Для чего нужен стартер в автомобиле?

Виды, устройство и принцип работы стартера автомобиля

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.

1. Устройство стартера
2. Основные компоненты
3. Принцип работы
4. Устройство бендикса
5. Виды стартеров
6. Основные 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.

Стартер автомобиля

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.

Устройство обычного стартера

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.

Стартер в разрезе

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:

1. Водитель включает зажигание и на втягивающее реле подается управляющее напряжение. Катушка реле намагничивается и перемещает сердечник.
2. Сердечник подводит бендикс и шестерню к маховику при помощи вилки и в конце своего хода замыкает контактные пятаки на электродвигатель.
3. Пусковой ток подается на обмотку якоря, который начинает вращаться в магнитном поле статора. Стартер начал работать.
4. 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.

Бендикс

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.

Бендикс в разборе

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:

• редукторные;
• простые (безредукторные).

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:

1. Залипание контактных пятаков.
2. Износ подшипников и удерживающих втулок.
3. Износ роликов бендикса.
4. Заклинивание вилки или сердечника втягивающего реле.

Проблемы с электрикой:

1. Выработка щеток и пластин коллектора.
2. Обрыв цепи в обмотке башмаков (статора) или втягивающего реле.
3. 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.

Мультибрендовый сканер 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.

Устройство и принцип работы стартера автомобиля

Обычно водители, освоившие принципы безопасного вождения автомобиля, впоследствии стремятся многие работы по ТО и ремонту личного транспорта проводить самостоятельно. И очень часто это приводит к появлению желания усовершенствовать ездовые качества машины. Однако подобная модернизация невозможно без знания азов конструкции автомобиля. Например, устройство стартера – это то, с чего рекомендуется начинать, ибо именно он отвечает за запуск двигателя и последующее движение.

Эволюция стартера

Прообраз современного стартера появился порядка сотни лет назад, придя на смену примитивной пусковой ручке, получившей в СССР название «кривой стартер». Причем еще в начале 20 века идея электрического запуска двигателя казалась нереализуемой на практике, пока инженер Ч. Кеттеринг не продемонстрировал возможности электродвигателя, созданного для… кассового аппарата. И все же попытки внедрить такое устройство в автомобильную промышленность сразу не удались: агрегат был недостаточно мощен, а вдобавок быстро перегревался. Впрочем, последующая доработка механизма, который взаимодействовал не с коленчатым валом, а зубьями маховика, позволила устранить эти недостатки, и компания «Дженерал Моторс» согласилась на его использование.

Второй этап того, как менялось устройство стартера автомобиля, связан с инженерной находкой американского изобретателя – он предложил разделить пусковой механизм непосредственно на сам стартер и отдельный генератор. В результате, благодаря обгонной муфте, которая была названа по имени его создателя «бендиксом», мотор кратковременно подключался к устройству. Чуть позднее произошла автоматизация процесса подвода шестерен к маховику мотора за счет появления электромагнитного реле. В последующие годы ничего революционного не произошло: стартеры различались лишь набором деталей и материалами для их создания.

Зачем он нужен?

Стартер представляет собой малогабаритное устройство, преобразующее электрическую энергию постоянного тока в механическую. Причем его наличие – обязательное условие для любого транспортного средства, исключая электрокары. Название прибора говорит само за себя: данный элемент автомобиля призван запускать силовой агрегат. Для взаимодействия с двигателем у него есть привод, обеспечивающий проворачивание коленвала с «мертвой» точки.

При ближайшем рассмотрении принцип работы стартера схож с электродвигателем с 4 полюсами: как только водитель повернул ключ зажигания, ток от аккумуляторной батареи поступает на клемму реле. Мощность пускателя может быть какой угодно, но для львиной доли воздушных моторов она составляет 3кВт – производители автомобилей считают, что этого вполне достаточно для раскручивания коленвала даже при минусовой температуре.

Кроме того, поскольку стартер является единственным механизмом, способным дать пуск мотору, сегодня он может иметь множество дополнительных опций. Одна из таких вспомогательных функций заключается в блокирующем механизме, снижающем риск угона транспортного средства и повышающем безопасность при запуске. Также в некоторых иномарках с коробкой-автоматом предусмотрен старт мотора только при положении ручки переключения скоростей в положении паркинга.

Разновидности пускателей

Несмотря на массу особенностей подобных механизмов, специалисты выделяют лишь 2 разновидности стартеров. К первой категории они относят устройства с редуктором, который усложняет общую конструкцию. Однако именно его профессионалы рекомендуют, если автомобиль эксплуатируется в сложных условиях. Дело в том, что стартер автомобиля, устройство и принцип работы безредукторного пускателя позволяют давать старт мотору даже тогда, когда АКБ практически разряжена. Это объясняется наличием постоянных магнитов, на порядок снижающих потребность в токе. Вдобавок это уменьшает вероятность проблем с обмоткой почти до нулевого показателя. Однако при продолжительном использовании такого вида стартеров, у них может выйти из строя основная шестерня. Впрочем, чаще всего в этом виновата не так называемая усталость металла, а элементарный производственный брак.

Безредукторные устройства контактируют с вышеуказанной шестерней напрямую, поэтому риск ее поломки меньше. А поскольку после того, как ток поступает на контроллер, отдающий команду для сцепки маховика двигателя и шестерни, пуск происходит моментально. Также к достоинствам данного устройства стартера автомобиля относят чрезвычайно низкую вероятность поломки из-за колебаний силы тока. Главный же недостаток – достаточно частые перебои при пониженной температуре воздуха.

Конструкция

Чтобы осуществить запуск мотора, принцип работы стартера автомобиля должен обеспечивать корректное взаимодействие электродвигателя с аккумуляторной батареей. Для этого в конструкции данного устройства имеется достаточно ограниченный набор основных деталей.

Электродвигатель в цилиндрическом корпусе, в котором смонтированы обмотки возбуждения и сердечники.

Якорь, представляющий собой ось, сделанную из высокопрочной легированной стали. Данная деталь вращается на подшипниках скольжения и имеет коллекторные пластины.

Сердечник – он запрессовывается на якорь.

Щетки с держателями , которые позволяют повышать мощность устройства и отвечают за подачу тока на коллекторные пластины якоря.

Втягивающее реле . Его главная функция заключается в подаче питания от АКБ и выталкивание обгонной муфты. Этот элемент имеет довольно специфическую перемычку в сочетании с несколькими силовыми контактами.

Бендикс и приводная шестерня . Данный тандем перенаправляет вращательный момент от электродвигателя на маховик. Для этого предусмотрен специальный роликовый механизм. Как только двигатель запускается, происходит автоматическое рассоединение венца маховика и шестерни, и все устройство снова приходит в работоспособное состояние.

Приведенная конструкция характерна для большинства стартеров, а отличия от стандартной схемы встречаются нечасто. Как правило, разница состоит в механизме расстыковки шестерен пускателя и венца маховика мотора автомобиля. Также на машинах с АКПП пускатель способен иметь дополнительные обмотки, которые исключают старт двигателя при положении селектора в ходовой позиции.

Возможные проблемы стартера

Вполне закономерно, что стартер – устройство и принцип работы мы уже рассмотрели – испытывает куда меньшие нагрузки по сравнению с другими узлами и агрегатами современного автомобиля. Ведь при полной исправности он активируется лишь на несколько секунд. Однако это совсем не означает, что поломки пускателя невозможны. Среди наиболее возможных неполадок специалисты выделяют следующие.

Стартер не запускается. Причин для этого бывает немало, и в основном они непосредственно связаны с «начинкой» устройства – обмоткой, контактами, неисправностью реле и пр.

Недостаточные обороты коленчатого вала. Наиболее часто данный сбой происходит по нескольким причинам: окисление контактов, излишняя вязкость смазывающей жидкости, разряженный аккумулятор.

Стартер работает дольше положенного. Профессионалы утверждают, что в этом дефекте виноват замок зажигания (заедает), некорректная работа контактных разъемов и сбой в обмотке.

Устройство и работа стартера не приводит к вращению коленвала. Вероятнее всего, что-то мешает свободному передвижению опережающей муфты по валу.

Скрежетание шестерен. За ним в большинстве случаев кроется неправильно выставленное замыкание контактов либо задиры на венце маховика двигателя автомобиля. Кроме того, иногда шестерни из зацепления выходят с замедлением. Также причиной скрежетания, пусть и нечасто, становится пружина привода – за период эксплуатации она теряет способность полноценно разжиматься.

Разумеется, доскональное знание владельцем машины устройства стартера автомобиля позволяет своевременно предупреждать возможные неполадки. Кроме того, многие проблемы в работе устройства компенсируются грамотным ремонтом. Однако зачастую знание азов конструкции пускателя не хватает для устранения неполадок, так как нужно еще разбираться и в технических характеристиках пускателя. А это – сила тока, напряжение и мощность, величина крутящего момента и т. д. Поэтому очень часто перед автовладельцами встает дилемма: что рациональнее, купить новый стартер или отдать старый в ремонт специалистам?

Приобретать новый пускатель или восстанавливать старый?

Стандартный стартер без дополнительных функций беспроблемно служит в среднем 5 лет. По истечению этого срока обычно начинают проявлять себя неполадки. И если они серьезного характера – перегорела обмотка или сломался якорь – то выгоднее купить новый пускатель. Ведь квалифицированное восстановление такого механизма обойдется недешево – сумма составит свыше 50% по сравнению со стоимостью полной замены устройства.

Дополнительный фактор в пользу такого подхода заключается в том, что по-настоящему профессиональных мастеров в этом деле у нас не так уж и много. Вдобавок далеко не каждый автовладелец согласен на монтаж б/у деталей для стартера, а оригинальные, поступающие напрямую с завода-изготовителя, могут поставляться на станцию техобслуживания очень долго. Ведь далеко не каждый техцентр в России имеет складские запасы запчастей настолько достаточные, чтобы стопроцентно удовлетворить потребительский спрос. Разумеется, эти слова совсем не относятся к случаям, когда «полетела» прокладка, крепежные изделия и прочие незначительные элементы механизма. Однако в целом к пусковому устройству следует относиться бережно и внимательно, всегда помня принцип: если стартер неисправен – никуда не поедешь.

Что такое автомобильный стартер: устройство и принцип работы

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.

Где находится стартер?

Зачем нужен стартер и каковы его функции?

Схема соединений и принцип работы

Признаки поломок и диагностика

Как уберечь стартер от поломки?

Комментарии и Отзывы

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.

• 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

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:

1. 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.
2. 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.
3. Втягивающее реле. Передаёт импульс от замка зажигания непосредственно на электрический двигатель стартёра, выталкивая обгонную муфту.
4. 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.
5. 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:

1. При повороте ключа в замке зажигания тяговое реле питается от электроэнергии аккумулятора и образует контакт.
2. Шестерня обгонной муфты сцепляется с маховиком и приводит его в подвижное состояние.
3. Привод включения замыкает цепь, подавая напряжение на якорь и пластины, приводя таким образом электродвигатель в рабочее состояние.
4. 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:

1. 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.
2. 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.

На видео (автор — Александр Аникин) в подробностях показано, почему нужно чистить стартер и основные этапы этого процесса.

Как уберечь стартер от поломки?

Чтобы уберечь стартер от поломки, необходимо знать, что:

1. Частое использование системы дистанционного запуска двигателя является одной из основных причин поломки пускового устройства.
2. 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.
3. 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.
4. Необходимо регулярно проверять места контакта и клеммы аккумулятора. В случае обнаружения окислительных пятен, осуществляется их зачистка для лучшей проводимости тока.
5. 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.

Всё про автомобильный стартер

Во время работы двигателя часть полученной энергии расходуется на поддержание процесса, то есть вращение коленвала и движение поршней. Но для перехода в рабочий режим двигатель нужно подтолкнуть извне. Обеспечение этого начального импульса и берет на себя стартер.

Немного истории

Необходимость «стартовать» двигатель существует столько же, сколько и сам двигатель внутреннего сгорания. Первым стартером была «заводная рукоятка», с помощью которой коленвал прокручивался за счет усилий самого водителя. Свою функцию она, несомненно, выполняла, но конструкторы постоянно искали способ сделать пуск автомобиля более простым и удобным. В поисках решения пытались использовать и сжатый воздух, и пружинный механизм, и множество других идей, но серьезной и надежной альтернативы не было до 1910 года. Именно в тот год погиб друг владельцев компании «Cadillac», которому при попытке запустить двигатель автомобиля отскочившая рукоятка попала в голову. Этот трагический случай побудил начать разработку реальной альтернативы механическому пуску, и первый электрический моторчик, запускающий двигатель, был установлен на Cadillac Model 30 уже в 1912 году. Для уменьшения нагрузки на электромотор использовался редуктор, и даже маломощный агрегат вполне справлялся со своей задачей.

Cadillac Model 30 – первый в мире автомобиль
с электрическим стартером и электрическими фарами

Более 100 лет от экспериментального прототипа до обязательного элемента каждого транспортного средства – такой путь прошел автомобильный стартер.

Устройство и принцип работы

Основные элементы стартера и их функции:

• электромотор приводит в движение всё устройство;
• втягивающее реле подводит бендикс к маховику коленвала, а после сцепления зубцов шестерен бендикса и коленвала замыкает контакты электромотора;

• бендикс передает момент вращения от электромотора на коленвал через маховик.

Стартер подключается к плюсовой клемме аккумулятора (через толстый кабель) и к блоку зажигания (через тонкий провод). Заземление происходит через контакт с двигателем и от него – с «массой».

Электрическая схема подключения стартера

При повороте ключа зажигания в крайнее правое положение ток от аккумулятора начинает поступать на обмотку втягивающего реле.

В крайнем выдвинутом положении бендикс входит в зацепление с маховиком, после чего замыкается контакт на электромотор.

Мотор приходит в движение, вращает бендикс, а он в свою очередь вращает коленвал через зацепление с маховиком.

Как только двигатель запускается и коленвал начинает вращаться быстрее, чем мотор стартера, бендикс отсоединяется от маховика и возвращается в исходное положение благодаря возвратной пружине. После этого можно повернуть ключ зажигания влево, и ток не будет подаваться на стартер.

Виды стартеров

Стартеры для легковых автомобилей различаются по типу конструкции.

• Безредукторный (простой) стартер имеет более простую конструкцию с бендиксом установленным непосредственно на валу якоря.

Такие стартеры применяются на маломощных бензиновых двигателях. Благодаря более простой конструкции они легче ремонтируются, быстрей срабатывают (сцепление бендикса и маховика происходит почти мгновенно), легче по весу и ниже по стоимости. Минусом этой конструкции является сравнительно небольшая мощность, из-за которой их не применяют для запуска мощных двигателей. Еще один недостаток – чувствительность к низким температурам.

• Редукторный стартер – конструкция, в которой вал якоря соединяется с бендиксом через планетарный редуктор.

Использование редуктора позволило усилить мощность и пусковой момент без увеличения размеров самого агрегата (редукторные стартеры почти в 2 раза легче, чем безредукторные), обеспечивает нормальный пуск даже при подсевшем аккумуляторе. Такая конструкция позволяет запускать мощные бензиновые и дизельные двигатели, в том числе на грузовиках и спецтехнике. Основной недостаток – наличие дополнительного узла, в котором могут возникать неисправности.

Технические характеристики

Как и любое электрооборудование автомобиля, стартер должен соответствовать остальным компонентам, с которыми он непосредственно связан. Это соответствие можно определить по техническим характеристикам, которые указывает производитель.

Напряжение питания (V) должно соответствовать номинальному напряжению аккумулятора. Для легковых автомобилей это 12V.

Мощность (кВт) – показатель максимального усилия, которое развивает стартер для прокручивания коленвала. Может составлять от 0,7 до 9 кВт.

Потребляемый ток (А) – это энергозатраты стартера. Определяется в режимах максимальной мощности, в заторможенном состоянии и на холостом ходу. Напрямую зависит от показателя тока холодной прокрутки аккумулятора.

Пусковая частота вращения (об/мин) зависит от характеристик двигателя. Запустить бензиновый мотор на порядок легче, чем дизельный. Частота вращения может составлять от 40-60 до 100-250 об/мин (для мощных дизелей).

Момент сопротивления проворачиванию (Нм) – это скорей характеристика двигателя, чем стартера. Обозначает усилие, необходимое для прокручивания коленвала. Исходя из этого показателя рассчитывается мощность и потребляемый ток стартера.

Направление вращения (влево или вправо) учитывается при выборе стартера с асимметричным креплением.

Количество зубцов шестерни бендикса (обычно от 8 до 13, чаще 9 или 10).

Передаточное отношение – зависимость между оборотами электромотора и бендикса. В безредукторных стартерах составляет 1:1, в редукторных – больше, до 1:4.

Линейные размеры, тип и количество отверстий под крепление, типы используемых клемм и разъемов и т.д.

Неисправности и их причины

Проблемы стартера возникают по разным причинам: это и механический износ деталей, от которого не застрахована ни одна техника, и человеческий фактор, и неисправности связанных со стартером элементов. При этом проблемы в стартере нарастают лавинообразно: даже маленькая неисправность быстро приводит к более серьезным. Но есть и хорошая новость: в некоторых случаях стартер можно отремонтировать, если заменить вышедшую из строя часть или ремкомплект.

Детали стартера, которые чаще всего выходят из строя

Помимо стартера, проблемы с запуском может давать аккумулятор, проводка, маховик коленвала, замок зажигания и заземление двигателя. Иногда вместо дорогостоящего ремонта достаточно просто очистить клеммы от слоя окислов, чтобы полностью устранить проблему.

Механическому износу подвержены в первую очередь втулки вала (в некоторых моделях вместо них устанавливаются подшипники). При этом начинается биение вала во время вращения, отчего быстро выходит из строя коллектор якоря, шестерня бендикса, редуктор и даже зубцы маховика.

Другие проблемы со стартером и их причины:

• Стартер никак не реагирует на поворот ключа зажигания. Причиной может быть замыкание обмотки тягового реле или заедание якоря втягивающего реле. В этом случае тяговое реле ремонтируется или заменяется. Другие причины – отсутствие тока от АКБ: разряженный аккумулятор, проблемы с клеммами и проводкой, проблемы с замком зажигания.
• Стартер работает, но коленвал не проворачивается. Причина, скорей всего, в износе шестерен бендикса, редуктора или маховика коленвала. Другая причина – неисправность обгонной муфты, которая отвечает за отсоединение бендикса от маховика после старта двигателя.

• Стартер работает медленно и коленвал проворачивает тоже медленно. Причины: износ щеток и, как следствие, плохой контакт с коллектором, подгорание или замыкание в коллекторе, замыкание в обмотках якоря или статора, обрывы обмотки. Другие причины – недостаточная мощность тока из-за недозаряженного аккумулятора или сильно окисленных клемм.

Результат износа токосъемного коллектора

• Посторонние звуки при работе стартера (скрип, скрежет) – износ шестерен.
• Стартер не отключается после запуска двигателя. Причина может быть в поломке возвратной пружины или заедании тягового реле. Другая причина – неисправность в замке зажигания.

Иногда достаточно сложно выявить причину неисправности: на первых порах проблема может появляться не постоянно, а от случая к случаю, и только в мастерской удается найти ее источник. Тем не менее, даже при однократном сбое работы стартера лучше обращаться на СТО сразу: чем меньше «мучить» проблемный агрегат, тем больше шансов обойтись только ремонтом, а не заменой.

Отчего сгорает стартер?

Зимой спрос на стартеры заметно повышается: на холоде запустить двигатель намного сложней, и у начинающих водителей (да и опытных тоже) стартеры буквально сгорают от чрезмерной нагрузки. Почему так происходит и как этого избежать?

Зима – не самое благоприятное время для автомобиля: аккумулятор разряжается быстрей, моторное масло загустевает, провернуть двигатель становится намного трудней, мотор, особенно дизельный, не запускается за секунду, как это было летом. И вся нагрузка падает на стартер и аккумулятор, которые в паре вынуждены бороться с трудностями. При запуске на стартер подается достаточно мощный ток, который в считаные секунды перегревает электрические обмотки и контакты. Если ток будет подаваться достаточно долго, от перегрева агрегат в буквальном смысле сгорает и ремонту уже не подлежит.

Вторая причина досрочной смерти стартера – присадки в дизтопливо, которые, опять-таки, используются зимой. В некоторых случаях примеси в топливе вызывают во время запуска детонацию в цилиндрах, отчего маховик коленвала делает резкий рывок, выводящий из строя стартер.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно помнить, что непрерывная работа стартера не должна превышать 10, максимум 15 секунд, после чего потребуется время на его охлаждение (около 0,5-1 минуты). При неисправном аккумуляторе, окисленных контактах или проблемной проводке шансы сжечь стартер возрастают в несколько раз. Зима – это то волшебное время, когда следить за состоянием всей автоэлектрики нужно особенно тщательно.

Подробнее о том, как выбирать стартер и на что обращать внимание, читайте наш «Гид покупателя».

Стартер автомобиля: устройство, принцип работы и виды

Со временем опытный водитель считает, что автомобиль можно ремонтировать самостоятельно. Нередко у машин с большим пробегом первым из строя выходит стартер. Чтобы произвести работу самостоятельно, требуется понимать, как функционирует система пуска двигателя.

Схема подключения стартера практически у всех моделей одинакова, поэтому часто ремонт можно произвести самостоятельно.

Стартер, его назначение

Стартер – это небольшое устройство, преобразующее электрическую энергию от аккумулятора в механическую. Из названия понятно назначение и устройство стартера. При первичном запуске автомобиля, он «стартует» мотор, после чего машина запускается.

Зрительно: это компактный электрический двигатель с механическим приводом. При подаче тока, он начинает вращать коленчатый вал с конкретной частотой (скорость вращения зависит от времени года; зимой требуется больший ток и скорость), чтобы включилась система пуска двигателя.

Кроме основных функций, стартер может регулировать запуск автомобиля, защищая его от угона. Именно на него устанавливаются блокираторы, которые не позволяют запустить двигатель без ключа.

Виды

По устройству, стартеры бывают:

Без редуктора

Редуктор – это промежуточный механизм, основная задача которого – снижения усилий при вращении. В таких моделях коленчатый вал имеет непосредственное сцепление с шестерней. Зажигание происходит быстрее, практически мгновенно, по причине прямого контакта. Среди преимуществ этой конструкции выделяется простота. Дополнительный редуктор внедряется в конструкцию и в случае поломки потребуется его разборка.

Безредукторные стартеры легко ремонтируются обычным ручным инструментом. Из-за сильной упрощенности, схемы подключения и ремонта элементарны. Но основным недостатком моделей без редуктора выступает нестабильность. Во время сильных морозов они могут выходить из строя, не запускать двигатель с первого раза.

С редуктором

Основное отличие от предыдущей версии – наличие планетарного редуктора. Многие специалисты рекомендуют именно редукторные модели, так как они обладают одним выраженным достоинством – возможность запуска автомобиля даже при сильно севшем аккумуляторе. Малое потребление электричества значительно усиливается постоянными магнитами, которые улучшают производительность.

Кроме этого такое сочетание решает возникающие проблемы с обмоткой, которые могут привести к поломке стартера. Единственный недостаток – вероятная поломка шестерни при длительной эксплуатации. Если стартер был сделан с дефектом, что не редкость, их срок работы сильно ограничивается.

Устройство

Устройство и принцип работы стартера просты. Система пуска двигателя напрямую зависит от маховика. Это — механический элемент, который проворачиваясь, заставляет мотор производить энергию. И для пуска мотора от АКБ, требуется промежуточный узел.

Принцип работы стандартного стартера автомобиля обусловлен работой следующих элементов:

1. Якорь. Это ось, изготовленная из легированного стального сплава. Она вращается на подшипнике скольжения. На нее напрессовывается сердечник и устанавливаются коллекторные пластины. Его структура подразумевает пазы, в которые укладывается обмотка.
2. Щетки. Это графитовые проводники, осуществляющие простую функцию – передача электричества на коллекторные пластины. Это позволяет увеличить мощность стартера в целом.
3. Реле. Передает напряжение на обмотку и выталкивает обгонную муфту.
4. Электромотор. Состоит из нескольких сердечников с обмоткой. Ротор может быть установлен на подшипниках скольжения или обычных втулках. Второй вариант считается худшим, так как они имеют свойство стираться при активном использовании. В итоге, такое оборудование быстрее выходит из строя.
5. Бендикс. Элемент передачи крутящего момента и вращения на коленчатый вал.

Работа стартера, зачастую, обусловлена этим набором элементов, но могут быть и дополнения. Ряд моделей имеет специальную кнопку, которая позволяет запустить автомобиль даже без ключа.

Подробнее об устройстве стартера в видео

Принцип работы

Как работает стартер? Он относится к преобразователям электрической энергии от аккумулятора в механическую, для вращения коленвала. Чтобы произошел запуск двигателя, нужны следующие процессы:

1. После включения зажигания, электричество от аккумулятора попадает на обмотку реле.
2. Якорь сцепляется с бендиксом. Втягивающее реле провоцирует сцепление коленвала и бендикса.
3. По достижению якорем высшей точки, происходит замыкание контекстов. Напряжение попадает на обмотку реле и электродвигателя.
4. Коленвал приходит в движение, и происходит пуск двигателя.
5. После вращения ключа, процесс заканчивается.

Принцип работы и устройство стартера автомобиля позволяет диагностировать его на всех этапах, благодаря чему ремонт или замена не вызывает проблем у водителей.

Основные неисправности

Разобравшись в том, что такое стартер в автомобиле, можно понять его основные неисправности. Для этой детали не характерна внезапная поломка. Как правило, дефекты накапливаются и в итоге приводят к внезапной остановке автомобиля, иногда он просто отказывается запускаться.

• Чаще всего встречаются следующие неисправности:

1. Стартер автомобиля не запускается. Самая распространенная проблема. Причин этом может быть несколько. Если стартер дешевый и внутри вместо подшипников расположены втулки, вероятно они стерлись и появились зазоры. Кроме этого может лопнуть обмотка. Диагностика этого дефекта требует тщательного осмотра всех узлов.
2. Коленчатый вал медленно крутится. Вероятно, причина даже не в самом стартере, а в масле. Дефект должен исчезать через 2 минуты, после разогрева смазки. Кроме этого, если модель безредукторная, то проблема может быть в аккумуляторе.
3. Якорь не заставляет вал вращаться. Система пуска двигателя может не реагировать, если якорь буксируется муфтой. Еще часто можно наблюдать мусор на резьбе вала.
4. Скрежет. При частом использовании автомобиля, на маховике могут образовываться задиры. Они появляются при внезапном проскальзывании вала. В некоторых случаях причиной может служить отстранённое замыкание или ослабление приводной пружины.
5. Излишне длительная работа стартера. Наиболее вероятная причина – засорение или сбой замка зажигания. Часто встречается нарушение контактной группы или повреждения обмотки.

• Проблема запуска автомобиля могут быть связаны также с:

1. Износом щеточной группы и пластин. Эти детали относятся к расходному материалу, поэтому изнашиваются быстрее всего.
2. Нарушением обмотки. При повышенных температурах или износе, на обмотке может прогореть лак, что приведет к замыканию. В этом случае, запуск двигателя вообще невозможен.
3. Износ подшипников или втулок. Для этого дефекта характерен стук из стартера, из-за образованных люфтов.

Запуск автомобиля напрямую зависит от работы стартера, поэтому в случае обнаружения вышеперечисленных неисправностей – требуется срочно обратиться в сервис.

1 комментарий к “Стартер автомобиля: устройство, принцип работы и виды”

Стартеры, которые не имеют устройство редуктора обладают непосредственно прямым действием на вращение шестерни. В данной ситуации владельцы автомобилей, которые имеют без редукторные стартеры выигрывают в то, что такие устройства имеют более простую конструкцию и легко поддаются ремонту (читайте про ремонт стартера своими руками). Также стоит отметить, что после подачи тока на электромагнитный включатель происходит моментальное сцепление шестерни с маховиком. Это позволяет обеспечить весьма быстрое зажигание. Стоит отметить тот факт, что подобные стартеры обладают высокой выносливостью, а вероятность поломки из-за воздействия электричества сведена к минимуму. Но устройства без редуктора имеют вероятность плохой работы при низких температурах. При подачи тока от аккумуляторной батареи автомобиля, приводимого с помощью замыкания зажигания, на редукторный стартер происходит процесс подачи тока на якорь стартера через редуктор, который увеличивает мощность проходящего напряжения в разы. Далее происходит передача крутящего момента с якоря на шестерню. Всё это также происходит при помощи редуктора, который наделён постоянно работающими магнитами, а специальные щётки, которые способны вырабатывать большее сопротивление чем щётки обычного стартера позволяют обеспечить его постоянную и эффективную работу.