Автомобильным стартером называется устройство обеспечивающее запуск двигателя после поворота при любых погодных обстоятельствах. Почти все стартеры по своей сути, являются обычными краткосрочного действия, но большой мощности. Пусковой цикл типового устройства состоит из трех попыток с 30 секундным интервалом между ними. Поскольку у авто имеется единственный источник электроэнергии (аккумуляторная батарея), то инженеры выбрали для стартеров электродвигатель постоянного тока.
| Принцип работы стартера |
Запуск автомобильного двигателя начинается с прокручивания венцом маховика, к которому подводится шестерня стартера. Она сцепляется своими зубьями с маховиком только в тот момент, когда срабатывает втягивающего реле, и затем прокручивает маховик (смотри видео выше), после чего, возвращается в исходное положение. Принцип работы стартера базируется на перемещении обгонной муфты (бендиксом) на валу при срабатывании реле.
Как только скорость маховика будет выше скорости электродвигателя (что говорит о запуске автомобильного двигателя), бендиксова шестерня расцепляется с маховиком и отходит обратно, . Для этого на валу стартера сделаны специальные винтообразные шлицы. Работа стартера достаточно краткосрочная, после расцепления он в движении машины не участвует. Т.е, алгоритм действий при запуске двигателя машины будет следующим:
ключ зажигания замыкает схему, подавая напряжение от аккумулятора на обмотки реле для запуска стартера; бендикса шестерня продольно перемещаясь по валу, сцепляется с шестерней маховика; параллельно с этим перемещением замыкается схема, подающая напряжение на обмотки ЭД стартера; при устойчивой работе двигателя шестерня бендикса отходит в первоначальное положение.
Для повышения надежности расцепления используется специальное реле, состоящее из двух обмоток с равным количеством витков в них. Принцип работы базируется на компенсации противоположных полюсов, при которой сердечник начинает размагничиваться, после чего, мощности пружины возврата вполне хватает для возвращения якоря в свое начальное состояние. Шестерня расцепляется, силовые контакты реле размыкаются. На видео, чуть ниже, показана работа узлов типового стартера.
Отличия стартеров для различных моделей автомобилей состоит лишь в конструкции зацепляющих устройств и габаритах, схемотехническая часть у них примерно одинакова. Немного отличается принцип работы и конструкция двух основных узлов: механизма автоматического расцепления и фрикционного амортизатора.
border=»0″>
1 – генератор; 2 – аккумулятор; 3 – шунтовая катушка обмотки электродвигателя статора; 4 – стартер; 5 – сериесная катушка; 6,7 – удерживающая и втягивающая обмотка тягового реле; 8 – включения стартера реле;9 – блок монтажный; 10 – выключатель зажигания.
К
атегория:
1Отечественные автомобили
Устройство и схемы включения стартера
Стартер состоит из корпуса, якоря, крышек (со стороны привода) и (со стороны коллектора), привода стартера, включающего муфту свободного хода, шестерню и поводковую муфту. На корпусе стартера укреплено тяговое реле.
Корпус стартера изготовляют из стали. Он может быть сварным или выполненным из цельнотянутой трубы. Полюса получают горячей штамповкой из стали. Крышка отливается из чугуна или алюминиевого сплава. Крышка штампуется из листовой стали или отливается из цинкового или алюминиевого сплава. На задней крышке укреплены щеткодержатели коробчатого типа. На стартерах большой мощности применяют щеткодержатели, в которых устанавливают по две щетки в один ряд.
Вал якоря вращается в трех подшипниках (втулках из пористой графитовой бронзы или металлокерамики). Втулки перед сборкой стартера смазываются маслом.
Обмотка возбуждения изготовляется из медной шины с небольшим числом витков. В небольших стартерах обмотки возбуждения включаются последовательно, в стартерах средней и большой мощности — параллельно-последовательно. В этом случае сопротивление четырех катушек (на четырех полюсах) будет равно сопротивлению одной катушки. Якорь стартера набран из пластин электротехнической стали с целью снижения его нагрева вихревыми токами.
При пуске двигателя якорь тягового реле, втягиваясь магнитным полем обмотки, перемещает рычаг и связанную с ним муфту привода. При этом шестерня стартера входит в зацепление с венцом маховика двигателя. Подвижный контакт тягового реле замыкает цепь аккумуляторная батарея- стартер, и якорь стартера начинает вращаться. Если шестерня не вошла в зацепление с венцом маховика (так называемое «утыкание» шестерни стартера в зубцы венца маховика), то рычаг все равно будет перемещаться, сжимая пружину. Как только якорь начнет вращаться, шестерня повернется и под действием пружины ее зубья войдут во впадины между зубьями венца маховика.
Рис. 1. Стартер СТ130-А1: 1 — контакты тягового репе, 2 — контакт замыкания добавочного резистора катушки зажигания, 3 — обмотка тягового реле, 4 — якорь тягового реле, 5 — регулировочный винт-тяга, 6 — защитный кожух рычага, 7 — рычаг, 8 — винт регулировки хода шестерни, 9 — крышка стартера со стороны привода, 10 — упорное кольцо, И — шестерня привода, 12 — муфта свободного хода, 13 — пружина, 14 — поводковая муфта привода, 15 — корпус стартера, 16 — якорь стартера, 17 — защитная лента, 18 — коллектор, 19 — крышка стартера со стороны коллектора, 20 — обмотка возбуждения, 21 — полюс, 22 — стяжная шпилька, 23 — щеткодержатель, 24 — пружина щеткодержателя, 25 — провод щетки, 26-стяжной винт защитной ленты, 27 — щетка
В случае, если двигатель завелся, а шестерня привода не вышла из зацепления с венцом маховика, срабатывает муфта свободного хода, и вращение от маховика двигателя не передается на якорь, что предохраняет его от «разноса».
Читайте также:
Муфта свободного хода роликового типа может перемещаться по спиральным шлицам вала стартера. На втулке, имеющей внутренние шлицы, укреплена обойма. В ней имеются четыре
клиновидные паза, в которых установлены ролики, ролики отжимаются в сторону узкой части паза толкателем с пружиной. Шестерня выполнена заодно со ступицей.
При включении стартера крутящий момент от втулки передается ропиками на ступицу шестерни. В этом случае ролики заклинены между ступицей шестерни и обоймой. Как только двигатель будет запущен, ступица шестерни станет ведомой (ведущим будет зубчатый венец маховика), ролики раскпиниваются и муфта начинает пробуксовывать.
В стартерах большой мощности муфты свободного хода не применяют, так как в этих условиях они работают ненадежно. На рис. 3 изображен механизм привода стартеров дизельных двигателей. На спиральных шлицах вала установлены гайка и шестерня. Гайка двумя внешними выступами входит в продольные пазы хвостовика шестерни. Между гайкой и хвостовиком шестерни помещена пружина. На валу якоря свободно посажен стакан, в котором имеется спиральный паз. На опорной втулке стакана размещены буферная пружина и шайба.
Рис. 2. Муфта свободного хода: а — конструкция муфты, 6 — ролик заклинен, муфта передает момент, в — ролик вращается, муфта пробуксовывает; 1-втулка привода, 2, 6-замочные кольца, 3 — опорное кольцо, 4 — пружина, 5 — поводковая муфта, 7 — буферная пружина, 8 — обойма, 9 — кожух, 10 — ролик, 11 — ступица шестерни, 12 — шестерня, 13 — толкатель, 14 — пружина толкателя
Рис. 3. Механизм привода стартеров дизельных двигателей: 1 — вал якоря, 2 — стакан, 3 — рычаг, 4 — буферная пружина, 5 — шайба, 6 — гайка, 7 — пружина, 8 — шестерня, 9 — упорное кольцо, 10 — спиральный паз
Ход шестерни на валу ограничивает упорное кольцо. При включении стартера тяговое реле, действуя на рычаг, перемещает стакан вправо. При этом опорная втулка стакана нажимает, на ведущую гайку и перемещает ее вместе с шестерней до упорного кольца. Если происходит «утыкание» зубьев шестерни и венца маховика, то ведущая гайка сжимает пружину и поворачивает шестерню, так как шлицевые пазы в шестерне шире шлицев вала.
В первый момент пуска двигателя стакан повертывается благодаря трению и по спиральному пазу отводится назад в исходное положение, освобождая место для отхода шестерни. Как только двигатель будет запущен, венец маховика начнет вращать шестерню стартера и она, перемещаясь по спиральным шлицам, отойдет в первоначальное положение.
При наличии на нем тягового реле стартер включается подключением обмоток тягового реле к аккумуляторной батарее. Это подключение на, автомобилях с дизельными двигателями осуществляют при помощи выключателя стартера, контакты которого рассчитаны на ток, потребляемый тяговым реле. На автомобилях с карбюраторными двигателями, у которых мощность стартера значительно ниже, тяговое реле включается через выключатель зажигания. Однако контакты выключателя зажигания не рассчитаны на силу тока, потребляемую тяговым реле в момент включения (30-40 А), поэтому приходится ставить реле стартера, контакты которого включают обмотки тягового реле, а обмотки реле стартера включаются через выключатель зажигания.
-
Читайте также:
На рис. 4, а, 6 приведены электрические схемы включения стартера СТ130-А1 на автомобиле ЗИЛ -130, когда система электрооборудования имеет генератор постоянного и переменного тока. Если система электрооборудования имеет генератор постоянного тока, то обмотка реле стартера (PC) включается в цепь через якорь генератора. В этом случае обмотка реле стартера находится под разностью напряжений батареи и э. д. с. генератора. Такое включение обмотки реле стартера обеспечивает автоматическое отключение стартера, как только двигатель завелся, и невозможность его включения при работающем двигателе.
В системах электрооборудования с генератором переменного тока такую схему включения реле стартера осуществить нельзя, поэтому блокировка в этой схеме отсутствует. Блокировка стартера в этом случае может быть осуществлена при помощи.специального реле блокировки (автомобиль «Запорожец»)ю
Рис. 4. Электрические схемы включения стартера СТ130-А1: а-в схеме электрооборудования с генератором постоянного тока Г130, б- в схеме электрооборудования с генератором переменного тока Г250-И1
При повороте вправо ключа в выключателе ВЗ появляется ток в обмотке реле стартера и замыкаются его контакты PC, включая ток в обмотки тягового реле ТР. Сердечник тягового реле перемещается и замыкает его главные контакты, включая стартер. Одновременно замыкаются дополнительные контакты тягового реле, шунтирующие добавочное сопротивление Яд катушки зажигания.
Главные контакты тягового реле, замыкаясь, шунтируют втягивающую обмотку ВО реле, чем значительно снижается ток, потребляемый тяговым реле, так как якорь реле удерживается только удерживающей обмоткой УО. Если в схеме с генератором переменного тока отсутствует блокировка стартера, необходимо сразу после запуска двигателя отпустить ключ выключателя зажигания, чтобы быстрее вывести шестерню стартера из зацепления с венцом маховика.
К
атегория: — 1Отечественные автомобили
Автомобильный стартер представляет собой маленький 4-х полосный электродвигатель, который обеспечивает первичное вращение коленчатого вала. Это необходимо для того, чтобы обеспечить необходимую частоту его вращения для запуска двигателя внутреннего сгорания. Как правило, для запуска бензинового двигателя среднего объёма цилиндров необходимо иметь стартер, который обладает в среднем 3 кВт энергии. Стартер является двигателем постоянного тока и питает энергию от аккумуляторной батареи. Забирая напряжения от аккумулятора, электродвигатель увеличивает свою мощность с помощью 4 щёток, которые являются неотъемлемой частью любого автомобильного стартера.
Виды стартеров
Среди большого количества подобных электромагнитных двигателей различают всего 2 основных вида: стартеры с редуктором и без него.
-
Читайте также:
-
С редуктором
Многие специалисты советуют использовать стартер с редуктором. Это обусловлено тем, что подобное устройство обладает сниженной потребностью тока для эффективной работы. Такие устройства будут обеспечивать кручение коленчатого вала даже при низком заряде аккумулятора. Также одним из самых важных плюсов такого устройства является наличие постоянных магнитов, которые сводят проблемы с обмоткой статора к минимуму. С другой стороны при длительном использовании такого устройства есть вероятность поломки вращающей шестерни. Но к этому, как правило, приводит заводской брак или попросту некачественное производство.
-
Без редуктора
Стартеры, которые не имеют устройство редуктора обладают непосредственно прямым действием на вращение шестерни. В данной ситуации владельцы автомобилей, которые имеют без редукторные стартеры выигрывают в то, что такие устройства имеют более простую конструкцию и легко поддаются ремонту (читайте про своими руками). Также стоит отметить, что после подачи тока на электромагнитный включатель происходит моментальное сцепление шестерни с маховиком. Это позволяет обеспечить весьма быстрое зажигание. Стоит отметить тот факт, что подобные стартеры обладают высокой выносливостью, а вероятность поломки из-за воздействия электричества сведена к минимуму. Но устройства без редуктора имеют вероятность плохой работы при низких температурах.
Принципы работы стартера с редуктором
При подачи тока от аккумуляторной батареи автомобиля, приводимого с помощью замыкания зажигания, на редукторный стартер происходит процесс подачи тока на якорь стартера через редуктор, который увеличивает мощность проходящего напряжения в разы. Далее происходит передача крутящего момента с якоря на шестерню. Всё это также происходит при помощи редуктора, который наделён постоянно работающими магнитами, а специальные щётки, которые способны вырабатывать большее сопротивление чем щётки обычного стартера позволяют обеспечить его постоянную и эффективную работу.
Схема стартера ВАЗ 2106, 21061 (35.3708) (Жигули):
| 1 – крышка со стороны привода; | 14 – крышка реле; |
| 2 – стопорное кольцо; | 15 – контактные болты; |
| 3 – ограничительное кольцо; | 16 – коллектор; |
| 4 – шестерня привода; | 17 – щетка; |
| 5 – обгонная муфта; | 18 – втулка вала якоря; |
| 6 – поводковое кольцо; | 19 – крышка со стороны коллектора; |
| 7 – резиновая заглушка; | 20 – кожух; |
| 8 – рычаг привода; | 21 – шунтовая катушка обмотки статора; |
| 9 – якорь реле; | 22 – корпус; |
| 10 – удерживающая обмотка тягового реле; | 23 – винт крепления полюса статора; |
| 11 – втягивающая обмотка тягового реле; | 24 – якорь; |
| 12 – стяжной болт реле; | 25 – обмотка якоря; |
| 13 – контактная пластина; | 26 – промежуточное кольцо. |
| 1 – вал привода; | 20 – контактные болты; |
| 2 – втулка передней крышки; | 21 – вывод «положительных» щеток; |
| 3 – ограничительное кольцо; | 22 – скоба; |
| 4 – шестерня с внутренним кольцом обгонной муфты; | 23 – щеткодержатель; |
| 5 – ролик обгонной муфты; | 24 – «положительная» щетка; |
| 6 – опора вала привода с вкладышем; | 25 – вал якоря; |
| 7 – ось планетарной шестерни; | 26 – стяжная шпилька; |
| 8 – прокладка; | 27 – задняя крышка с втулкой; |
| 9 – кронштейн рычага; | 28 – коллектор; |
| 10 – рычаг привода; | 29 – корпус; |
| 11 – передняя крышка; | 30 – постоянный магнит; |
| 12 – якорь реле; | 31 – сердечник якоря; |
| 13 – удерживающая обмотка; | 32 – опора вала якоря с вкладышем; |
| 14 – втягивающая обмотка; | 33 – планетарная шестерня; |
| 15 – тяговое реле; | 34 – центральная (ведущая) шестерня; |
| 16 – шток тягового реле; | 35 – водило; |
| 17 – сердечник тягового реле; | 36 – шестерня с внутренними зубьями; |
| 18 – контактная пластина; | 37 – кольцо отводки; |
| 19 – крышка тягового реле; | 38 – ступица с наружным кольцом обгонной муфты. |
На представленном рисунке можно более подробно увидеть принцип работы стартера. Во время приведения стартера в активное состояние, напряжение обеспечиваемое аккумулятором, который в свою очередь приводится в действие с помощью включения зажигания, попадает сразу на 2 обмотки реле, которое обеспечивает тягу стартера (втягивающую 14 (см. рис. Схема стартера ВАЗ 2110 «5702.3708») и удерживающую 13). Из-за магнитного поля, которое создаётся обмотками якоря реле (12) втягивается и при мощи рычага (10) приводит в действие шестерню (4), которая моментально взаимодействует с маховиком двигателя. После того, как произошло полное замыкание контактных болтов (20) пластины (18) прекращает своё действие втягивающая обмотка. В это время якорь реле находится во втянутом положении с помощью одной лишь удерживающей обмоткой. Когда происходит поворот ключа зажигания во 2-е положение, происходит обесточивание обмотки, которая удерживает якорь реле. Тем самым якорь возвращается в исходное положение с помощью специальной пружины. Таким образом, с помощью рычага (10) выводится шестерня (4), которая зацепляется с маховиком двигателя.
Поломка стартера – часто встречающаяся неисправность автомобиля. Их ремонтом, как правило, занимаются специализированные СТО. Перед тем, как эвакуировать автомобиль для ремонта или замены стартера, следует на 100% быть уверенным в неисправности именно этого узла.
Желательно также продиагностировать, какой из элементов стартера неисправен, чтобы принять решение о ремонте либо замене узла, оценить приблизительную стоимость работ, возможность самостоятельного устранения неисправности.
Электрические схемы управления стартером
Все современные системы электростартерного пуска имеют дистанционное управление стартером. При дистанционном управлении стартерный электродвигатель соединен с аккумуляторной батареей с помощью тягового реле стартера. На автомобилях с дизельными двигателями это делается при помощи выключателя стартера, кон такты которого рассчитаны на ток, потребляемый тяговым реле. Н< автомобилях с бензиновыми двигателями, у которых мощность стартера значительно ниже, тяговое реле включается через выключатель зажигания. Однако контакты последнего не рассчитаны н< силу тока, потребляемую реле (30…40 А) в момент включения. По этому дополнительно устанавливается промежуточное реле стартера, контакты которого подключают обмотки тягового реле к бата рее. Обмотка этого реле стартера включается через выключатель зажигания.
Наиболее просты схемы управления стартеров малой мощностью с однообмоточным тяговым реле. Стартер смешанного возбуждения включается однообмоточным тяговым реле К1 (рис. 2.26), питание на обмотку которого поступает непосредственно через кон- такты S1 выключателя зажигания при повороте ключа в положение «Стартер».
Якорь реле втягивается в электромагнит, через рычажный механизм вводит шестерню в зацепление с венцом маховика и в конце хода замыкает силовые контакты К1.1 цепи питания электродвигателя М.
Последний начинает вращаться и проворачивать коленчатый вал двигателя.
После пуска ДВС шестерня от вала стартера отсоединяется обгонной муфтой, при переводе ключа в положение «Зажигание»
якорь тягового реле и приводной механизм под действием пружины возвращаются в исходное положение.
В стартерах в основном применяются двухобмоточные тяговые реле, имеющие втягивающую (ВО) и удерживающую (УО) обмотки. Такие реле позволяют снизить расход энергии батареи в процессе пуска двигателя. Принцип работы двухобмоточного тягового реле стартера проиллюстрирован на рис. 2.27. После замыкания контактов КРС. 1 реле стартера (или выключателя стартера на дизельных двигателях) ток от аккумуляторной батареи проходит по двум обмоткам: УО и ВО (рис. 2.27,в). Под действием намагничивающей силы этих двух обмоток якорь тягового реле втягивается в электро-магнит (см. рис. 2.10), при помощи рычажного механизма вводит шестерню привода в зацепление с венцом маховика и в конце хода, замыкая силовые контакты тягового реле КТР. 1, включает цепь питания стартерного электродвигателя. Одновременно этими же контактами втягивающая обмотка ВО замыкается накоротко (рис. 2.27,6)
Рис. 2.26. Электрическая схема управления электростартером
После пуска двигателя контакты КРС. 1 размыкаются и ток проходит последовательно через силовые контакты КТР. 1, обмотки ВО и УО параллельно стартерному электродвигателю (рис. 2.27,в). Причем направление тока в витках обмотки УО сохраняется прежним, а в витках втягивающей обмотки ВО изменяется. Так как число витков в обмотках одинаково и по ним протекает ток одной и той же силы, суммарная магнитодвижущая сила будет равна нулю. Сердечник электромагнита размагничивается, возвратная пружина, выдвигая якорь из сердечника тягового реле, размыкает силовые контакты КТР. 1 и, воздействуя на рычаг включения привода, выводит шестерню из зацепления с венцом маховика.
В схеме управления стартером СТ230-Б (рис. 2.28,а) при замыкании контактов выключателя зажигания S1.1 срабатывает реле стартера К2, контакты К2.1 которого соединяют с аккумуляторной батареей GB обмотки тягового реле К1. Контакты К2.2 одновременно шунтируют добавочный резистор R в первичной цепи катушки зажигания. После пуска двигателя и возвращения ключа выключателя зажигания в положение «Зажигание» остаются замкнутыми контакты S1.2 в цепи зажигания и размыкаются контакты S1.1, снимающие напряжение с обмотки реле К2.
Стартер СТ142 (рис. 2.28,6) включается при замыкании контактов S1.1 выключателя приборов и стартера. Работа схемы управления аналогична работе схемы управления стартером СТ230-Б. При поднятой кабине автомобиля стартер можно включить дублирующим выключателем S2. Контакты S1.2 обеспечивают срабатывание кон-| тактора КЗ и подвод питания к выключателю электрофакельного подогрева (ЭФП) через контакты КЗ. 1. В схеме применен дистанционный выключатель аккумуляторной батареи (выключатель «массы») К4, который управляется кнопочным выключателем S3.
о) б)
Рис. 2.28. Электрические схемы управления стартерами:
а -СТ230-Б (ГАЗ-24 «Волга»), б -СТ142 (автомобиль КамАЗ)
Для предотвращения повторного включения стартера после пуска двигателя устанавливается специальное реле блокировки. При этом для срабатывания этого реле могут быть использованы сигналы с различных датчиков о выходе ДВС на рабочий режим. Наиболее распространены реле блокировки, срабатывающие после появления номинального напряжения автомобильного генератора. Используются также датчики частоты вращения коленчатого вала, датчики давления масла в рабочих магистралях двигателя и т. д.
На автомобилях КамАЗ, БелАЗ, дизельных двигателях КРАЗ и «Урал» устанавливается система пуска двигателей с автоматическим отключением и блокировкой стартера (рис. 2.29). Система состоит из датчика частоты вращения коленчатого вала, реле стартера KV1 с нормально разомкнутыми контактами KV1.1, подключающими стартер к аккумуляторной батарее GB, выключателя стартера S и электронного блока управления, в который входят схемы формирователя (транзистор VT1, стабилитроны VD2, VD3), преобразователя (диоды VD5, VD6, стабилитрон VD7, конденсаторы С5, С6, резисторы R8, R9), компаратора (стабилитрон VD7) и триггера (VT2, VT3).
Когда выключатель S переводится в положение КЗ («Включено»), к блоку управления подключается аккумуляторная батарея GB. При этом триггер перебрасывается в состояние, в котором транзистор VT2 закрыт, a VT3 открыт.
Рис. 2.29. Электрическая схема системы пуска двигателя с автоматическим отключением и блокировкой стартера
После перевода выключателя в положение СТ («Пуск») обмотка реле KV1 через диод VD11 и открытый транзистор VT3 также подключается к аккумуляторной батарее. Реле срабатывает и контакты KV1.1 включают стартер.
При вращении коленчатого вала с датчика его частоты вращения на вход формирователя электронного блока (VT1) начинают поступать импульсы напряжения положительной полярности. С коллектора VT1 усиленные импульсы, ограниченные по амплитуде стабилитронами VD2 и VD3, поступают на вход преобразователя, который преобразует частотную последовательность импульсов в напряжение на выходе конденсатора Сб. Параметры преобразователя выбраны таким образом, что после пуска ДВС и соответствующего увеличения частоты вращения коленчатого вала амплитуда этого напряжения становится равной напряжению стабилизации стабилитрона VD7. Последний пробивается и переводит триггер в второе устойчивое состояние, при котором VT3 закрыт, a VT2 открыт. Обмотка реле KV1 обесточивается и стартер отключается.
Повторное включение стартера возможно только после снижения частоты вращения коленчатого вала и перевода выключателя S в первоначальное положение. Если даже выключатель S остается в положении СТ, а двигатель по каким-либо причинам стал глох нуть (уменьшилась его частота вращения), повторного включения. стартера не произойдет, так как для срабатывания реле KV1 необходимо перевести триггер в первое устойчивое состояние, а это возможно только при возврате ключа S в исходное положение.
В качестве датчика частоты вращения коленчатого вала в этой системе может быть использован генератор переменного тока. При этом полезный сигнал снимается с одной из его фаз или с дополнительной специальной обмотки.
Стартеры большой мощности, рассчитанные на напряжение 24 В, в схемах электрооборудования с номинальным напряжением 12 В включают в работу при помощи специального электромагнитного переключателя, который изменяет соединение двух аккумуляторных батарей (на 12 В каждая) с параллельного на последовательное.
Схема и принцип работы
Стартер – один из наиболее консервативных узлов автомобиля. Впервые такое электрическое устройство было испытано Чарльзом Каттерингом в 1912 году, то есть более ста лет тому назад. Поначалу он также выполнял функции генератора.
Но в том виде, в котором стартер применяется для запуска современных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания, он обязан американскому изобретателю и автопромышленнику Винсенту Гуго Бендиксу, который увековечил свою фамилию в одной из главных деталей пускового устройства.
Типовая функциональная схема стартера приведена на рисунке:
Принцип работы стартера практически одинаков для всех моделей автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. При включении замка зажигания в положение «Start» подается пусковой ток на втягивающую обмотку.
Она, в свою очередь, приводит в движение якорь тягового реле и шток контактной пружины. Тяговое реле действует на рычаг, обычно именуемый вилкой, который толкает муфту свободного хода с шестерней (бендикс) в зацепление с маховиком. Одновременно контактная пластина замыкает пятаки, посредством которых подается напряжение на запуск электродвигателя стартера.
Типовая функциональная схема стартера настолько продумана и опробована, что различие моделей пусковых устройств заключается лишь в конструктивных особенностях и материалах, из которых изготовлены узлы.
Тем не менее, у стартеров есть свои уязвимые места:
- втягивающее реле;
- щетки электродвигателя;
- пятаки;
- вилка;
- муфта свободного хода;
- шестерня;
- коллектор якоря;
- втулки якоря;
- демпферная пружина.
Собственно, практически каждый узел этого устройства в процессе эксплуатации может придти в негодность. Это связано, прежде всего, с тем, что при запуске, особенно в холодное время года, стартер отдает большую мощность, испытывает предельные нагрузки, через него протекают огромные токи.
Важно при отказе работы стартера его продиагностировать и определить какой именно из его узлов неисправен. Ни одно из современных компьютерных диагностических устройств это сделать не может. Следует руководствоваться опытом и собственными знаниями.
Схема подключения стартера
Стартер представляет собой двигатель, преобразующий электроэнергию, поступающую от аккумулятора в механическую энергию, которая служит начальным импульсом для движения поршней в ДВС.
Итак, схема подключения стартера начинается от замка зажигания, в котором поворотом ключа замыкается электрическая цепь в реле запуска, соединенном с блоком предохранителей. Это реле дает команду втягивающему реле, а тот соединяет стартер с аккумулятором. От источника питания поступает электрический ток и механизм запускается.
Обратите внимание, что схема подключения стартера на ВАЗ 2114 такая же, как на аналогичных моделях: ВАЗ 2113 и 2115. Электросхема подключения стартера ВАЗ 2114 с 8-ми клапанным мотором применялась на моделях:
- ВАЗ-21140. На этой модели был установлен инжекторный двигатель с 8-ю клапанами, объемом 1,5 литра и мощностью 77 лошадиных сил. Модель выпускалась с 2003 по 2007 год.
- ВАЗ-21144. Восьмиклапанный мотор объемом 1,6 литра и мощностью 81,6 лошадки. Модель производилась в 2007-2013 годы.
Основные признаки неисправности стартера
Неисправность редко приходит мгновенно. Очень часто о неисправностях, особенно механических узлов автомобиля, свидетельствуют посторонние нештатные звуки, несвоевременное срабатывание, посторонний запах. Рассмотрим самые распространенные случаи.
Приводит во вращение двигатель непостоянно
Хотя при этом электродвигатель стартера вращается всегда. Во время пропуска старта слышен металлический треск, скрежет.
Возможные неисправности: износ вилки, неисправность демпферной пружины, износ шестерни
. Дальнейшая диагностика и определение точной причины неисправности возможно только после снятия стартера.
Постоянно вращается при старте, но не приводит во вращение двигатель
При этом посторонних шумов не слышно.
Скорее всего, вышла из строя вилка
. Требуется снятие стартера и замена вилки. Сама вилка стоит недорого (около 1000 рублей), ее замену можно произвести самостоятельно.
Заводит двигатель, но при заведенном двигателе слышно металлическое жужжание
Необходимо немедленно заглушить двигатель. Вероятные причины неисправности – залипание втягивающего реле, заклинивание вилки или шестерни
. Дальнейшее определение причины неисправности требует снятия стартера.
Периодически может срабатывать и заводить двигатель, а может быть неработоспособным
В таком случае необходимо не сильно постучать молоточком или другим металлическим предметом по задней части корпуса стартера. Если двигатель начнет заводиться, стартер требует замены щеток
ввиду их большого износа.
Втягивающее реле стартера щелкает, а стартер не крутит
Наиболее вероятная причина – недостаточный заряд аккумулятора
. Напряжения на клеммах аккумулятора хватает для срабатывания втягивающего реле, но контактная пластина не замыкает пятаки, напряжение на электродвигатель стартера не подается.
Если напряжение на аккумуляторе нормальное, возможно подгорание пятаков
либо
отсутствие напряжения
на силовом проводе.
Видео — когда втягивающее реле стартера щелкает, но сам стартер не крутит:
Во многих автомобилях в цепь силового положительного провода включают мощный плавкий предохранитель на ток до 800 Ампер. Необходимо проверить его исправность, также наличие напряжения +12 Вольт на толстом проводе в момент старта.
Такая ситуация встречается и при потере емкости аккумулятора.
Стартер вращается медленно, хотя аккумулятор заряжен полностью
Возможно, изношены втулки, имеются загрязнения во внутреннем пространстве
электродвигателя стартера.
Наличие запаха электрической гари во время старта
Как правило, это свидетельствует о подгорании обмотки втягивающего реле, реже – обмотки якоря
. Этому может сопутствовать нагрев проводов, идущих на стартер.
Втягивающее реле не срабатывает, стартер не вращается
Наиболее частая причина – неисправность электрической схемы автомобиля
. В этом случае необходимо начинать с контроля исправности электропроводки автомобиля, правильного функционирования блока управления двигателем и других электрических узлов автомобиля.
Основные поломки стартера
Стартер обеспечивает пуск двигателя. Он создает крутящий момент коленвала с нужными оборотами для степени сжатия и сгорания горючей смеси. Если стартер начал работать с перебоями, нужно выяснить причину такого его поведения.
Если стартер не хочет крутить или делает это медленно
– обратите внимание на электрическую цепь и аккумулятор:
- АКБ не заряжен;
- плохо закреплены контакты;
- плохой контакт и поломка провода от клеммы втягивающего реле;
- поврежденный провод между аккумулятором и стартером;
- несоответствие масла в картере по вязкости;
- не функционирует контактная группа замка зажигания.
Если не работает стартер или просто не включается,
это может быть: неисправность реле, короткое замыкание в обмотке самого стартера.
Если вращается якорь стартера, но стартер не может провернуть коленвал
это: пробуксовка муфты свободного хода или тугой ход привода винтовой нарезки.
Бывают случаи когда стартер не отключается после пуска.
Причинами могут быть: заедание приводов на валу якоря, заедает в замке зажигания, износ подшипников. Исправить такие поломки можно путем замены поврежденных деталей.
Если вы заметили что стартер начал шуметь.
Это может быть: шестерня привода вышла из зацепления,ослабилось крепление или полюса стартера.
Стартер подвержен большим нагрузкам, так как ему приходится вращать большой маховик и приводить в действие поршневую группу двигателя. Поэтому следует внимательно к нему относится и проводить диагностику для избегания поломок.
Последовательность контроля работоспособности стартера
Если при переводе ключа зажигания в положение «Старт» стартер не подает никаких признаков жизни, необходимо выполнить следующую последовательность действий:
1. Измерить мультиметром напряжение на клеммах аккумулятора. Должно быть не менее 12 Вольт для запуска двигателя. Если меньше, следует зарядить аккумуляторную батарею.
2. Далее необходимо произвести измерение качества шины «земля» автомобиля. Следует проверить контакты шины «минус АКБ» — кузов автомобиля и «минус АКБ»-корпус двигателя, собственно, стартера. Это лучше сделать, включив зажигание, и измеряя напряжения между минусом АКБ, металлическими элементами корпуса двигателя и зачищенными элементами кузова двигателя. Напряжения должны быть строго 0,0 Вольт. Если больше, возможно нарушены контакты соединений.
3. Перед проведением дальнейших действий лучше . Во многих автомобилях запуск двигателя может блокировать иммобилайзер, возможно, требуется привязка ключа. Неисправность узлов автоматической коробки переключения передач также может ввести режим запрета на запуск авто.
4. Для дальнейшей диагностики стартера требуется электрическая схема автомобиля и схема расположения реле и предохранителей. Система запуска автомобиля может быть организована одним из двух способов. В автомобилях более ранних годов выпуска напряжение на втягивающее реле стартера подавалось непосредственно с контактной группы замка зажигания. Неисправность контактной группы приводит к отсутствию напряжения, подающегося на втягивающее реле. В таком случае необходимо проверить наличие контактов по схеме подключения замка зажигания. В современных автомобилях для управления срабатыванием стартера используется реле стартера, обычно устанавливаемое в блоке реле и предохранителей в подкапотном пространстве. Необходимо проверить исправность реле, наличие на его входном контакте напряжения +12 Вольт. Можно принудительно включить стартер, замкнув контакты реле.
При этом обязательно следует перевести механическую коробку передач в нейтральное положение (!).
5. Далее переходят непосредственно к работам со стартером. Он обычно расположен в области маховика. Более удобное расположение – между двигателем и радиатором системы охлаждения. В этом случае доступ к нему упрощен. Хуже, если стартер расположен за двигателем под выпускным коллектором. В любом случае, необходимо отследить путь пролегания проводов, идущих от стартера. От него отходят два проводника: один толстый (сечение не менее 25 кв.мм.) для запуска электродвигателя и тонкий – для управления втягивающим реле.
6. В первую очередь необходимо в удобном месте зачистить тонкий проводник, подсоединить к нему провод сечением не менее 2 кв.мм. и заизолировать место соединения. Затем перевести коробку передач в нейтральное положение. После этого соединить подключенный проводник к положительной клемме . Если при этом не последует никаких действий со стороны стартера, возможны следующие варианты:
- неисправность обмотки втягивающего реле (обрыв);
- износ щеток электродвигателя стартера;
- поломка ламелей коллектора;
- обрыв обмотки якоря;
- отсутствие контакта на разъеме тонкого провода (часто встречается, когда тонкий проводник приходит в разъем «под фишку», его иногда достаточно просто пошевелить);
- отсутствие заземления на корпусе двигателя автомобиля (для большей уверенности можно мощным проводом соединить корпус двигателя с минусом АКБ).
7. Если втягивающее реле сработало уверенно, но электродвигатель стартера не вращается, следует проверить наличие напряжения + 12 Вольт на выходе толстого проводника. Он обычно имеет соединение «под гайку», иногда контакты подгорают и обугливаются. В таком случае следует снять и зачистить контактные зоны. Также следует проверить соединение толстого проводника в области положительной клеммы аккумуляторной батареи.
8. С помощью мультиметра можно проверить сопротивление обмотки втягивающего реле (между подсоединенным проводником и корпусом двигателя оно должно быть в пределах от 3 до 20 Ом для различных типов стартеров).
9. В случае, когда предыдущие действия не привели к положительному результату, необходимо приступить к диагностике неисправности на снятом с автомобиля стартере.
Видео — как замкнуть стартер на прямую, если он не крутит:
Где стоит реле стартера на ВАЗ 2114?
Со стартером связаны два реле:
- Втягивающее реле располагается над стартером, являясь как бы его механизмом. Его положение показано на первом рисунке с общим видом узла и на схеме самого механизма.
- Следующее реле – это узел, размещенный в стороне, и связан контактным электропроводом с втягивающим реле. Это электротехническое устройство часто выходит из строя и нуждается в замене, поэтому автовладельцу необходимо знать его местонахождение в сложной системе узлов и деталей.
В отличие от многих машин, в том числе и вазовских реле стартера на ВАЗ 2114 помещается в подкапотном пространстве.
И представляет собой небольшую коробочку такого вида:
Демонтаж стартера и диагностика неисправностей
Демонтаж стартера производят в следующей последовательности:
- Отсоединяют отрицательную клемму аккумуляторной батареи. Перед отключением АКБ необходимо проверить выключение зажигания. В некоторых автомобилях, если отключить аккумулятор при включенном зажигании, может «отвязаться» иммобилайзер, это серьезная проблема.
- Отсоединяют положительную клемму АКБ. Отключают толстый и тонкий провод от клемм аккумуляторной батареи.
- Выкручивают болты крепления АКБ (обычно их три). В некоторых автомобилях перед этим необходимо снять некоторые узлы в подкапотном пространстве. Лучше воспользоваться руководством по ремонту автомобиля для определения последовательности демонтажа. Во многих автотранспортных средствах снятие стартера производится со стороны днища.
После снятия стартера можно проверить его работоспособность отдельно от автомобиля. Для этого соединяют минусовую клемму с корпусом стартера проводником сечением не менее 6 кв.мм, плюсовую клемму – с болтом на втягивающем реле ближе к корпусу электродвигателя стартера. Двигатель должен вращаться.
Видео — как проверить стартер на аккумуляторе:
Отсутствие вращения электродвигателя – признак износа щеток либо неисправности коллектора.
Обрыв обмоток якоря – очень редкая неисправность. Ремонт коллектора осуществляется путем его замены. Эта операция дорогостоящая, возможно дешевле купить исправный б/у-шный стартер.
Далее проверяют работоспособность втягивающего реле, пятаков и вилки. Для этого переключают положительный толстый провод на клемму болта втягивающего реле, удаленного от корпуса электродвигателя. Подключают проводник к управляющему выводу втягивающего реле, подключают его к положительной клемме АКБ.
Должно быть уверенное срабатывание (щелчок) втягивающего реле. Вилка должна приводить в движение бендикс (муфту с шестерней) до упора. Электродвигатель стартера должен стабильно вращаться.
Желательно произвести включение-выключение стартера несколько раз, при этом следить, чтобы бендикс передвигался на полную длину и без заеданий.
Если вилка стартера иногда залипает, ее необходимо менять.
Далее следует проверить биение вала электродвигателя при отключенных проводниках. Для этого нужно перемещать вал двигателя в поперечном направлении. Даже небольшие зазоры в области вал-втулка могут привести к смещению вала и механическому контакту якоря со статором.
Электродвигатель будет вращаться медленнее, притормаживаться, в конечном счете, перегреваться. В процессе проведения регламентных работ стартера втулки подлежат обязательной замене.
Для контроля износа щеток в большинстве случаев необходима полная разборка стартера. Для многих моделей это не представляет труда. С тыльной стороны стартера снимается ограничительное кольцо якоря, далее откручиваются сквозные болты стартера, производится его разборка.
С фронтальной стороны есть винты для снятия кожуха вилки и втягивающего реле. Как правило, щетки стартера исполнены в отдельном узле и меняются одновременно.
Представляет некоторую трудность помещение коллектора в область щеток. Можно при помощи тонкой нитки искусственно утопить щетки, потом вставить якорь и удалить нитки.
На разобранном стартере легко проверить износ вилки, бендикса, работоспособность обмотки втягивающего реле. Если имеется видимый износ коллектора, в процессе регламентного ремонта его растачивают.
После проведения ремонтных работ стартер собирают, контролируя центрирование вращающихся частей, далее проверяют работоспособность, не устанавливая на двигатель.
После этого производят установку на двигатель, подсоединяют проводники, после чего подключают аккумуляторную батарею.
Обычно после проведения комплекса регламентных работ стартера в полном объеме (замена щеток, расточка стартера, замена втулок, вилки, бендикса в случае необходимости, чистка внутренних поверхностей) стартер будет исправно работать в течение трех-четырех лет.
Для того, чтобы стартер прослужил дольше, следует выполнять следующие правила:
- не производить непрерывный старт двигателя длительностью более 15 секунд;
- при периодических отказах запуска стартера или нештатных шумах следует немедленно разобраться в причинах неисправности и ее устранить;
Защитить автомобиль от грязи поможет жидкое стекло
Сканер для самостоятельной диагностики автомобиля
Меховая накидка на автомобильное кресло
Как подключить стартер?
Нормальный запуск двигателя машины невозможен без налаженной системы запуска, и если правильно подсоединить АКБ (аккумуляторную батарею), она без проблем даст сигнал к включению стартера. Из нашей статьи вы узнаете, как подключить стартер в автомобиле, а точнее, как подсоединить тяговое реле самостоятельно.
Подключаем реле к стартеру
Итак, первым делом необходимо убедиться, есть ли у вас инструменты: АКБ, щуп и элемент системы запуска двигателя. Система запуска мотора состоит и функционирует благодаря следующим составляющим: АКБ, стартер, реле, провода, выключатели зажигания и система блокировки запуска.
Теперь давайте разберемся, что происходит, когда вы заводите машину. Когда вы поворачиваете ключ в замке зажигания, напряжение от АКБ проходит через стартер, потом происходит смещение реле, шестерня привода соединяется с маховиком, контакты замыкаются, и двигатель заводится.
Для того чтобы вы смогли отрегулировать систему, необходимо отключить провода обмотки напряжения от реле (вывод обозначен как «М»). Потом отключите АКБ (ту, что рассчитана на 12В), подсоедините ее с выводом «М» и «S» (такое обозначение вы также увидите на выводах). После проделанных вами действий произойдет смещение шестерни привода. Чтобы подсоединить реле к стартеру, нужно щупом сделать осмотр зазора между шестерней и упором. Если есть необходимость, можете сделать регулировку прокладки между реле и приводом, сняв или соответствующим образом установив её.
Втягивающее реле стартера
Реле пускового устройства называют втягивающим. Это связано с принципом его работы — оно выполняет функцию подключения пускового устройства к электрической цепи и соединения его якоря с коленчатым валом. Происходит это так: когда ток не подается на обмотки устройства, его якорь под действием возвратной пружины пребывает в выдвинутом вперед положении. Эта же пружина через специальную вилку удерживает шестерню бендикса, не давая ей входить в зацепление с венцом маховика коленвала.
Поворачивая ключ в замке зажигания, мы подаем ток на обмотку устройства. Под воздействием электромагнитного поля якорь подается назад (втягивается в корпус), замыкая контакты питания стартера. Сдвигается и шестерня бендикса, входя в зацепление с маховиком. В этот же момент втягивающая обмотка отключается, и в дело вступает удерживающая. Усилие от вала стартера передается через шестерню на маховик, заставляя коленчатый вал вращаться до того момента, пока мы не перестанем удерживать ключ в замке зажигания в положении запуска.
READ Как подключить датчик скорости ваз 2110 на приору
Какие функции выполняет втягивающее реле:
Когда мотор запускается, напряжение от генератора идет на обмотку реле. Затем начинают работать шестерни приводной системы, за счет чего возникает магнитное поле. Маховик двигательной системы работает. Шестерня начинает свою работу благодаря обмотке удерживания, в то время когда болты замкнутся. Когда ключ возвращается в замок зажигания, то происходит обесточивание обмотки, таким образом, шестерня и маховик разъединяются. Эта схема касается современных автомобилей, включая и модели ВАЗ.
Если стартер работает с громким шумом, то это могло прослабиться крепление полюса или стартера. В первой ситуации усильте крепление, для этого затяните винт, а во второй – закрепите стартер. Если вы разобрали стартер и увидели, что муфта начинает пробуксовывать, то единственное, что нужно будет сделать, – это заменить привод стартера.
