Какова основная функция муфты стартера

Опубликовано: 05.07.2024

Муфта свободного хода или обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро. Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону. Рассмотрим принцип действия, компоненты муфты, а также ее преимущества и недостатки.

Принцип работы муфты

Разберем принцип действия роликовой муфты свободного хода, так как данная разновидность этого механизма наиболее распространена в автомобильной промышленности.

Роликовая муфта свободного хода делится на две полумуфты: первая полумуфта жестко зафиксирована на ведущем валу, вторая полумуфта соединена с ведомым валом. При вращении ведущего вала по часовой стрелке ролики муфты из-за действия силы трения и пружин перекатываются в узкую часть зазора между двумя полумуфтами. После этого происходит заклинивание, при этом крутящий момент начинает передаваться от ведущей полумуфты к ведомой.

При вращении ведущей полумуфты против часовой стрелки ролики перекатываются в широкую часть зазора между двумя полумуфтами. Происходит разъединение ведущего и ведомого валов, при этом момент также перестает передаваться.

Исходя из принципа работы, отметим, что роликовая муфта свободного хода передает крутящий момент лишь в одном направлении. При вращении в другую сторону муфта просто прокручивается.

Устройство и основные компоненты

Рассмотрим устройство и компоненты двух основных разновидностей обгонных муфт – роликовой и с храповым механизмом.

Простейшая роликовая муфта свободного хода состоит из следующих компонентов:

внешняя обойма со специальными пазами на внутренней поверхности;
внутренняя обойма;
пружины, располагающиеся на внешней обойме и предназначенные для выталкивания роликов;
ролики, передающие крутящий момент за счет силы трения при заклинивании муфты.

В храповой обгонной муфте вместо пазов на внутренней поверхности внешнего кольца используются зубья, которые имеют упор с одной стороны. При этом оба кольца заклинивает специальная собачка, прижимающаяся к внешнему кольцу с помощью пружины.

Преимущества и недостатки

Обгонная муфта имеет следующие преимущества:

автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления);
с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины;
простота конструкции.

Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами. Попытки починить роликовую обгонную муфту – это пустая трата времени, так как она является неразборным узлом. Обычно при ее поломке устанавливается новая аналогичная деталь. При монтаже новой роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.

Обгонная муфта не лишена недостатков. Минусы роликового механизма свободного хода следующие:

невозможность регулирования;
строгая соосность валов;
повышенная точность изготовления.

Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:

Главный недостаток – удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений.
Храповый механизм вращается с характерным шумом. Отметим, что сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, соответственно, не издает шума.
Из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя.

Применение муфты

Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей. Итак, обгонная муфта присутствует в:

Бендикс стартера (настоящее название — обгонная муфта) — это деталь, предназначенная для передачи крутящего момента от стартера двигателю автомобиля, а также для его защиты от высоких рабочих оборотов, на которых работает мотор. Бендикс стартера — это надежная деталь, и ломается она достаточно редко. Как правило, причина поломки — естественный износ ее внутренних деталей или пружин. Чтобы выявить неисправности, разберемся сначала с устройством и принципом работы бендикса.

Устройство и принцип работы

Большинство обгонных муфт (будем называть их более популярным среди автомобилистов словом — бендикс) состоят из ведущей обоймы (или наружного кольца), содержащей ролики и прижимные пружины, а также ведомой обоймы. Ведущая обойма имеет клиновые каналы, которые с одной стороны имеют значительную ширину. Именно в них вращаются подпружиненные ролики. В узкой же части канала ролики стопорятся между ведущей и ведомой обоймами. Как понятно из вышеописанного, роль пружин заключается в том, чтобы загонять ролики в узкую часть каналов.

В принципе работы бендикса лежит инерционное воздействие на зубчатую муфту, входящую в его состав, до момента ее зацепления с маховиком двигателя. В то время, когда стартер находится в нерабочем состоянии (двигатель выключен или работает в постоянном режиме) муфта бендикса не зацеплена с венцом маховика.

Работа бендикса происходит по следующему алгоритму:

Внутренняя часть бендикса

Ключ зажигания поворачивается и ток от аккумуляторной батареи подается на электродвигатель стартера, приводя в движение его якорь.
Благодаря имеющимся на внутренней стороне муфты винтовым бороздам и вращательному движению муфта под собственным весом скользит по шлицам до момента зацепления с маховиком.
Под действием ведущей шестерни ведомая обойма с шестерней начинает вращаться.
В случае, если зубья муфты и маховика не совпали, происходит ее небольшой поворот до момента, когда они входят между собой в жесткое зацепление.
Буферная пружина, имеющаяся в конструкции служит для смягчения момента старта двигателя. Кроме этого, она нужна для предотвращения поломки зубьев от удара в момент сцепления шестерен.
Когда двигатель запустился, он начинает вращать маховик с большей угловой скоростью, чем до этого вращал стартер. Поэтому муфта закручивается в обратном направлении и соскальзывает по шлицам якоря или редуктора (в случае использования редукторного бендикса) и выходит из зацепления с маховиком. Это спасает стартер, который не рассчитан на работу на высоких оборотах.

Как проверить бендикс стартера

Если не крутит бендикс стартера, то проверить его работу можно двумя способами — визуально, сняв его с машины, и “на слух”. Начнем описание с последнего, как более простого.

Как указывалось выше, основная функция бендикса — войти в зацепление с маховиком и раскрутить двигатель. Поэтому, если в момент запуска двигателя вы слышите, что электродвигатель стартера крутится, а из места, где он находится, раздаются характерные металлические лязгающие звуки — это первый признак неисправности бендикса.

Так что далее требуется демонтаж стартера и снятие разбор бендикса, дабы детально его осмотреть и определить повреждения. Процедура снятия и замены описана нами ниже.

И так, бендикс сняли, необходимо провести его ревизию. В частности, проверить, крутится ли он только в одну сторону (если в обе, значит, он подлежит замене) и не съелись ли зубья. Также убедиться не ослабилась ли пружина. Еще следует снять вилку с бендикса, проверить ее целостность, следы износа, при необходимости она подлежит замене. Кроме этого, обязательно проверьте, есть ли люфт на валу якоря. Если он имеет место, то бендикс следует заменить.

Возможные причины поломки

Как упоминалось выше, вращение шестерни возможно только в направление вращения якоря стартера. Если возможно вращение в обратном направлении — это явная неисправность, то есть, бендикс подлежит ремонту или замене. Причин этому может быть несколько:

Уменьшение диаметра рабочих роликов в обойме вследствие естественного износа. Выходом из положения служит подбор и покупка шариков аналогичного диаметра. Некоторые автолюбители вместо шариков используют другие металлические предметы, например, кусочки сверла. Однако все же не советуем заниматься самодеятельностью, а купить шарики необходимого диаметра.
Наличие на одной из сторон ролика плоских поверхностей, образовавшихся вследствие естественного износа. Рекомендации по ремонту аналогичны предыдущему пункту.
Стачивание рабочих поверхностей ведущей или ведомой обоймы в тех местах, где они соприкасаются с роликами. В этом случае ремонт вряд ли возможен, поскольку такую выработку удалить невозможно. То есть, необходимо производить замену бендикса.

Еще одна причина поломки — износ зубьев шестерни. Поскольку это происходит по естественным причинам, то ремонт в данном случае невозможен. Необходимо произвести либо замену упомянутой шестерни, либо бендикса целиком.

Поскольку стартер не только испытывает сильные нагрузки, но и контактирует с внешней средой он поддается таким раздражителям как: влага, пыль, грязь и масло, то пробуксовка на свободном ходу может случатся и по причине отложений в его пазах и роликах. Признаком такой неисправности является шум якоря во время запуска стартера и неподвижностью коленвала.

Как поменять бендикс на стартере

Как правило, для того, чтобы поменять бендикс, необходимо снять стартер и разобрать его. В зависимости от модели машины процедура может иметь свои особенности. Опишем алгоритм с момента, когда стартер уже снят и для замены бендикса предстоит разобрать его корпус:

Открутить стягивающие болты и вскрыть корпус.
Открутить болты, крепящие втягивающее реле, после чего извлечь последнее. При ремонте желательно все внутренности почистить и помыть.
Снять непосредственно бендикс с оси. Для этого необходимо сбить шайбу и выковырять ограничительное кольцо.
Перед тем, как установить новый бендикс, ось обязательно необходимо смазать температурной смазкой (однако без излишеств).
Как правило, самая сложная процедура заключается в установке стопорного кольца и шайбы. Для решения этой проблемы мастера пользуются разными методами — распирают кольцо рожковыми ключами, используют специальные струбцины, раздвижные пассатижи и так далее.
После того, как бендикс будет установлен, промажьте все трущиеся детали стартера высокотемпературной смазкой. Однако не переборщите с ее количеством, ведь излишки будут только мешать работе механизма.
Перед установкой выполните проверку стартера. Для этого воспользуйтесь проводами для “прикуривания” машины в зимний период. С их помощью подайте напрямую напряжение от аккумулятора. “Минус” подсоедините к корпусу стартера, а “плюс” — к управляющему контакту втягивающего реле. Если система исправна — должен раздаться щелчок, а бендикс выдвинуться вперед. Если этого не произошло — необходимо провести замену втягивающего.

Замена бендикса на стартере

Несколько советов от опытных водителей

Приведем для вас несколько советов от опытных автомобилистов, которые помогут вам избежать возможных проблем и неудобств при ремонте или замене бендикса:

Перед установкой нового или отремонтированного бендикса всегда проверяйте его работоспособность и привод агрегата.
Все пластиковые шайбы должны быть целыми.
При покупке нового бендикса желательно иметь при себе старый с тем, чтобы удостовериться в их идентичности. Зачастую похожие детали имеют мелкие отличия, которые визуально не запоминаются.
Если вы разбираете бендикс в первый раз, желательно записывать процесс на бумаге или складывать отдельные части в порядке их демонтажа. Или пользуйтесь мануалом с фотографиями, приведенными выше видеоинструкциями и так далее.

Цена вопроса

Напоследок стоит добавить, что бендикс — недорогая запчасть. Например, бендикс ВАЗ 2101 (а также других “классических” ВАЗов) стоит около 5. 6$, каталожный номер — DR001C3. А цена бендикса (ном. 1006209923) для машин ВАЗ 2108-2110 — 12. 15$. Стоимость бендикса для автомобилей FORD марок Focus, Fiesta и Fusion — около 10. 11$. (кат. ном. 1006209804). Для машин TOYOTA Avensis и Corolla бендикс 1006209695 — 9. 12$.

Таким образом, зачастую для бендикса ремонт нецелесообразен. Проще купить новый и попросту заменить его. Тем более, что при ремонте отдельных его частей велика вероятность быстрого выхода из строя других.

Обгонная муфта (еще ее называют муфтой свободного или холостого хода, разгонной) – это деталь, которая не допускает передачу крутящего момента от одного элемента конструкции к другому. Ее широко используют в промышленности и других областях. Однако чаще всего ее можно встретить в автомобилях, мотоциклах. Там деталь является частью генератора. Благодаря обгонной муфте его надежность и срок службы существенно повышаются. Поговорим более подробно, зачем она нужна, как устроена и работает, какие плюсы дает ее использование и какие могут возникнуть неисправности.

Для чего нужна обгонная муфта

В современных автомобилях очень много различных периферийных электрических и электронных устройств, которые раньше конструкция транспортного средства не предусматривала. Это и кондиционер, и система инжекторного впрыска топлива, и электронный блок управления. Вполне естественно, что потребление электрического тока бортовой сетью существенно увеличилось – его стало требоваться больше. А чтобы вырабатывать больше электричества, нужен генератор больших размеров.

Тут-то и кроется корень проблемы. Для вращения более тяжелого ротора необходимо куда большее усилие. Однако двигатель работает неравномерно: присутствуют небольшие паузы. Они обусловлены сутью функционирования цилиндров. Невооруженным глазом их не заметить – продолжительность составляет всего несколько миллисекунд. Но на работе генератора они сказываются:

из-за неравномерной нагрузки на передаточный ремень он быстро изнашивается;
по причине неравномерного вращения ротора возможны скачки напряжения в бортовой электросети.

Таким образом, после того, как генераторы стали более мощными и тяжелыми, возникла потребность в стабилизации их работы. В качестве детали, которая предназначена для того, чтобы сделать вращение более ровным, стали использовать обгонную муфту. На самом деле это далеко не новое изобретение. Она широко применяется в велосипедах для того, чтобы педали не вращались во время движения по инерции. Теперь ее стали применять и в автомобилях. Ранее она тоже в них использовалась, только устанавливали ее не в генератор, а в стартер.

Принцип работы и устройство обгонной муфты

Обгонная муфта имеет достаточно простое устройство. Если взглянуть на чертеж детали, можно увидеть, что она состоит всего из 3 конструктивных элементов:

внешняя обойма;
стопорные ролики;
внутренняя обойма.

Принцип действия детали довольно прост. К внешней обойме подсоединяется ремень, который передает вращение на генератор. К внутренней – ось ротора. Стопорные ролики устроены таким образом, что при движении внешней обоймы они сцепляются с ней и приводят в движение внутреннюю. Вместе с ней начинает вращаться ротор. Когда в работе двигателя происходит пауза, ролики перестают сцепляться с внешней обоймой. В разных моделях устройства это реализовано по-разному – где-то они поворачиваются боком, где-то уходят в специально выточенные канавки. После этого внутренняя обойма продолжает движение по инерции, а не стопориться вместе с коленвалом. Это обеспечивает снижение нагрузки на передаточный ремень, а также поддержание более или менее постоянного уровня напряжения в бортовой электрической сети транспортного средства.

Когда двигатель вновь приходит в движение, топорные ролики опять зацепляются с внешней обоймой. Вращение ротора продолжается.

Виды обгонных муфт

Обгонные муфты бывают нескольких видов.

Роликовая. Одна из самых простых и надежных разновидностей. Основным элементом в ней являются ролики, которые размыкают две обоймы. Ее конструкция и принцип работы описаны выше.
Многодисковая. Принцип работы этой разновидности устройства больше напоминает функционирование трансмиссии. Основа конструкции – подпружиненные диски. При отсутствии нагрузки они лишь слегка соприкасаются друг с другом и обеспечивают относительно свободное вращение. При увеличении прижимаются, что позволяет вращать ротор с помощью передаточного ремня.
Шестеренная. Получила наибольшее применение в стартерах. Состоит из передвигающейся по оси муфты и гайки. В отсутствии нагрузки муфта находится в состоянии покоя и обеспечивает свободное вращение. При ее подаче муфта передвигается по оси, а затем закручивает гайку. Таким образом, становится возможна передача движения.
Храповая. Пожалуй, самая простая разновидность обгонной муфты. Механизм состоит из обоймы с зубцами и, собственно, муфты, на которой также имеется один зубец. Зубцы имеют наклон, который выполнен таким образом, что муфта может вращаться свободно, но при подаче нагрузки обойма начинает приводить ее в движение. Чаще всего используется в стартерах.

Односторонняя (также ее именуют кулачковая, управляемая). Состоит из двух полумуфт. Они соединяются при подаче нагрузки на вал и обеспечивают передачу крутящего момента. В остальное время возможно свободное вращение.

Следует отметить, что существует множество других разновидностей муфт свободного хода. Только применяют их не в генераторе и стартере, а в других узлах машины (например, автоматическую – в системе подаче топлива, блокировочную – в АКПП, электромагнитная – в компрессоре, редукторная – в редукторе, выключения – в сцеплении).

Преимущества и недостатки

Плюсы обгонной муфты очевидны. Она:

позволяет значительно продлить срок службы передаточного ремня и самого генератора;
стабилизирует напряжение в бортовой электросети машины.

Однако использование устройства имеет и свои недостатки:

его невозможно регулировать;
нормальное функционирование детали возможно только при условии строгого соблюдения соосности;
при производстве должны точно соблюдаться все требования нормативов, в противном случае деталь окажется бракованной и не сможет должным образом выполнять свои задачи.

Как заменить муфту генератора

Обгонную муфту в случае неисправности можно заменить самостоятельно. Однако нужно иметь в виду, что понадобиться специальный ключ. Его можно приобрести в любом автомобильном магазине. Он представляет собой короткую штангу с насадкой типа Torx или в виде шестигранника. На противоположном конце ключа расположена головка для воротка, которая предназначена для удержания от проворачивания шкива.

Для проведения процедуры требуется выполнить следующие действия:

снять генератор;
с помощью ключа открутить муфту;
установить на ее место новую, зафиксировать;
смонтировать генератор обратно.

В некоторых случаях снимать генератор совсем не обязательно. Это нужно делать только в ситуациях, когда головка ключа не пролезает к муфте.

Менять муфту своими руками рекомендуется только в тех случаях, если водитель полностью уверен в успехе своих действий. Как уже говорилось, нормальное функционирование устройства возможно исключительно при обеспечении идеальной (или почти идеальной) соосности. Добиться этого во время установки детали в условиях гаража бывает непросто. Поэтому лучше доверить демонтаж старого и установку нового устройства сотрудникам автосервиса. Стоить процедура будет недорого.

Возможные неисправности

Чаще всего обгонная муфта страдает от следующих неисправностей.

Поломка шкива. Внутренняя часть этого элемента конструкции перестает зацепляться со стопорными роликами полностью или частично. В результате генератор перестает вращаться или существенно ослабляет свое вращение.
Износ пружины. Неисправность может возникнуть на многодисковых муфтах, конструкция которых подразумевает наличие пружины. Если она изнашивается, сила, с которой прижимаются друг к другу диски устройства, уменьшается. В результате энергия с передаточного ремня на ротор передается не в полном объеме, напряжение в бортовой сети транспортного средства становится меньше.
Поломка обгонного механизма. Стопорные ролики тоже могут выйти из строя. Это может выражаться как в их неспособности уйти в пазы или повернуться, обеспечив свободное вращение, так и в постоянном нахождении в подобной позиции. Результат – или постоянное вращение генератора, или полное отсутствие такового. Также возможны промежуточные варианты.
Износ. При пробеге транспортного средства свыше 100 000 километров муфта попросту изнашивается. Каждый из ее элементов в силу этого начинает функционировать хуже. Результат – ненормальная работа генератора.

О неисправности детали могут свидетельствовать следующие симптомы:

посторонние звуки, доносящиеся из генератора;
генератор совсем не работает;
при работе двигателя на высоких оборотах можно услышать характерный свист;
при запуске или остановке мотора доноситься отчетливый треск;
при передвижении на небольшой скорости можно ощутить вибрацию (также нередко она возникает при включении кондиционера);
в бортовой электросети автомобиля резко меняется напряжение.

Муфта не ремонтируется, вследствие чего осуществляется ее полная замена.

Подведем итог

Обгонная муфта отвечает за передачу крутящего момента на генератор. Она разобщает шкив и ротор, обеспечивая свободное вращение последнего. Это позволяет стабилизировать работу генератора, предотвратить его преждевременный износ, а также выровнять напряжение в бортовой электрической сети транспортного средства. О поломке детали может свидетельствовать стук, свист на малых оборотах, вибрация при медленной езде. В таких случаях ее нужно менять.

Знание внутренностей автомобиля может уберечь от множества нежелательных поломок, поэтому каждый обладатель собственного транспортного средства наверняка должен располагать информацией о том, что такое бендикс стартера и принцип работы бендикса. Профессионалам он известен под названием «обгонная муфта».

Что такое бендикс стартера?

Бендикс(обгонная муфта) - это один из основных элементов стартера, который представляет собой обгонную муфту и позволяет осуществлять шестерне обороты параллельно с маховиком. Если говорить на простом языке, то это небольшой элемент, который не только сделает запуск мотора бесшумным, но и значительно продлит жизнь стартеру. Большинство непрофессионалов ошибочно полагают, что это всего лишь шестерня, помогающая маховику осуществлять вращения.

Создателем детали стал американец Винсент Бендикс, в честь которого ее и назвали. В далеком 1910 году он совершил настоящее открытие в мире техники, которое в автомобилестроении используется с 1916-го. Стоит отметить, что с тех пор принцип работы указанного узла ничуть не изменился.

Сложно переоценить значение данного элемента, ведь без него вы вряд ли далеко заедете что на автомобиле, что на двухколесном велосипеде (здесь его называют «трещеткой»). Включен такой узел и в строение вертолетных винтов, таким образом, он помогает в запуске практически каждого механизма. Что касается железного коня, то тут деталь устанавливается в самом корпусе стартера. Свое функционирование он прекращает только после полной остановки двигателя.

Ломается бендикс достаточно редко, поэтому его зачастую сложно обвинить в возникновении неполадок в стартере. Но, как и любая иная частичка механизма, обгонная муфта может износиться, в особенности это касается шестерни и роликов, которые берут на себя практически всю нагрузку при запуске мотора. Обнаружить проблему не составит труда – вал бендикса начинает «проскакивать», снижается скорость вращения шестерни, заставляя стартер работать «вхолостую». Сам по себе бендикс достаточно дешев и замена не отнимет много времени и денежных средств, кроме того, осуществить ее можно и самостоятельно. Для того, чтобы безопасно чувствовать себя в пути, необходимо проводить систематический осмотр обгонной муфты.

Устройство бендикса стартера

Стандартный бендикс включает в себя шестерню и особое механическое устройство, которое при раскручивании маховика защищает стартер от ударов зубьев. Если детально разобрать представленный элемент, то можно обнаружить такие детали:

ведомую обойму;
ведущую обойму;
кожух;
кольцо;
шайбу;
набор колец, в числе которых имеется и стопорное;
прижимную пружину, оснащенную роликами;
буферную пружину;
опорные чашки.

Принцип работы бендикса стартера

Ознакомившись с данным элементом и его стандартными составляющими, пора разобрать принцип работы бендикса стартера. В зависимости от того, какова конструкция обгонной муфты, меняются и принципы ее функционирования.

Как уже было указано выше, шестерня сцепляется с маховиком мотора внутреннего сгорания. Для того, что бы двигатель запустился, его требуется раскрутить до 50-100 оборотов в минуту. С учетом того, что стартер способен переносить лишь краткие периоды интенсивной нагрузки, то большую скорость раскрутки он и не обеспечит. Следовательно, при запуске двигателя может возникнуть определенная нагрузка, провоцирующая серьезные последствия. Бендикс подстрахует водителя в том случае, если тот не отпустил зажигание сразу, как запустился ДВС. Обгонная муфта не даст перейти крутящему моменту с мотора на стартер.

Когда крутящий момент двигателя увеличивается и становится больше чем у стартера, то муфта совершает холостые прокручивания на собственном валу. Она являет собой пару стальных плоских колец, в промежутке которых располагаются цилиндры или шарики – их подпирают пружины. Цилиндры находятся в канавках, образованных на внутреннем кольце. Специальная форма этих отверстий обеспечивает бесперебойное вращение колец в обратную сторону и их заклинивание при движении вперед.

Если говорить о двухколесном транспорте, то здесь используется храповый бендикс. В специальной щербинке, на поверхности внутреннего кольца, располагается подпружиненный рычаг, а на внутренней стороне кольца, который находится снаружи, можно обнаружить заточенные зубья. Двигаясь в определенном направлении, рычаг не входит в сцепление с зубьями, а просто-напросто скользит по ним. Совершая движения в обратную сторону, он приостанавливает кольца, попадая в отверстия между зубьями.

Более простой вариант бендикса стартера подразумевает наличие наточенных шлицей, которые расположены на валу. В них и заходит муфта. Когда последняя крутится в одну сторону, то шлицы входят в твердое сцепление с ней. Если происходят движения назад, то муфта совершает свободные вращения, не попадая в шлицы.

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

Что такое привод стартера?

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

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

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

Конструктивно привод стартера объединяет в себе три механизма:

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

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

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

Типы приводов стартера

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

Рычаг может соединяться с приводом тремя способами:

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

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

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

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

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

Конструкция и принцип работы привода стартера с роликовой обгонной муфтой

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

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

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

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

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

Конструкция и принцип работы привода стартера с храповой обгонной муфтой

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

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

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

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

Читайте также: