Принцип работы стартера в автомобиле

Мощность автогенератора

Если включить все энергоемкие приборы в автомобиле, то генератор может не справляться с нагрузкой и часть энергии будет отдавать аккумулятор.

Чтобы рассчитать мощность генератора достаточно воспользоваться простой формулой из школьного курса P = I * U, где Р – мощность, I – сила тока, U – напряжение.

Мы узнали, что напряжение на выходе генератора должно быть в районе 13,5В – 14,2В. Сила тока у разных моделей может отличаться. В среднем это от 80А до 140А. Возьмем среднее значение в 100А.

По формуле получаем 13,5В*100А = 1 350 Вт или 1,35 КВт. Это и есть мощность генератора, которая измеряется в Ваттах. Нужно также учитывать, что это максимальное значение, которое достигается при определенных оборотах двигателя, как правило, от 3000 об/мин и выше. На холостом ходе выдаваемая мощность равняется 75% от максимально возможной. Считается, что для автомобиля хватает 80А. Если применить более мощный автогенератор, то бортовая сеть может не справиться с нагрузкой. Нужно это учитывать. Большая мощность не всегда идет на пользу.

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.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВВОД РЕЗЕРВА

Старт двигателя электрогенератора без участия оператора является более совершенной системой. Функция АВР, благодаря встроенному исполнительному блоку и выносному микропроцессору, отвечает за своевременный запуск двигателя миниэлектростанции в случае исчезновения напряжения в стационарной сети энергопитания. Микроконтроллер отслеживает показания тока в сети и работу всех блоков генератора, направляет движение питания от генератора к потребителям. От скорости срабатывания системы резервного ввода зависит стоимость генераторной установки.

На данный момент есть станции со скоростью срабатывания до 5 миллисекунд. Уникальный блок успевает за доли секунды проверить наличие напряжения, запустить двигатель электростанции, причем, дизельный двигатель необходимо прогреть в прохладную погоду, направить движение тока. Сложная система берет полностью всю нагрузку на себя. Электронный блок продолжает отслеживать параметры внешнего напряжения. Как только в центральной сети появится питание, станция отключается от сети и переходит в дежурный режим.

  • в стандартный набор функций входит постоянное наблюдение за параметрами сети, переключение, при необходимости нагрузки с внутренней сети на внешнюю и наоборот, подзарядка аккумулятора для автоматического включения двигателя. Усовершенствованные модели могут обладать еще целым рядом дополнительных опций, которые осуществляют контроль моточасов, отключение потребителей, которые вызывают перегрузку, могут управляться через сети интернет ресурсом и через мобильный телефон и многое другое;
  • достижение максимального числа оборотов двигателя через несколько секунд;
  • настройка собственных параметров по желанию потребителя.
  • большая стоимость;
  • необходимость в постоянном техническом обслуживании и большим затратам на топливо и масло;
  • поддержка необходимых условий окружающего воздуха: температуры и влажности.

https://youtube.com/watch?v=6aNdHI_PBeo

Что выбрать из такого большого разнообразия предложений предстоит разобраться самому владельцу. Учитывая возможности и физические данные домочадцев, если в нужный момент хозяина не будет дома.

Полный видео-обзор «Как выбрать генератор» можно посмотреть тут .

Источник

Диагностика стартеров-генераторов

Диагностика СГ несколько отличается от диагностических процедур, связанных с обычными генераторами. Дело в том, что визуальный осмотр в данном случае затруднён (конструкция скрыта под под кузовом, внутри двигательно-передаточного комплекса ДВС).

По той же причине невозможен мелкий ремонт. В любом случае необходима смотровая яма. Затем — демонтаж защитных кожухов, а иногда и всего двигателя. Все данные о работоспособности интегрированного СГ со специальных датчиков направляются в СБУ транспортного средства и могут быть изучены только с помощью компьютера.

Типичные неисправности:

  • повреждения в статорной обмотке,
  • непригодность токосъёмных щёток,
  • износ или повреждение роторного коллектора,
  • отказ диодного моста.

Диагностика неисправностей генератора производится на выключенном двигателе. Она возможна только при соответствующем программном обеспечении. Особая роль принадлежит квалификации диагноста. Он должен разбираться не только в принципах компьютерной диагностики, но и в специфике конструкции, а также работы самого стартер-генератора.

ДИСТАНЦИОННЫЙ ТИП

Тот же запуск от электрического стартера, только более модернизированный. Запуск происходит с помощью небольшого брелка с антенной, которая позволяет управлять установкой на расстоянии. Принцип, как у автомобильной сигнализации — двигатель заводится после нажатия на кнопку, расположенную на брелке. Аналогично происходит и отключение работы.

  • управление электростанцией выполняется очень легко и просто, брелок срабатывает на расстоянии нескольких десятков метров;
  • есть возможность настройки работы генеартора по расписанию или же в зависимости от изменения температуры окружающей среды.

Недостатки дистанционного управления:

  • небольшая ограниченность приема — на очень большом расстоянии пульт запуска не сработает;
  • постоянная поддержка полного заряда аккумуляторных батарей.

Неисправности стартера

Сколько примерно срок службы стартера? Среднее значение — 5 лет или 120 тыс. км пробега. От условий эксплуатации напрямую зависит, сколько служит стартер. К примеру, если передвигаться в городских условиях на короткие расстояния, и постоянно заводить двигатель, то стартер быстро выйдет из строя.

Расскажу про признаки, которые точно указывают на неисправность устройства. Это такие симптомы, как:

  • Слышится специфичный треск.
  • Есть задержка пуска мотора после того, как водитель поворачивает ключ зажигания.
  • Слышен запуск электродвигателя стартера, но без звука работы мотора.
  • Нет никаких действий после поворота ключа зажигания.
  • Стартер работает после пуска двигателя.

Какие возможные неисправности могут возникать у стартера?

  1. Плохой контакт. Это частая поломка, а её заметить может водитель при запуске двигателя. В этом случае следует проверить крепление устройства и контакты.
  2. Магниты могут упасть. Это касается современных устройств. Здесь ремонт лучше доверить опытным автомастерам.
  3. Износ опорных втулок. При этом якорь будет как бы «болтаться» и не будет полного контакта щёток с коллектором. При этом будет искрения, щётки будут подгорать и изнашиваться. В этом случае нужно заменить щётки и опорные втулки, осуществить проточку коллектора.
  4. Износ роликов в бендиксе. При этом возникает его буксировка. Требуется полностью заменить бендикс.
  5. Неисправность втягивающего реле. Чаще всего происходит подгорание пятаков. Медь в них плавится, и пятаки припаиваются к контактам. В этом случае даже после запуска мотора стартер продолжит работать. Всё это сильно садит аккумулятор. Поэтому здесь следует как можно скорее отцепить провод с АКБ, снять устройство и заменить втягивающее реле.

Если медленно вращается коленвал, то причины этого:

  • Высокая вязкость моторного масла.
  • Низкий заряд АКБ.
  • Окислились контакты проводов.

Если стартер работает слишком долго, то это происходит из-за заедания замка зажигания или проблем в контактах.

Если при повороте ключа стартер не запускается, то причины этого могут быть следующие:

  • Разряжен или сломан АКБ.
  • Нет контакта провода массы с АКБ или между обмоткой и коллектором.
  • Изношен якорь.
  • Щётки не прилегают к коллектору.
  • Неисправно втягивающее реле.
  • Отключён разъём управления устройства.
  • В АКПП селектор не находится в позиции N или P.
  • Неисправен переключатель блока КПП.

Если стартер очень медленно вращается, на это указывают следующие неисправности:

  • Не работает или разряжен аккумулятор.
  • Изношены втулки.
  • Неисправен провод между АКБ и стартером.
  • Поломка во втягивающем реле.
  • Неисправна обмотка статора или якоря. Следует произвести замену механизмов.
  • Плохой контакт якоря или обмотки статора с массой.
  • Щётки плохо контактируют с коллектором из-за их износа или неправильного положения.
  • Подгорание коллектора.

Стартер работает, а двигатель — нет:

  • Изношена обгонная муфта.
  • Сломаны детали в редукторе.

Стартер вращается вместе с маховиком:

  • Сломано втягивающее реле.
  • Поломка в контактной группе замка зажигания.

Отсутствует щелчок втягивающего реле:

  • Низкий заряд аккумулятора.
  • Сгорели контакты или обмотка втягивающего реле.
  • Окислился контакт на положительной клемме аккумулятора или стартера.
  • Неисправность в составляющей замка зажигания.
  • Замыкание на массе в обмотки втягивающего реле. Здесь лучше произвести замену все детали.
  • Заедание якорного механизма реле.

Если коленвал не вращает якорь стартера, то вероятные причины поломки:

  • Буксировка муфты свободного хода.
  • Заедание при передвижении деталей по винтовой нарезке вала.
  • Поломка рычага выключения муфты.
  • Неисправность пружины или поводкового кольца муфты.

При появлении громких шумов при запуске двигателя следует проверить крепление в деталях стартера.

При появлении скрежета шестерни в стартере следует проверить контакты включателя, регулировку хода шестерёнки, пружину приводного устройства, а также зубцы венца маховика. Если повреждён зубчатый венец (его часто делают из пластмассы), то его лучше заменить на металлический. Также есть вероятность заедания втягивающего реле.

Видео: Проверка автомобильного стартера, все способы и поломки

Это видео подходит для новичков, механик со стажем очень интересно рассказывает.

Доработка схемы зажигания

С проблемой запуска двигателя в дни с большими морозами я столкнулся давно, когда ездил на автомобиле «Ока». Так как двигатель у «Оки» двух цилиндровый, то запустить его, из-за наличия мертвой точки, гораздо сложнее, чем четырехцилиндровый. Менял датчик холла, коммутатор, катушку зажигания, высоковольтные провода, свечи, но достичь уверенного запуска двигателя в морозы так и не получилось.

Проанализировав электрическую схему зажигания, пришел к выводу, что если подключить электролитический конденсатор к выводу катушки зажигания, на который подается +12 В, то все плохие контакты, через которые подается питающее на катушку напряжение наоборот, буду играть положительную роль, так как будут уменьшать разряд конденсатора. Сначала я установил только конденсатор С1, не хотелось резать провода для впайки диода VD. Пуск двигателя значительно улучшился. После установки диода, который не позволяет разряжаться конденсатору в электропроводку автомобиля при пуске двигателя, «Ока» стала с первого раза, на удивление многим, заводится даже при 25 градусном морозе.

Работает схема следующим образом. Когда вставляется ключ зажигания и поворачивается до первого фиксированного положения, конденсатор С1 через диод VD быстро зарядится от аккумуляторной батареи с учетом падения напряжения на диоде около 1,2 В, до напряжения 11,5 В. При пуске двигателя, на катушку зажигания будет подано не напряжение с аккумулятора величиной 9,5 В, а напряжение с заряженного конденсатора 11,5 В. Таким образом высокое напряжение упадет не на 35%, а всего на 20% и высокое напряжение составит не менее 23 кВ, что вполне достаточно для уверенного возникновения в свечах искры.

Эффективность работы схемы можно еще улучшить, если поставить дополнительно автомобильное реле, подключить его обмотку параллельно реле пуска стартера, а пару нормально замкнутых контактов параллельно диоду. Тогда, когда стартер будет выключен, напряжение с аккумулятора на катушку зажигания будет подаваться, минуя диод. Если в реле стартера есть свободная пара нормально замкнутых контактов, то можно использовать их и не устанавливать дополнительное реле. Замыкание с помощью реле выводов диода еще повысит высокое напряжение на выходе катушки зажигания на несколько киловольт.

Конструкция и детали

Диод VD1 подойдет любого типа, рассчитанный на ток не менее 8 А и обратное напряжение не менее 25 В. Еще лучше применить диод Шоттки, например 90SQ045 (45 В, 9 А). Тогда необходимость в установке дополнительного реле отпадает, так как падение на диоде Шоттки составит всего 0,2 В, что и без установки дополнительного реле увеличит высокое напряжение на несколько киловольт. Такие диоды используют в низковольтном выпрямителе блоков питания компьютеров.

Электролитический конденсатор подойдет любого типа, рассчитанный на напряжение не менее 25 В и емкостью не менее 20000 мкф. Конденсатор должен быть рассчитан на работу в широком диапазоне температур, минус 30-65 градусов Цельсия. Лучше всего подходит конструкция конденсатора с выводами, рассчитанными на винтовое подключение. Я устанавливал конденсатор как на фото.

Если нет подходящего по емкости конденсатора, то можно подключить параллельно, соблюдая полярность, несколько конденсаторов меньшей емкости. При параллельном соединении плюсовые выводы конденсаторов соединяются с плюсовыми, а минусовые с минусовыми. Общая емкость тогда составит сумму всех соединенных параллельно конденсаторов.

Например, есть 4 конденсатора емкостью 4700 мкФ, соединив их параллельно, получим конденсатор емкостью 18800 мкФ.

Что касается реле, то можно применить любое автомобильное реле, имеющее нормально замкнутые контакты.

Конденсатор желательно установить в непосредственной близости с катушкой зажигания, но, для предотвращения его перегрева, на максимально возможном удалении от двигателя. Место установки должно не допускать попадания влаги на выводы конденсатора во время движения автомобиля. Предложить готовое решение по размещению диода и конденсатора сложно, так как каждая марка автомобиля имеет оригинальную конструкцию, и место установки деталей приходится выбирать индивидуально.

Вместо конденсатора можно применить кислотный аккумулятор небольшой емкости, например от UPS компьютера. Это еще более лучший вариант, чем установка конденсатора. Дополнительный аккумулятор будет при работе двигателя постоянно подзаряжаться и благодаря тому, что система зажигания будет питаться от двух аккумуляторов, дополнительный аккумулятор всегда будет полностью заряжен. При пуске двигателя на систему зажигания будет всегда подаваться напряжение питания более 12 В.

Преимущества стартер-генераторов

Стартер-генераторы, которые сегодня обычно строятся как синхронные машины с , имеют гораздо более высокий КПД, чем генераторы переменного тока, и высокую удельную мощность.

Процесс запуска

При запуске стартер-генераторы имеют много преимуществ перед обычными системами со стартерами. Обычный стартер после зацепления разгоняет коленчатый вал до определенной скорости (около 250 об / мин). Затем он впрыскивается впервые, и двигатель внутреннего сгорания независимо разгоняется до скорости более 1000 об / мин. С одной стороны, этот процесс занимает относительно много времени и сопровождается множеством мешающих вибраций и шумов. Стартер-генератор на 48 В благодаря более высокой выходной мощности и постоянному соединению с коленчатым валом может разгонять коленчатый вал непосредственно до 500 или 1000 об / мин (ISG), только после этого осуществляется впрыск топлива (высокоскоростной запуск). Таким образом, запуск стартер-генератора практически незаметен для водителя, что улучшает принятие систем старт-стоп .

Старт также занимает значительно меньше времени. В то время как обычный стартер занимает около 0,8 с, стартер-генераторы на 48 В, которые в настоящее время подключены к сети, могут сделать это примерно за 0,5 с. Из-за процесса зацепления стартер может запускать двигатель только при остановленном коленчатом валу. Поэтому запуск двигателя во время движения является проблематичным и особенно медленным в ситуациях, когда вы меняете мнение . По этой причине старт / стоп активируется только на очень низких скоростях. Это отличается от стартер-генераторов, они постоянно подключены к коленчатому валу и, следовательно, также могут запускать двигатель, который набирает обороты. Поэтому серийные автомобили со стартер-генераторами активируют функцию старт / стоп на скорости 20 км / ч, что положительно сказывается на расходе топлива. Двигатель также можно выключить в определенных дорожных ситуациях, если это не требуется для движения ( плавание ).

Дополнительные преимущества

Помимо запуска двигателя стартер-генераторы также предлагают следующие возможности:

  • Функция наддува ; улучшенный запуск и ускорение благодаря дополнительному крутящему моменту.
  • Выздоровление ; По сравнению с обычными генераторами, повышенная рекуперация энергии и повышенная эффективность.
  • Гашение вибрации в трансмиссии.
  • Пуск / остановка ускорителя ; Двигатель внутреннего сгорания можно запустить при ускорении и выключить при снятии акселератора.
  • Оптимизация точки загрузки ; Двигатель внутреннего сгорания работает близко к точке наилучшего КПД, когда стартер-генератор вырабатывает энергию в качестве дополнительной нагрузки двигателя и подает ее в аккумуляторную батарею или принимает ее в качестве опоры двигателя.
  • Оптимизация выхлопных газов ; Холодной продувки системы доочистки выхлопных газов относительно холодными выхлопными газами холостого хода можно избежать, часто выключая двигатель внутреннего сгорания.

Стартер-генераторы, особенно 48-вольтовые системы, могут с минимальными затратами сократить разрыв между простыми системами старт-стоп и полными гибридами.

Что в итоге

Как видно, любые проблемы с запуском двигателя являются поводом для проведения диагностики. При этом если виновником является стартер, тогда проблема часто имеет свойство прогрессировать.

На практике, на неполадки указывает то, что стартер тяжело крутит или щелкает, но не крутит двигатель, слышны удары, появился скрежет при попытке запуска двигателя,  стартер не выключается после пуска мотора и т.п.

Такие симптомы указывают на  то, что в дальнейшем высока вероятность необходимости ремонта/замены не только самого стартера, но и маховика (причем сам маховик является дорогостоящей деталью). По этой причине диагностику стартера оптимально выполнять сразу после появления первых признаков неисправностей.

  • Почему стартер щелкает, но не крутит

    Стартер щелкает и/или жужжит, но мотор не крутится. Главные причины поломок стартера, диагностика и устранение неисправностей своими руками. Читать далее

  • Стартер не реагирует на поворот ключа зажигания

    Почему стартер может не работать после поврота ключа в замке зажигания. Основные причины неисправностей стартера: бендикс, тяговое реле, щетки, обмотка. Читать далее

  • Быстрая диагностика стартера

    Падает напряжение во время запуска двигателя автомобиля: основные причины. Диагностика возможных неисправностей, проверка генератора, стартера, АКБ и т.д. Читать далее

  • Стартер крутит, а двигатель не заводится

    Почему стартер нормально крутит, но двигатель не схватывает, не заводится. Основные причины неисправности, проверка систем топливоподачи, зажигания. Советы. Читать далее

  • Двигатель не заводится: не «схватывает» при нормально…

    Что делать, если стартер крутит, при этом двигатель не схавтывает. Проверка системы питания, зажигания, электронного управления ДВС и т.д. Рекомендации. Читать далее

  • Система электрического пуска двигателя внутреннего…

    Система запуска двигателя внутреннего сгорания: электрический и воздушный пуск ДВС. Принцип работы, особенности эксплуатации, рекомендации. Читать далее

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Ремонт авто
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock
detector