Автомобильный стартер в конструктивном плане, представляет собой небольшой электрический двигатель, который необходим для того, чтобы обеспечить начальное вращение коленчатого вала, и тем самым запустить двигатель автомобиля.

В данный момент времени стартер одна из важнейших электрических частей автомобиля. От ее исправности зависит работоспособност ь автомобиля в целом. Мощность стартера зависит от модели автомобиля, а также от ключевых особенностей конкретной машины. Как правило, мощность стартера не превышает 3-3,5 киловатт, и этого более чем достаточно для того, чтобы запустить даже самый мощный мотор.

Составные части автомобильного стартера.

Современный автомобильный стартер достаточно сложное устройство, которое состоит из нескольких составных частей.

• Корпус. Стальная деталь (обычно цилиндрическая или прямоугольная форма), в которой размещаются сердечники и обмотки.
• Втягивающее реле. Необходимо для того, чтобы подавать от замка зажигания до электродвигателя стартера. Кроме того, втягивающее реле выталкивает обгонную муфту.
• Якорь. Весьма прочный составной элемент. Изготавливается из особо прочной стали. Именно на якоре опресовываются сердечник и пластины.
• Бендикс и приводная шестерня. Достаточно сложный роликовый механизм, который передает крутящий момент через шестерню зацепления. После того, как двигатель запущен, данный механизм отсоединяет приводную шестерню и бендикс, и тем самым значительно увеличивает срок службы стартера.
• Щетки и держатели щеток. Необходимы для того, чтобы создавать напряжение на пластинах, которые встроены в якорь. Именно с помощью щеток повышается мощность стартера, что позволяет ему запустить двигатель.

Необходимо сказать, что стартеры всех ведущих автомобильных марок имеют схожую конструкцию. Естественно, каждая компания по-своему модернизирует эту деталь, но общая конструкция и принцип работы не меняется уже несколько лет.

Принцип работы современного стартера.

Для того, чтобы облегчить понимания работы стартера лучше всего разделить схему его работы на следующие этапы:

• Соединение шестерни с маховиком.
• Непосредственная работа стартера.
• Рассоединение маховика и шестерни.

Не стоит забывать о том, что стартер работает очень короткий срок, и вовсе не участвует в дальнейшей работе автомобиля. Поэтому, вся схема работы устройства является очень простой для понимания.

Водитель проворачивает ключ в замке зажигания, и тем самым передает ток от аккумулятора на реле стартера. Затем шестерня бендикса под действием поданного на нее напряжения зацепляется с маховиком в результате чего напряжение подается на электродвигатель стартера. Стартер запускает мотор, и после того, как обороты мотора будут значительно превосходит обороты стартера, происходит рассоединение шестерни и электрического двигателя стартера. В дальнейшей работе всех автомобильных система стартер не участвует.

Разновидности современных стартеров.

Несмотря на то, что каждый автомобиль оснащен стартером, разновидностей их не так уж и много. В настоящий момент времени существуют стартеры с редуктором и без него.

На маломощные (обычно до 150 лошадиных сил) автомобили устанавливается стартер без редуктора. Для запуска такого двигателя нет необходимости использовать очень мощный стартер, что позволяет сделать устройство весьма компактным.

В свою очередь на дизельные двигатели или бензиновые двигатели высокой мощности (150 сил и выше) устанавливаются стартеры с редуктором. Стартер с планетарным редуктором не может похвастаться миниатюрными размерами, зато он имеет солидное напряжение, которое способно разбудить даже самый мощный двигатель.

Стартер, оснащенный планетарным редуктором, может похвастаться высоким коэффициентом полезного действия и потребляет гораздо меньший ток при запуске холодного двигателя. Однако, стартер без редуктора имеет более простую конструкцию, хорошую ремонтопригоднос ть и устойчив к высоким нагрузкам.

Основные виды неисправности стартера.

Следует сказать, что все поломки данного агрегата сводятся к нескольким причинам. Вот основные виды неисправности стартера:

При повороте ключа (нажатие кнопки) стартер попросту не включается.

Причин такой поломки может быть несколько. Прежде всего следует проверить заряд аккумуляторной батареи, правильность подключение клемм аккумулятора и соединение разъема управляющего стартером. Также, необходимо проверить якорь и обмотку, которая закрепляется на якоре. Помимо этого, причиной подобной неисправности может стать неисправность автоматической коробки передач (заклинило блокировку) и неправильная установка переключателя скоростей передач (не находится в положенииP илиN , а установлен «на скорости»).

Для устранения подобных исправностей необходимо проверить заряд аккумулятора и правильность закрепления клемм. Отремонтировать коробку передач или установить рычаг переключения скоростей в правильное положение. Проверить исправности якоря и его обмоток, и при обнаружении неисправности заменить их.

Стартер вращает двигатель очень медленно.

Классическая неисправность. Как правило связана с тем, что аккумулятор автомобиля разряжен «в ноль», а у генератора не хватает сил зарядить его. Для устранения необходимо починить (или заменить генератор) и зарядить аккумуляторную батарею.

Неисправностью может стать то, что щетки стартера заклинило. Тогда их необходимо прочистить, и проверить насколько легко они ходят в держатели щеток.

Нередко такая неисправность связана с проводами. Произошел обрыв в одном из проводов и электрический сигнал поступает с аккумулятора на стартер не полностью. В этом случае, нужно заменить провода.

В редких случаях подобная неисправность может возникать из-за того, что втягивающее реле имеет дефект и не плотно прилегает к коленчатому валу. Следует заменить реле, и стартер снова заработает.

Стартер вращается, но коленчатый вал статичен.

В этом случае, скорее всего бендикс стартера получил неисправимые повреждения. Если это так, то бендикс необходимо менять, так как ремонту он не подлежит. Помимо этого, подобная неисправность может возникнуть в том случае, если разрушен непосредственно редуктор стартера. Это достаточно сложная неисправность, справится с которой можно лишь заменив редуктор целиком.

Двигатель запустился, но стартер продолжает вращаться вместе с двигателем.

Серьезная неисправность. Если не исправить ее быстро, то придется приобретать новый стартер целиком, а это может обойтись в круглую сумму. Прежде всего необходимо проверить контактную группу замка зажигания. Если контакты погнуты или обломаны, то необходима замена всей контактной группы.

Кроме того, подобная неисправность может возникнуть из-за неисправности втягивающего реле стартера. При запуске двигателя оно не ушло на место, а соединило двигатель и стартер в единое целое. В этом случае необходима срочная замена втягивающего реле.

Как правильно обращаться со стартером?

Стартер – надежный и практичный агрегат автомобиля. Он не требует специального ухода и будет верой и правдой служить в течение нескольких лет. Однако, неопытные или чересчур экономные водители способны сломать стартер за несколько минут. Вот короткий печень действий, которые могут «убить» стартер в самые короткие сроки:

Продолжать проворачивать ключ зажигания (или нажимать на кнопку) после того, как двигатель заведен. Таким нехитрым способом неопытный водитель заставляет стартер вращаться вместе с двигателем. Естественно, что электрический двигатель стартера не может работать на таких оборотах. Бендикс стартера очень быстро перегревается и уже через несколько минут заклинивает. За ним выходит из строя якорь, либо редуктор, что приводит к поломке стартера в целом. Таким образом, неумелый или просто не слишком умный владелец автомобиля, всего лишь за несколько минут «попадает» на ремонт, который обойдется в несколько тысяч рублей.

Повернуть ключ в замке зажигания и включить скорость. Автомобиль даже поедет после таких нехитрых манипуляций. Но это возможно будет «лебединой» песней стартера. Причины точно такие-же, как и в первом случае. Стартер попросту перегреется, что выведет из строя ключевые части устройства.

Форсирование чересчур глубоких луж и прочих водоемов. Большинство владельцев автомобиля считают, что глубокая лужа может залить свечи и повредить двигатель. Это правда, но не меньшей ущерб холодная вода может нанести и стартеру. Если владелец автомобиля решит форсировать лужу (владельцы внедорожников могут попробовать пересечь небольшой водоем вброд), то он с большой долей вероятности намочит и охладит стартер. Естественно, это не «убьет» надежный агрегат. Но если после этого завести автомобиль, то электрический двигатель стартера быстро нагреется и его попросту замкнет от попавшей влаги. Такая поломка может повлечь за собой не только замену стартера, но и другого электрического оборудования автомобиля, так как короткое замыкание в машине очень опасно.

Время, требующееся начинающему автолюбителю чтобы пройти расстояние от обыкновенной езды до самостоятельного выполнения ремонтно-восстановительных работ на своем автомобиле, как правило, невелико. И готовиться к этому моменту лучше заранее. Однако сразу возникает вопрос: «С чего начать?». Опытные автовладельцы в большинстве своем единодушны в ответе на этот вопрос. С изучения устройства стартера. Почему? Все очень просто.

Стартер автомобиля – агрегат, от надежного функционирования которого зависит устойчивый пуск силового агрегата, без чего движение автомобиля в принципе невозможно. Кроме того, знания конструктивных особенностей такого важного агрегата, каковым является стартер транспортного средства, позволит не только технически грамотно выполнять процедуру пуска, но и легко устанавливать источники возникающих проблем, а, значит и своевременно их устранять.

Устройство стартера автомобиля

На рисунке 1, в начале статьи, обозначены основные элементы стартера.

Любой автомобильный стартер, являющийся по сути своей электрическим двигателем, состоит из довольно большого количества конструктивных элементов (от четырех до шести десятков), входящих в его основные узлы:

• Собственно электродвигатель.
• Обгонную муфту, или бендикс (последнее название, являющееся фамилией изобретателя, наиболее распространено в среде автолюбителей).
• Втягивающее, или тяговое реле (далее по тексту ВР).

Понимание устройства стартера, как агрегата, лежит в плоскости знания функционального назначения каждого из узлов, степени его приоритетности, эксплуатационных возможностях и т.д.

Электрический двигатель, являющийся основным узлом, функционально предназначен для передачи вращающего момента со своего вала на коленчатый вал силовой установки.

Другие два узла – вспомогательные, и их функциональное предназначение заключается:

Продольное перемещение обгонной муфты, обеспечивающее в свою очередь перемещение ее рабочей шестерни, вызываемое движением якоря реле;

Замыкание контактов электрического двигателя в момент зацепления зубьев венца маховика с зубьями рабочей шестерни;

• . Обеспечение надежного соединения вала электродвигателя с венцом маховика.

Схема стартера

Принципиальная схема обеспечения пуска силового агрегата, в которой участвует стартер (поз.3) выглядит так, как показано на рис.2, а ее основными элементами служат: аккумуляторная батарея (поз.1), генератор (поз.2) и выключатель (замок) зажигания (поз.4).

Кроме того, в данном разделе статьи мы посчитали уместным разместить еще одну схему, позволяющие произвести достаточно эффективную проверку работоспособности стартера.

Для проверки (на стенде) механических и электрических параметров стартера собирают несложную схему, приведенную на рисунке 3. Ее элементами являются:

• сам стартер (поз.1);
• цифровой или стрелочный вольтметр, предел шкалы которого составляет не менее 15 Вольт (поз.2);
• ползунковый реостат, примерно на 800 Ампер (поз.3);
• цифровой или стрелочный амперметр, величина шунта которого составляет 1000 Ампер (поз.4);
• выключатель (поз.5);
• автомобильная АКБ емкостью 55 А/час (поз.6).
• соединительные провода сечением 16,0 миллиметров квадратных и более.

Принцип работы стартера

Как уже упоминалось выше, стартер, являющийся электромеханическим прибором, имеет принцип действия, основанный на использовании электрической энергии, получаемой от АКБ автомобиля, и преобразовании ее в энергию механическую, то есть энергию двигателя автомобиля.

При этом внутри стартера и других элементов схемы (смотри рис.2) происходит следующее:

• Через замкнутые контакты включателя зажигания (поз.4) ток поступает на контакты реле стартера (поз.3), а затем на клеммы втягивающей обмотки ВР.
• Якорь ВР, выполняя поступательное движение внутри его (ВР) корпуса, перемещает обгонную муфту до зацепления зубьев ее рабочей шестерни с зубьями венца маховика.
• Достижение якорем ВР конечного положения вызывает замыкание контактов, что, в свою очередь, вызывает поступление тока на обмотку электродвигателя и обмотку (удерживающую) реле.
• Вал стартера, передавая вращающий момент коленчатому валу двигателя (через маховик) обеспечивает пуск силовой установки.
• Достижение маховиком скорости вращения, превышающей скорость вращения вала двигателя стартера, выводит зубья рабочей шестерни бендикса из зацепления с зубьями венца, а возвратная пружина обеспечит возвращение обгонной муфты в первоначальное (до пуска) положение.
• Возврат ключа в выключателе зажигания прекращает подачу тока на контакты стартера от АКБ, и дальнейшая работа силовой установки происходит без его (стартера) участия.

Резюмируя вышесказанное, отметим, что наряду со знанием устройства и принципа действия стартера, новичку-автолюбителю совершенно необходимо знать такие характеристики стартера, как: номинальная мощность, номинальное напряжение питания, величина потребляемого тока, частота вращения вала, значение крутящего момента и т.д.

Видео - Устройство и работа стартера

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

1 / 4

2 / 4

3 / 4

4 / 4

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

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

Техническая же мини-революция в автопроме благодаря стартеру все же случилась – но четырьмя годами позже, в 1916-ом. А именно, когда еще один американский инженер Винсент Гуго Бендикс предложил разделить генератор и стартер на два отдельных узла, и подключать последний к двигателю лишь кратковременно – с помощью обгонной муфты, известной и по сей день как «бендикс».

Конструкция стартера

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

Основа любого стартера – простейший электромотор. Подача тока на ротор (он же – «якорь») осуществляется мощными медно-графитовыми щетками, а магнитная сила статора обеспечивается либо электромагнитами, либо постоянными магнитами. Электрические схемы большинства современных стартеров не имеют принципиальных отличий – все стартеры к электросистеме автомобиля подсоединяются в трех точках – силовой плюс от аккумулятора, масса через корпус, и управляющий плюс от замка зажигания. Различается, по сути, только мощность, выраженная в габаритах.

На цилиндрическом корпусе стартера выделяется «бочонок» меньшего размера – это так называемое «втягивающее реле». Оно выполняет две функции – собственно, подает питание на стартер, имея мощнейшие контакты, выдерживающие токи в сотни ампер, а также осуществляет сцепление вала стартера с валом двигателя через рычаг-«коромысло» и обгонную муфту- «бендикс».

Муфта эта работает по принципу классической велосипедной втулки – то есть стартер может крутить мотор, а вот уже запустившийся мотор не будет «тащить за собой» стартер, раскручиваясь на губительных для него высоких оборотах.

Наглядная 3D-анимация конструкции стартера

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

В принципе, эта «двухопорная» конструкция – наиболее надежная и правильная. Но нередко встречаются «одноопорные» стартеры (на гаражном жаргоне их частенько не слишком корректно именуют БЕЗопорными), в которых задняя опора вала ротора находится, как и положено, в задней же крышке стартера, а вот передняя крышка отсутствует вовсе.

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

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

Вариант «напрямую» – это когда шестерня «бендикса», вращающая венец маховика двигателя, находится прямо на оси ротора стартера. Такая конструкция достаточно архаична, характерна избыточными габаритами и весом, а также огромным потребляемым током, но еще встречается. Гораздо эффективнее, легче и компактнее редукторные стартеры. В них момент передается на венец маховика либо через одну промежуточную шестерню, либо через планетарную передачу с еще большим замедлением.

«Планетарные» стартеры встречаются сегодня наиболее часто. С ними для запуска двигателя достаточно аккумулятора, чуть ли не в два раза меньшей емкости и пускового тока, нежели требовалось для того же мотора при стартере, работающем напрямую.

Пример ремонта стартера

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

После снятия задней крышки из корпуса стартера высыпалось с пару столовых ложек черной пыли. Стало быть, первый диагноз – щетки. Извлекаем щеточный узел, снимаем корпус с магнитами (который автоэлектрики между собой называют «колбой»), и вынимаем ротор.

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

1 / 2

2 / 2

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

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

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

Осматриваем обгонную муфту, иначе – «бендикс» (название, кстати, пошло от фирмы-производителя Bendix). Вращаем его шестерню вручную. В одну сторону крутится, в другую – нет. Двигаем вперед-назад по оси вала – ходит легко, без заеданий. В нашем случае с «бендиксом» все окей, так и должно быть.

Между тем выход из строя обгонной муфты – тоже серьезная неисправность, поскольку купить нужную модификацию легко только для стартеров распространенных моделей – с поиском «бендикса» могут возникнуть проблемы… Главная же типичная причина неисправности муфты – это износ пружин и роликов внутри неё, из-за чего она проскальзывает, не блокируясь при вращении в рабочем направлении. В итоге стартер жужжит и вертится, а коленвал стоит. Эта неисправность диагностируется легко – «бендикс» проворачивается вручную в обе стороны, тогда как должен вращаться лишь в одном направлении. По-хорошему, обгонная муфта в таком случае подлежит замене, поскольку имеет неразборную конструкцию. Хотя некоторые энтузиасты развальцовывают её корпус, растягивают «стоптавшиеся» пружинки, нарезают новые ролики из каленых прутков, но результат этой возни чаще всего недолговечен.

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

Отметим, что редуктор – достаточно надежный узел стартера. Бывает, что срезаются оси шестерней-саттелитов или лопается внешнее зубчатое кольцо – но происходит это редко и чаще всего из-за изначальных дефектов металла или его обработки, а не из-за нагрузок при повседневной работе. К примеру, в планетарных редукторах стартеров внешнее зубчатое кольцо, называемое «короной», часто бывает сделано из пластика и вполне долговечно (в нашем случае, как видно на фото ниже, «корона» металлическая).

В качестве же смазки редуктора в идеале требуются специальные составы для планетарных передач или особые консистентные низкотемпературные составы, но они недешевы и редки – их нерационально покупать для разовой работы, где из всей дорогущей тубы вам понадобится один грамм. Поэтому вполне допустимо применить распространенную смазку для ШРУСов или хорошую импортную смазку для подшипников ступиц. Главное, наносить её в очень небольшом количестве – набивать редуктор не нужно! Обилие сильно густеющего на морозе литола, продавливаясь между зубами шестерен, вызывает избыточный скачок тока и даже грозит разорвать пластиковую «корону»…

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

Нам повезло – контакты в порядке. Слегка освежаем их, пошуровав комочком наждачной бумаги, зажатым в «утконосах». После этого поочередно разогреваем паяльником проходные пистоны на крышке, и резко хлопаем крышкой по столу – по инерции из пистонов вылетают остатки расплавленного припоя, отверстия освобождаются, и теперь крышку можно снова надеть на торчащие провода и запаять обратно.

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

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

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

Поэтому чтобы первые включения стартера на двигателе не породили избыточный разогрев коллектора и щеток из-за прохождения большого тока через уменьшенное пятно контакта, мы проведем легкую притирку. Возьмем провода для «прикуривания», и с их помощью подключим стартер, лежащий на столе, к аккумулятору, и покрутим минутку-другую вхолостую с перерывами.

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

Приходилось ли вам сталкиваться с ремонтом стартера?

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.

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 .

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.

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.

Пройдя долгий путь своего становления и развития, современные транспортные средства имеют массу усовершенствованных систем и механизмов, к деталям которых предъявляются все большие и большие требования. Вот, например, автомобильный стартер…Все знают об его исключительной важности в плане полноценного функционирования автомобиля, поэтому, именно он часто является предметом особой заботы автовладельца, особенно если тот, счастливый обладатель последней модели с встроенной АКПП (в случае выхода из строя стартера, воспользоваться заводной рукояткой для запуска двигателя, как это делают владельцы устаревших марок, уже не получится). Исходя из особой важности вопроса, мы посчитали нужным более детально рассмотреть виды стартеров, устройство и принципы их действия, а также возможные неисправности и пути их устранения.

Виды и назначение стартера

Автомобильный стартер представлен в виде небольшого четирехполосного электродвигателя, обеспечивающего начальное вращение коленвала. Он нужен для поддержания необходимой частоты вращения , что самым прямым образом влияет на дальнейший запуск ДВС. Зачастую, запуск бензинового двигателя среднего объема цилиндров, требует присутствия стартера, обладающего примерно 3 кВт электроэнергии. Стартер можно назвать мотором постоянного тока, который получает энергию от батареи аккумулятора. Взятое у нее напряжение, с помощью четырех щеток (неотъемлемая часть любого стартера), существенно увеличивает мощность самого электродвигателя. Все существующие сегодня электромагнитные двигатели такого рода, разделяют на две основных группы: имеющие редуктор и те, у которых он отсутствует.

Многие специалисты, советуют применять стартер с редуктором, что аргументируется его сниженной потребностью в токе. Другими словами, устройства этого вида смогут обеспечить эффективное вращение коленчатого вала даже при низком заряде аккумуляторной батареи. Еще одним плюсом использования стартера с редуктором есть наличие в его конструкции постоянных магнитов, которые существенно снижают возможность возникновения проблем с обмоткой устройства. Правда, если посмотреть с другой стороны, то вероятность поломки вращающей шестерни наоборот увеличивается. Как правило, такой вариант развития событий, чаще всего, встречается при заводском браке или в случае низкокачественного производства.

Стартеры без редуктора, оказывают прямое воздействие на вращение шестерни. В данном случае, владельцы транспортных средств с такой системой, выигрывают за счет простоты конструкции устройства, благодаря которой они лучше поддаются ремонтным действиям. Кроме того, сразу после подачи тока на электромагнитный выключатель, шестерня моментально соединяется с маховиком, что обеспечивает довольно быстрое зажигание. Также, не стоит забывать о высокой выносливости таких стартеров, тем более, что вероятность поломки из-за влияния электричества практически сводится к нулю. Однако, в работе стартеров, не имеющих редуктор, не все так безупречно и существует вероятность рабочих сбоев при низких температурах.

Как устроен стартер?

На самом деле, конструкция стартера не отличается особой сложностью, а главными составляющими элементами выступают электродвигатель, якорь, втягивающее реле, обгонная муфта (бендикс), щеткодержатели.

Корпус (электродвигатель) представлен в виде стальной детали цилиндрической формы. К его внутренней стенке крепятся обмотки возбуждения (как правило, их четыре) и сердечники (полюсы). Крепление осуществляется посредством винтового соединения, при котором винт вкручивается в сердечник, а тот, в свою очередь, прижимает обмотку к стенке. Также, в корпусе присутствуют резьбовые технологические отверстия, при помощи которых осуществляется крепление передней части, где происходит движение обгонной муфты.

Якорь – деталь выполнена из легированной стали и имеющая вид оси. На ней запрессован сердечник и коллекторные пластины. В конструкции сердечника присутствуют специальные пазы, предназначенные для укладки обмоток якоря, концы которых надежно прикреплены к пластинам коллектора. Коллекторные пластины, в круговом порядке, установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника и внутренний диаметр корпуса (вместе с обмотками) напрямую связаны друг с другом. Крепление якоря в передней и в задней крышке стартера, выполняется при помощи латунных (реже медных) втулок, одновременно выполняющими и роль подшипников.

Втягивающее (или тяговое) реле используется для передачи питания от замка зажигания к электродвигателю стартера, выполняя при этом еще одну немаловажную задачу – выталкивание обгонной муфты. В задней части корпуса втягивающего реле размещаются силовые контакты, именуемые «пятаками», а также выполненный из мягких материалов подвижный контакт-перемычка. «Пятаки» - это обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовой крышке тягового реле. С помощью гаек, к ним присоединяются силовые провода, идущие от аккумулятора и «плюсовых» щеток стартера. Сердечник тягового реле и обгонная муфта (более известная как «бендикс») соединяются между собой посредством подвижного «коромысла».

Обгонная муфта (бендикс) является подвижным роликовым механизмом, закрепленным на валу якоря. Одной из основных его задач, есть передача крутящего момента на венец маховика, с использованием для этих целей специальной шестерни зацепления. После осуществления запуска двигателя он рассоединяет венец маховика и приводную шестерню, тем самым обеспечивая стабильную работу и сохранность стартера. Вся конструкция собрана таким образом, что при передаче крутящего момента к бендиксу в одну сторону, находящиеся в сепараторе ролики, выходят из пазов и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. Когда же происходит вращение в противоположную сторону, ролики «прячутся» в сепаратор и шестерня может вращаться вне зависимости от наружной обоймы.

Щеткодержатели и щетки обеспечивают подачу рабочего напряжения на коллекторные пластины якоря. Щеткодержатель представлен в виде диэлектрической обоймы, имеющей металлические вставки, с расположенными внутри С помощью точечной сварки, контакты щеток приварены к полюсным пластинам, которыми, как правило, являются «хвосты» обмоток возбуждения. Выполняя основной рабочий цикл стартера, щеткодержатели повышают мощность электродвигателя.

Конструкции большинства стартеров похожи между собой и обязательно включают все вышеперечисленные компоненты. Если встречаются отличия, то они малозначительные и, чаще всего, касаются механизма автоматического размыкания шестеренок. Также, стартер автомобилей с автоматическими трансмиссиями, имеет дополнительные удерживающие обмотки, предназначенные для предотвращения запуска мотора в случаях установки селектора в любое из ходовых положений. Разница между различными моделями стартеров кроется и в их размерах, мощности и подаваемом напряжении. Так, к примеру, если для работы стартера легкового автомобиля хватит питания от 12 В-го аккумулятора, то для стартера тяжелых грузовых машин - этого будет недостаточно и нужно задействовать 24 В.

Принцип работы стартера

Весь рабочий процесс автомобильного электростартера условно разделяют на три этапа: на первом – приводная шестерня соединяется с венцом маховика; на втором – происходит запуск стартера, а третий этап предусматривает рассоединение приводной шестерни и маховика. Работа стартера кратковременная, так как после выполнения основной функции (передачи крутящего момента на двигатель) он больше никак не участвует в дальнейшем движении автомобиля. Подробный принцип работы стартера выглядит так: когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания до пускового положения, ток с аккумуляторной батареи передается на замок зажигания, а затем на тяговое реле.

После этого, приводная шестерня бендикса (обгонной муфты) перемещается и соединяется с маховиком, что способствует замыканию цепи и последующей подачи напряжения на электромотор. В следствии описанных действий, происходит запуск автомобильного двигателя, а после того, как его обороты начинают превышать обороты самого стартера, обгонная муфта отсоединяет приводную шестерню от вала электромотора. Все, до следующего запуска силового агрегата, стартер может не напрягаться.

Возможные неисправности стартера

Как и любой другой механизм в конструкции автомобиля, стартер не может все время исправно работать. Конечно, на него оказывается куда меньшая нагрузка, чем, скажем, на тот же ДВС, однако, полностью избегать поломок ему не удается. Причин каждой отдельной неисправности может быть несколько и что бы детально разобраться в возникшей проблеме, без основательной диагностики никак не обойтись. О ремонте стартера мы поговорим чуть позже, ну а сейчас давайте более конкретно рассмотрим все возможные неисправности этого важного устройства.

И так, для начала, стартер может просто не включится. Причинами данного явления могут быть:

- поломка реле стартера (обрыв обмотки, вклинивание, смещение контактного диска);

Нарушение контакта цепи питания (возможно из-за слабой затяжки проводов или внутренней коррозии); - короткое замыкание обмотки;

Отсутствие контакта в механизме, отвечающем за включение зажигания.

Также, проблемой в работе считается медленное вращение коленчатого вала, пусть даже стартер запустился. Наличие этой неисправности может быть связано с повышенной вязкостью залитого масла, которое не соответствует сезону; проблемами с аккумуляторной батареей (ее поломкой или разрядкой); окислением выводов аккумуляторных проводов, слабой затяжкой наконечников или нарушением контакта щеток.

Иногда случается и так, что якорь вроде бы вращается, но коленвал почему-то не прокручивается. В этом случае, причины неисправности могут скрываться в буксировке муфты свободного хода привода или в трудности перемещения привода по винтовой нарезке вала.

Еще одной неисправностью, часто встречающейся в работе стартера, является скрежет шестерни, которая не может попасть в зацепление. Такое случается в результате образования забоев в зубцах венца маховика, или же в следствии неправильной регулировки момента замыкания контактов включателя и шестерни привода. Также, одним из вариантов возможных причин есть ослабление буферной пружины привода.

Конечно, отсутствие запуска стартера – это проблема, но неисправностью, также считается и слишком продолжительная его работа, когда двигатель уже запустился, а стартер все еще продолжает вращаться. В таком случае, можно предположить наличие проблемы в замке зажигания (заедает); замыкании обмотки реле или в заедании привода, размещенного на валу якоря. Кроме того, к подобной неисправности приводят и спекшиеся контакты тягового реле.

Если в процессе работы стартера, Вы заметили повышенный уровень шума, то это может быть следствием следующих неисправностей:

- шестерня привода с запозданием выходит из зацепления с зубчатым венцом;

Крепления стартера существенно ослабились;

Снизилась плотность крепления полюса стартера и якорь начал его цеплять.

Ремонт стартера

И так, представим, что Вы обнаружили один из названных выше признаков неисправности стартера. Естественно, первым шагом на пути к его устранению будет проведение полной диагностики, с целью определения точного места поломки. Для начала, стоит проверить проводку, а точнее провода идущие от аккумуляторной батареи к стартеру и провод, проходящий через реле от замка зажигания. Возможно, именно в этой детали и кроется неисправность. Если с проводами и с реле все в порядке, тогда придется демонтировать сам стартер.

В каждой отдельной модели автомобиля описываемая деталь может отличаться размером, способом крепления или месторасположением, но несмотря на это, принцип работы у них всех практически одинаковый.

Обратите внимание! Для проведения детального осмотра и последующих ремонтных работ, демонтаж стартера должен выполняться в обязательном порядке. Пошаговая инструкция снятия стартера имеет следующий вид:

1. Отсоедините аккумулятор (до этого момента к стартеру прикасаться нельзя, так как это может вызвать замыкание);

2. Открутите токоподводящие электрические кабеля с клемм стартера и шпилек тягового реле; Снимите защиту двигателя;

3. Открутите болты крепления стартера;

4. Демонтируйте стартер поднятием вверх.

После того, как устройство оказалось в Ваших руках, следует проверить его работоспособность. Для проведения данной операции Вам понадобится заряженный аккумулятор: массу нужно подключить к корпусу, а положительный провод – к контактному болту Если реле исправное, бендикс (обгонная муфта) окажется выдвинутым в перед. В случае, когда после подключения стартер так и не заработал, можно смело говорить о неисправности щеток или сгоревшей обмотке, но, обычно, дело все-таки в щетках.

Следующим этапом на пути к устранению проблемы есть разборка устройства. Что бы осуществить задуманное, необходимо открутить два болта крепления, после чего корпус вместе с якорем и щетками снимается. Заодно можно осмотреть и редуктор: для этого снимаем защитную крышку и провидим визуальную диагностику. Если все хорошо – смазываем шестерни смазкой, закрываем крышку и откладываем все это в сторону.

Теперь возьмите в руки электрическую часть стартера, которая по результатам предварительного осмотра нуждается в ремонте, вытащите из корпуса щетки и якорь. Что бы изъять их, просто надавите пальцем на ось и так как она держится только посредством магнитного поля, должна выйти без проблем. Затем, с помощью крестовой отвертки, выкрутите два винта и снимите верхнюю крышку (под ней размещены шайба и стопорное кольцо).

После того, как все уже раскручено, нужно снять и заднюю крышку, осмотрев находящуюся там втулку – она, также, часто является уязвимым местом в стартере. Когда втулка изнашивается, ось перекашивается и стартеру сложно прокручивать мотор, или же он вообще его не крутит. При каждом техническом обслуживании или ремонте, специалисты рекомендуют менять все втулки.

Важной частью конструкции стартера есть щетки и если они сильно стираются – устройство точно не будет работать. Поэтому, при разборке стартера, обязательно уделите им внимание, и если осмотр подтвердит предварительный диагноз, то лучше заменить сломанные детали новыми. Восстановить такие щетки очень сложно (требуется очень сильный паяльник), поэтому проще купить новый блок. Обратите внимание! Внутри блока щеток находится пластмассовая втулка, при помощи которой щетки держаться в сжатом состоянии. Ее ни в коем случае нельзя вытягивать, иначе Вы осложните последующую процедуру одевания блока на якорь.

Теперь перейдем к осмотру ротора (якоря) стартера. Если в его пазах Вы заметили грязь или какой-либо другой мусор, их можно прочистить при помощи пилки по металлу или плоской тонкой отвертки. Прилегающую к щеткам поверхность лучше зачистить и выровнять мелкой наждачной бумагой. После того как все указанный этапы работы уже позади, соберите стартер в обратной последовательности и проверьте его работоспособность: работает – значит устанавливаем обратно на транспортное средство.

В процессе обратной сборки стартера, не забудьте обработать смазочным материалом все его подвижные части (редуктор, втулки). Помните! Для того, что бы стартер не вышел из строя в самый неподходящий для Вас момент, необходимо хотя бы раз в год проводить его технический осмотр с последующим обслуживанием. Техобслуживание состоит из всех вышеперечисленных мероприятий, после проведения которых, возрастает мощность стартера и снижается количество потребляемого для работы тока. В результате, существенно облегчается запуск двигателя в холодное время года.