Устройство и принцип работы стартера в автомобиле

Типы втягивающих реле и их производители

Вкратце коснемся втягивающих реле, использующихся на автомобилях ВАЗ. Они делятся на четыре типа:

для не редукторных стартеров моделей ВАЗ 2101-2107 (“Классика”);
для не редукторных стартеров моделей ВАЗ 2108-21099;
для редукторных стартеров ВАЗ всех моделей;
для редукторов стартеров AZD (используются в моделях ВАЗ 2108-21099, 2113-2115).

Кроме этого, как упоминалось выше, они делятся на разборные и неразборные. Разборными являются более старые модели. Новые и старые являются взаимозаменяемыми.

Для автомобилей ВАЗ втягивающие реле выпускают следующие предприятия:

Завод имени А.О.Тарасова (ЗиТ), Самара, РФ. Реле и стартеры выпускаются под торговыми марками “КАТЭК” и “КЗАТЭ”.
БАТЭ. Борисовский завод автотракторного электрооборудования (Борисов, Беларусь).
Компания “Кедр” (Челябинск, РФ);
Dynamo AD, Болгария;
“ИскРа” (Iskra). Белорусско-словенское предприятие, чьи производственные мощности расположены в городе Гродно (Беларусь).

При выборе того или иного производителя необходимо учитывать, что самыми качественными и распространенными марками являются именно “КАТЭК” и “КЗАТЭ”. Также помните, что, если на вашей машине установлен стартер AZD, то к ним подходят “родные” реле, выпущенные на том же предприятии. То есть, с продукцией других заводов они не совместимы.

Итоги

Втягивающее реле стартера — несложное устройство. Однако его поломка является критичной, так как не позволит запустить двигатель. Проверку и ремонт реле может выполнить даже неопытный автовладелец, обладающий элементарными навыками слесарных работ. Главное, чтобы под рукой были соответствующие инструменты. В случае, если реле неразборное, все же советуем вам выполнить его замену, так как, по статистике, после выполнения ремонта срок его эксплуатации будет небольшим. Поэтому, если в вашей машине не работает втягивающее реле — купите аналогичное устройство и произведите его замену.

Что же делать когда проскакивает бендикс стартера?

В случае, когда Вы замечаете «холостой» ход стартера необходимо срочно решать данную проблему, иначе она может создать более серьёзные, которые будут нуждаться в более крупных капиталовложениях для их разрешения.

Хотя в настоящее время существуют различные технологии и технические изыски в области ремонта различных автомобильных деталей, но неполадки этих запчастей не исправляются.

Если всё же кто-то решит починить бендикс, производятся следующие действия:

у детали снимают все входящие в неё элементы (кольца, пружину, пыльник и др.);
всё тщательно промывается водой с добавлением бензина и осматривается на предмет износа либо повреждения;
производится замена испорченных элементов;
все составляющие бендикса в обратном порядке снова собираются;
далее вся конструкция зажимается в тисках и завальцовывается (возможно воздействие сварочным аппаратом);
готовая деталь насаживается очень плотно на вал.

В случае если всё же удалось произвести замену возвратной либо натяжной пружин детали, что привело к устранению неисправностей нужно учесть, что она будет служить очень короткий отрезок времени. В скором времени в обязательном порядке начнут сыпаться или шарики, которые обеспечивают качение колец детали, или будет буксовать сцепление между валом, которое потеряло механизм зацепления.

Производители и разработчики рекомендуют при поломке заменить сам бендикс, а в исключительных случаях произвести полный демонтаж и установку нового стартера. Работы по ремонту могут проводиться самостоятельно. Но необходимо учитывать то, что обгонные муфты по своим техническим показателям различны и бендиксы могут подойти к стартерам, имеющим такой же номер, как и у муфты. Желательно провести также полнейшую диагностику и всего стартера, обязательно смазать все детали в нём.

Источник

Электродвигатели с последовательным возбуждением

К валу двигателя подключена нагрузка (то, что он должен крутить) Если проверить как будет меняться момент двигателя по мере разгона нагрузки, то оказывается, что сначала, он самый большой, постепенно снижается.

Механическая характеристика электродвигателя с последовательным возбуждением.

Из характеристики видно, что пока двигатель не тронулся с места (обороты раны нулю) крутящий момент максимальный.

Это самое подходящее свойство для пуска тяжелых нагрузок. Момент должен быть максимальным именно тогда, когда нагрузка еще не сдвинулась с места. Дальше, по мере разгона, момент сопротивления снижается, поэтому момент электродвигателя способен поддерживать вращение нагрузки. Такие свойства подходят для многих случаев, когда надо сдвинуть с места, например, электропоезд, подъемный механизм и т. д.

Начало вращения двигателя внутреннего сгорания тоже тяжелый процесс. Детали двигателя имеют внушительную массу, а кроме того, двигатель сразу же начинает сжимать воздух в части цилиндров, поэтому провернуть его очень непросто. Таким образом, для стартера нужно использовать двигатель с последовательным возбуждением. У него самый большой крутящий момент, пока он еще не тронулся с места.

Схема электродвигателя стартера с последовательным возбуждением

Обмотки возбуждения расположены вокруг якоря с минимальным зазором, чтобы создать сильное магнитное поле. Ток возбуждения и ток якоря это один и тот же ток, он сначала проходит через одну обмотку возбуждения, потом через вторую, потом через плюсовые щетки, связанные перемычкой, проходит чрез якорь на минусовые щетки.

Другой вариант, тоже последовательное возбуждение, только ток возбуждения разветвляется на две ветви.

Еще одна схема на которой показана полярность намагничивания

Двигатель с последовательным возбуждением имеет опасный недостаток

Если его раскрутить и отпустить (снять нагрузку) он начнет легко раскручиваться дальше, обороты вырастут настолько, что проводники центробежной силой выдернет из ротора, это печальный конец, стартер заклинит и его надо будет сдать в металлолом.

Коротко можно записать так: электродвигатель с последовательным возбуждением склонен к разносу.

Неисправности стартера

Прежде всего, важно помнить, что при многочисленных попытках и долгом запуске мотора страдает сам стартер и аккумуляторная батарея. Более того, длительное вращение стартера может вывести устройство из строя

Итак, если двигатель не заводится, в первую очередь необходимо проверить заряд аккумулятора, так как после многократного запуска стартера аккумулятор может попросту разрядиться. В этом случае АКБ нужно будет зарядить.

Также не следует исключать выход из строя самого стартера. Стартер может перегреться при довольно долгой прокрутке, следствием чего является поломка якоря или ротора. При неоднократных попытках запуска двигателя автомобиля существует риск повреждения шлицов на муфте, защищающей стартер от ударов зубьев раскрутившегося маховика.

Так или иначе, выход из строя стартера потребует его ремонта или замены. Среди основных неисправностей электростартера следует выделить следующие:

В последнем случае необходимо проверить контакты на схеме втягивающего реле, контактную группу замка зажигания и проверить бендикс стартера. Если проблемы будут выявлены, необходимо устранить их.

Также можно проверить дополнительное реле (устанавливается отдельно), служащее для защиты стартера от случайного сгорания контактов в замке зажигания, происходящее при износе или длительном запуске.

Причины

Почему при запуске двигателя слышен треск и скрежет? Этот вопрос часто задают начинающие и не очень автомобилисты. Многих пугает непонятный звук раздающийся при запуске мотора. Хотя во многих случаях это не сложная проблема. Но ее все-таки нужно устранять, а для этого неплохо знать, где искать проблему. Мест выдающих треск и скрежет при запуске несколько:

Стартер;
Маховик;
Болт крепления ролика (ГРМ).

Зная основные места поломок, вы достаточно быстро сориентируетесь, где основная проблема. Для более точной диагностики откройте капот и попросите кого-нибудь завести мотор. При проблемах со стартером и маховиком треск раздастся с задней части двигателя, при открученном болте спереди.

Неисправности стартера

Под воздействием больших токов происходит подгорание медных контактов, при котором стартер начинает слабо крутить. Проблема решается зачисткой контактов или их заменой на новые.
Самая распространенная неисправность это износ втулок (стартер «башмачит»). Как мы знаем, вал ротора расположен в двух втулка. Если эти втулки изнашиваются, вал, перекашиваясь, начинает цепляться своим ротором за статор. При этом происходит не только механическое трение, но и короткое замыкание.
В этом случае стартер крутит очень медленно, это можно определить на слух. При такой работе быстро раскрутить двигатель ему не удается, к тому же идет большая нагрузка на АКБ. Стартер необходимо снять для замены неисправных втулок.

Как проверить втягивающее реле

Методов проверки втягивающего реле существует несколько. Разберем их по порядку:

Срабатывание реле можно определить достаточно просто — в момент запуска раздается щелчок, производимый двигающимся сердечником. Этот факт говорит об исправности устройства. Если же щелчка нет — значит, втягивающее реле стартера не срабатывает. Если втягивающее щелкает, но не крутит стартер, то вероятная причина этого заключается в подгорании контактов реле.
Если втягивающее реле срабатывает, но при этом слышно своеобразное дребезжание, то это говорит о неисправностях в одной или обеих обмотках реле. В данном случае проверку втягивающего реле стартера можно провести с помощью омметра путем измерения сопротивления его обмоток. Необходимо вытащить сердечник и возвратную пружину из корпуса, после чего попарно проверить сопротивление между обмотками и “массой”. Это значение должно находиться в пределах 1. 3 Ом. После этого вставить сердечник без пружины, замкнуть силовые контакты и измерить сопротивления между ними. Это значение должно быть 3. 5 Ом (значение зависит от конкретного реле). Если измеренное значение ниже, чем указанные числа, то можно говорить о коротком замыкании в цепи и выходе обмоток из строя.

Перекос шестерни

Если стартер крутит, но не зацепляет маховик, возможно, что шестерня бендикса занимает неправильную позицию. Причина — деформация подпирающей пружины. Как правило, такая неисправность приводит к тому, что муфта только краем соприкасается с венцом маховика. Качественного зацепления не происходит, что сопровождается неприятными звуками — лязгом и скрежетом.

Длительное удержание ключа в активном положении ни к чему хорошему не приведёт. Поэтому вращение пускателя нужно останавливать, иначе есть риск поломки различных частей стартера, вплоть до срезки зубьев шестерни.

Ещё одним фактором перекоса шестерни является банальное срабатывание металла или усталость. Деталь постепенно стачивается, реже точно входит в зацепление с венцом, что приводит к увеличению нагрузки. От этого износ возрастает ещё больше. Из-за ударов о поверхность маховика, обгонная муфта теряет изначальное положение.

Перекос шестерни бендикса

Стартер, его назначение

Стартер – это устройство относительно маленьких размеров, которое, в силу своей конструкции, преобразовывает электрический поток энергии в механический. Из самого названия следует, что служит деталь для запуска двигателя.

Визуально, стартер – это небольшой мотор постоянного тока, который имеет механический привод. Он запускает первичное движение коленвала с частотой, необходимой для запуска ДВС и является обязательно составляющей электрического оборудования транспортного средства.

Если разбирать структуру стартера более детально, то можно понять, что он выглядит как четырехполюсный двигатель. Питает такой мотор аккумулятор автомобиля – сразу после поворота ключа зажигания, на клемму реле поступает ток. Мощность у элемента бывает разная, но производители предусматривают для большинства бензиновых ДВС стартеры на 3кВт. Напряжение от АКБ автомобиля значительно усиливает работу электромотора.

Поскольку, в идеале, стартер – единственный способ завести двигатель, автомобильные производители изобретают массу дополнительных функций и блокирующие механизмы для повышения безопасности при запуске двигателя и снижения риска угона.

К примеру, некоторые модели автомобиля предусматривают запуск двигателя только при выжатом сцеплении. При АКПП включение стартера происходит, только если селектор находится в положении «parking».

Примечания[ | код]

Например, стартер СТ368 автомобиля ЗАЗ-968 имеет мощность 1,1 л. с., сила тока холостого хода 65 А, сила тока при полном торможении 330 А; стартер СТ142 автомобилей «КАМАЗ» имеет мощность 10,5 л. с., сила тока холостого хода 130 А, сила тока при полном торможении 800 А. Данные из «Краткого автомобильного справочника» Государственного научно-исследовательского института автомобильного транспорта, Москва, 1983 год.
Фотографии установленного на двигатель стартера с педальным включением см. в статье ГАЗ-11 (двигатель).
24-вольтовые аккумуляторные батареи серийно не выпускаются, вес ёмких 12-вольтовых батарей приближается к пределу физических возможностей человека, например, батарея 6СТ-190 автомобилей «КАМАЗ» без электролита весит 58 кг, а электролита нужно 12 литров.

Принцип работы

Автомобильный стартер относится к ряду электромеханических приспособлений ТС. В основе лежит преобразование природы одной энергии в другую, и чтобы в итоге завести двигатель, происходят следующие процессы:

Ток попадает на обмотку тягового реле после прохождения по реле стартера, исключительно после замыкания контакта замка зажигания.
Якорь взаимодействует с бендиксом. Через втягивающее реле внутри мотора бендикс заставляет венец маховика и шестерню сцепиться.
При достижении верхней точки, контакты взаимодействуют для передачи напряжения к обмотке стартера.
Движение вала провоцирует запуск ДВС. В момент, когда скорости маховика и вала отличаются в положительную сторону, зацепление прекращается и бендикс возвращается в стартовую позицию за счет пружины.
Подача энергии прекращается при повороте ключа.

Зубья маховика

Маховик со временем изнашивается. Быстрее всего портится венец, который цепляется со стартером. От неправильного обращения с ключом зажигания его зубья стачиваются. Также это происходит по причине постоянных нагрузок.

В таком состоянии шестерня или обгонная муфта стартера вращается вхолостую, не цепляя за маховик.

Зубья маховика можно протестировать и без демонтажа стартера. Вот что надо сделать:

Если машина заведётся, венец придётся менять. Таким образом, подтверждается износ какого-либо зуба. Возможно и такое, что зубчатка сточилась по всему кругу, но это случается редко.

Износ зубьев венца маховика

Внутреннее устройство

ДВС генерирует энергию для работы при помощи оборотов коленвала. Другие электрические системы транспортного средства работают от этой же энергии. Чтобы запустить ТС с неподвижной точки необходимо правильное взаимодействие электродвигателя и внешнего источника – аккумулятора.

Общий тандем обеспечивается благодаря некоторым составляющим:

Якорь. Имеет запрессованный сердечник и несколько коллекторных пластин. Основа изготовляется из легированной стали.
Щетки и держатели. По ходу главного цикла, щетки способствую повышению мощности. В первую очередь, служат для подачи рабочего напряжения на набор пластин якоря.
Реле. Главное назначение втягивающего реле – подача питания от зажигания и выталкивание обгонной муфты. Производители предусмотрели в структуре несколько силовых контактов и специфичную перемычку.
Электромотор. Включает несколько сердечников и обмотки возбуждения; имеет форму цилиндра.
Бендикс и шестерня. Главный рабочий механизм стартера, который перенаправляет момент вращения на венец маховика ДВС через шестерню при помощи роликового механизма. После запуска система разрывает связь венца маховика и приводной шестерни, сохраняя работоспособность всего устройства.

Подобным образом устроено большинство автомобильных стартеров, хотя могут быть некоторые отличия. В целом, если разобрать элемент, можно насчитать порядка 50 различных составляющих компонентов.

Чаще всего отличия между разными устройствами заключаются в механизме рассоединения шестерен.

В автомобилях с АКПП стартер может иметь несколько дополнительных обмоток, чтобы предотвратить запуск мотора при ходовой позиции селектора.

Проверка стартера

Прежде всего, без наличия определенных умений и навыков, лучше обратиться на СТО, где опытные специалисты точно определят, что стало причиной выхода стартера из строя.

Начальная проверка стартера производится путем измерения напряжения в проводе, идущему на контакт управления втягивающего реле при повороте ключа зажигания автомобиля. В рабочем состоянии напряжение должно быть 12 — 24 Вольта (зависит от типа транспортного средства, когда тестируется стартер легкового или грузового автомобиля). Нейтральное положение ключа зажигания в замке означает, что напряжение на проводе управления втягивающего реле должно пропадать.

Похожим образом определяют работоспособность при помощи контрольной лампы. При повороте ключа зажигания лампа должна загореться, соответственно, при повороте ключа в исходное положение лампа гаснет. Если контакты на схеме втягивающего реле в порядке, значит, проблему нужно искать в бендиксе обгонной муфты, о которой говорилось ранее. Если обгонная муфта продолжает крутиться после запуска двигателя, значит, ее заклинило на валу стартера.

Такое происходит при износе шестеренок бендикса или износе зубьев маховика. Решить эту проблему можно только заменой бендикса или маховика в сборе. В случае, если с втягивающем реле, с шестерней и обгонной муфтой (бендиксом), а также с маховиком и замком сжигания все в порядке, но проблема остается, тогда стартер нужно снимать для ремонта или замены.

Виды стартеров

Среди всего спектра автомобильных деталей выделяют только два типа стартеров двигателя:

Без редуктора. Не имея редуктора, такие детали обладают возможностью прямого воздействия на шестерню. Кроме того, после момента получения тока на контроллер, стартер обеспечивает более быстрое зажигание, за счет мгновенной цепкости шестерни и маховика. Такие устройства имеют большое преимущество в виде простой конструкции, легкой возможности ремонта и очень низкой вероятности поломки из-за влияния электричества. Однако среди недостатков автомобилисты выделяют иногда перебойную работу в условиях низкой температуры.
С редуктором. Казалось бы, после большого списка преимуществ безредукторного стартера, выбор можно остановить, но нет. Большинство специалистов настаивают на эксплуатации стартера с редуктором. За счет последнего эффективная работа возможна, даже если заряд АКБ на исходе. Сниженная потребность тока усиливается наличием постоянных магнитов. Подобный тандем снижает вероятность проблем с обмоткой практически к нулю. С другой стороны, продолжительная эксплуатация такого устройства чревата поломками основной шестерни. Хотя чаще к этому приводит производственный брак.

Втулки

Якорь вращается на двух втулках. Они выполняют роль подшипника скольжения. Если втулки сильно изношены, то из-за люфта может меняться положение ротора. Он залипает. Отсюда и работа вхолостую.

При работе стартера на изношенных втулках увеличивается ток, нужный для нормальной работы стартера. Это ведет к резкому понижению напряжения в бортовой сети автомобиля. Если оно упадет ниже 9 вольт, то ЭБУ отключится, система не сможет подать искру. Стартер крутит коленчатый вал, но в результате мотор не может запуститься. Ситуация с отсутствующей искрой по причине отключения ЭБУ особенно актуальна для современных автомобилей.

Данная неисправность часто наблюдается в мороз. Но не всегда виноват стартер. Такое поведение может провоцировать вязкое масло, севшая АКБ. Стартер может быть новым, но запустить двигатель не получается. В этом случае специалисты советуют зарядить АКБ, и проблема решится сама собой.

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.

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.

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

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

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

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

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

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