Принцип работы стартера автомобиля

Обновлено: 05.07.2024

Стартер автомобиля: какие функции он выполняет, виды, принцип работы, схема стартера и его соединений.

Стартер и его функции

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.

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

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.

Схема стартера ВАЗ 2110 (5702.3708)

Схема соединений стартера

Со временем опытный водитель считает, что автомобиль можно ремонтировать самостоятельно. Нередко у машин с большим пробегом первым из строя выходит стартер. Чтобы произвести работу самостоятельно, требуется понимать, как функционирует система пуска двигателя.

Схема подключения стартера практически у всех моделей одинакова, поэтому часто ремонт можно произвести самостоятельно.

Стартер, его назначение

Зрительно: это компактный электрический двигатель с механическим приводом. При подаче тока, он начинает вращать коленчатый вал с конкретной частотой (скорость вращения зависит от времени года; зимой требуется больший ток и скорость), чтобы включилась система пуска двигателя.

Кроме основных функций, стартер может регулировать запуск автомобиля, защищая его от угона. Именно на него устанавливаются блокираторы, которые не позволяют запустить двигатель без ключа.

Виды

По устройству, стартеры бывают:

Без редуктора

Редуктор – это промежуточный механизм, основная задача которого – снижения усилий при вращении. В таких моделях коленчатый вал имеет непосредственное сцепление с шестерней. Зажигание происходит быстрее, практически мгновенно, по причине прямого контакта. Среди преимуществ этой конструкции выделяется простота. Дополнительный редуктор внедряется в конструкцию и в случае поломки потребуется его разборка.

Безредукторные стартеры легко ремонтируются обычным ручным инструментом. Из-за сильной упрощенности, схемы подключения и ремонта элементарны. Но основным недостатком моделей без редуктора выступает нестабильность. Во время сильных морозов они могут выходить из строя, не запускать двигатель с первого раза.

С редуктором

Основное отличие от предыдущей версии – наличие планетарного редуктора. Многие специалисты рекомендуют именно редукторные модели, так как они обладают одним выраженным достоинством – возможность запуска автомобиля даже при сильно севшем аккумуляторе. Малое потребление электричества значительно усиливается постоянными магнитами, которые улучшают производительность.

Кроме этого такое сочетание решает возникающие проблемы с обмоткой, которые могут привести к поломке стартера. Единственный недостаток – вероятная поломка шестерни при длительной эксплуатации. Если стартер был сделан с дефектом, что не редкость, их срок работы сильно ограничивается.

Устройство

Устройство и принцип работы стартера просты. Система пуска двигателя напрямую зависит от маховика. Это — механический элемент, который проворачиваясь, заставляет мотор производить энергию. И для пуска мотора от АКБ, требуется промежуточный узел.

Принцип работы стандартного стартера автомобиля обусловлен работой следующих элементов:

Якорь. Это ось, изготовленная из легированного стального сплава. Она вращается на подшипнике скольжения. На нее напрессовывается сердечник и устанавливаются коллекторные пластины. Его структура подразумевает пазы, в которые укладывается обмотка.
Щетки. Это графитовые проводники, осуществляющие простую функцию – передача электричества на коллекторные пластины. Это позволяет увеличить мощность стартера в целом.
Реле. Передает напряжение на обмотку и выталкивает обгонную муфту.
Электромотор. Состоит из нескольких сердечников с обмоткой. Ротор может быть установлен на подшипниках скольжения или обычных втулках. Второй вариант считается худшим, так как они имеют свойство стираться при активном использовании. В итоге, такое оборудование быстрее выходит из строя.
Бендикс. Элемент передачи крутящего момента и вращения на коленчатый вал.

Работа стартера, зачастую, обусловлена этим набором элементов, но могут быть и дополнения. Ряд моделей имеет специальную кнопку, которая позволяет запустить автомобиль даже без ключа.

Подробнее об устройстве стартера в видео

Принцип работы

Как работает стартер? Он относится к преобразователям электрической энергии от аккумулятора в механическую, для вращения коленвала. Чтобы произошел запуск двигателя, нужны следующие процессы:

После включения зажигания, электричество от аккумулятора попадает на обмотку реле.
Якорь сцепляется с бендиксом. Втягивающее реле провоцирует сцепление коленвала и бендикса.
По достижению якорем высшей точки, происходит замыкание контекстов. Напряжение попадает на обмотку реле и электродвигателя.
Коленвал приходит в движение, и происходит пуск двигателя.
После вращения ключа, процесс заканчивается.

Принцип работы и устройство стартера автомобиля позволяет диагностировать его на всех этапах, благодаря чему ремонт или замена не вызывает проблем у водителей.

Основные неисправности

Разобравшись в том, что такое стартер в автомобиле, можно понять его основные неисправности. Для этой детали не характерна внезапная поломка. Как правило, дефекты накапливаются и в итоге приводят к внезапной остановке автомобиля, иногда он просто отказывается запускаться.

Чаще всего встречаются следующие неисправности:

Стартер автомобиля не запускается. Самая распространенная проблема. Причин этом может быть несколько. Если стартер дешевый и внутри вместо подшипников расположены втулки, вероятно они стерлись и появились зазоры. Кроме этого может лопнуть обмотка. Диагностика этого дефекта требует тщательного осмотра всех узлов.
Коленчатый вал медленно крутится. Вероятно, причина даже не в самом стартере, а в масле. Дефект должен исчезать через 2 минуты, после разогрева смазки. Кроме этого, если модель безредукторная, то проблема может быть в аккумуляторе.
Якорь не заставляет вал вращаться. Система пуска двигателя может не реагировать, если якорь буксируется муфтой. Еще часто можно наблюдать мусор на резьбе вала.
Скрежет. При частом использовании автомобиля, на маховике могут образовываться задиры. Они появляются при внезапном проскальзывании вала. В некоторых случаях причиной может служить отстранённое замыкание или ослабление приводной пружины.
Излишне длительная работа стартера. Наиболее вероятная причина – засорение или сбой замка зажигания. Часто встречается нарушение контактной группы или повреждения обмотки.

Проблема запуска автомобиля могут быть связаны также с:

Износом щеточной группы и пластин. Эти детали относятся к расходному материалу, поэтому изнашиваются быстрее всего.
Нарушением обмотки. При повышенных температурах или износе, на обмотке может прогореть лак, что приведет к замыканию. В этом случае, запуск двигателя вообще невозможен.
Износ подшипников или втулок. Для этого дефекта характерен стук из стартера, из-за образованных люфтов.

Запуск автомобиля напрямую зависит от работы стартера, поэтому в случае обнаружения вышеперечисленных неисправностей – требуется срочно обратиться в сервис.

1 комментарий к “Стартер автомобиля: устройство, принцип работы и виды”

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 ремонт стартера 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. 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.

Обычно водители, освоившие принципы безопасного вождения автомобиля, впоследствии стремятся многие работы по ТО и ремонту личного транспорта проводить самостоятельно. И очень часто это приводит к появлению желания усовершенствовать ездовые качества машины. Однако подобная модернизация невозможно без знания азов конструкции автомобиля. Например, устройство стартера – это то, с чего рекомендуется начинать, ибо именно он отвечает за запуск двигателя и последующее движение.

Эволюция стартера

Зачем он нужен?

При ближайшем рассмотрении принцип работы стартера схож с электродвигателем с 4 полюсами: как только водитель повернул ключ зажигания, ток от аккумуляторной батареи поступает на клемму реле. Мощность пускателя может быть какой угодно, но для львиной доли воздушных моторов она составляет 3кВт – производители автомобилей считают, что этого вполне достаточно для раскручивания коленвала даже при минусовой температуре.

Кроме того, поскольку стартер является единственным механизмом, способным дать пуск мотору, сегодня он может иметь множество дополнительных опций. Одна из таких вспомогательных функций заключается в блокирующем механизме, снижающем риск угона транспортного средства и повышающем безопасность при запуске. Также в некоторых иномарках с коробкой-автоматом предусмотрен старт мотора только при положении ручки переключения скоростей в положении паркинга.

Разновидности пускателей

Несмотря на массу особенностей подобных механизмов, специалисты выделяют лишь 2 разновидности стартеров. К первой категории они относят устройства с редуктором, который усложняет общую конструкцию. Однако именно его профессионалы рекомендуют, если автомобиль эксплуатируется в сложных условиях. Дело в том, что стартер автомобиля, устройство и принцип работы безредукторного пускателя позволяют давать старт мотору даже тогда, когда АКБ практически разряжена. Это объясняется наличием постоянных магнитов, на порядок снижающих потребность в токе. Вдобавок это уменьшает вероятность проблем с обмоткой почти до нулевого показателя. Однако при продолжительном использовании такого вида стартеров, у них может выйти из строя основная шестерня. Впрочем, чаще всего в этом виновата не так называемая усталость металла, а элементарный производственный брак.

Безредукторные устройства контактируют с вышеуказанной шестерней напрямую, поэтому риск ее поломки меньше. А поскольку после того, как ток поступает на контроллер, отдающий команду для сцепки маховика двигателя и шестерни, пуск происходит моментально. Также к достоинствам данного устройства стартера автомобиля относят чрезвычайно низкую вероятность поломки из-за колебаний силы тока. Главный же недостаток – достаточно частые перебои при пониженной температуре воздуха.

Конструкция

Чтобы осуществить запуск мотора, принцип работы стартера автомобиля должен обеспечивать корректное взаимодействие электродвигателя с аккумуляторной батареей. Для этого в конструкции данного устройства имеется достаточно ограниченный набор основных деталей.

Электродвигатель в цилиндрическом корпусе, в котором смонтированы обмотки возбуждения и сердечники.

Якорь, представляющий собой ось, сделанную из высокопрочной легированной стали. Данная деталь вращается на подшипниках скольжения и имеет коллекторные пластины.

Сердечник – он запрессовывается на якорь.

Щетки с держателями , которые позволяют повышать мощность устройства и отвечают за подачу тока на коллекторные пластины якоря.

Втягивающее реле . Его главная функция заключается в подаче питания от АКБ и выталкивание обгонной муфты. Этот элемент имеет довольно специфическую перемычку в сочетании с несколькими силовыми контактами.

Бендикс и приводная шестерня . Данный тандем перенаправляет вращательный момент от электродвигателя на маховик. Для этого предусмотрен специальный роликовый механизм. Как только двигатель запускается, происходит автоматическое рассоединение венца маховика и шестерни, и все устройство снова приходит в работоспособное состояние.

Приведенная конструкция характерна для большинства стартеров, а отличия от стандартной схемы встречаются нечасто. Как правило, разница состоит в механизме расстыковки шестерен пускателя и венца маховика мотора автомобиля. Также на машинах с АКПП пускатель способен иметь дополнительные обмотки, которые исключают старт двигателя при положении селектора в ходовой позиции.

Возможные проблемы стартера

Вполне закономерно, что стартер – устройство и принцип работы мы уже рассмотрели – испытывает куда меньшие нагрузки по сравнению с другими узлами и агрегатами современного автомобиля. Ведь при полной исправности он активируется лишь на несколько секунд. Однако это совсем не означает, что поломки пускателя невозможны. Среди наиболее возможных неполадок специалисты выделяют следующие.

Недостаточные обороты коленчатого вала. Наиболее часто данный сбой происходит по нескольким причинам: окисление контактов, излишняя вязкость смазывающей жидкости, разряженный аккумулятор.

Стартер работает дольше положенного. Профессионалы утверждают, что в этом дефекте виноват замок зажигания (заедает), некорректная работа контактных разъемов и сбой в обмотке.

Устройство и работа стартера не приводит к вращению коленвала. Вероятнее всего, что-то мешает свободному передвижению опережающей муфты по валу.

Скрежетание шестерен. За ним в большинстве случаев кроется неправильно выставленное замыкание контактов либо задиры на венце маховика двигателя автомобиля. Кроме того, иногда шестерни из зацепления выходят с замедлением. Также причиной скрежетания, пусть и нечасто, становится пружина привода – за период эксплуатации она теряет способность полноценно разжиматься.

Разумеется, доскональное знание владельцем машины устройства стартера автомобиля позволяет своевременно предупреждать возможные неполадки. Кроме того, многие проблемы в работе устройства компенсируются грамотным ремонтом. Однако зачастую знание азов конструкции пускателя не хватает для устранения неполадок, так как нужно еще разбираться и в технических характеристиках пускателя. А это – сила тока, напряжение и мощность, величина крутящего момента и т. д. Поэтому очень часто перед автовладельцами встает дилемма: что рациональнее, купить новый стартер или отдать старый в ремонт специалистам?

Приобретать новый пускатель или восстанавливать старый?

Стандартный стартер без дополнительных функций беспроблемно служит в среднем 5 лет. По истечению этого срока обычно начинают проявлять себя неполадки. И если они серьезного характера – перегорела обмотка или сломался якорь – то выгоднее купить новый пускатель. Ведь квалифицированное восстановление такого механизма обойдется недешево – сумма составит свыше 50% по сравнению со стоимостью полной замены устройства.

Устройство

Он состоит из трёх основных частей:

Втягивающее реле;
Электродвигатель;
Бендикс.

Электродвигатель – преобразует электрическую энергию в механическую. Он вращает бендикс с определенным числом оборотов, а тот, в свою очередь, коленвал двигателя. В результате этого, происходит запуск силового агрегата.

Бендикс – это своего рода редуктор, передающий крутящий момент от вала электродвигателя к маховику коленвала. Это подвижная деталь, она насажена на вал электрического двигателя стартера и двигается по нему на шлицах.

Кроме того, он состоит из двух частей. Поэтому, он свободно вращается по часовой стрелке и блокируется в другую сторону. Это обеспечивает надежную передачу крутящего момента к двигателю авто. Кроме того, это бережет весь агрегат от поломки, когда мотор запустился.

Автомобильные стартеры бывают классического и редукторного типа . Последние оснащены редуктором с планетарной передачей. Бендикс находиться на собственном валу, а не на якоре электромотора.

Редукторный стартер

Пришло время рассмотреть устройство и принцип работы каждого составляющего элемента схемы стартера автомобиля. Хочу отметить, что любой из них является основным. Поломка любого из них, приведет к полной потери работоспособности всего агрегата.

Втягивающее реле

Как говорилось выше – в большей степени это электрическая деталь. Да, в ней есть механические подвижные части, но они приводятся в движение за счет тока.

Из чего оно состоит

На тыльной стороне находятся три контакта:

Реле стартера автомобиля состоит из двух обмоток. Каждая из них выполняет свою функцию и нужна для создания электромагнитного поля для втягивания якоря. Он соединен через тягу с бендиксом. Это выталкивает его наружу, где он входит в зацепление с маховиком и электродвигатель готов вращать коленвал.

Еще одной подвижной деталью реле, является медная площадка, расположенная под крышкой реле. Во время втягивания, происходит нажатие на эту площадку, она замыкает собой два пятака – шляпки силовых болтов. Через неё, от одного болта к другому, протекает большой электрический ток от аккумулятора к электродвигателю.

Как работает втягивающее реле

При отпускании ключа, снимается напряжение на управляющем проводе. Через обмотку перестает течь ток, исчезает электромагнитное поле и якорь, под действием возвратной пружины, выходит из корпуса. Он через тягу вытягивает из зацепления бендикс, возвращая его в исходное положение.

Обрыв в одной из обмоток приведет к тому, что бендикс не будет выскакивать или наоборот, постоянно выскакивать и возвращаться в корпус. Целостность можно определить простой диагностикой втягивающего реле . Причём для этого не нужны специальные приборы, достаточно воспользоваться аккумулятором и контрольной лампой, или мультиметром.

Электродвигатель

Устройство

Он состоит из якоря, на котором намотана особым образом медная проволока, и бендикса, который находиться на противоположном конце вала.
Токопроводящих контактных щёток и коллекторного кольца (контактной пластины)
Корпуса, внутри которого находятся магниты и он жестко соединен с кузовом автомобиля.
Втулки или подшипники.

Принцип работы

При повороте ключа в замке зажигания, напряжение через втягивающую обмотку создает электромагнитное поле. Он втягивает якорь реле, и замыкает пластиной между собой силовые пятаки.

Потеря контакта где-нибудь в этой цепи, влечет к полной неисправности стартера. Как их определить, поговорим в других статьях.

Бендикс

Устройство

Звездочки или шестерни, как кому нравиться. Она выполнена из закаленного металла, чтобы увеличить срок службы. Она насажена на вал якоря электродвигателя, и находиться во внутренней обойме.
Обгонной муфты. Внутри неё находится стопорное кольцо с роликами. Они прижимаются пружинками к наружной обойме.

Устройство бендикса стартера такое, чтобы уберечь элементы агрегата от преждевременной поломки, в момент запуска двигателя автомобиля.

Принцип работы

Особенностью этого механизма является то, что он может свободно вращаться в одну сторону и заклинивать при попытке провернуться в противоположном направлении. Это происходит за счет роликов, расположенных в обгонной муфте.

При подаче напряжение на обмотки втягивающего реле стартера выбрасывается бендикс. Он входит в зацепление с маховиком. В это время начинает вращаться якорь электродвигателя, который передает крутящий момент на бендикс, а тот на маховик двигателя авто.

Происходит запуск мотора машины. Если обороты коленвала выше скорости вращения якоря, обгонная муфта бендикса разблокируется, и шестерня механизма будет вращаться независимо от вала электродвигателя. Водитель отпускает ключ, исчезает напряжение в обмотках реле и электромотора, бендикс входит внутрь, и перестает вращаться.

Подведем итог

Собрав воедино знания об устройстве стартера автомобиля и принципе его работы, можно понять принцип его работы.

Втягивающее, втягивает якорь, прижимая пластину к пятакам и выбрасывает бендикс.
Замыкая силовые болты, подается ток на обмотку электромотора, который вращает свой вал с бендиксом.
Он, в свою очередь, раскручивает маховик коленчатого вала ДВС до оборотов, достаточных для его запуска.
Заведенный мотор вращает маховик с большими угловыми скоростями, это разблокирует обгонную муфту бендикса и он свободно вращается в противоположную сторону.
Водитель, отпустив ключ, обесточивает обмотки, и вся схема стартера автомобиля возвращается в исходное состояние.

Если остались вопросы – задавайте их в комментариях. Всем удачи на дорогах.

Добавить комментарий Отменить ответ

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Читайте также: