 11.

В случае, когда шестерня упирается в венец маховика, сжимается пружина 4, и ведущий храповик 5, перемещаясь по винтовым шлицам втулки 1, своими торцовыми зубьями поворачивает ведомый храповик 6 с шестерней 8 на угол, достаточный для ввода шестерни в зацепление.

Если частота вращения шестерни и ведомого храповика больше частоты вращения направляющей втулки 1, ведущий храповик, перемещаясь по винтовым шлицам втулки 1, отходит от ведомого храповика и шестерня вращается вхолостую. Вместе с ведущим храповиком отходит и коническое кольцо 10, при этом сегменты получают свободу перемещения в радиальном направлении вдоль штифтов 7 ведомого храповика и фиксируют МСХ в расцепленном состоянии. Во время отдельных вспышек воспламенения в цилиндрах двигателя шестерня остается в зацеплении с венцом маховика и может снова передавать вращающий момент от электродвигателя после выравнивания частот вращения ведущего и ведомого храповиков. Шестерня выходит из зацепления только после выключения тягового реле электростартера.

Фрикционные дисковые муфты применяют на мощных стартерах автомобилей БелАЗ. МСХ состоит из ведущий и ведомой полумуфт и заклинивается после ввода шестерни в зацепление. Фрикционные диски прижимаются друг к другу в результате усилия в резьбовом соединении ведомой втулки муфты и корпуса шестерни. После пуска двигателя усилие в резьбовом соединении меняет направление, прижатие дисков ослабевает и муфта пробуксовывает. Недостатком фрикционных МСХ является изменение передаваемого вращающего момента в процессе эксплуатации вследствие износа фрикционных дисков.

Рис. Схема управления электростартером

Электростартеры конструктивно выполнены в герметичном исполнении. Степень защиты стартера от проникновения посторонних тел и воды оговаривается в стандартах на отдельные виды изделий. Стартеры, предназначенные для тяжелых условий работы (на большегрузных автомобилях и на тракторах), отличаются большей степенью герметизации. Герметизация обеспечивается установкой в местах разъема резиновых колец, применением пластмассовых втулок и уплотнительных прокладок из мягких пластических материалов.

Конструктивное исполнение стартера зависит от способа крепления его на двигателе. Обычно стартер располагают сбоку картера двигателя, при этом крышка привода обращена в сторону маховика и входит в отверстие картера сцепления. Крепление стартера на двигателе обеспечивает сохранение постоянного расстояния между центрами шестерни привода и зубчатого венца маховика при снятии стартера и его установке после технического обслуживания и ремонта. Такому условию удовлетворяет фланцевое крепление. Конфигурация и размеры присоединительного фланца на крышке со стороны привода стандартизованы. При фланцевом креплении крепежный фланец несет нагрузку как от усилий, возникающих при передаче вращающего момента от стартера к двигателю, так и от массы стартера. Поэтому для стартеров большой мощности осуществляют крепление на постели двигателя посредством натяжной ленты. Установка стартера на постели упрощает конструкцию крышки со стороны привода, но повышает требования к качеству изготовления корпуса стартера. Для предотвращения проворачивания стартера в канавке на его корпусе и в постели двигателя установлены специальные шпонки.

Типовая схема дистанционного управления стартером с дополнительным реле включения приведена на рисунке. При замыкании контактов выключателя S зажигания контакты К1 дополнительного реле подключают втягивающую КА2 и удерживающую KV2 обмотки тягового реле к аккумуляторной батарее GB. Под действием МДС двух обмоток якорь реле перемещается и с помощью рычага привода вводит шестерню в зацепление с венцом маховика. В конце хода якоря реле замыкаются силовые контакты К2 тягового реле и аккумуляторная батарея соединяется со стартерным электродвигателем М.

Шестерня остается в зацеплении с венцом маховика до тех пор, пока водитель не отключит питание дополнительного реле. После размыкания контактов К1 дополнительного реле втягивающая КА2 и удерживающая KV2 обмотки тягового реле оказываются включенными последовательно, получая питание через контакты К2. Число. витков обеих обмоток одинаково, и по ним проходит ток одной и той же силы. Так как направление тока во втягивающей обмотке в этом случае изменяется, обмотки действуют встречно и создают два равных, но противоположно направленных магнитных потока. Сердечник электромагнита размагничивается и возвратная пружина, перемещая якорь реле в исходное положение, размыкает силовые контакты К2 и выводит шестерню из зацепления с венцом маховика.

Чтобы двигатель внутреннего сгорания начал свою работу, требуется механизм, который его запустит. Коленчатый вал начинает свое вращение благодаря электрическому стартеру. Ранее использовались «кривой стартер» или «пусковая рукоятка», но на современных авто они не применяются.

Современные системы Start-Stop запускают бензиновые моторы, воспламеняя искрой сжатую топливно-воздушную смесь – стартер не нужен. Когда-то в автомобилях использовался стартер-генератор, прокручивающий коленвал ремнем навесного оборудования.

Мы подробно рассказали, как работает автомобильный стартер. Все об устройстве – в видео и статье:

Нужен оригинальный б/у стартер? Закажите его в каталоге «АвтоСтронг».

Принцип работы классического стартера
Классический стартер – это электромотор, прокручивающий коленвал за венец маховика. На валу стартера установлена шестерня, которая не постоянно зацеплена с зубцами венца, а только в момент запуска мотора, когда она «выдвигается» вперед. Результат – вал стартера вращается и прикладывает к коленвалу крутящий момент. Запускаются поршни, подается топливо и воспламеняется топливо-воздушная смесь, после чего запускается двигатель.

После того, как ключ перестает быть в положении «старт», стартер не вращается (на него не подается напряжение), а шестерня расцепляется с венцом маховика благодаря возвратной пружине.

Устройство стартера

В статоре стартера установлены постоянные магниты. Ток подается на обмотку через щеточный узел. Щетками выступают графитовые стержни.
Также стартер не обходится без редуктора, который облегчает стартер и дает возможность использовать менее мощный электромотор. Редуктор увеличивает крутящий момент, который развивает электромотор, при этом уменьшая скорость вращения.

В современных авто не используются безредукторные стартеры, причина – в высоком энергопотреблении безредукторных стартеров с установленными в них электромагнитами.

На валу, установленном на выходе из редуктора, есть бендикс – шестерня с обгонной муфтой. Шестерня выдвигается и цепляется с венцом маховика, и вращение стартера передается на коленвал. После запуска мотора маховик вращается в разы быстрее, чем вращался стартер. Стартер не выходит из строя благодаря обгонной муфте – вращение маховика не передается на вал редуктора и стартер.

Выдвижение бендикса происходит благодаря втягивающему реле – электромагниту с втягивающей и удерживающей обмотками. Он установлен на стартере. Сердечник (шток) реле передвигается после подачи напряжения благодаря магнитному полю.
Шток втягивающего реле движется назад, замыкая при этом контакты реле – «пятаки». Через «пятаки» на стартер подается плюс от аккумулятора. После этого:
• начинает вращение ротор стартера;
• отключается втягивающая обмотка из-за отсутствия «минуса»;
• магнитное поле, появившееся из-за удерживающей обмотки, удерживает сердечники реле.

Основные неисправности стартера
Выход стартера из строя приводит к тому, что двигатель не запускается. Причем стартер может прокручиваться, а коленвал – нет. В таком случае:

Редукторный стартер выйдет из строя за несколько минут, если будет вращаться от маховика заведенного мотора. В случае, если хорошо прогретый мотор запускается плохо, проверьте втулки и подшипники стартера: иногда они расширяются из-за нагрева и подклинивают вал якоря.

Проверяем, исправен ли б/у стартер
Узнать, корректно ли работает стартер, можно, используя заряженную АКБ и двух проводов. Корпус стартера нужно соединить с «минусом», а второй провод – с «плюсом» АКБ. Не дотрагивайтесь им до корпуса стартера во избежание короткого замыкания!

Используйте плюсовый провод и дотрагивайтесь по очереди до:
• контакта втягивающего реле – бендикс должен выдвигаться вперед;
• силового контакта стартера – начнут вращаться вал стартера и бендикс;
• одновременно – сперва контакта реле, после – верхнего силового контакта стартера. Бендикс выдвинется и начнет вращение (вместе с валом).

Читайте также: