Устройство стартера двигателя автомобиля и принцип работы
Основные составляющие элементы стартера:
- электродвигатель;
- втягивающее реле;
- шестерня с бендиксом;
В двух словах, на коленчатом валу двигателя установлен маховик с зубчатым венцом. При включении стартера шестерня стартера зацепляется с венцом маховика и электродвигатель крутит коленвал. После того, как мотор запустится, обгонная муфта стартера отсоединяет шестерню от вала, когда обороты двигателя превысят обороты стартера.
- Если подробнее рассматривать стартер, его электродвигатель состоит из корпуса, внутри которого стоит статор и ротор, вращающийся в двух втулках.
- Щеточный узел состоит из трех или четырех щеток, на которые подается напряжение от АКБ. Щетки, в свою очередь, соединяясь с частью ротора и подавая на него напряжение, заставляют вращаться электродвигатель стартера.
- Шестерня и бендикс, расположенная на валу ротора, перемещаясь по нему вперед и назад, вступают в зацепление с маховиком. Втягивающее реле включает электростартер в работу.
Втягивающее реле представляет собой электромагнит с катушкой и сердечником. Сердечник под действием электромагнитного поля начинает перемещаться в сторону, при этом вилка, соединяющая сердечник и бендикс, толкает бендикс с шестерней по валу вперед для зацепления его с маховиком.
Реле имеет два контакта, на один из которых подается напряжение от АКБ, а другой соединен со щетками электродвигателя. Когда сердечник дойдет до конца реле, при этом шестерни уж вошли в зацепление с маховиком, медная пластина, находящаяся на конце сердечника, замыкает эти два контакта и напряжение поступает в электродвигатель.
Что касается типов стартеров, встречаются:
- Стартер с редуктором, который состоит из нескольких шестерней и монтируется непосредственно его корпус. Электродвигатель таких стартеров обладает высоким КПД и потребляет намного меньше тока при запуске двигателя. Его устанавливают на авто с дизельными моторами и на бензиновые авто с более мощными двигателями.
- Стартер без редуктора, обладая высокой стойкостью к нагрузкам, обеспечивает быстрый запуск мотора за счет моментального соединения с венцом маховика после подачи тока.
При этом стартеры могут отличаться друг от друга, однако не значительно. В большинстве случаях их отличие состоит в механике автоматического расцепления шестеренок.
Обычно для запуска двигателя требуется несколько секунд. Но на практике могут возникать сбои, когда после первого поворота ключа двигатель не запускается, после запуска мотора стартер крутится вместе с двигателем и т.д.
О неисправностях бендикса стартера
Когда проскакивает момент вращения стартера и не прокручивает вал двигателя, значит одной из наиболее вероятных неисправностей, является износ или поломка такого важного узла, как бендикс. Узла, обеспечивающего расцепление стартера и двигателя автомобиля в момент, когда мотор завелся…. На самом деле название этой детали автомобильного стартера – чистой воды самодеятельность отечественных водителей
Ведь классическое инженерно – техническое название узла, который обеспечивает разъединение вала стартера от вала двигателя в момент его запуска – обгонная муфта
На самом деле название этой детали автомобильного стартера – чистой воды самодеятельность отечественных водителей. Ведь классическое инженерно – техническое название узла, который обеспечивает разъединение вала стартера от вала двигателя в момент его запуска – обгонная муфта.
И название это полностью отражает суть действия, которое производит данная деталь. А народное название этот механизм, в основе которой лежит принцип обычного храповика, получил в честь американского изобретателя Винсента Гуго Бендика, главы корпорации “Бендикс Корп.”.
Именно он в свое время изобрел и запатентовал узел, позволяющий в момент запуска отсоединить небольшой электромотор, который и раскручивает вал двигателя внутреннего сгорания.
Обгонная муфта – вот настоящее название. А еще ее зовут муфтой – трещоткой или храповиком
Как бы то ни было, для того, чтобы понять характер неисправности, повреждения в этом механизме, когда проскакивает бендикс (то есть стартер крутится вхолостую, буксует и проскальзывает, не зацепляя двигатель), нужно понять функцию и принцип, по которому данный механизм работает. На самом деле все очень просто.
Он служит своего рода муфтой, работающей только в одном направлении, заклинивающей, если осуществляется попытка прокрутить ее в другом направлении. Причем муфтой, которая должна выходить из зацепления именно в тот момент, когда мотор завелся. Именно тогда она возвращается на свое место.
Ведь скорость вращения вала автомобильного мотора намного превышает максимальную скорость вращения электродвигателя, призванного исполнять роль стартера.
Что если он не возвращается
На самом деле бендикс обеспечивает долгую и исправную работу всего узла. И если бы не он, то в тот момент, кода вы выключаете стартер (то есть машина завелась), он не выводит из зацепления с двигателем, что называется «не возвращается», то вращающийся вал двигателя попросту сломает сам стартер. Что, кстати, иногда и случается, когда неисправностью бендикса бывает обратный процесс – то есть разгонная муфта не проскакивает, а, наоборот, залипает и продолжает вращать вал вместе с электродвигателем. То есть бендикс не выходит из зацепления.
Причины
Почему при запуске двигателя слышен треск и скрежет? Этот вопрос часто задают начинающие и не очень автомобилисты. Многих пугает непонятный звук раздающийся при запуске мотора. Хотя во многих случаях это не сложная проблема. Но ее все-таки нужно устранять, а для этого неплохо знать, где искать проблему. Мест выдающих треск и скрежет при запуске несколько:
- Стартер;
- Маховик;
- Болт крепления ролика (ГРМ).
Зная основные места поломок, вы достаточно быстро сориентируетесь, где основная проблема. Для более точной диагностики откройте капот и попросите кого-нибудь завести мотор. При проблемах со стартером и маховиком треск раздастся с задней части двигателя, при открученном болте спереди.
Почему при запуске двигателя слышен треск и скрежет? Скорее всего – это стартер
Часто водителей интересует, почему при запуске двигателя слышен треск и скрежет. Причин этого явления может быть несколько. В любом случае следует максимально быстро устранить источник этого звука. Иначе вы рискуете получить поломку в самый неподходящий момент. Вообще при появлении любых непонятных звуков следует проверить их происхождение. Ведь это сколе всего признак поломки. Чем раньше вы ее устраните, тем лучше. Ведь большая часть неисправностей может вызывать цепную реакцию. И провоцировать поломки других элементов двигателя. Поэтому всегда внимательно прислушивайтесь к работе силового агрегата.
Почему происходит просадка?
Неопытный автомобилист, как правило, столкнувшись с проблемой стартера, спешит к специалистам. В СТО сразу же ставят неутешительный диагноз – пускатель берет на себя лишнее напряжение. Однако причин такого поведения стартера никто объяснять не будет.
Итак, в большинстве случаев просадка говорит о таких проблемах.
- Втулки пускателя выработались и замыкают на корпус, что вызывает заклинивание подвижных частей (а соответственно, стартер берет на себя).
- В проводке системы зажигания наблюдается слабый контакт.
- Увеличивается или уменьшается сопротивление кривошипного вала, что объясняется замыканием на массу или неправильным подбором масла.
- Если плохо смазан редуктор, то это тоже может вызвать просадку.
Подробнее об этом в таблице ниже.
Принцип работы втягивающего реле
Перед тем как перейти непосредственно к неисправностям и методами их устранения, автовладельцам будет полезно узнать устройство втягивающего реле стартера, и как оно работает. Сразу стоит отметить, что механизм представляет собой классический электромагнит, состоящий из двух обмоток (удерживающей и втягивающей), схемы подключения его к стартеру, а также сердечника с возвратной пружиной.
В момент поворота ключа зажигания напряжение от аккумулятора подается на обмотки втягивающего реле. При этом создается электромагнитное поле, которое перемещает сердечник, находящийся в его корпусе. Тот, в свою очередь, сжимает возвратную пружину. В результате этого противоположный конец “вилки” сдвигается к маховику. При этом шестерня, соединенная с бендиксом, выдавливается наружу до момента зацепления с венцом маховика. В результате зацепления замыкаются контакты встроенной схемы включения стартера. Далее втягивающая обмотка отключается, а сердечник остается в зафиксированном положении при помощи работающей удерживающей обмотки.
Схема работы втягивающего реле
После того как ключ зажигания отключает двигатель, напряжение на втягивающее реле перестает подаваться. Происходит возврат якоря в исходное положение. Механически соединенные с ним вилка и бендикс выходит из зацепления с маховиком. Таким образом, неисправность втягивающего реле стартера — это критическая поломка, из-за которой невозможно запустить двигатель.
Как происходит запуск двигателя
Двигатель внутреннего сгорания работает только в том случае, если выполняются следующие условия:
- В цилиндры двигателя поступает достаточное количество смеси топлива и воздуха.
- В нужный момент (а если точно, то после того как сожмется воздушно-топливная смесь) свеча выдает искру высокой мощности.
- Распределительный и коленчатый вал вращаются с необходимой частотой, которая строго подобрана. Только таким образом правильно работает газораспределительная система и своевременно заполняются камеры горючей смесью.
Когда водитель проворачивает ключ зажигания, то на реле стартера подается напряжение, таким образом активируется электрический двигатель. Его функция заключается в зацеплении маховика с коленвалом. Затем начинает вращаться коленвал, его угловой момент преобразуется в возвратно-поступательные движения поршней.
Когда цилиндры начинают свою работу, то в дальнейшем это приводит к движению распределительного вала. Последний нужен для того, чтобы своевременно открывать клапана для наполнения камер сгорания смесью.
Распределительный вал
За своевременную доставку горючей смеси отвечает система питания ДВС. Как только поршень передвинуться в верхнюю точку сжатия, на искру подается высокое напряжение. Таким образом при поджигании смеси создается небольшой взрыв, расширившиеся газа воздействуют на поршень и он перемещается двигая коленвал. Мы описали принцип запуска двигателя внутреннего сгорания, помните, что модификации мотора могут быть разные, поэтому алгоритм запуска может отличаться.
Работа двигателя внутреннего сгорания
Характерные черты неисправности
Стартер крутится вхолостую, проскакивают зубья, которые должны обеспечить однонаправленное зацепление валов при вращении одного с большей скоростью, а также обеспечить их разъединение, как только вращение электромотора будет остановлено (это когда, стоит завестись мотору автомобиля, водитель отпускает ключ).
Только кардинальное решение проблемы. Только менять. К счастью, не все, а только бендикс.
На самом деле современные технологии, по которым изготавливаются и стартер, и один из его главных функциональных узлов – бендикс, не предполагают возможности (при неисправности) узел разобрать и отремонтировать. Придется менять. Причем менять, к счастью, приходится не целиком весь узел, а бендикс, зацепление которого стерлось настолько, что уже проскакивает, не выходит на необходимый уровень мощности.
Как проверить втягивающее реле
Методов проверки втягивающего реле существует несколько. Разберем их по порядку:
- Срабатывание реле можно определить достаточно просто — в момент запуска раздается щелчок, производимый двигающимся сердечником. Этот факт говорит об исправности устройства. Если же щелчка нет — значит, втягивающее реле стартера не срабатывает. Если втягивающее щелкает, но не крутит стартер, то вероятная причина этого заключается в подгорании контактов реле.
- Если втягивающее реле срабатывает, но при этом слышно своеобразное дребезжание, то это говорит о неисправностях в одной или обеих обмотках реле. В данном случае проверку втягивающего реле стартера можно провести с помощью омметра путем измерения сопротивления его обмоток. Необходимо вытащить сердечник и возвратную пружину из корпуса, после чего попарно проверить сопротивление между обмотками и “массой”. Это значение должно находиться в пределах 1. 3 Ом. После этого вставить сердечник без пружины, замкнуть силовые контакты и измерить сопротивления между ними. Это значение должно быть 3. 5 Ом (значение зависит от конкретного реле). Если измеренное значение ниже, чем указанные числа, то можно говорить о коротком замыкании в цепи и выходе обмоток из строя.
Почему стартер не крутит и не щелкает втягивающее реле?
На практике, большая часть неполадок и сбоев при работе стартера заключается в проблемах с электрической частью. Механические поломки встречаются реже. Проблемы с запуском силового агрегата транспортного средства, которые вызваны наличием неисправностей в электрике.
Если не удается завести автомобиль, необходимо проверить на работоспособность его аккумуляторную батарею, поскольку стартер запитан от нее. При недостаточном заряде источника питания, могут полностью отсутствовать характерные звуки работы системы запуска моторного агрегата. Измерить заряд АКБ можно при помощи вольтметра. Если он составляет менее 9В, необходимо подзарядить батарею, иначе дальнейшая потеря емкости может негативно отразится на ее работе. В случае отсутствия тестера, определить насколько заряжен аккумулятор можно по яркости фар, правда, для этого нужен определенный опыт. Если при включенном дальнем свете и поворотами ключа зажигания в замке, фары начинают светить слабее, значит, заряд АКБ значительно снизился. При возникновении подозрения в том, что заряженный аккумулятор не питает электросеть машины, необходимо зачистить его клеммы, чтобы удалить с них оксидную пленку, из-за которой ухудшается контакт.
Если стартер щелкает, но не может крутить коленвал двигателя, необходимо протестировать втягивающее реле. Помимо выхода из строя этой детали, могут возникать проблемы с кабелем питания. Для определения работоспособности реле, рекомендуется его прямое подключение к клеммам аккумуляторной батареи. Если при таком соединении тяговое работает, причину неполадки необходимо искать в системе питания (повреждение проводов, подгорание контактов реле, наличие неисправности в замке зажигания). После устранения неполадок пусковая система мотора будет функционировать исправно.
Недостаточный контакт либо его отсутствие приводит к потере тока в электрической сети автомобиля, из-за чего его потребители функционируют некорректно
Поэтому необходимо периодически уделять внимание всем сопряжениям в бортовой сети. Для нормального функционирования стартера необходим ток силой примерно 200А
При меньшей величине пускового тока срабатывает исключительно втягивающая обмотка реле. Однако силовой агрегат запуститься не может.
Низкая компрессия
Наконец, если стартер крутит, но не заводит, причиной может стать и двигатель. Это происходит из-за низкой компрессии, что обычно возникает с утра или в холодную погоду. Давление оказывается недостаточным для сжатия топливной смеси, поэтому ДВС не запускается. Кроме того, с сопротивлением вращается коленвал, что тоже усложняет запуск.
Слабая компрессия возникает также по следующим причинам:
- на цилиндрах присутствуют задиры;
- наблюдается проблема с поршневыми кольцами;
- прогорела прокладка блока;
- треснула ГБЦ;
- негерметичны клапаны ГРМ.
В некоторых ситуациях используется присадка особого типа (подробнее об этом ниже).
Возможные причины неисправности бендикса
Бендикс стартера: что это такое и для чего он нужен
Когда сам узел достали, теперь переходим к его разборке:
- Перед тем как класть на поверхность стола тщательным образом очищаем от остатков грязи и иных образований. При необходимости можно использовать керосин (но только локального нанесения);
- Накидком на «13» снимаем клеммник втягивающего клапана;
- Шестигранником отвинчиваем три болта, которые крепят клапан. Возможно, будут трудности, так как вода и погодные условия уже оставили свои отпечатки на них. Используйте «ВД-40». Если уж совсем туго, не ломайте, иначе шлицам будет беда. Берите дрель и высверливайте сверлом с потайной головкой. Необходимо будет приобрести дополнительно две шпильки маркировки М4х35 или можно длиннее;
- С помощью накидков отвинчиваем болты и отсоединяем две части корпуса;
- Отверткой поддеваем стопорное кольцо на валу ротора, снимаем упорную втулку, изымаем бендикс (муфта). Возможно понадобится металлическое плечо чуть больше в диаметре чем вал, чтобы сбить втулку. Все зависит от качества и степени изношенности;
- Перед нами вал, 3 шестеренки и редуктор. С помощью тряпки очищаем от старой смазки, вытираем на сухо;
- Наносим на подшипники небольшое количество смазки, которая указанна была в начале статьи. Трамбовать не стоит, так как излишнее количество и морозы могут спровоцировать клин;
- Одеваем крышку редуктора и устанавливаем бендикс, предварительно смазав его шлицы смазкой;
- Вовремя сборки, проводим визуальную диагностику щеток. Если видно заусинки проводов, то лучше замените модуль в сборе;
- На вал ротора одеваем крышку, смазываем его смазкой;
- Смазываем совсем немного бендикс для легкости захода в паз коленвала, завинчиваем шпильки;
- После того как установлен стартер, возвращаем назад воздушный фильтр;
- Тестируем авто.
Поскольку зазор между якорем и статором электродвигателя составляет десятые доли миллиметра, даже небольшой перекос вала приводит к касанию якорем неподвижного статора.
Некоторые специалисты еще рекомендуют смазывать втягивающее реле и втулки, мы же рассмотрим перечисленные в списке части стартера.
Низкая скорость вращения вала стартера и большой потребляемый ток могут являться признаками увеличенного сопротивления вращению. Зачастую оно возникает вследствие износа подшипников скольжения и перекоса якоря электродвигателя. Стартеры, в которых возбуждение обмотки якоря происходит под действием постоянных магнитов статора, имеют дополнительный подшипник на передней крышке.
Внутренние части стартера подлежат смазыванию, такие как:
- обгонная муфта;
- вал;
- редуктор (если есть).
Больше года я при пуске двигателя слушал писк из-под капота, когда короткий в доли секунды, а когда и пару секунд. Надоело мне это, решил найти причину этого безобразия.
Нагрузка, которая идет на стартер при запуске двигателя, несмотря на её кратковременность, имеет довольно-таки существенную величину. Сила, которая действует на вал через шестерни и маховик стартера, может запросто привести втулки в негодное состояние. Принимая эллипсообразный вид, изношенные втулки служат причиной возникновения зазора между шестеренками.
Не путайте вязкость базового масла с консистентной вязкостью (NLGI). Для автомобилей чаще всего используют смазки с индексом NLGI-2 (мягкие смазки).
С поворотом ключа зажигания, замыкаются контактные болты стартера. Действуя на якорь реле (тяговое) через рычаг приводится в движение муфта привода, которая перемещая шестерню, зацепляет венчик маховика.
Стартер нуждается в сезонном техническом обслуживании (СТО), в которое входит очистка старой и нанесение новой смазки.
Обгонная муфта – вот настоящее название. А еще ее зовут муфтой – трещоткой или храповиком
Как бы то ни было, для того, чтобы понять характер неисправности, повреждения в этом механизме, когда проскакивает бендикс (то есть стартер крутится вхолостую, буксует и проскальзывает, не зацепляя двигатель), нужно понять функцию и принцип, по которому данный механизм работает. На самом деле все очень просто. Он служит своего рода муфтой, работающей только в одном направлении, заклинивающей, если осуществляется попытка прокрутить ее в другом направлении. Причем муфтой, которая должна выходить из зацепления именно в тот момент, когда мотор завелся. Именно тогда она возвращается на свое место. Ведь скорость вращения вала автомобильного мотора намного превышает максимальную скорость вращения электродвигателя, призванного исполнять роль стартера.
Что делать если стартер берет на себя ток?
Когда вы узнали, что стартер сильно садит аккумулятор, то надо прежде всего зачистить все контакты в сети, иногда достаточно банально зачистить клеммы аккумулятора.
Но если это не помогло, то значит надо надо доставать стартер и разбирать его, возможно внутри засорился щеточный узел, втягивающее реле или другие контакты.
Если подытожить, то в большинстве случаев, бывают такие причины, почему стартер берет на себя на ВАЗ 2109 и других отечественных автомобилей типа ВАЗ 2114 и ВАЗ 2106:
- износились втулки стартера или заклинили некоторые части внутри стартера, также бывает замыкание между обмотками, но это довольно редко случается;
- коленвал двигателя создает сопротивление: обычно это случается, если масло в моторе используется слишком вязкое, а при морозах его вязкость еще больше увеличивается. Также, возможно, что были неправильно подобраны вкладыши коленвала или вообще был сделан ремонт двигателя с ошибками.
В итоге, если вы поняли, что стартер берет на себя в ГАЗ 53 или ГАЗ 66, то безусловно придется разбирать стартер, а это довольно сложная процедура, поэтому если нет опыта, то лучше сразу обращаться к специалистам. Также, если нет желания возиться со стартером, его диагностировать, делать ремонт — можно сделать проще — купить новый стартер, да он будет стоит относительно немалых денег, но зато проблема с запуском двигателя больше не будет проблем и машина начнет доставлять только радость, потому что будет заводиться с пол-оборота.
Плохая масса минуса АКБ на кузов
Т.к
для нормальной работы любого электроприбора важно состояние всех контактов и проводки – следует проверить состояние массы минуса АКБ на кузове автомобиля. Механическое повреждение проводка или его разрушение из-за окислов часто становится причиной неработающего стартера
На фото ниже представлено точное расположение провода массы минуса АКБ на кузов 2114.
Довольно неудобное расположение этого провода приводит к тому, что во время манипуляций с аккумулятором он обрывается. Пропадание массы вызывает несрабатывания стартерного устройства. Для разрешения проблемы достаточно прикрутить новый провод массы на кузов и надежно его зафиксировать. Если после замены провода массы не заводится ВАЗ 2114 — не крутит стартер, следует разбираться дальше.
Ремонт втягивающего реле стартера
Изношенные контактные пластины реле
На многих современных машинах втягивающее реле выполнено в неразборном виде. Это делается по двум причинам. Первая — так увеличивается надежность механизма и его долговечность в силу механической защиты от внешних факторов. Вторая — таким образом автопроизводители хотят получить большую прибыль от продажи своих комплектующих. Если в вашем автомобиле стоит именно такое реле, то лучший выход в данном случае один — его замена. Запишите марку реле, его технические параметры, а лучше возьмите его с собой, и отправляйтесь в ближайший магазин или на авторынок за аналогичным новым.
Однако некоторые автовладельцы проводят его ремонт своими руками. Но при этом нужно знать, как разобрать втягивающее реле стартера. Если реле разборное — то оно поддается ремонту. В случае неразборного ремонт также возможен, однако в небольшом объеме. В частности, при пригорании “пятаков”, улучшении и чистке контакта. Если же сгорела или “закоротила” одна из обмоток, то такие реле, как правило, не ремонтируют.
Для дальнейших работ вам понадобится отвертка с плоским жалом, а также паяльник, олово и канифоль. Разборка реле начинается с того, что необходимо вытащить из него сердечник. После этого откручиваются два, которые держат верхнюю крышку, где расположены контакты катушек. Однако перед тем как ее снять, необходимо отпаять упомянутые контакты. При этом необязательно отпаивать оба контакта. Обычно, чтобы добраться к “пятакам”, достаточно отпаять лишь один контакт и приподнять с одной стороны крышку.
Разборка и ремонт втягивающего реле
Ремонт втягивающего реле ВАЗ 2104
Далее нужно открутить с верхней стороны болты, удерживающие “пятаки”, и достать их. В случае необходимости нужно провести их ревизию. То есть, почистить их с помощью наждачной бумаги с тем, чтобы избавиться от нагара. Аналогичную процедуру нужно выполнить и с их посадочными местами. С помощью слесарного инструмента (лучше всего с помощью отвертки с плоским жалом) почистить посадочное место, удалив оттуда грязь и нагар. Сборка корпуса реле происходит в обратном порядке.
Разборка и сборка разборного реле происходит аналогично. Для этого нужно раскрутить болты-шпильки и разобрать его корпус. Так вы доберетесь до внутренних элементов устройства. Работы по ревизии проводятся аналогично приведенному выше алгоритму.
Разборные и неразборные ВРС
Наладка ВРС проводится в том случае, если не осталось никаких сомнений в его неполадке. Однако в большинстве случаев легче заменить ВРС на новое реле, чем ремонтировать. Также следует знать, что большая часть современных ВРС ремонту не подлежат из-за неразборной конструкции.
Неразборные ВРС создаются в целях надёжности узла. Как известно, закрытый со всех сторон корпус менее подвержен различным воздействиям. Однако в случае выхода его из строя, приходится менять реле на новое.
Другое дело – разборные ВРС. Несмотря на то, что они гораздо чаще выходят из строя, зато выглядят перед неразборными конструкциями значительно лучше, по крайней мере, для наших автомобилистов. Ведь такие ВРС дают возможность ремонта, и не нужно каждый раз покупать новые детали.
Ремонт втягивающего реле
Итак, частыми причинами выхода из строя ВРС разборного типа становится механический привод, который со временем изнашивается, возникшее из-за попадания внутрь обмоток замыкание и сгорание контактной группы.
Определить точно неисправность можно только после разборки. Однако это не касается неисправности, связанной с замыканием обмотки. Эту неполадку можно диагностировать, воспользовавшись омметром. Измеряя сопротивление, нужно отталкиваться от стандартных значений – показатель должен составлять как минимум 10 кОм. Если нет, то это свидетельствует о замыкании обмоток, что вынудит покупать новый ВРС.