Устройство и техническое обслуживание системы зажигания устройство стартера

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

В систему зажигания, кроме источника тока и проводов низкого и высокого напряжения, входят следующие приборы:

прерыватель, служащий для прерывания электрического тока в цепи низкого напряжения катушки зажигания;
распределитель, служащий для распределения тока высокого напряжения по искровым зажигательным свечам цилиндров двигателя;
катушка зажигания, которая преобразует док низкого напряжения в ток высокого напряжения;
искровые зажигательные свечи, подводящие ток высокого напряжения в цилиндр двигателя и образующие электрическую искру;
выключатель зажигания (замок зажигания), служащий для включения приборов системы зажигания при запуске двигателя и для отключения их при его остановке.

Работает система зажигания следующим образом. Ток низкого напряжения от положительной клеммы аккумуляторной батареи 10 (или от положительной щетки генератора) поступает через контакт включателя 11 стартера, амперметр 9, выключатель зажигания 8, через добавочное сопротивление 7, первичную обмотку 6 катушки зажигания на подвижной контакт 3 прерывателя. При вращении кулачка 1 подвижной контакт то замыкается, то размыкается с неподвижным контактом 4. С этого контакта ток поступает на отрицательную клемму аккумуляторной батареи (или ка отрицательную щетку генератора).

Когда ток движется по первичной обмотке катушки зажигания, вокруг -нее возникает магнитное поле. В момент размыкания контактов прерывателя магнитное поле первичной обмотки исчезает и его магнитные силовые линии пересекают витки вторичной обмотки катушки зажигания. При этом во вторичной обмотке возбуждается ток высокого напряжения, поступающий на ротор 13, помещенный под крышкой 42 распределителя, и далее к искровым зажигательным свечам 14.

В цепи прерывателя параллельно его контактам присоединен конденсатор 15.

Рис. Схема системы зажигания: 1 — кулачок; 2 — пружина; 3 — подвижной контакт прерывателя; 4 — неподвижный контакт прерывателя; 5 — катушка зажигания; 6 — первичная обмотка; 7 — добавочное сопротивление; 8 — выключатель зажигания; 9 — амперметр; 10 — аккумуляторная батарея, 11 — включатель стартера; 12 — крышка распределителя; 13 — ротор распределителя; 14 — искровая зажигательная свеча; 15 — конденсатор

Конденсатор состоит из двух лент тонкой алюминиевой фольги, называемых обкладками, и изолировочных прокладок из парафинированной бумаги. Бумажные и алюминиевые ленты свернуты в рулон, который, после того как его пропитали парафином, устанавливается в металлический кожух. Отводной проdод одной обкладки соединен с кожухом и через нее с массой, а изолированный провод другой обкладки выводится наружу и присоединяется через клемму распределителя к первичной обмотке катушки зажигания.

Конденсатор поглощает (накапливает) ток самоиндукции, возникающий в первичной обмотке катушки зажигания при размыкании контактов прерывателя, уменьшая искрение между контактами прерывателя и обгорание контактов. В момент полного размыкания контактов конденсатор разряжается, т.е. отдает поглощенный ток самоиндукции, который идет по первичной обмотке катушки зажигания в обратном направлении и вызывает очень быстрое исчезновение магнитного поля, вследствие чего напряжение тока во вторичной обмотке значительно повышается.

Прерыватель и распределитель монтируются в одном приборе, называемом распределителем.

Распределитель состоит из цилиндрического корпуса 18, внутри которого закреплена чашка 2 шарикоподшипника 1. На подшипнике установлен подвижной диск 3, на котором смонтирован прерыватель, состоящий из рычажка с подвижным контактом 9 и стойки 14 с неподвижным контактом 10. Контакты прерывателя изготовляются из тугоплавкого металла вольфрама. Стойка неподвижного контакта укреплена двумя винтами, один из которых имеет эксцентричную головку и служит для регулировки зазора между контактами в разомкнутом состоянии, а другой винт 12 служит для крепления стойки.. Величина этого зазора должна быть 0,35—0,45 мм.

Рычажок прерывателя сидит на оси и прижимается своим подвижным контактом к неподвижному пластинчатой пружиной 7. Неподвижный контакт соединен с массой. Подвижной контакт изолирован от массы и гибким проводом 4 через клемму 5 соединен с первичной обмоткой катушки зажигания. В средней части рычажка прерывателя имеется текстолитовая пята 8, на которую набегают выступы кулачка 6 прерывателя.

Кулачок соединен с валиком 19 привода распределителя и при вращении то размыкает, то замыкает контакты. Конденсатор 28 крепится снаружи корпуса распределителя винтами. Кожух конденсатора, таким образом, соединен с массой. Изолированный провод конденсатора присоединен к подвижному контакту 9.

Рис. Распределитель: 1 — шарикоподшипник; 2 — чашка; 3 — подвижкой диск; 4 — гибкий провод; 5 — клемма; 6 — кулачок; 7 — пластинчатая пружина; 8 — текстолитовая пята; 9 — подвижной контакт; 10 — неподвижный контакт; 11 — стойка; 12 — винт; 13 — коробка вакуумного регулятора; 14 — тяга; 15 — трубка; 16 — пружина; 17 — диафрагма; 18 — корпус; 19 — валик привода распределителя; 20 — регулировочные гайки октан-корректора; 21 — ротор; 22 — токораздаточная пластина; 23 — крышка; 24 — угольный контакт; 25 — центральный контакт; 26 — пружина; 27 — сегмент; 28 — конденсатор

На верхнюю часть кулачка 6 надевается ротор 21 из изоляционного материала, на котором закреплена металлическая токораздаточная пластина 22. Для фиксирования ротора в определенном положении на кулачке имеется лыска, а внутри ротора — выступ. Сверху корпус распределителя закрывается карболитовой крышкой 23, закрепляемой при помощи двух пружин-защелок. На крышке имеются гнезда для центрального контакта 25, соединяемого проводом высокого напряжения с контактом вторичной обмотки катушки зажигания, и боковых контактов по числу цилиндров. Боковые контакты соединяются проводами высокого напряжения с искровыми зажигательными свечами.

Центральный контакт 25 при помощи угольного контакта 24 с пружиной 26 соединен изнутри с токораздаточной пластиной ротора, а боковые контакты выведены внутрь в виде сегментов 27. Для обеспечения полного сгорания рабочей смеси ее воспламеняют ие в верхней мертвой точке такта сжатия, а несколько раньше, т. е. с некоторым опережением. Величина опережения зажигания должна изменяться в зависимости от режима работы двигателя.

Для автоматического изменения величины опережения зажигания распределитель имеет вакуумный и центробежный регуляторы, работающие совместно.

Вакуумный регулятор состоит из корооки 13, привернутой винтами к корпусу распределителя; внутри коробки находится диафрагма 17 с пружиной 16. Пружина отжимает диафрагму и прикрепленную к ней тягу 14, которая шарнирно соединена с подвижной пластиной прерывателя. Полость вакуумного регулятора трубкой 15 соединена с преддроссельным пространством смесительной камеры карбюратора.

При повышении нагрузки двигателя, когда величина открытия дроссельной заслонки карбюратора увеличивается, разрежение в смесительной камере карбюратора, а следовательно, и в полости вакуумного регулятора уменьшается. Пружина регулятора, разжимаясь, начинает прогибать диафрагму в сторону корпуса распределителя, а связанная с ней тяга поворачивает подвижную пластину по ходу вращения кулачка. Вследствие этого опережение зажигания уменьшается и рабочая смесь воспламеняется позже. С уменьшением нагрузки двигателя, когда дроссельная заслонка карбюратора прикрывается, разрежение в смесительной камере карбюратора, а следовательно, и в полости регулятора возрастает. Под действием атмосферного давления диафрагма, преодолевая сопротивление пружины, начинает прогибаться в сторону крышки коробки регулятора. Связанная с диафрагмой тяга поворачивает подвижную пластину прерывателя против хода вращения кулачка, увеличивая тем самым опережение зажигания.

Центробежный регулятор служит для изменения опережения зажигания поворотом кулачка 1 относительно валика 8 привода распределителя, с которым кулачок соединен через регулятор. На втулке 2 привода жестко укреплена пластина 3, имеющая вырезы, в которые входят пальцы 4 грузиков 5.

Грузики сидят на осях 7 и удерживаются от расхождения пружинами 6.

При работе двигатели с увеличением числа оборотов коленчатого вала грузики под влиянием центробежной силы начинают расходиться, преодолевая сопротивление пружины. При этом пальцы грузиков поворачивают пластину, а вместе с ней и кулачок относительно валика привода распределителя по ходу его вращения, увеличивая тем самым опережение зажигания.

Рис. Центробежный регулятор опережения зажигания: а — устройство регулятора; б — схема работы регулятора; 1 — кулачок прерывателя; 2 — втулка привода; 3 — пластина; 4 — пальцы грузиков; 5 — грузики; 6 — пружина; 7 — ось грузиков; 8 — валик привода распределителя

Помимо указанного автоматического регулятора, у распределителя имеется октан-корректор, позволяющий вращением регулировочных гаек 20 изменять угол опережения зажигания. Для этого поворачивают корпус распределителя против хода вращения кулачка (раннее зажигание) или по ходу вращения (позднее зажигание). Величина поворота корпуса распределителя в градусах отсчитывается по шкале, имеющейся на октан-корректоре.

Распределители некоторых армейских автомобилей (Урал-375 и др.) изготовляются в герметичном исполнении. Герметизация распределителя достигается применением специального корпуса и сопряженных с ним деталей, резиновых уплотнительных колец в местах разъемов и тщательным уплотнением выводов проводов и контактных разъемов.

Для нормальной работы карбюраторного двигателя очень важно правильно установить зажигание. Устанавливать зажигание рекомендуется в такой последовательности. Вначале нужно проверить и отрегулировать зазор между контактами прерывателя и открыть крышку люка маховика. Затем вывернуть свечу из первого цилиндра и, закрыв отверстие для свечи пальцем, вращать вал двигателя рукояткой до тех пор, пока поршень не придет в верхнюю мертвую точку в конце такта сжатия. Этот момент определяется по сильному шипению воздуха, выходящего из-под пальца. После этого следует медленно вращать коленчатый вал до тех пор, пока указатель на картере маховика не совместится с меткой на его ободе (с риской или шариком).

На автомобилях ЗИЛ-157К, ЗИЛ-164А, ЗИЛ-157, ЗИЛ-164 и Урал-375 момент, когда в первом цилиндре поршень приходит в верхнюю мертвую точку, определяется по установочному пальцу, входящему в отверстие крышки распределительных шестерен.

Далее надо отсоединить трубку от вакуумного регулятора, снять крышку распределителя и ротор и установить стрелку октанкорректора на нулевую метку шкалы. Затем, пользуясь переносной лампочкой, надо точно определить начало размыкания контактов. Один провод от лампочки присоединяют к массе, а другой — к клемме прерывателя; включив зажигание, медленно поворачивают корпус распределителя против хода вращения кулачка до тех пор, пока лампочка не загорится, это и будет момент размыкания контактов-прерывателя.

В таком положении необходимо закрепить корпус распределителя, поставить на место ротор, надеть крышку распределителя и присоединить трубку к вакуумному регулятору. В гнездо крышки распределителя, напротив которого устанавливается токораздаточная пластина, нужно вставить провод, идущий к свече первого цилиндра. Остальные провода вставляются в гнезда с учетом направления вращения ротора и порядка работы цилиндров двигателя.

Правильность установки зажигания уточняется во время пробега автомобиля. Для этого выбирают ровный горизонтальный участок шоссе, на котором ведут автомобиль с хорошо прогретым двигателем на прямой передаче со скоростью 15—25 км/час. Затем резко нажимают на педаль управления дроссельной заслонкой.

Если скорость движения быстро возрастает, а появившиеся вначале небольшие звонкие детонационные стуки в двигателе при скорости 30—35 км/час исчезают, значит, зажигание установлено правильно. Если стуки вообще не появились, то зажигание установлено слишком позднее, и, наоборот, резкие, не проходящие с увеличением скорости стуки свидетельствуют о слишком раннем зажигании.

Катушка зажигания типа Б-1 состоит из сердечника 4, корпуса 2, первичной 8 и вторичной 6 обмоток и добавочного сопротивления (вариатора) 9.

Сердечник собирается из большого числа железных отожженных полосок. Окалина на полосках является своего рода изоляцией. Такая конструкция сердечника уменьшает образование в нем вредных вихревых токов. Пластины сердечника помещены внутри картонного цилиндра 3, на который наматывается вторичная обмотка из тонкой медной проволоки диаметром 0,06—0,1 мм, покрытой эмалевым лаком. Поверхность вторичной обмотки снаружи изолирована кабельной бумагой 7, пропитанной парафином и канифолью. На вторичную обмотку наматывается первичная обмотка из толстой медной изолированной проволоки диаметром 0,6—0,8 мм. Такое расположение первичной обмотки способствует лучшей теплоотдаче через корпус катушки.

Рис. Катушка зажигания: 1 — клемма вывода первичной обмотки; 2 — корпус; 3 — картонный цилиндр; 4 — сердечник; 5 — пластина; 6 — вторичная обмотка; 7 — изоляционная кабельная бумага; 8 — первичная обмотка; 9 — добавочное сопротивление (вариатор); 10 и 11 — клеммы; 12 — центральный контакт

Поверх изоляции первичной обмотки устанавливаются пластины 5 из мягкой стали в виде полуколец, служащие для направления магнитного силового поля сердечника. Внутренняя полость катушки заполнена специальной массой, предохраняющей обмотки от замыкания. Один конец первичной обмотки выведен на крышку катушки к клемме 11 (обозначена буквами В К), другой — к клемме 1. Один конец вторичной обмотки подведен к центральному контакту 12 крышки, другой соединен внутри катушки с первичной обмоткой.

Добавочное сопротивление 9 (вариатор) изготовлено из стальной проволоки в виде спирали и своими концами соединено с клеммой 10 (обозначена буквами ВК-Б) и клеммой 11. К клемме 11 подведен и один конец первичной обмотки; таким образом, добавочное сопротивление соединено с первичной обмоткой последовательно.

При малых оборотах коленчатого вала двигателя вследствие относительно продолжительного времени, в течение которого контакты прерывателя замкнуты, вариатор нагревается, сопротивление его возрастает и он ограничивает ток в первичной обмотке катушки. При больших оборотах коленчатого вала контакты замыкаются на очень короткое время и вариатор несколько охлаждается. Уменьшение сопротивления вариатора обеспечивает прохождение по первичной обмотке большего тока. Надежность зажигания при этом на больших оборотах возрастает.

Рис. Искровая зажигательная свеча: 1 — боковой электрод; 2 — медно-асбестовая прокладка; 3 — корпус; 4 — наконечник провода от распределителя; 5 — центральный электрод; 6 — изолятор

На время запуска, двигателя стартером вариатор автоматически выключается, этим обеспечивается большая надежность воспламенения рабочей смеси.

Если вынужденно осуществляется запуск холодного двигателя пусковой рукояткой, то рекомендуется замкнуть контакты вариатора ВК и ВК-Б накоротко проволокой, которую после запуска и непродолжительного (в течение 3—5 мин) прогрева двигателя надо снять во избежание перегорания обмоток катушки. Искровые зажигательные свечи для автомобильных двигателей изготовляются неразборными.

Корпус 3 свечи стальной, с резьбой на нижней части для ввертывания свечи в отверстие головки блока цилиндров. На нижней части корпуса укреплен боковой электрод 1. Центральный электрод 5 отделен от корпуса свечи керамическим изолятором 6.

Центральный электрод и изолятор, особенно их нижние части, подвергаются действию высокой температуры и давления.

Устройство свечи предусматривает отвод излишнего тепла на корпус, с тем чтобы рабочая температура нижней части свечи была, 500—600° С. При такой температуре свечи самоочищаются: частицы нагара и капельки масла, попавшие на электроды, сгорают.

Для бесперебойной работы двигателя очень важно применять только рекомендованные заводом-изготовителем искровые зажигательные свечи, имеющие соответствующие размеры и тепловую характеристику.

Таблица. Искровые зажигательные свечи

Марка автомобиля	Маркировка свечи	Диаметр ввертной части, мм	Нормальный зазор между электродами, мм
ГАЗ-69, ГАЗ-69А, ГАЗ-63 и ГАЗ-51 А	М12У	18	0,7-0,8
ЗИЛ-157К, ЗИЛ-164А, ЗИЛ-157, ЗИЛ-151, ЗИЛ-164 и ЗИЛ-150	А16У	14	0,6-0,7 (при эксплуатации зимой — 0,4)
Урал-375	СН300	14	0,6-0,7

Между корпусом свечи и головкой блока ставится уплотнительная медно-асбестовая прокладка 2.

Выключатель зажигания (замок зажигания) расположен на переднем щитке кабины. Он представляет собой металлический корпус 1, в котором закреплены замок 2 с ключом и собственно выключатель, состоящий из поводка 3, контактной пластины 4 и панели 5 из текстолита с тремя контактными винтами — клеммами AM, КЗ и ПР.

К клемме AM подводится провод от амперметра, к клемме КЗ — от катушки зажигания (от клеммы ВК-Б). Клемма ПР остается свободной. Она служит для подключения радиоприемников и других приборов.

Рис. Устройство и схема работы выключателя зажигания: а — устройство выключателя; б — зажигание и контрольные приборы выключены; в — зажигание и контрольные приборы включены; 1 — корпус; 2 — замок; 3 — поводок; 4 — контактная пластина; 5 — панель; КЗ, AM и ПР — клеммы

Когда зажигание выключено, клеммы ПР и КЗ отсоединены от клеммы AM. При повороте ключа зажигания вправо контактная пластина соединяет клеммы AM и КЗ между собой. При этом ток от аккумуляторной батареи через амперметр или от генератора (с клеммы Б реле-регулятора) идет через замкнутые контакты AM и КЗ по первичной обмотке катушки зажигания и одновременно по цепи электрических контрольно-измерительных приборов (термометр, указатель уровня горючего, манометр).

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.

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.

При ТО-1 проверяют и при необходимости подтягивают крепление прерывателя-распределителя и катушки зажигания Поворотом крышки колпачковой масленки на один оборот смазывают валик привода кулачка и ротора распределителя.

При ТО-2 проверяют состояние поверхности катушки зажигания, проводов низкого и высокого напряжения и сухой тряпкой очищают их от пыли, грязи и масла. Проверяют состояние свечей зажигания. Очищают свечи от нагара и регулируют зазор между электродами или заменяют свечи.

Снимают с двигателя прерыватель-распределитель и протирают сухой тряпкой внутреннюю и наружную поверхности крышки, ротор и корпус. Проверяют, нет ли в крышке и роторе трещин и обуглившейся поверхности изоляционного материала, а также состояние угольного контакта в центральном вводе крышки и подавительного резистора в роторе распределителя. Проверяют состояние контактов прерывателя, регулируют зазор между ними и зачищают рабочую поверхность от окиси металла. Протирают рабочую поверхность контактов прерывателя замшей, смоченной очищенным бензином или спиртом, а затем просушивают контакты.

Поворотом крышки колпачковой масленки на один оборот смазывают валик привода кулачка и ротора. Смазывают ось рычажка одной каплей масла. Снимают ротор, а затем фильц и закапывают 4…5 капель на втулку кулачка. Потом пропитывают фильц-щетку двумя каплями масла. Проверяют состояние других узлов и деталей.

При подготовке машины к зимней эксплуатации прерыватель-распределитель разбирают и тщательно проверяют состояние подшипника подвижного диска, рычажка прерывателя, валика и скользящих подшипников его, кулачка, контактов прерывателя, центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания. Устраняют выявленные неисправности. Проверяют на стенде и при необходимости регулируют угол замкнутого состояния контактов прерывателя, центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания, а также исправность ротора, крышки распределителя и конденсатора.

Техническое состояние приборов системы зажигания, снятых с автомобиля, трактора, проверяют на стендах КИ-968 и др.

История появления стартера

И значально автомобиль был рожден без стартера — двигатели запускались заводной рукояткой, и это считалось нормой. Собственно, у машин зари автомобилизации хватало других, более насущных проблем, на фоне которых вращение ручки перед поездкой было не самой существенной. Однако тяжелый и небезопасный запуск мотора вручную был все же очевидным узким местом первых самобеглых повозок, и в 1911 году американский инженер-механик Чарльз Кеттеринг предложил конструкцию электрического стартера. А уже в 1912 году был выпущен первый автомобиль, заводящийся изобретением Кеттеринга – Cadillac Model 30.

Впрочем, несмотря на это, технической революции не произошло – что можно проследить хотя бы по знаменитому Ford T, который, выпускаясь миллионными тиражами, заводился ручкой вплоть до 1919 года… Собственно, причина заключалась в немалой степени в том, что Чарльз Кеттеринг, коронованный как изобретатель стартера, предложил компании Cadillac совсем не ту конструкцию, что применяется повсеместно в наши дни!

На фото: Чарльз Кеттеринг

Его конструкция была сложна и ненадежна, поскольку стартер после запуска мотора не отсоединялся от коленвала, а переключался в режим генератора, и ведущие американские автоконцерны той эпохи отнеслись к идее прохладно. Причина же поддержки изобретения Кеттеринга Кадиллаком крылась в личности основателя фирмы Генри Лиланда, чей близкий друг в 1910 году был серьезно травмирован обратным рывком заводной рукоятки при слишком раннем зажигании и в результате скончался.

Конструкция стартера

Все автомобильные стартеры очень похожи друг на друга. Разобрался в устройстве любого – считай, разберешься во всех. Хоть Матиза, хоть Камаза…

Наглядная 3D-анимация конструкции стартера

Более заметные отличия одной модели стартера от другой заключаются в конструкции передней опоры ротора. Классическое устройство – это когда ось ротора установлена в стартере на двух подшипниках – опорных втулках из бронзо-графитного сплава. Втулки эти находятся, соответственно, в передней и задней крышках стартера.

В этом случае передней опорой становится картер сцепления двигателя или картер КПП, куда запрессована опорная втулка. Стартер устанавливается на свое место в машине – и вал опирается на две втулки, как и дóлжно. Как правило, такое решение применяют с целью уменьшения габаритов узлов, и в принципе, пока все исправно, оно ничуть не хуже классического. Но если передняя опорная втулка в картере КПП разбивается, её замену произвести уже гораздо сложнее – делается это на машине и порой в весьма неудобных условиях. Тогда как в двухопорном стартере втулки меняются на верстаке, где все на виду и легкодоступно.

Еще один принципиальный конструктивный момент, отличающий модели стартеров друг от друга – редуктор. Вернее, его отсутствие или наличие, а в случае наличия – тип. Дело в том, что передача крутящего момента с ротора стартера на маховик мотора может осуществляться напрямую или через редуктор, встроенный в стартер.

Пример ремонта стартера

От теории перейдем к реальному агрегату, требующему ремонта. В нашем случае симптомы неисправности были такими – стартер стал вращать мотор очень вяло, вне зависимости от степени заряженности батареи. При этом, будучи демонтированным с двигателя и подключенным пусковыми проводами к батарее, вращался бодро. Отлаженный мотор худо-бедно умудрялся запускаться даже при столь вялом вращении, но в какой-то момент стартер встал окончательно и испустил дымок.

После продувки всех деталей сжатым воздухом и промывки в бензине стало видно, что щетки изношены практически полностью, а их останки почти закорочены графитовым порошком. Сила пружин, прижимающих остатки щеток, ослабла, сопротивление контакта возросло, произошел разогрев щеткодержателей и пружин до посинения, оплавления, смыкания витков и зависания щеток.

Берем в руки щеточный узел, как образец, и отправляемся в ближайшую контору по ремонту стартеров и генераторов, где просим подобрать аналогичную деталь. Обходится нам щеточный узел в сборе в 400 рублей, что при стоимости нового стартера от 4 до 5 тысяч совсем недорого!

Очищаем ротор и оцениваем состояние коллектора – контактного кольца, по которому работают щетки. Износ заметен невооруженным глазом (на фото показан стрелками), но коллектор способен еще поработать после замены щеток. Обходимся без проточки, зачищая его мелкой наждачной бумагой – этого достаточно.

Вообще же, износ коллектора ротора – серьезная проблема. В принципе, при нормальных условиях коллектор любого стартера способен сменить пару комплектов щеток, но если его контактные ламели сильно истончились – ротор идет в утиль. Деталь эта дорогая, приобрести её отдельно непросто, да и менять рационально разве что на халяву – если подвернется аналогичный стартер с живым ротором из старых запасов автохлама у себя или у друзей… Ибо при напрочь убитом коллекторе на стартере обычно уже живого места нет.

Поскольку ротор извлечен, попутно оцениваем состояние планетарного редуктора. Вынимаем шестерни, промываем бензином, осматриваем. Все в порядке, претензий к редуктору нет. Наносим на шестерни и их подшипники легкий слой смазки ШРУС.

Теперь предстоит работа похитрее. Неразумно будет не оценить состояние контактов втягивающего реле, раз стартер снят и распотрошен. Но если для разборки стартера нам потребовались лишь ключи на 8, на 10, и крестовая отвертка, то открыть тяговое реле удастся лишь 100-ваттным паяльником. Из реле выходят провода, проходят насквозь через контактные пистоны в крышке, и пропаиваются снаружи. Поэтому после отворачивания двух крестовых винтиков крышки, поднять её удастся, только разогрев поочередно припой на двух контактах, показанных на фото стрелками. На самом деле это несложная процедура, и её можно проделывать при необходимости многократно.

Кстати, серьезной ошибкой автовладельцев, проводящих ремонт и профилактику стартера своими руками, является смазка сердечника втягивающего реле. В этом узле смазка не нужна совсем – максимум, можно слегка мазануть сердечник и его гнездо моторным маслом и протереть почти насухо – чисто ради уменьшения вероятности коррозии. А любые консистентные смазки в этом узле противопоказаны – на морозе даже самые лучшие и холодостойкие из них способны заклинить сердечник. В зазоре втягивающего реле должно быть чисто и сухо!

Собираем стартер в обратном порядке, не забыв смазать (тоже без фанатизма!) заднюю втулку ротора. Можно устанавливать агрегат на машину? Можно, но сперва проделаем еще одну штуку!

Дело в том, что в новоприобретенном щеточном узле щетки – ровные параллелепипеды. А коллектор – цилиндрический, да еще и приобретший от износа форму не совсем правильного цилиндра. И, по-хорошему, рабочие грани щеток должны иметь полукруглые выборки для увеличения площади контакта, плюс должны притереться к реальному профилю коллектора.

Вот теперь – все. Ставим стартер на двигатель и наслаждаемся быстрым и уверенным запуском.

Читайте также: