Что такое стартер и для чего он присутствует в автомобиле знает, пожалуй, каждый мальчишка. Он является одним из главных элементов для запуска двигателя внутреннего сгорания, и любые нарушения в его нормальной работе сделают этот процесс практически невозможным. Несмотря на то, что устройство этого узла не отличается сложностью и схоже для большинства современных автомобилей, мало кто из автовладельцев сумеет самостоятельно продиагностировать стартер или провести какие-либо ремонтные работы.
Если в черте города все это могут сделать мастера из ближайшего автосервиса, то на безлюдной трассе, да еще в зимнее время, поломка этого узла может привести к печальным последствиям. Несмотря на все это, мало кто из курсантов автошкол во время своего обучения уделяют должное внимание устройству двигателя автомобиля в целом, и стартера в частности. Если говорить об этом узле транспортного средства совсем просто, то он представляет собой мощный электрический мотор с шестерней, посредством которой осуществляется вращение коленвала в момент поворота ключа зажигания.
Устройство стартера - просто о сложном
Небольшой по размеру агрегат, состоит из множества деталей, среди которых главными являются всего несколько.
Большинство стартеров, выпускаемых сегодня, устроены идентично друг другу. Конечно, существуют и небольшие отличия. К примеру, может отличаться принцип работы данного узла, устанавливаемого на автомобили с автоматической трансмиссией. Так, здесь обязательно присутствуют удерживающие обмотки, предназначенные для невозможности случайного пуска мотора, когда селектор коробки передач занимает любое ходовое положение. Кроме того, могут отличаться механизмы автоматического разъединения шестеренок.
Принцип работы стандартного автомобильного стартера
Чтобы понять, как работает стартер, весь процесс можно разделить на три основных этапа:
- соединение шестерни стартера с маховиком коленвала;
- запуск стартера;
- разъединение маховика коленвала и шестерни стартера.
После удачного запуска двигателя автомобиля, подача электропитания на электромотор прекращается, и в дальнейшей работе мотора он участия не принимает. Если представить его работу более подробно, то она будет выглядеть следующим образом.
На этом работа этого узла прекращается, и до момента следующего запуска мотора в работе автомобиля он участия не принимает. Несмотря на столь кратковременную работу, назначение стартера для автомобиля сложно переоценить, а любые неисправности приведут к полной невозможности штатно запустить двигатель.
Другие конструкции автомобильного стартера
Несмотря на принципиальную схожесть основной части стартеров, имеется одно существенное отличие в конструкции. На современные автомобили с дизельными двигателями, а также на моторы высокой мощности, как правило, монтируется роторный стартер, или устройство с редуктором. Он имеет под основным корпусом специальный планетарный редуктор, который благодаря своей конструкции позволяет многократно усиливать пропускаемое через себя напряжение и, соответственно, увеличивать крутящий момент. Это особенно важно именно для мощных моторов. Кроме этого, такая схема стартера имеет и другие преимущества:
Справедливости ради, стоит отметить, что и простые модификации обладают немалыми достоинствами, к числу которых следует отнести:
- предельно простая конструкция, позволяющая осуществлять ремонт любой сложности своими руками;
- привод стартера моментально схватывается с приводом коленвала, за счет чего запуск мотора осуществляется практически мгновенно;
О том, как работает стартер и как он устроен показано на видео:
Можно ли продлить жизнь стартеру
Вне зависимости от своей конструкции, автомобильный стартер является достаточно дорогостоящим узлом, и его внезапный выход из строя неизбежно повлечет за собой непредвиденные материальные расходы. Поэтому при эксплуатации автомобиля работоспособности этого элемента следует уделять максимум внимания, кроме этого, продлить срок его безаварийной работы помогут и соблюдение элементарных правил:
Чтобы не допустить критического момента, когда стартер потребует замены либо дорогостоящего и длительного ремонта в сервисе, следует обращать внимание на любые изменения в его привычной работе. К числу наиболее распространенных предвестников близкой поломки можно отнести несколько признаков.
- Появившаяся при повороте ключа зажигания задержка в работе, что служит сигналом, чтобы был оперативно проверен втягивающий стартера.
- В теплое время года, при нормальной вязкости масла отмечается крайне трудное вращение коленвала - в данном случае немедленно проверяется состояние подшипников или щеток устройства.
- Затрудненный выход шестерни стартера из зацепления с венцом коленвала, который часто и является причиной такого явления.
- При повороте ключа зажигания слышен характерный для запуска мотора звук, но сам пуск не происходит.
- При подтвержденном поступлении к устройству электропитания - его вращение полностью отсутствует.
- После запуска и начала самостоятельной работы двигателя, стартер не отключается, продолжая вращение и потребление огромного количества электричества.
Диагностика - лучше довериться профессионалу
Любая из вышеприведенных неисправностей, сама по себе не является критичной, но, если вовремя ее не устранить, она может привести к полному выходу устройства из строя. Несмотря на то, что место, где находится стартер не отличается трудным доступом, и его проверка возможна своими руками, для этого требуется определенный опыт. Тем более, если стартер новый или с небольшим сроком эксплуатации, гораздо проще отдать его на профессиональную диагностику.
Она проводится на специальном стенде, позволяющим выявить абсолютно все нарушения в нормальной его работе. При недостатке опыта и знаний, самостоятельный съем этого узла и его ремонт могут закончится необходимостью его замены, да и при осуществлении обратной установки устройства схема подключения стартера может быть нарушена. Если исключить механические неисправности, которые связаны с износом его основных частей, главные неисправности и неполадки в работе стартера относятся к электрической части:
- обрыв электрической цепи;
- замыкания внутри корпуса устройства;
- обгорание самого механизма в тех местах, где происходит контакт рабочих элементов и электрического тока большого напряжения.
Отдельно стоит упомянуть про износ щеток. При несвоевременном контроле и замене этого расходного элемента, мощность устройства резко падает, и даже при полностью заряженной аккумуляторной батарее пуск мотора осуществить достаточно сложно.
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.
Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Порой слишком поздно приходит осознание важности освоения устройства автомобиля. Оказавшись вдалеке от сервисных автоцентров и опытных знакомых, один на один с недвижимым автомобилем, мы начинаем жалеть о том, что были недостаточно внимательны на занятиях в автошколе.
Рядовому автолюбителю нет необходимости досконально изучать устройство каждого своего автомобиля, тем более многие умудряются менять несколько машин в год. Уважающий себя водитель, конечно, старается быть в курсе всего, что происходит с его любимым средством передвижения.
Прочные знания помогают быстро разобраться в поломке и даже, если её не удаётся устранить самому, то в разговоре с работниками ремонтной мастерской мы не выглядим глупо, да и проконтролировать устранение неисправностей на СТО можем, как минимум.
Первое, что следует осваивать начинающему автолюбителю – это устройство . Во-первых, с этого узла начинается движение любого автомобиля. Во-вторых, зная, как работает стартер, водитель может завести мотор правильно и быстро разобраться в причинах плохого пуска.
Устройство стартера автомобиля
Для того, чтобы иметь возможность самостоятельно провести ремонт стартера своей машины, совершенно не обязательно искать специальную литературу, посвященную конкретной модификации.
Стартеры всех автомобилей имеют одинаковое устройство и отличаются друг от друга незначительно, конструктивными особенностями, но не принципом работы. Если вы уже знаете, из чего состоит стартер одного автомобиля, то разобраться в особенностях другого совершенно не составит труда.
Любой из стартеров имеет от 40 до 60 отдельных деталей, которые составляют главные его части, а именно:
- электрический двигатель постоянного тока;
- тяговое (втягивающее) реле;
- бендикс.
Каждый водитель, как минимум, должен знать, какова схема стартера и какую функцию выполняет каждая из его частей. Основной узел – это электродвигатель, вал которого после включения через шестерни передаёт вращение на коленчатый вал мотора.
Вспомогательными устройствами является и бендикс. Втягивающее реле выполняет двойную функцию:
- с продольным перемещением якоря через рычаг вдоль вала электромотора стартера передвигается бендикс с рабочей шестернёй;
- замыкание контактов электромотора после зацепления шестерни и венца маховика.
Самый маленький, но не менее важный элемент – это бендикс. Непривычное название узла - это фамилия американского изобретателя Винсента Бендикса, который его создал. Задача бендикса: обеспечить временное соединение вала стартера и венца маховика для вращения коленвала.
Принцип работы стартера автомобиля
Стартер представляет собой электромеханическое устройство. Это говорит о том, что принцип работы стартера заключается в использовании электрической энергии и преобразовании её в механическую.
Для того, чтобы двигатель автомобиля имел возможность завестись, в его недрах происходят такие процессы:
- после замыкания контактов в замке зажигания, ток направляется через реле стартера на втягивающую обмотку тягового реле;
- якорь втягивающего реле, передвигаясь внутрь корпуса, выдвигает бендикс из корпуса и вводит в зацепление его шестерню с венцом маховика;
- когда якорь втягивающего реле достигает конечной точки, происходит замыкание контактов и ток поступает на удерживающую обмотку реле и обмотку электромотора стартера;
- вращение вала стартера приводит к запуску мотора машины. После того, как скорость вращения маховика превышает скорость вращения вала стартера, бендикс выходит из зацепления с венцом и с помощью возвратной пружины устанавливается в исходное положение;
- когда ключ в замке зажигания с пуском мотора возвращается в первое положение, подача электроэнергии на стартер прекращается.
Принцип действия стартера, после пошагового разбора уже не кажется таким сложным. Первый самостоятельный ремонт стартера является для водителя последним этапом в освоении его устройства.
Для того, чтобы стать продвинутым знатоком пусковой системы мотора, полезно изучить технические характеристики стартера вашего автомобиля, основными из которых являются: номинальное напряжение и мощность, потребляемый ток и крутящий момент, частота вращения вала.
Для запуска двигателя автомобиля необходимо обеспечить условия для воспламенения топливовоздушной смеси. И одним из таких условий является раскручивание коленчатого вала хотя бы до минимально необходимых оборотов, чтобы в цилиндрах прошли рабочие процессы. Для проворачивания колен. вала применяется сторонний источник механической энергии. Им выступает силовой электродвигатель, получивший название «стартер».
Основные составные части
По сути, автомобильный стартер – это доработанный электрический двигатель постоянного тока с коллекторно-щеточным узлом. В конструкцию дополнительно входит механизм управления, обеспечивающий включение и выключение электромотора и исполнительный механизм, в задачу которого входит воздействие на маховик коленчатого вала.
Механизмом управления выступает втягивающее реле. Оно выполняет одновременно две задачи:
- Замыкает электрическую цепь и обеспечивает подачу напряжения на электродвигатель.
- Вводит в зацепление шестерню исполнительного механизма с зубчатым сектором маховика.
Составными частями втягивающего реле является обмотка и якорь. Последний посредством вилки связан с исполнительным механизмом.
Исполнительный механизм, используемый в конструкции автомобильного стартера, называется бендиксом. Основной его элемент — приводная шестерня, передающая вращение вала электродвигателя на маховик. Эта шестеренка в классической конструкции стартера расположена на валу ротора электромотора и имеет с ним шлицевое подвижное соединение. Оно дает возможность перемещаться шестеренке по валу и передает усилие.
В конструкцию бендикса входит обгонная муфта, предотвращающая обратную передачу усилия. Дело в том, что после запуска двигателя скорость вращения коленвала превышает обороты ротора стартера. При этом водитель не всегда успевает среагировать и отключить стартер. В результате из-за зацепления шестерен происходит обратная передача усилия – от маховика на стартер, что приводит к повреждению последнего. Чтобы этого не произошло и используется обгонная муфта, которая в случае превышения оборотов вращения ротора разрывает его связь с приводной шестеренкой бендикса.
Для запитывания стартера используется две электрические цепи. Первая из них – прямая от аккумулятора к электромотору. Стартер в процессе работы потребляет большое количество электроэнергии. Поэтому для снижения потерь напряжение на электродвигатель подается напрямую при помощи медного кабеля большого сечения.
При этом эта цепь является постоянно разомкнутой во втягивающем реле, что исключает самовольное включение эл. двигателя.
Вторая цепь используется для запитки втягивающего реле. В ней потребление энергии незначительное, поэтому используется обычная проводка. В этой цепи также имеется разрыв – в замке зажигания.
Эти электрические цепи задействуются последовательно. Сначала замыкается вторая цепь, что обеспечивает срабатывание реле, а оно затем замыкает первую цепь.
Принцип работы
При повороте ключа водитель замыкает цепь запитки втягивающего реле. Электрическая энергия поступает на обмотку реле, что приводит к образованию магнитного поля. Это поле воздействует на якорь, и он втягивается внутрь реле. Смещаясь, он тянет за собой вилку и перемещает бендикс по роторному валу, приводная шестеренка входит в зубья маховика.
Втягивающее реле также размыкает первую цепь – питания электродвигателя. С внешней стороны на нем имеется два вывода для подключения кабеля, идущего от АКБ, и шины, по которой поступает напряжение на электромотор. С внутренней стороны корпуса реле к этим выводам подсоединены контакты, прозванные пятаками. Эти два вывода, не контактирующие между собой, и являются разрывом цепи питания мотора.
При срабатывания реле якорь после втягивания замыкает пятаки, напряжение подается на двигатель, и он включается. При этом шестерня бендикса уже введена в зацепление.
После запуска силовой установки, когда обороты коленвала превышают скорость вращения ротора, срабатывает обгонная муфта, разъединяя бендикс с валом, они начинают вращаться по отдельности.
Видео: Принцип работы стартера
После отпускания ключа зажигания цепь питания втягивающего реле прерывается. Магнитное поле пропадает и пружина, установленная в реле, возвращает якорь на место, размыкая пятаки и выводя из зацепления бендикс – стартер отключается.
Типы и их особенности
Выше описана классическая конструкция стартера. Она отличается тем, что бендикс посажен напрямую на вал ротора. Такой тип сейчас считается устаревшим. Такая конструкция требует использования электродвигателя со сниженной скоростью вращения и повышенным тяговым усилием. Из-за этого стартер был массивным и значительным по размерам.
Более современной считается конструкция стартера, которая включает в себя редуктор.
Редуктор в конструкции обеспечивает изменение передаточного соотношения. То есть, этот элемент преобразовывает скорость вращения в тяговое усилие. Поэтому нет надобности использовать мощные электродвигатели, да еще и со сниженными оборотами. Использование редуктора позволило уменьшить размеры стартера и обеспечить уменьшенное потребление электроэнергии.
В конструкции редукторных стартеров применяются разные типы редукторов, но наибольшее распространение получила планетарная передача. Она компактна по размерам и достаточно надежна.
В планетарном редукторе используется дополнительный вал, на который посажен бендикс. То есть прямой связи между ним и ротором эл. двигателя нет, но они взаимодействуют между собой через редуктор.
Классический планетарный редуктор состоит из ведущей шестерни (прозванной солнечной), зубчатого венца и водило с сателлитами. Все составные части зацеплены между собой. Отличительной особенностью этого редуктора — это использования каждой составной части в качестве и ведомого элемента.
В случае со стартером в качестве ведущей шестерни выступает солнечная, установленная на валу ротора. Зубчатый венец обездвижен и зафиксирован в корпусе. Выходное вращение с редуктора снимается с водило, к которому прикреплен вал бендикса.
Несмотря на дополнительную составную часть принцип работы редукторного стартера не отличается от классического.
Выпускаются редукторные стартеры и с цилиндрической передачей. Но ввиду более сложной конструкции они встречаются реже, чем изделия с планетарной передачей.
Ещё кое-что полезное для Вас:
Основные виды поломок
В целом все неисправности автомобильного стартера делятся на две категории. Первая из них – механическая. Сюда относятся:
- подгорание пятаков;
- износ подшипников;
- повреждение зубьев ведущей шестеренки;
- подклинивание якоря втягивающего реле;
- разрушение обгонной муфты;
- заклинивание бендикса на валу.
Эти неисправности устраняются обслуживанием и заменой подтвержденных элементов. К примеру, подгоревшие пятаки можно почистить, а подшипники – заменить.
- износ щеток и контактных пластин коллектора;
- обрыв обмоток статора и втягивающего реле;
- замыкание обмоток.
Если щетки заменить несложно, то ремонт коллектора затруднителен, поскольку нужно перепаивать все его пластины. Что касается обрыва и замыкания, то устранить такие поломки может только опытный автоэлектрик. При этом нередко отремонтированный двигатель снова ломается, поэтому иногда лучше заменить узел, чем ремонтировать. Реле же при электрических поломках не ремонтируется, а заменяется.
Что касается редукторных стартеров, то редуктор также может выйти из строя. Его «слабым местом» является зубчатый венец, которые производители часто делают из пластика (для снижения шумности и удешевления производства). Этот венец из-за нагрузок разрушается и редуктор перестает работать. Для восстановление работоспособности стартера заменяется венец. При этом некоторые автолюбители для исключения повторной поломки подбирают и устанавливают венец из металла.
Видео: Стартёр не работает. В чём причина?