В отличие от других видов двигателей, двигатель внутреннего сгорания не может быть запущен мгновенно. Сперва нужно привести в движение его детали и механизмы, сформировать требуемое давление в цилиндрах, активировать работу электрооборудования и системы питания. Эти задачи выполняет электрический стартер – он вращает маховик, который, в свою очередь, приводит в движение коленчатый вал двигателя. В статье мы расскажем, на чём основан принцип работы стартера, и из чего состоит это устройство.
Устройство
Стартер выглядит как два соединённых цилиндра и, как правило, крепится к картеру двигателя двумя болтами. Отвинтив их и отсоединив клеммы проводов, можно легко снять деталь с автомобиля. В цилиндре меньшего размера расположены:
- Контактный пятак, замыкающий электрическую цепь стартера;
- Втягивающее реле, приводящее в движение шток вилки;
- Верхняя часть вилки стартера, шарнирно соединённая со штоком реле.
В цилиндре большего размера находятся компоненты электродвигателя и механические детали, а именно:
- Подшипник качения или втулка – необходимы для фиксации вала шестерни;
- Шестерня бендикса, передающая крутящий момент от электродвигателя к зубчатому венцу маховика;
- Собственно бендикс, роликово-пружинная муфта, необходимая для соединения и разъединения стартера с маховиком;
- Обмотка статора, формирующая электромагнитное поле, в котором вращается якорь;
- Якорь, играющий роль ротора электродвигателя;
- Щёточный узел с щётками, передающими ток обмотке якоря.
Автомобильный стартер, по своей сути, является электродвигателем, поэтому основными его компонентами являются ротор и статор
Во внешнем строении стартера выделяют корпус электродвигателя с капюшоном шестерни и корпус втягивающего реле с контактными болтами.
Как работает стартер
Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток поступает на обмотку втягивающего реле, которое приводит в движение контактный пятак и вилку. Пятак замыкает основную цепь стартера, пуская ток в щёточные узлы и в обмотку статора, а вилка воздействует на бендикс, соединяя его шестерню с зубчатым венцом маховика. Якорь начинает вращаться, передавая через бендикс крутящий момент на КШМ двигателя внутреннего сгорания.
При повороте ключа в замке зажигания на контакт втягивающего реле подаётся напряжение
В момент пуска ДВС горючая смесь воспламеняется в цилиндрах, толкая их и вращая коленвал. Крутящий момент на маховике многократно возрастает, равно как и частота вращения шестерни бендикса – этому способствует большое передаточное число. Бендикс отключается, предохраняя стартер от перегрузки. На этом функция стартера выполнена, и водитель отпускает ключ, отключая втягивающее реле, а значит – и стартер.
Схема работы стартера: 1 - аккумулятор; 2 - генератор; 3 - стартер; 4 - замок зажигания
Видео: электродвигатель в автомобиле
Электрический стартер является одной из ключевых деталей автомобиля. До его изобретения машины запускали раскручивая коленвал вручную или просто толкая автомобиль со включённой передачей. Стоит ли говорить, насколько это было сложно и неудобно? Поэтому важно не забывать о стартере во время диагностики и обслуживания автомобиля – тогда устройство будет работать долго и эффективно.
Прежде чем проводить ремонт электрооборудования, необходимо узнать конструкцию всех наиболее важных компонентов. Каждый водитель должен знать устройство стартера автомобиля, так как это один из наиболее уязвимых элементов конструкции. Стартер необходим для того, чтобы облегчить внутреннего сгорания. Используется как на бензиновых, так и на дизельных моторах.
Но запустить двигатель можно и при помощи силы мышц, электрического мотора либо же агрегатом на пневматике. В легковых автомобилях чаще всего можно встретить запуск двигателя, осуществляемый при помощи электрического стартера. В качестве источника питания используется аккумуляторная батарея.
Какие бывают стартеры?
Из общей массы этих механизмов можно выделить две большие группы: редукторные и безредукторные. Как происходит работа, а также внутреннее устройство, понятно из самого названия. Если внутри электродвигателя нет редуктора, то такой стартер способен развить небольшую частоту вращения. Наличие планетарного редуктора позволяет достичь большей скорости ротора. При этом непосредственно электродвигатель может иметь сравнительно небольшую мощность, но ее хватит для раскручивания коленчатого вала мотора.
Но имеется один большой недостаток у таких механизмов - надежность крайне низкая, могут очень быстро износиться и выйти из строя. Но не стоит думать, что безредукторные стартеры отличаются большим ресурсом. Они тоже выходят из строя, да еще и обладают одним весомым недостатком - при слабом заряде батареи не способны раскрутить коленчатый вал.
Основные компоненты стартера
По сути, устройство стартера автомобиля, схема его подключения к бортовой сети, одинаковы практически у любого производителя. Независимо от того, в какой стране изготовлен автомобиль и по каким стандартам. Отличаться устройства могут только лишь вариантом исполнения, качеством изделий, но общая конструкция будет однотипна. Можно выделить несколько основных компонентов:
- Ротор - подвижная часть стартера автомобиля. На нём имеется обмотка, на которую подается электрический ток.
- Статор является неподвижной частью. Некоторые производители электродвигателей в целях экономии устанавливают постоянные магниты. Но это делать неразумно, так как значительно снижается мощность электрического двигателя.
Обычно такая конструкция используется в Без дополнительных шестерен электродвигатель не способен развить крутящий момент, необходимый для вращения коленчатого вала. В таких механизмах есть и преимущества, и довольно существенные недостатки. Главный плюс - это то, что при запуске двигателя стартер потребляет очень маленький ток. Но конструкция узла намного сложнее.
Бендикс и обгонная муфта
Это два компонента, которые смонтированы на роторе стартера. Они необходимы для того, чтобы передавать крутящий момент от ротора стартера к венцу маховика. Причём шестерня, которая находится на обгонной муфте, может вращаться только лишь в одном направлении. Поэтому при диагностике данного механизма необходимо просто попробовать прокрутить шестерню в обе стороны.
В верхней части корпуса стартера устанавливается втягивающее реле, которое выполняет функцию силового контакта и позволяет переместить обгонную муфту с шестерней по оси ротора, чтобы она вошла в зацепление с венцом маховика. Вилка, с помощью которой перемещается шестерня, изготавливается из пластика или металлических пластин.
Как работает стартер?
А теперь нужно поговорить о том, как же приводит во вращение коленчатый вал стартер автомобиля. Устройство, принцип работы этого механизма просты, но существует несколько нюансов, которые влияют на нормальное функционирование. Когда поворачивается ключ в замке зажигания, на управляющий контакт втягивающего реле производится подача напряжения. При этом у втягивающего якорь перемещается, шестерня бендикса вводится в зацепление с маховиком.
Также втягивающее реле замыкает силовые контакты и подает напряжение питания на обмотки электродвигателя. Как только положение ключа изменится, отключится питание от управляющего вывода тягового реле. При этом пружина, которая находится внутри реле, отбросит якорь, и разомкнутся силовые контакты. В это же время бендикс выйдет из зацепления с маховиком.
Втягивающее реле
Чтобы уменьшить ток потребления, реле изготавливают с использованием схемы, в которой применяется две обмотки. Первая работает только в начальный момент времени включения, чтобы сердечник втягивающего реле полностью сжал пружину и замкнул контакты.
Вторая обмотка, изготовленная из тонкого провода, называется удерживающей. Ее назначение заключается в том, чтобы удержать сердечник в выжатом положении. Особенность схемы подключения обмоток:
- У каждой из катушек имеется два вывода. Один из них соединен с управляющим выводом втягивающего реле.
- На удерживающей катушке второй вывод соединен с массой.
Удерживающая катушка соединена с массой и положительным выводом. И ток через неё проходит, но только в случае, когда крайнее положение «Старт». На втягивающей катушке второй контакт подключён к положительному выводу электродвигателя стартера автомобиля. Схема и виды приведены на рисунках.
При подаче напряжения на втягивающее он, пройдя по катушкам статора и ротора, подключается к минусу питания. При этом ток перестанет идти через втягивающую катушку. В этом случае работать будет только удерживающая обмотка. При помощи этих двух обмоток можно достичь очень большого усилия для стягивания сердечника, а также значительно уменьшить ток, необходимый для удержания.
Втулки и щетки
Это два компонента, которые очень сильно влияют на нормальное функционирование электродвигателя. По щеткам передаётся плюс питания, а по втулкам проходит минус на роторную обмотку. При разборке стартера необходимо особое внимание уделять состоянию этих компонентов.
Если имеется выработка втулок, их необходимо заменить. При чрезмерном износе щеточного узла эксплуатация стартера нежелательна. Одновременно с этим нужно проверить состояние ламелей на роторе. При необходимости следует их очистить от загрязнений. Но перед началом работ внимательно изучите устройство стартера автомобиля, чтобы максимально эффективно провести ремонт.
Стартер - основной агрегат пусковой системы двигателя, по сути - это электромотор постоянного тока с механическим приводом. Принцип работы стартера основан на перемещении обгонной муфты (бендикса) на валу при срабатывании реле. Функционирование электромеханического устройства кратковременно, поскольку после отбрасывания шестерни оно в движении автомобиля больше не участвует.
[ Скрыть ]
Где находится стартер?
В машине стартер находится на стыке двигателя и трансмиссионного механизма. Место, где соединяются эти части оборудования автомобиля, закрывается пластиковым корпусом, изготовленным в форме колокола.
Доступ к нему различается в зависимости от модели машины:
- снизу, из-под днища авто;
- из отсека двигателя, под капотом.
Фиксируется механизм по стандарту тремя или двумя болтами.
Место размещения стартера в авто: красными стрелками показаны болты крепления и подключение электропроводки
Зачем нужен стартер и каковы его функции?
Стартер нужен для преобразования электрической энергии в механическую для запуска силового агрегата.
Назначение механизма продемонстрировано на видео. Автор - serzh86.
Виды стартеров
По своему устройству электромеханизм подразделяется на два вида:
- с наличием редуктора в конструкции;
- без редуктора.
С редуктором
Редуктивные стартеры эффективны в эксплуатации и экономят расход электроэнергии батареи, поскольку постоянные магниты в механизме увеличивают период использования обмотки статора.
Преимущества:
- повышенный ресурс использования детали за счёт усиления редуктора;
- небольшие размеры и лёгкость;
- надёжная работа в зимний период при минусовых температурах.
Недостатки редукторного стартера:
- починка элемента, вышедшего из строя, требует высокой компетенции ремонтника;
- сложность в подборе запасных деталей.
Без редуктора
Стартер без редуктора устроен таким образом, что подаёт крутящий момент напрямую на обгонную муфту без передачи через редукторный механизм.
К его плюсам относят:
- надёжность и простоту использования в тёплое время;
- доступность ремонта благодаря лёгкой конструкции;
- распространённость запасных деталей для восстановления в рабочее состояние.
Количество недостатков у стартеров без редуктора не меньше:
- значительные размеры и тяжеловесность;
- повышенный расход запаса энергии аккумулятора;
- ненадёжная работа в холодное время года при минусовых температурах.
Фотогалерея
Стартер без редуктора Стартер с редукторным механизмом Общая схема устройства стартера с редуктором
Устройство стартера
Деталь изготовлена в форме небольшого цилиндра, помещённого в корпус из металла длиной от 13 до 15 сантиметров. Зачастую через провод к нему подключается также реле (похожий элемент, но меньших размеров). Второй кабель обязательно соединяется с аккумуляторной батареей.
Устройство пусковой системы двигателя в машине включает 5 основных элементов:
- Электродвигатель. Представлен в качестве металлического цилиндра, внутри которого прикреплены сердечники и обмотки. По стандарту их четыре штуки, крепятся они винтовым способом, плотно прижимаясь к внутренней стенке. Специальные отверстия с резьбой в корпусе обеспечивают крепление передней части, где двигается обгонная муфта.
- Якорь. Этот элемент стартера выполнен в виде оси. Изготавливается она из легированной стали и служит центральной частью механизма, в который помещены коллекторные пластины и сердечник.
- Втягивающее реле. Передаёт импульс от замка зажигания непосредственно на электрический двигатель стартёра, выталкивая обгонную муфту.
- Привод включения или бендикс. Механизм с роликом, крепящимся к одному из валов якоря. Этот элемент является подвижным и выполняет важную функцию по передаче крутящего момента. Цепляющая шестерня раскручивает венчик маховика, обеспечивая устойчивость механизма при работе. Сразу после запуска двигателя внутреннего сгорания обгонная муфта отцепляет шестерню, сохраняя работоспособность системы.
- Щёточный узел. Стабилизирует напряжение на пластинах якоря. Щётки и специальные щёткодержатели выполняют основную работу в цикле передачи тока на крутящий момент.
На фото - составные части пускового устройства
Схема соединений и принцип работы
Принцип работы стартера осуществляется по заданной схеме соединений:
- При повороте ключа в замке зажигания тяговое реле питается от электроэнергии аккумулятора и образует контакт.
- Шестерня обгонной муфты сцепляется с маховиком и приводит его в подвижное состояние.
- Привод включения замыкает цепь, подавая напряжение на якорь и пластины, приводя таким образом электродвигатель в рабочее состояние.
- Затем происходит пуск двигателя внутреннего сгорания. В тот момент, когда ДВС раскрутится быстрее стартера, обгонная муфта отцепляет шестерню и устройство выключается.
Стандартная электросхема соединений стартерного механизма
Возможные неисправности
Возможные неисправности стартера возникают, как правило, из-за нарушения условий его эксплуатации.
Признаки поломок и диагностика
Симптомы самых распространённых проблем со стартером:
- подозрительный шум или треск при повороте ключа зажигания;
- мотор глохнет без срабатывания электродвигателя;
- отсутствие возможности запуска ДВС;
- «чих» стартерного механизма без зацепления маховика.
Чаще всего пусковое устройство ломается из-за разомкнутой электрической цепи, поэтому следует проверить:
- уровень заряда аккумуляторной батареи;
- проводку на наличие повреждений;
- крепление клемм;
- замочную скважину зажигания.
Если с вышеперечисленным проблем нет, то следующий этап заключается в проверке тягового реле. Диагностировать этот элемент можно без снятия стартера, поскольку от него зависит работа электродвигателя. Если при замыкании плоской отвёрткой контактов на реле происходит запуск электромотора, значит, причина поломки кроется именно в этой детали.
Виды неисправностей
Неисправности в работе стартера бывают двух видов - механические и электрические.
Электрические неполадки, требующие квалифицированной помощи:
- периодическое замыкание обмотки якоря;
- обрыв втягивающего реле и статора;
- поломка щёток и контактных пластин;
- износ сердечника и отсутствие контакта в электромоторе.
Механические неисправности стартера:
- застопоривание привода включения на венце маховика;
- деформация зубьев шестерёнок;
- повреждение подшипников и бендикса;
- пригоревшая поверхность «пятаков».
Причины неполадок
Самые распространённые причины неисправностей:
- Если стартер начинает характерно «жужжать» и работает на «холостом ходу», значит, обгонная муфта не подсоединяется, и механизм функционирует без сцепления шестерни с валом. Неполадка устраняется промывкой бендикса в специальном очистительном растворе или бензине. Рекомендовано поместить деталь в тару с жидкостью, выдержать час-полтора и затем пару раз привести привод в движение для очищения механизма.
- Если авто не заводится, то причина может крыться в отсутствии электропитания. В случае исправности цепи и наличия тока, необходимо проверить реле, возможно, причина кроется в нём. Следует тщательно очистить элемент от пыли, внимательно обследовать ещё раз контакты, собрать и поставить на место составные части. Если проблема не устранена, скорее всего, замкнулась обмотка, и поможет только замена детали.
Как уберечь стартер от поломки?
Чтобы уберечь стартер от поломки, необходимо знать, что:
- Частое использование является одной из основных причин поломки пускового устройства.
- Категорически запрещено применять электростартер вместо ДВС, если закончилось топливо. Чрезмерная нагрузка на стартерный узел выводит из строя его отдельные элементы. Конструктивно пусковое устройство не предназначено для функционирования в режиме основной силовой установки.
- Воспрещается задерживать стартер во включённом состоянии больше чем на 10 секунд. Чаще всего устройство сжигается при попытке запустить двигатель. Следует делать минутные промежутки между заходами, таким образом, конструктивные элементы успеют остынуть и не будут подвержены преждевременному износу.
- Необходимо регулярно проверять места контакта и клеммы аккумулятора. В случае обнаружения окислительных пятен, осуществляется их зачистка для лучшей проводимости тока.
- После запуска мотора требуется немедленное отключение стартерного узла. Удерживание ключа зажигания в активном положении увеличивает износ пусковой системы электродвигателя в несколько раз.
Видео
Тематический канал Maysternya TV снял полезный видеоролик с наглядным руководством по обслуживанию стартерного механизма.
Как-то не слишком задумаешься о том, как работают системы автомобиля. До тех пор, пока что-то не выйдет из строя. И этим чем-то часто оказывается стартер, который предназначен для запуска двигателя. Чаще его механическая часть, немного реже электрическая. Чтобы провести диагностику и ремонт, необходимо знать стартера и его основные узлы. И небольшие, хотя бы общие, познания в электротехнике, не окажутся лишними. Так из каких же основных узлов состоит стартер и почему он крутится только при повороте ключа до упора?
Устройство и принцип работы
Стартер – это двигатель постоянного тока, у него имеется две обмотки (роторная и статорная). На роторе обмотка предназначена для создания электромагнитного поля, без которого невозможно получить движение. Вокруг ротора создается одно магнитное поле, а вокруг статора – поле, ему противодействующее. Получается, что одно толкает второе и приводит в движение ротор двигателя. Это если описать простым и доступным языком.
На статоре обмотка неподвижная, подать напряжение на нее довольно просто. А вот ротор – это подвижная деталь, поэтому приходится пользоваться щеточным узлом. Напряжение питания через щетки подается к ламелям , а далее на обмотку ротора. Щеточный узел – это самая уязвимая часть в , так как он состоит из меди и графита. Материал такой, что быстро стирается, поэтому щеткам требуется замена.
Бендикс – это элемент, который служит для передачи движения от к маховику. Он состоит из обгонной муфты, шестерни и вилки. Муфта дает механизму вращаться в одну только сторону. Вилка соединяет втягивающее реле и непосредственно бендикс. С ее помощью происходит движение шестерни с обгонной муфтой по ротору. Можно встретить две конструкции стартеров. Скоростные, в которых использован планетарный редуктор, ротор двигателя и конечный вал не цельные. И простая конструкция, в которой вал цельный от начала до конца.
Признаки неисправности стартера
Часто случается неисправность, когда стартер вращается, а маховик не приводится в движение. При этом слышны посторонние металлические звуки, скрежет. Это говорит о том, что венец на маховике износился и требует замены. Стоит заметить, что при прокручивании коленчатого вала на несколько сантиметров, стартер «схватывает» и автомобиль заводится. Для ремонта потребуется снимать коробку передач и менять венец. В крайнем случае, его можно просто перевернуть, так как изнашивается он до середины.
А вот если крутится стартер, но движение не передается, при этом нет посторонних звуков, и при прокручивании коленвала не заводится двигатель, то проблема в обгонной муфте. Снимите стартер, разберите его, проверьте муфту. Если она свободно вращается в обе стороны, то сразу же замените ее. Обычно муфта идет в единой конструкции с вилкой и шестерней.
А вот в случае, если не слышно щелчка втягивающего реле, то можно судить о том, что есть две поломки. Самая безобидная – это севший аккумулятор, поэтому не хватает тока для притягивания якоря. Если же аккумулятор заряжен, то неисправность во втягивающем реле. Либо сгорела обмотка, либо контакты подгорели и перестали проводить электричество.
Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Как бы то ни было, а начатое дело нужно доводить до конца. Когда стартер авто не прокручивает, а аккумуляторная батарея заряжена, не остается ничего другого, как прозвонить стартер.
Проверка стартера, дело вовсе не сложное, однако, не все автовладельцы знают, как проверить в условиях гаража. Проверка стартера включает в себя несколько основных этапов:
- проверка работоспособности стартера;
- проверка ;
- проверка целостности обмоток и ;
- проверка бендикса.
Как проверить, работает ли стартер?
После того, как вы , аккуратно зажмите его в тиски. Здесь главное не переусердствовать – одно неверное движение, и устройство будет повреждено. Приготовьте несколько проводов с маленьким сопротивлением.
Это могут быть, например, провода зарядки аккумуляторной батареи. Провода соедините с нижней клеммой и корпусом стартера, а провод, который идет от корпуса, соедините с «плюсом» и «минусом» аккумулятора. Таким образом, вы проверите его работоспособность – если стартер исправен, то начнет вращаться. Скорее всего, вам придется заменить тяговое реле.
Проверяем элементы стартера: обмотки и щетки
Как проверить работоспособность стартера, если он не вращается? В этом случае вам нужно произвести проверку щеток и обмоток стартера.
Для проверки щеток воспользуйтесь 12-вольтовой лампочкой с двумя проводами. Провода соедините к щеткодержателю и к массе. Если лампочка загорится – целостность щеток нарушена, и, соответственно, нужно заменить щетки.
При помощи все той же лампочки проверьте обмотки стартера, присоединив один провод к корпусу стартера, а другой – к выводу обмотки. Не забывайте, что перед тем, как проверить снятый стартер таким образом, его нужно подключить к . Для проверки на межвитковое замыкание якоря воспользуйтесь специальным стендом.
Если во время проверки вы выявили неисправность, просто замените вышедшие из строя детали и элементы, и работа стартера нормализуется.
Бендикс не крутит – продолжаем проверку стартера
Если стартер включается, однако двигатель не прокручивает, готовьтесь решать проблемы с бендиксом, который, скорее всего, придется заменить. Некоторые умельцы ремонтируют бендиксы, за исключением такой неисправности, как трещина в его корпусе.
Но, если у вас не эксклюзивный стартер, то проще будет купить бендикс в магазине и поменять его. Тем не менее, причины пробуксовки бендикса мы с вами знать должны:
- высохла или загустела смазка;
- ослабли пружины;
- произошло уменьшение диаметра роликов (так называемый, диаметральный износ);
- либо ролики износились односторонне и на них появились натертые плоские грани.
Прежде, чем отправляться в магазин за новым бендиксом, снимите и прихватите с собой старый, чтобы не приобрести абсолютно ненужную деталь.
Как проверить, работает ли стартер, когда он крутится очень тяжело, а фары горят тускло? В первую очередь обратите внимание на то, какое напряжение выдает аккумулятор.
Если оно окажется нормальным, проверьте состояние всех контактов. Если эта проверка не помогла выявить неисправность, разберите стартер и замените втулки, чтобы устранить излишнее трение между деталями.
Бывает, что стартер крутится медленно, но лампочки горят достаточно ярко. Это может свидетельствовать о выходе из строя тягового реле. Оно подлежит замене, если при касании «плюсом» нижней клеммы тягового реле он вдруг начнет легко крутиться.
Если он будет крутиться так же медленно, как и раньше – дело в стартере. Самая распространенная проблема – плохое прилегание щеток к коллектору, из-за чего они сильно искрят, а коллектор очень загрязняется.
Если вы до сих пор не уверенны в своих силах и не знаете, как проверить стартер, видеоот мастеров, несомненно, придет вам на помощь. Но помните, что одного только видео урока может быть недостаточно.
Так как, разбирая стартер, важно обращать внимание и на запах. Если перед тем, как проверить исправность стартера, разбирая его, вы почувствуете запах гари – можете даже не продолжать дальнейшую проверку, а смело отправляться за покупкой нового стартера.
Ну вот, пожалуй, и все. Теперь вы знаете, как проверить работу стартера в условиях гаража и сможете выполнить ее самостоятельно.
