Устройство и работа стартера автомобиля

Описание страницы: устройство и работа стартера автомобиля - 2020 год от профессионалов для людей.

Устройство автомобильного стартера

Для запуска двигателя автомобиля необходимо обеспечить условия для воспламенения топливовоздушной смеси. И одним из таких условий является раскручивание коленчатого вала хотя бы до минимально необходимых оборотов, чтобы в цилиндрах прошли рабочие процессы. Для проворачивания колен. вала применяется сторонний источник механической энергии. Им выступает силовой электродвигатель, получивший название «стартер».

Основные составные части

По сути, автомобильный стартер – это доработанный электрический двигатель постоянного тока с коллекторно-щеточным узлом. В конструкцию дополнительно входит механизм управления, обеспечивающий включение и выключение электромотора и исполнительный механизм, в задачу которого входит воздействие на маховик коленчатого вала.

Механизмом управления выступает втягивающее реле. Оно выполняет одновременно две задачи:

  1. Замыкает электрическую цепь и обеспечивает подачу напряжения на электродвигатель.
  2. Вводит в зацепление шестерню исполнительного механизма с зубчатым сектором маховика.

Составными частями втягивающего реле является обмотка и якорь. Последний посредством вилки связан с исполнительным механизмом.

Исполнительный механизм, используемый в конструкции автомобильного стартера, называется бендиксом. Основной его элемент — приводная шестерня, передающая вращение вала электродвигателя на маховик. Эта шестеренка в классической конструкции стартера расположена на валу ротора электромотора и имеет с ним шлицевое подвижное соединение. Оно дает возможность перемещаться шестеренке по валу и передает усилие.

В конструкцию бендикса входит обгонная муфта, предотвращающая обратную передачу усилия. Дело в том, что после запуска двигателя скорость вращения коленвала превышает обороты ротора стартера. При этом водитель не всегда успевает среагировать и отключить стартер. В результате из-за зацепления шестерен происходит обратная передача усилия – от маховика на стартер, что приводит к повреждению последнего. Чтобы этого не произошло и используется обгонная муфта, которая в случае превышения оборотов вращения ротора разрывает его связь с приводной шестеренкой бендикса.

Для запитывания стартера используется две электрические цепи. Первая из них – прямая от аккумулятора к электромотору. Стартер в процессе работы потребляет большое количество электроэнергии. Поэтому для снижения потерь напряжение на электродвигатель подается напрямую при помощи медного кабеля большого сечения.

При этом эта цепь является постоянно разомкнутой во втягивающем реле, что исключает самовольное включение эл. двигателя.

Вторая цепь используется для запитки втягивающего реле. В ней потребление энергии незначительное, поэтому используется обычная проводка. В этой цепи также имеется разрыв – в замке зажигания.

Эти электрические цепи задействуются последовательно. Сначала замыкается вторая цепь, что обеспечивает срабатывание реле, а оно затем замыкает первую цепь.

Принцип работы

При повороте ключа водитель замыкает цепь запитки втягивающего реле. Электрическая энергия поступает на обмотку реле, что приводит к образованию магнитного поля. Это поле воздействует на якорь, и он втягивается внутрь реле. Смещаясь, он тянет за собой вилку и перемещает бендикс по роторному валу, приводная шестеренка входит в зубья маховика.

Втягивающее реле также размыкает первую цепь – питания электродвигателя. С внешней стороны на нем имеется два вывода для подключения кабеля, идущего от АКБ, и шины, по которой поступает напряжение на электромотор. С внутренней стороны корпуса реле к этим выводам подсоединены контакты, прозванные пятаками. Эти два вывода, не контактирующие между собой, и являются разрывом цепи питания мотора.

При срабатывания реле якорь после втягивания замыкает пятаки, напряжение подается на двигатель, и он включается. При этом шестерня бендикса уже введена в зацепление.

После запуска силовой установки, когда обороты коленвала превышают скорость вращения ротора, срабатывает обгонная муфта, разъединяя бендикс с валом, они начинают вращаться по отдельности.

Видео: Принцип работы стартера

После отпускания ключа зажигания цепь питания втягивающего реле прерывается. Магнитное поле пропадает и пружина, установленная в реле, возвращает якорь на место, размыкая пятаки и выводя из зацепления бендикс – стартер отключается.

Типы и их особенности

Выше описана классическая конструкция стартера. Она отличается тем, что бендикс посажен напрямую на вал ротора. Такой тип сейчас считается устаревшим. Такая конструкция требует использования электродвигателя со сниженной скоростью вращения и повышенным тяговым усилием. Из-за этого стартер был массивным и значительным по размерам.

Более современной считается конструкция стартера, которая включает в себя редуктор.

Редуктор в конструкции обеспечивает изменение передаточного соотношения. То есть, этот элемент преобразовывает скорость вращения в тяговое усилие. Поэтому нет надобности использовать мощные электродвигатели, да еще и со сниженными оборотами. Использование редуктора позволило уменьшить размеры стартера и обеспечить уменьшенное потребление электроэнергии.

В конструкции редукторных стартеров применяются разные типы редукторов, но наибольшее распространение получила планетарная передача. Она компактна по размерам и достаточно надежна.

В планетарном редукторе используется дополнительный вал, на который посажен бендикс. То есть прямой связи между ним и ротором эл. двигателя нет, но они взаимодействуют между собой через редуктор.

Классический планетарный редуктор состоит из ведущей шестерни (прозванной солнечной), зубчатого венца и водило с сателлитами. Все составные части зацеплены между собой. Отличительной особенностью этого редуктора — это использования каждой составной части в качестве и ведомого элемента.

В случае со стартером в качестве ведущей шестерни выступает солнечная, установленная на валу ротора. Зубчатый венец обездвижен и зафиксирован в корпусе. Выходное вращение с редуктора снимается с водило, к которому прикреплен вал бендикса.

Несмотря на дополнительную составную часть принцип работы редукторного стартера не отличается от классического.

Выпускаются редукторные стартеры и с цилиндрической передачей. Но ввиду более сложной конструкции они встречаются реже, чем изделия с планетарной передачей.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Основные виды поломок

В целом все неисправности автомобильного стартера делятся на две категории. Первая из них – механическая. Сюда относятся:

  • подгорание пятаков;
  • износ подшипников;
  • повреждение зубьев ведущей шестеренки;
  • подклинивание якоря втягивающего реле;
  • разрушение обгонной муфты;
  • заклинивание бендикса на валу.

Эти неисправности устраняются обслуживанием и заменой подтвержденных элементов. К примеру, подгоревшие пятаки можно почистить, а подшипники – заменить.

Вторая категория поломок стартера – электрическая. Эти неисправности считаются серьезнее, поскольку некоторые из них трудно устраняются. К ним относятся:

  • износ щеток и контактных пластин коллектора;
  • обрыв обмоток статора и втягивающего реле;
  • замыкание обмоток.

Если щетки заменить несложно, то ремонт коллектора затруднителен, поскольку нужно перепаивать все его пластины. Что касается обрыва и замыкания, то устранить такие поломки может только опытный автоэлектрик. При этом нередко отремонтированный двигатель снова ломается, поэтому иногда лучше заменить узел, чем ремонтировать. Реле же при электрических поломках не ремонтируется, а заменяется.

Читайте так же:  Образ соглашения на выплату алиментов родителям

Что касается редукторных стартеров, то редуктор также может выйти из строя. Его «слабым местом» является зубчатый венец, которые производители часто делают из пластика (для снижения шумности и удешевления производства). Этот венец из-за нагрузок разрушается и редуктор перестает работать. Для восстановление работоспособности стартера заменяется венец. При этом некоторые автолюбители для исключения повторной поломки подбирают и устанавливают венец из металла.

Источник: http://avtomotoprof.ru/obsluzhivanie-i-uhod-za-avtomobilem/starter/

Устройство автомобилей

Механизм привода стартера

Общие сведения о механизмах привода стартеров

Приводом статера считается устройство или совокупность устройств, предназначенных для соединения электродвигателя стартера с коленчатым валом двигателя в момент пуска, и разъединяющих соединение после пуска. К приводу стартера относят и механическую часть, непосредственно учавствующую в передаче вращающего момента, и электрическую часть, которая относится к управляющему звену привода.

К приводу стартера относится и механический редуктор, предназначенный для изменения вращающего момента, передаваемого венцу маховика. Такие редукторы могут использоваться в конструкции стартеров с целью уменьшения общих габаритов стартера. Как известно, мощность любого двигателя (в т. ч. электрического) пропорциональна частоте вращения выходного вала и величине вращающего момента на этом валу. При этом электродвигатели с высокой частотой вращения и малым вращающим моментом имеют меньшие габариты по сравнению с электродвигателями такой же мощности, развивающими большой вращающий момент.
Поскольку для стартера величина вращающего момента стоит на первом месте, конструкторы решили вопрос с габаритами стартеров некоторых легковых автомобилей достаточно просто — электродвигатель стартера применили высокооборотистый малогабаритный, а для увеличения вращающего момента использовали зубчатую передачу (обычно планетарного типа).

Автомобильные стартера, имея одинаковые по конструкции электродвигатели, могут существенно отличаться конструкциями приводных механизмов, передающих крутящий момент от вала якоря стартера к маховику двигателя в момент пуска.

По типу и принципу работы механизма привода стартеры можно разделить на следующие группы:

  • с принудительным механическим или электромеханическим перемещением шестерни привода;
  • с принудительным электромеханическим вводом шестерни в зацепление с венцом маховика и самовыключением шестерни после пуска двигателя;
  • с инерционным перемещением шестерни;
  • с электромагнитным вводом шестерни в зацепление путем перемещения якоря;
  • с использованием механического редуктора планетарного типа для увеличения передаваемого вращающего момента.

На отечественных автомобилях применяются стартеры с принудительным вводом шестерни в зацепление. Для предотвращения «разноса» якоря после пуска двигателя на валу стартера устанавливают муфту свободного хода, которая передает усилие от якоря к шестерне и проскальзывает, когда шестерня вращается маховиком двигателя.

Надежность работы муфт свободного хода снижается с повышением мощности стартера. Поэтому в стартерах большой мощности устанавливают комбинированные приводные механизмы с принудительным вводом шестерни в зацепление и ее автоматическим инерционным выключением.

Преимуществами инерционных приводов являются относительная простота конструкции, малые размеры и невысокая стоимость. Однако выключение шестерни сопровождается значительными ударными нагрузками, что ограничивает область их применение в стартерах мощностью до 1 кВт.

Зацепление шестерни при осевом перемещении якоря за счет магнитодвижущей силы полюсов стартерного электродвигателя используется зарубежными фирмами на стартерах мощностью 3…5 кВт. Такие стартеры имеют компактную конструкцию, хорошо размещаются на двигателях, но имеют повышенный расход меди и работают ненадежно при стоянке автомобиля на уклоне.

Приводные механизмы электростартеров с принудительным перемещением шестерни имеют роликовые, фрикционные или храповые муфты свободного хода, которые передают вращающий момент от вала стартера к коленчатому валу двигателя во время пуска и, работая в режиме обгона, автоматически разъединяют стартер и двигатель после пуска.

Устройство механизма привода и электромагнитных элементов управления рассмотрим на примере стартера автомобиля ВАЗ-2109 (рис. 1).
Механизм привода стартера включает в себя пластмассовый рычаг 8 с буферной пружиной 33 и обгонную роликовую муфту 5 (муфту свободного хода) с шестерней 2.
Муфта обеспечивает передачу крутящего момента от стартера к маховику при пуске двигателя и автоматическое отсоединение шестерни стартера от венца маховика после пуска двигателя.

Шестерня стартера (часто называемая «бендиксом») должна находиться в зацеплении с зубчатым венцом маховика только во время пуска двигателя. Для этого шестерня снабжена внутренними, а вал якоря электродвигателя – внешними шлицами, которые допускают осевое перемещение шестерни по валу для сцепления и расцепления ее с зубчатым венцом маховика.
Перемещение шестерни в современных стартерах осуществляется электромагнитным реле, подвижный сердечник (якорь) которого через рычаг передает на шестерню осевое усилие. Работой электромагнитного реле управляет водитель посредством выключателя, который обычно совмещается с выключателем зажигания (замком зажигания).

После пуска двигателя частота вращения коленчатого вала достигает номинального значения. если при этом вращение будет передаваться через шестерню обратно на якорь стартера, его частота вращения повысится до 10…15 тыс. об/мин. Даже при кратковременном увеличении частоты вращения якоря до такого значения (если водитель своевременно не выключит стартер) возможен «разнос» якоря. Поэтому для предохранения якоря стартера усилие от вала якоря к шестерне привода у большинства стартеров передается через муфту свободного хода.
Муфта обеспечивает передачу вращения только в одном направлении – от вала якоря к маховику, но не наоборот. В современных стартерах наиболее широкое применение получили роликовые и храповые муфты свободного хода.

Плунжерная муфта свободного хода

Плунжерная муфта свободного хода (рис. 2, а) устроена следующим образом.
Втулка 1, имеющая на внутренней поверхности шлицы для перемещения по валу якоря и одновременно передачи крутящего момента от вала к шестерне, жестко соединена с обоймой 4. Цилиндрическая поверхность ступицы шестерни 7 и фигурные углубления обоймы 4 (см. разрез А-А) образуют четыре клинообразных паза, в которых размещены ролики 3. Ролики 3 посредством плунжеров 9 слегка прижаты пружинами 10 к суженным концам пазов. С противоположной от плунжеров стороны в пружины вставлены упоры 11. Шайбы 5 и 6 ограничивают осевое перемещение роликов 3.
При передаче вращающего момента от стартера к коленчатому валу двигателя ролики заклинивают ступицу муфты и ее обойму, заставляя вращаться, как одно целое. После пуска двигателя обойма начинает вращаться быстрее ступицы, ролики перемещаются к расширенной части пазов, преодолевая усилие пружин, и расклинивают муфту. При этом вращающий момент от двигателя к стартеру не передается, чем предотвращается «разнос» якоря.
Весь механизм защищен кожухом 2. Бронзовые втулки 8 установлены для уменьшения трения при вращении шестерни привода на валу якоря.

Читайте так же:  Меры к неплательщикам алиментов

Бесплунжерная муфта свободного хода

В конструкции муфты бесплунжерного типа (рис. 2, б) в качестве прижимного устройства использованы специальные Г-образные стальные толкатели 2, подпирающие ролики 1 посредством пружин 3. При передаче момента от обоймы к ступице шестерни ролики, сильно прижимаясь к поверхностям клиновидных пазов, заклинивают муфту.
После пуска двигателя, в тот момент, когда окружная скорость венца маховика превысит окружную скорость шестерни привода, ролики, увлекаемые ступицей шестерни, преодолевают силу сопротивления пружин и расклинивают муфту, и вращение двигателя не будет передаваться на якорь стартера.

Храповая муфта

Преимуществом храповой муфты свободного хода по сравнению с роликовыми муфтами является высокая надежность, ремонтопригодность и возможность передачи большого вращающего момента при сравнительно небольших габаритах.
Механизм привода стартера с храповой муфтой свободного хода обеспечивает более полное разъединение вала электродвигателя стартера и коленчатого вала двигателя при значительно меньших нагрузках на силовые элементы муфты. Кроме того, храповые муфты, как правило, выполняются разборными, и допускают ремонт и замену отдельных элементов конструкции. Роликовые муфты обычно выполняют неразборными, поэтому их разборка и сборка при ремонте экономически и технически нецелесообразны – проще заменить отказавшую муфту на исправную целиком.

Храповая муфта (рис. 2, в) состоит из корпуса 11, ведущего 8 и ведомого 6 храповиков, шестерни 2 привода, пружины 10, шлицевой направляющей втулки 12 и центробежного механизма с конической втулкой 7, текстолитовыми сегментами (сухариками) 9 и направляющими штифтами 4 для разъединения ведущего и ведомого храповиков.

При подключении обмотки тягового реле к источнику питания якорь реле через рычаг привода и корпус 11 муфты перемещает направляющую втулку 12 вместе с храповиками 6 и 8 по шлицам вала и вводит шестерню 2 в зацепление с венцом маховика. Перемещение шестерни привода 2 продолжается до упора в ограничительную шайбу на валу якоря.
В конце хода шестерни 2 замыкаются силовые контакты тягового реле, вал якоря электродвигателя приводится во вращение, а вращающий момент через шлицевую втулку 12 и храповики 6 и 8 передается шестерней 2 венцу маховика.
При передаче вращающего момента в винтовых шлицах втулки 12 и ведущего храповика 8 возникает осевое усилие, которое воспринимается буферным кольцом 14.

Если шестерня привода упирается в венец маховика (зубья не совпадают с впадинами), сжимается пружина 10 и ведущий храповик 8, перемещаясь по винтовым шлицам втулки 12, своими торцовыми зубьями поворачивает ведомый храповик 6 и шестерню 2 на угол, обеспечивающий ввод шестерни в зацепление и замыкание контактов тягового реле.

После пуска двигателя частота вращения шестерни и ведомого храповика становится больше частоты вращения вала якоря и направляющей втулки 12. Поэтому ведущий храповик перемещается по винтовым шлицам втулки, отходит от ведомого храповика и шестерня привода 2 вращается вхолостую – передача вращающего момента между двигателем и валом стартера прерывается. Коническая втулка 7 отодвигается вместе с ведущим храповиком и освобождает текстолитовые сегменты (сухарики) 3, соединенные с быстровращающимся ведомым храповиком 6 и направляющими штифтами 4.
Под действием центробежных сил сегменты перемещаются в радиальном направлении вдоль штифтов и блокируют муфту в расцепленном состоянии, предохраняя зубья храповиков от повреждения и изнашивания. В этом состоянии храповой механизм будет находиться до тех пор, пока осевая составляющая от центробежных сил, действующих на сухарики, превышает усилие пружины.
Шестерня привода выходит из зацепления с венцом маховика только после выключения тягового реле стартера.

Во время отдельных вспышек в цилиндрах двигателя шестерня остается в зацеплении, что позволяет стартеру вращать коленчатый вал до тех пор, пока двигатель не начнет устойчиво работать.

Еще один вариант конструкции храповой муфты, используемой в приводе стартера, представлен на рис. 3.

Источник: http://k-a-t.ru/mdk.01.01_elektro/27-pusk_3/index.shtml

Устройство и принцип работы стартера в автомобиле

Рабочее состояние стартерного устройства обеспечивает правильную активацию силового агрегата автомобиля. Чтобы устранить проблемы с запуском двигателя, нужно знать принцип работы стартера.

Автомобильный стартер и его функции

Схема и основные компоненты

Принцип работы стартера

Видео «Нюансы ремонта стартерного механизма»

Комментарии и Отзывы

Автомобильный стартер и его функции

Устройство представляет собой четырехполосный электродвигатель, выполненный в небольшом по габаритам корпусе. Стартер используется для проворачивания коленчатого вала мотора, что обеспечивает запуск силового агрегата. Для пуска большинства машинных моторов используются механизмы, позволяющие вырабатывать около 3 кВт энергии.

Пусковой ток вырабатывается механизмом и способствует вращению коленвала. Величина тока важна для механизма, поскольку она значительно определяет эффективность функционирования узла. Питание осуществляется от аккумуляторной батареи, расположенной под капотом. Когда на узел поступает напряжение, стартер автоматически увеличивает мощность, чему способствуют щетки устройства.

Устройство стартера

Ниже рассмотрим устройство и разновидности механизмов.

Схема и основные компоненты

Схема системы зажигания

Как устроен узел:

Вкратце разберем разновидности узлов.

С редуктором

Стартерам с редукторами отдают предпочтение многие автолюбители. Наличие редуктора обеспечивает меньшее потребление тока стартерным устройством при запуске мотора машины. Примечательно, что редукторные механизмы обеспечивают эффективное вращение коленчатого вала даже при севшем аккумуляторе. Конструкция таких узлов включает в себя постоянные магниты, что позволяет свести к минимуму возможные неисправности, связанные с работой обмотки. В редукторных механизмах быстрее всего изнашивается вращающая шестерня.

Пользователь evgenij ignatov рассказал о техобслуживании редукторного стартера.

Без редуктора

Безредукторные устройства характеризуются упрощенной конструкцией и напрямую влияют на вращение шестерни. По устройству они более простые, поэтому в случае поломки произвести ремонт механизма сможет даже неопытный автовладелец. В процессе поступления тока на выключательный элемент сцепление шестерни с маховиком происходит сразу же. Благодаря этому процедура зажигания осуществляется быстрее. По сравнению с редукторными данные механизмы обладают более высоким сроком службы. Это связано с тем, что неполадки в электрической составляющей минимальны.

Безредукторные автомобильные стартеры могут работать со сбоями при низких отрицательных температурах.

Принцип работы стартера

Видео (кликните для воспроизведения).

Работу механизма можно разделить на несколько этапов. Сначала приводная шестеренка соединяется с венцом маховика мотора, затем производится запуск механизма, после чего описанные выше элементы разъединяются.

Как работает стартер автомобиля:

  1. Водитель вставляет ключ в замок и проворачивает его. Это приводит к замыканию контактных элементов. Ток подается на обмотку и проходит через реле.
  2. В работу вступает якорный элемент. Устройство передвигается внутрь корпуса, а затем выдвигает бендикс. Это приводит к зацеплению шестерни с венцом.
  3. Когда якорный элемент попадает в нужную точку, контактные компоненты замыкаются. Ток начинает подаваться на удерживающую обмотку, а оттуда — на электрический мотор механизма.
  4. Из-за вращения вала устройства происходит пуск мотора авто. Муфта покидает зацепление и возвращается в первоначальное положение после того, как скорость вращения маховика превысит скорость прокручивания коленчатого вала.
  5. Ключ в замке возвращается в изначальное положение. Когда он вернется, ток больше не будет подаваться на стартерный механизм.
Читайте так же:  Частные займы в орле при личной встрече

Схема работы устройства показана в ролике Михаила Нестерова.

Поломка стартера

Теперь разберем, почему ломается стартер и каковы могут быть причины неполадок.

Причины

Основные причины неполадок в работе стартеров:

  1. Замыкание в проводке автомобиля, речь идет об электроцепи, так или иначе связанной с механизмом. В результате замыкания могут перегорать обмотки, это приводит к задымлению устройства. При такой проблеме в салоне машины может появиться запах гари.
  2. Поломка реле. Если втягивающий элемент выходит из строя, это может привести к поломке бендикса. В результате устройство не сможет контактировать с коленчатым валом мотора машины.
  3. Зубчики бендикса стерлись. Отсутствие контактов приведет к невозможности пуска мотора.
  4. Неисправность в функционировании электросхемы механизма. Речь идет о перегорании или повреждении электроцепей либо контактов.

Устранение неисправностей

Процесс устранения неисправностей стартерного устройства заключается в демонтаже механизма и его разборе для поиска и замены неисправных компонентов.

Как отремонтировать устройство:

Видео «Нюансы ремонта стартерного механизма»

Канал VMazute рассказал о нюансах, которые следует учитывать при ремонте устройства своими силами.


Источник: http://avtobez.com/obsluzhivanie/printsip-raboty-startera-16731/

Устройство и работа стартера автомобиля

Как следует из самого названия, автомобильный стартер применяется для запуска двигателя внутреннего сгорания. Для этого он обеспечивает первичное вращение коленчатого вала с необходимой частотой. Стартер является неотъемлемой частью электрооборудования любого современного автомобиля. Конструктивно он представляет собой четырехполюсный электродвигатель постоянного тока, получающий питание от аккумуляторной батареи. Мощность его бывает разной, в зависимости от конкретной модификации автомобиля, однако для запуска большинства бензиновых моторов достаточно стартера мощностью 3 кВт.

В этой статье будет подробно рассмотрено устройство и принцип работы «классического» стартера.

Автомобильный стартер: устройство и основные функции.
Как известно, ДВС вырабатывает энергию, необходимую для движения автомобиля, за счет оборотов коленвала. От этой же энергии работает все электрооборудование автомобиля. В неподвижном состоянии мотор не способен выдавать ни крутящего момента, ни электрической энергии. В связи с этим приходится его «раскручивать» при помощи специального электродвигателя (стартера) и внешнего источника питания (АКБ).

Устройство стартера включает в себя следующие основные составляющие:

  • Корпус (электродвигатель). Стальная деталь цилиндрической формы. В нем размещаются обмотки возбуждения и сердечники.
  • Якорь. Выполнен в виде оси из легированной стали. На якоре запрессовывается сердечник и коллекторные пластины.
  • Втягивающее реле. Предназначено для подачи питания на электродвигатель стартера от замка зажигания. При этом оно выполняет еще одну немаловажную функцию — выталкивает обгонную муфту. Реле имеет в своей конструкции силовые контракты и подвижную перемычку.
  • Обгонная муфта (бендикс) и приводная шестерня. Роликовый механизм, передающий крутящий момент на венец маховика через специальную шестерню зацепления. После запуска мотора рассоединяет приводную шестерню и венец маховика, обеспечивая тем самым сохранность стартера.
  • Щеткодержатели и щетки. Предназначены для подачи рабочего напряжения на коллекторные пластины якоря. Повышают мощность электродвигателя, при осуществлении основного рабочего цикла стартера.

Устройство большинства стартеров аналогично между собой и непременно включает в себя «классические» компоненты приведенные выше. Отличия могут быть лишь незначительные. Чаще всего они затрагивают механизм автоматического рассоединения шестеренок. Помимо этого, на автомобилях с автоматическими трансмиссиями, стартер комплектуется дополнительными удерживающими обмотками. Они предназначены для предотвращения пуска двигателя, если селектор «автомата» установлен в любое ходовое положение (L, 1, 2, 3, D, R).

Принцип работы автомобильного стартера.
Рабочий процесс электростартера можно условно разделить на три этапа: соединение приводной шестерни с венцом маховика, пуск стартера, рассоединение маховика и приводной шестерни. Рабочий цикл стартера является кратковременным, т.к. он не участвует в последующем движении автомобиля — его основная задача запустить мотор. Если рассмотреть подробнее, то принцип работы стартера выглядит следующим образом:
1) Поворот ключа в замке зажигания в положение «запуск». Ток передается по цепи от АКБ на замок зажигания и далее на тяговое реле;
2) Приводная шестерня обгонной муфты (бендикса) входит в зацепление с маховиком;
3) Одновременно с перемещением и зацеплением шестерни замыкается цепь и напряжение подается на электродвигатель;
4) Осуществляется запуск мотора и после того, как его обороты превысят обороты стартера, обгонная муфта рассоединяет приводную шестерню и вал электродвигателя.

Что еще нужно знать про стартер?
Помимо перечисленных, существует еще два классификатора автомобильного стартера. По типу своей конструкции он может быть:

На моторах с дизельной системой питания, а также на двигателях повышенной мощности устанавливается стартер с редуктором. Планетарный редуктор, состоящий из нескольких шестерен, монтируется в корпусе стартера. Он в несколько раз усиливает проходящее напряжение, увеличивая тем самым крутящий момент. Стартер с редуктором обладает следующими преимуществами:

  • он более эффективен, обладает высоким КПД;
  • потребляет гораздо меньший ток при холодном пуске двигателя;
  • редукторный стартер имеет более компактные габаритные размеры;
  • сохраняет высокую эффективность и превосходные эксплуатационные характеристики при падении силы пускового тока аккумулятора.

Принцип действия безредукторных стартеров заключается в непосредственном контакте с вращающейся шестерней. Среди преимуществ такого устройства можно отметить:

  1. простоту устройства и более высокую ремонтопригодность;
  2. более быстрый запуск мотора, за счет моментального соединение с венцом маховика после подачи тока;
  3. стойкость в к высоким нагрузкам.

Источник: http://yamotorist.ru/kontent/starter-ustrojstvo-i-printsip-raboty

Устройство и принцип работы системы запуска двигателя

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.

Читайте так же:  Подать на алименты после развода куда обратиться

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:

  • механизмы управления (замок зажигания, дистанционный запуск, система Старт-Стоп);
  • аккумуляторная батарея;
  • стартер;
  • провода определенного сечения.

Схема запуска двигателя

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 поворота ключа в замке зажигания в положение «запуск» замыкается электрическая цепь. Ток по плюсовой цепи от аккумулятора поступает на обмотку тягового реле стартера. Затем по обмотке возбуждения ток проходит к плюсовой щетке, затем по обмотке якоря на минусовую щетку. Так срабатывает тяговое реле. Подвижный сердечник втягивается и замыкает силовые пятаки. При движении сердечника выдвигается вилка, которая толкает приводной механизм (бендикс).

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.

Работа выключенного и включенного стартера

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.

После запуска двигателя и отключения зажигания от положения «запуск» бендикс принимает исходное положение, а двигатель работает самостоятельно.

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.

Аккумулятор отдает пусковой ток на стартер в течение 5-10 секунд. Затем нужно сделать паузу 5-10 секунд, чтобы аккумулятор «набрался сил».

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

Стартеры для бензинового и дизельного мотора будут отличаться по мощности. Для бензиновых ДВС используются стартеры мощностью 0,8-1,4 кВт, для дизельных – 2 кВт и выше. Что это значит? Это значит, что стартеру с дизельным мотором нужно больше мощности, чтобы прокрутить коленвал на сжатие. Стартер мощностью 1 кВт потребляет 80А, 2 кВт потребляет 160А. Больше всего энергии уходит на начальную прокрутку коленчатого вала.

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:

  1. Перед включением стартера на холодную включите дальний свет на несколько секунд. Это запустит химические процессы в батарее, так сказать, «разбудит» аккумулятор.
  2. Не крутите стартер больше 10 секунд. Так батарея быстро садится, особенно на морозе.
  3. Выжмите полностью педаль сцепления, чтобы стартеру не нужно было крутить дополнительные шестерни в вязком трансмиссионном масле.
  4. Иногда могут помочь специальные аэрозоли или «стартерные жидкости», которые впрыскивают в воздухозаборник. При исправном состоянии мотор заведется.

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.

Источник: http://techautoport.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/zapusk-dvigatelya/sistema-zapuska-dvigatelya.html

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.

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.

Читайте так же:  Просроченный кредит выезд за границу

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.

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.

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.

Видео (кликните для воспроизведения).

Источник: http://techautoport.ru/elektrooborudovanie-i-elektronika/zapusk-dvigatelya/starter.html

Устройство и работа стартера автомобиля
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here