Функция стартера в авто 6

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

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.

Описание процедуры проверки автомобильного стартера: причины поломки стартера, методы проверки, важные нюансы процесса. Фото и видео.

Конструкция автомобильного стартера считается консервативной и надежной, поэтому не ломается моментально – износ узлов агрегата происходит постепенно. Если не игнорировать первые признаки некорректной работы стартера, можно диагностировать поломку отдельных частей узла на ранней стадии и быстро ее устранить. Если заводить автомобиль становится все сложнее, придется проверять все комплектующие и устранять поломки.

Почему автостартер не работает

Автостартер относится к электромеханическим устройствам, поэтому потерять ресурс могут и механические комплекты, и электросхемы.

Признаки, по которым определяют поломку механики:

коленвал не проворачивается при вращении оси, хотя стартер крутит;
вращение с усилием, слышен нехарактерный звук во время работы;
двигатель раскручивается медленно, но без шума.

Самые распространенные причины поломок механических деталей узла:

Признаки неисправных электрических узлов стартера:

при повороте ключа нет сработки;
продолжает работать при заведенном моторе;
прогретый мотор теряет мощность.

Если наблюдаются перечисленные признаки, проверяют электроузлы системы и места соединения контактов, среди причин:

Разряженная АКБ.
Закисание контактной релейной клеммы.
Замыкание в полосах якорной и стартерной обмотки.
Прогар коллектора.
Износ реле, щеток, щеткодержателей.

Как проверять автомобильный стартер

Проверка автостартера начинается с осмотра бендикса на повреждения, проверяется якорь и цельность обмоток. Если визуальный осмотр не выявил повреждений, используют аккумулятор и мультимерт. АКБ проверяют работу реле, бендикса, мультиметром диагностируют работоспособность щеток, щеткодержателей и обмотки.

Поскольку конструктивно стартер – сложный узел, полную диагностику проводят по шагам:

проверяют стартерный мотор;
реле;
шестерни и бендикс;
щетки;
обмотка реле;
якорь;
стартерная обмотка.

В большинстве вариантов ремонт стартера проводят на СТО, поскольку не многим водителям по силам провести полноценную замену отработанной детали или ее ремонт. Но проверить работоспособность узла может каждый автомобилист.

Проверка на работоспособность

Рекомендуется перед диагностикой стартера проверять емкость аккумулятора и чистоту клемм соединения. Прежде чем проводить осмотр комплектующих, необходимо проверить узел на работоспособность, будет ли автостартер выдавать шестерню и раскручивать ее. Проверяют общее состояние агрегата с использованием аккумуляторной батареи.

Элемент служит для быстрого соединения шестеренки обгонной муфты (бендикса) и маховика. Монтируется на корпусе. Если элемент не выдает шестерню, нет выноса, то автостартер работает вхолостую.

Для проверки автостартер демонтируется с авто, к реле подают плюсовой вынос от АКБ, минус кидается на корпус. Если узел рабочий, произойдет выход шестерни, если выхода нет, причина – в неисправных (перегоревших) контактах устройства, остановившемся якоре или сгоревшей, реже оборванной обмотке.

Щетки

Главная задача щеток и щеткодержателей – передавать напряжение на пластины якорного коллектора. Во время рабочего стартерного цикла щетки повышают мощность электродвигателя.

Проверка щеток проводится двумя способами:

Проверка низкомощностной лампой – распространенный способ диагностики, которым пользуются водители с середины прошлого века. Потребуется первый вывод лампы установить на щеткодержатель, второй подвести к корпусу. При смыкании контактов происходит загорание лампы – в защите есть пробой, щетки необходимо поменять.

Диагностика с использованием мультиметра проводится на разобранном агрегате. Устанавливается замыкание на массу. Рабочие щетки не дают импульс замыкания.

После разборки узла щеток необходимо осматривать коллектор, ось, состояние обмотки, втулки.

Если выработаны втулки, происходит посадка тока, при повреждении происходит перекос центральной оси или якоря, частичная отработка щеток – есть вероятность, что произойдет замыкание в обмотке между слоями. Подгоревший коллектор быстро изнашивает щетки.

Диагностика бендикса

Обгонная муфта или бендикс передает крутящий момент от стартера к мотору и одновременно защищает узел от высоких оборотов. Диагностика бендикса проводится при разобранном автостартере, корпус зажимается и проворачивается влево-вправо. Рабочая муфта крутится только в одном направлении – при попытке повернуть против часовой стрелки бендикс стопорится.

Если выработаны зубья, узел не берет зацеп, и автостартер крутится вхолостую. Если изломаны шестерни, это видно сразу, если произошло залегание деталей, необходимо провести разборку узла, почистить редуктор.

Обмотка

Проверяют витки на пробой контрольной лампой, на 100 В, тестером. Аналогично с диагностикой щеток, необходимо подсоединить лампу между статорным корпусом и обмоткой.

Первый конец устанавливается на корпус, второй прикладывается к первому выводу обмотки, затем ко второму. При нарушении токопровода лампа включается.

Если используется мультиметр, необходимо поставить тестер в режим омметра и проконтролировать сопротивление. Рабочая обмотка, которая не дает потерю тока, имеет параметр 10 кОм.

Якорь

Как понятно из названия детали, якорь ? это ось или вращающийся ротор, изготовленный из специальной легированной стали. Якорь вращается на подшипниках и служит основой для установки обмотки, коллекторных пластин, привода.

Якоря называют сердцем стартера, в процессе работы детали выполняют несколько функций:

Создают магнитное поле, при соединении с магнитным полем обмотки возбуждения (статора) дает вращение оси.
Передают крутящий момент на коленвал.

Проверка работоспособности якоря проводится подачей 12 В с АКБ напрямую, мимо реле. Если деталь начинает вращаться, она исправна. Если движения не возникло, поломана или ось, или щетки. Узел разбирают и проверяют омметром или тестером.
Поскольку якорь – достаточно сложный узел, поломка может быть связана с окислением коллекторных выводов. Контакты осматривают, зачищают, запаивают.

Замыкание в витках обмотки приводит к остановке механизма. Проверяют поломку ППЯ (приборы проверки якорей генераторов). Увидеть прогар после замыкания можно, если тщательно осмотреть деталь. На оси будет мелкая стружка, забитая в ламелях коллектора, или видны сгоревшие ламели.

Проверка автомобильного стартера – кропотливая работа, но каждый водитель должен иметь навык диагностики, чтобы быстро понять причины, почему авто не заводится, и уметь их устранять.

Видео о проверке автомобильного стартера:

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.

Но бендикс не перемещается по валу самостоятельно. Это делает другой электромагнит меньшего размера – втягивающее реле. От реле к шестерне подходит вилка, которая и толкает бендикс. К катушке втягивающего подается управляющий ток от аккумулятора через замок зажигания. При включении зажигания катушка намагничивается и втягивает сердечник. Этот сердечник, с одной стороны, связан с вилкой бендикса, с другой – с пятаками, замыкающими контакты электродвигателя. Когда напряжение с катушки втягивающего реле снимается, то вилка вновь втягивается обратно на место, а электродвигатель прекращает свою работу.

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:

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.

Система запуска двигателя обеспечивает первоначальное проворачивание коленчатого вала ДВС, благодаря чему в цилиндрах происходит воспламенение топливовоздушной смеси и мотор начинает работать самостоятельно. В эту систему входят несколько ключевых элементов и узлов, работу которых мы рассмотрим далее в статье.

Что представляет собой

В современных автомобилях реализована электрическая система пуска двигателя. Также ее часто называют стартерной системой пуска. Одновременно с вращением коленвала в работу включается система ГРМ, зажигания и топливоподачи. Происходит сгорание топливовоздушной смеси в камерах сгорания и поршни проворачивают коленвал. После достижения определенных оборотов коленчатого вала двигатель начинает работать самостоятельно, по инерции.

Чтобы запустить двигатель, нужно достичь определенной частоты вращения коленчатого вала. Для разных типов двигателей это значение отличается. Для бензинового мотора минимально необходимо 40-70 об/мин, для дизельного – 100-200 об/мин.

На начальном этапе автомобилестроения активно использовалась механическая система пуска с помощью заводной рукоятки. Это было ненадежно и неудобно. Сейчас от таких решений отказались в пользу электрической системы запуска.

Устройство системы запуска двигателя

В систему пуска двигателя входят следующие ключевые элементы:

Ключевым элементом системы является стартер, который, в свою очередь, питается от аккумуляторной батареи. Это электродвигатель постоянного тока. Он создает крутящий момент, который передается маховику и коленчатому валу.

Как работает запуск двигателя

После замыкания силовых пятаков от аккумулятора подается пусковой ток по плюсовому проводу на статор, щетки и ротор (якорь) стартера. Вокруг обмоток возникает магнитное поле, которое приводит в движение якорь. Таким образом электрическая энергия от аккумулятора преобразуется в механическую энергию.

Как уже было сказано, вилка, во время движения втягивающего реле, выталкивает бендикс к венцу маховика. Так происходит зацепление. Якорь вращается и приводит в движение маховик, который передает это движение коленчатому валу. После запуска двигателя маховик раскручивается до больших оборотов. Чтобы не повредить стартер, срабатывает обгонная муфта бендикса. При определенной частоте бендикс вращается независимо от якоря.

Особенности работы аккумуляторной батареи

От состояния и мощности аккумулятора будет зависеть успешный запуск двигателя. Многие знают, что для АКБ важны такие показатели, как емкость и ток холодной прокрутки. Эти параметры указываются на маркировке, например, 60/450А. Емкость измеряется в Ампер-часах. Аккумулятор имеет малое внутренне сопротивление, поэтому он может кратковременно отдавать большие токи, в несколько раз превышающие его емкость. Указанный ток холодной прокрутки 450А, но при соблюдении определенных условий: +18С° в течение не более 10 секунд.

Однако, подаваемый ток на стартер все равно будет меньше указанных значений, так как не учитывается сопротивление самого стартера и силовых проводов. Этот ток и называется пусковым током.

Справка. Внутреннее сопротивление аккумулятора в среднем составляет 2-9 мОм. Сопротивление стартера бензинового мотора в среднем 20-30 мОм. Как видно, для правильной работы необходимо, чтобы сопротивление стартера и проводов в несколько раз превышало сопротивление аккумулятора, иначе внутреннее напряжение аккумулятора при пуске будет проседать ниже 7-9 вольт, а этого допускать нельзя. В момент подачи тока напряжение исправного АКБ проседает в среднем до 10,8В в течение нескольких секунд, а затем вновь восстанавливается до 12В или чуть выше.

Если после попытки запуска напряжение в бортовой сети резко падает или стартер прокручивается наполовину, то это свидетельствует о глубоком разряде АКБ. Если стартер выдает характерные щелчки, то аккумулятор окончательно сел. Среди других причин может быть поломка стартера.

Сила тока при старте

Среднее значение пускового тока для бензинового двигателя – 255А для успешной прокрутки коленвала, но это с учетом плюсовой температуры 18С° или выше. При минусовой температуре стартеру нужно крутить коленвал в загустевшем масле, что повышает сопротивление.

Особенности запуска двигателя в зимних условиях

В зимнее время бывает трудно запустить двигатель. Масло густеет, а значит провернуть его труднее. Также часто подводит аккумулятор.

При минусовой температуре внутреннее сопротивление аккумулятора повышается, батарея садится быстрее, также неохотно отдает нужный пусковой ток. Для успешного пуска двигателя зимой АКБ должна быть полностью заряжена и не должна быть замерзшей. Дополнительно нужно следить за контактами на клеммах.

Вот несколько советов, которые помогут запустить двигатель зимой:

Тысячи водителей ежедневно заводят свои моторы и едут по делам. Начало движения возможно благодаря слаженной работе системы запуска двигателя. Зная ее устройство, можно не только запускать двигатель в самых разных условиях, но и подобрать нужные компоненты в соответствии с требованиями именно к вашему автомобилю.

Читайте также: