Как устроен стартер автомобиля. Принцип работы стартера в автомобиле Что такое стартер в автомобиле

Каждый более-менее опытный водитель прекрасно знает, что стартер - это устройство первичного запуска двигателя, без которого запустить мотор, мягко говоря, очень сложно (но не невозможно). Именно этот элемент позволяет создавать начальное вращение коленвала с нужной частотой, поэтому он является неотъемлемой частью любого современного автомобиля или другого устройства,

Конструктивно стартер - это четырехполюсный электрический мотор постоянного тока. Он получает питание от аккумулятора, а его мощность в зависимости от модели автомобиля может быть разной. Чаще всего для бензиновых двигателей используются стартеры мощностью 3 кВт. Попробуем более детально пояснить, что представляет собой стартер: что это, каков его принцип работы и устройство.

Основная функция

Известно, что дизельный или бензиновый мотор автомобиля вращается за счет микровзрывов топлива в камерах сгорания. Все остальное электрооборудование получает питание непосредственно от него. Однако в неподвижном состоянии (в заглушенном) мотор не может выдать ни крутящего момента, ни электрической энергии. Именно поэтому и необходим стартер, который обеспечивает начальное вращение двигателя с помощью внешнего источника питания - аккумулятора.

Устройство

Данный элемент состоит из следующих частей:

1. Корпус (он же электродвигатель). В этой стальной детали размещаются обмотки возбуждения и сердечники. То есть применяется классическая схема практически любого электродвигателя.
2. Якорь из легированной стали. К нему крепятся коллекторные пластины и сердечник.
3. Втягивающее реле стартера. Это устройство, которое подает питание на электродвигатель от замка зажигания. Также оно выполняет и другую функцию - выталкивает обгонную муфту. Здесь имеются силовые контакты и подвижная перемычка.
4. Бендикс (так называется обгонная муфта) и приводная шестерня. Это специальный механизм, который через шестерню зацепления передает крутящий момент на маховик.
5. Щетки и щеткодержатели - передают напряжение на коллекторные пластины. При этом они повышают мощность электрического двигателя.

Конечно, в зависимости от конкретной модели стартера его устройство может немного отличаться. Однако в большинстве случаев данный элемент выполнен по классической схеме и содержит в себе все описанные выше компоненты. Отличия между данными механизмами могут быть незначительными, и чаще всего они заключаются в способе разъединения шестеренок. К тому же в автомобилях с автоматической коробкой передач стартеры комплектуются дополнительными обмотками, которые предназначаются для предотвращения пуска мотора, если "автомат" установлен в ходовое положение (D, R, L, 1, 2, 3).

Принцип работы

Теперь вы понимаете, что это - стартер в машине. Он задает стартовое вращение двигателю, без которого последний просто не может начать работу. Теперь можно рассмотреть его принцип работы, который можно разделить на 3 этапа:

1. Соединение основной приводной шестерни с маховиком.
2. Пуск стартера.
3. Разъединение маховика и приводной шестерни.

Сам цикл работы этого механизма длится пару секунд, так как он не принимает участия в дальнейшей работе мотора. Если рассмотреть принцип действия подробнее, то выглядит он следующим образом:

1. Водитель переводит ключ в замке зажигания в положение "Пуск". Ток от цепи аккумулятора поступает на замок зажигания и следует далее на тяговое реле.
2. Приводная шестерня бендикса зацепляется с маховиком.
3. Одновременно с зацеплением шестерни замыкается цепь, в результате чего на электродвигатель подается напряжение.
4. Происходит запуск двигателя.

Виды стартеров

И хотя похож, сами устройства могут отличаться по конструктивному исполнению. В частности, они могут быть с редуктором или без него.

В автомобилях с дизельными двигателями или моторами повышенной мощности используются стартеры с редуктором. Данный элемент состоит из нескольких шестеренок, которые устанавливаются в корпус стартера. Благодаря ему напряжение усиливается в несколько раз, что делает крутящий момент более мощным. Стартеры с редукторами обладают преимуществами:

1. Более высокий КПД и эффективность работы.
2. Потребляют более слабый ток при
3. Компактные размеры.
4. Сохраняют высокую эффективность работы даже при падении заряда аккумулятора.

Что касается обычных стартеров без редукторов, то их принцип работы основывается на прямом контакте с вращающейся шестерней. Преимущества таких устройств следующие:

1. Быстрый запуск мотора за счет мгновенного соединения с венцом маховика при подаче напряжения.
2. Простота работы и высокая ремонтопригодность.

В последнее время популярными становятся стартеры-генераторы, которые относятся к устройствам пуска двигателя внутреннего сгорания и выработки электроэнергии. По сути, стартер-генератор - это аналог серийно выпускаемых генераторов и стартеров по отдельности.

Неправильная эксплуатация

И хотя многие водители понимают, что стартер - это всего лишь инструмент запуска мотора, многие его эксплуатируют неправильно. В частности, распространены ситуации, когда после запуска двигателя водитель все равно удерживает ключ в замке зажигания в положении "Старт". Следует понимать, что ток, потребляемый стартером при работе, составляет 100-200 ампер, а в мороз может достигать 400-500 ампер. Именно поэтому не рекомендуют удерживать стартер в течение 10 секунд и более. В противном случае бендикс может сильно раскрутиться, нагреться и заклинить.

Также водители часто используют стартер как электродвигатель в тех случаях, когда в баке нет бензина. Они просто включают первую передачу и поворачивают ключ зажигания. Машина трогается и даже едет лишь благодаря работе стартера. Таким способом можно проехать 100-200 метров, однако это окончательно "убьет" стартер.

В общем, работать стартер должен 3-4 секунды максимум. Если двигатель запускается в течение 10 секунд, то с системой явно что-то не в порядке.

Заключение

Теперь понимаете, что это за элемент в автомобиле и как он работает. Кстати, не стоит его путать с растением, как это делают женщины. Стоит понимать, что стартер фиалки - это растение, а автомобильный стартер - это элемент запуска ДВС.

Стартер - основной агрегат пусковой системы двигателя, по сути - это электромотор постоянного тока с механическим приводом. Принцип работы стартера основан на перемещении обгонной муфты (бендикса) на валу при срабатывании реле. Функционирование электромеханического устройства кратковременно, поскольку после отбрасывания шестерни оно в движении автомобиля больше не участвует.

[ Скрыть ]

Где находится стартер?

В машине стартер находится на стыке двигателя и трансмиссионного механизма. Место, где соединяются эти части оборудования автомобиля, закрывается пластиковым корпусом, изготовленным в форме колокола.

Доступ к нему различается в зависимости от модели машины:

• снизу, из-под днища авто;
• из отсека двигателя, под капотом.

Фиксируется механизм по стандарту тремя или двумя болтами.

Место размещения стартера в авто: красными стрелками показаны болты крепления и подключение электропроводки

Зачем нужен стартер и каковы его функции?

Стартер нужен для преобразования электрической энергии в механическую для запуска силового агрегата.

Назначение механизма продемонстрировано на видео. Автор - serzh86.

Виды стартеров

По своему устройству электромеханизм подразделяется на два вида:

• с наличием редуктора в конструкции;
• без редуктора.

С редуктором

Редуктивные стартеры эффективны в эксплуатации и экономят расход электроэнергии батареи, поскольку постоянные магниты в механизме увеличивают период использования обмотки статора.

Преимущества:

• повышенный ресурс использования детали за счёт усиления редуктора;
• небольшие размеры и лёгкость;
• надёжная работа в зимний период при минусовых температурах.

Недостатки редукторного стартера:

• починка элемента, вышедшего из строя, требует высокой компетенции ремонтника;
• сложность в подборе запасных деталей.

Без редуктора

Стартер без редуктора устроен таким образом, что подаёт крутящий момент напрямую на обгонную муфту без передачи через редукторный механизм.

К его плюсам относят:

• надёжность и простоту использования в тёплое время;
• доступность ремонта благодаря лёгкой конструкции;
• распространённость запасных деталей для восстановления в рабочее состояние.

Количество недостатков у стартеров без редуктора не меньше:

• значительные размеры и тяжеловесность;
• повышенный расход запаса энергии аккумулятора;
• ненадёжная работа в холодное время года при минусовых температурах.

Фотогалерея

Стартер без редуктора Стартер с редукторным механизмом Общая схема устройства стартера с редуктором

Устройство стартера

Деталь изготовлена в форме небольшого цилиндра, помещённого в корпус из металла длиной от 13 до 15 сантиметров. Зачастую через провод к нему подключается также реле (похожий элемент, но меньших размеров). Второй кабель обязательно соединяется с аккумуляторной батареей.

Устройство пусковой системы двигателя в машине включает 5 основных элементов:

1. Электродвигатель. Представлен в качестве металлического цилиндра, внутри которого прикреплены сердечники и обмотки. По стандарту их четыре штуки, крепятся они винтовым способом, плотно прижимаясь к внутренней стенке. Специальные отверстия с резьбой в корпусе обеспечивают крепление передней части, где двигается обгонная муфта.
2. Якорь. Этот элемент стартера выполнен в виде оси. Изготавливается она из легированной стали и служит центральной частью механизма, в который помещены коллекторные пластины и сердечник.
3. Втягивающее реле. Передаёт импульс от замка зажигания непосредственно на электрический двигатель стартёра, выталкивая обгонную муфту.
4. Привод включения или бендикс. Механизм с роликом, крепящимся к одному из валов якоря. Этот элемент является подвижным и выполняет важную функцию по передаче крутящего момента. Цепляющая шестерня раскручивает венчик маховика, обеспечивая устойчивость механизма при работе. Сразу после запуска двигателя внутреннего сгорания обгонная муфта отцепляет шестерню, сохраняя работоспособность системы.
5. Щёточный узел. Стабилизирует напряжение на пластинах якоря. Щётки и специальные щёткодержатели выполняют основную работу в цикле передачи тока на крутящий момент.

На фото - составные части пускового устройства

Схема соединений и принцип работы

Принцип работы стартера осуществляется по заданной схеме соединений:

1. При повороте ключа в замке зажигания тяговое реле питается от электроэнергии аккумулятора и образует контакт.
2. Шестерня обгонной муфты сцепляется с маховиком и приводит его в подвижное состояние.
3. Привод включения замыкает цепь, подавая напряжение на якорь и пластины, приводя таким образом электродвигатель в рабочее состояние.
4. Затем происходит пуск двигателя внутреннего сгорания. В тот момент, когда ДВС раскрутится быстрее стартера, обгонная муфта отцепляет шестерню и устройство выключается.

Стандартная электросхема соединений стартерного механизма

Возможные неисправности

Возможные неисправности стартера возникают, как правило, из-за нарушения условий его эксплуатации.

Признаки поломок и диагностика

Симптомы самых распространённых проблем со стартером:

• подозрительный шум или треск при повороте ключа зажигания;
• мотор глохнет без срабатывания электродвигателя;
• отсутствие возможности запуска ДВС;
• «чих» стартерного механизма без зацепления маховика.

Чаще всего пусковое устройство ломается из-за разомкнутой электрической цепи, поэтому следует проверить:

• уровень заряда аккумуляторной батареи;
• проводку на наличие повреждений;
• крепление клемм;
• замочную скважину зажигания.

Если с вышеперечисленным проблем нет, то следующий этап заключается в проверке тягового реле. Диагностировать этот элемент можно без снятия стартера, поскольку от него зависит работа электродвигателя. Если при замыкании плоской отвёрткой контактов на реле происходит запуск электромотора, значит, причина поломки кроется именно в этой детали.

Виды неисправностей

Неисправности в работе стартера бывают двух видов - механические и электрические.

Электрические неполадки, требующие квалифицированной помощи:

• периодическое замыкание обмотки якоря;
• обрыв втягивающего реле и статора;
• поломка щёток и контактных пластин;
• износ сердечника и отсутствие контакта в электромоторе.

Механические неисправности стартера:

• застопоривание привода включения на венце маховика;
• деформация зубьев шестерёнок;
• повреждение подшипников и бендикса;
• пригоревшая поверхность «пятаков».

Причины неполадок

Самые распространённые причины неисправностей:

1. Если стартер начинает характерно «жужжать» и работает на «холостом ходу», значит, обгонная муфта не подсоединяется, и механизм функционирует без сцепления шестерни с валом. Неполадка устраняется промывкой бендикса в специальном очистительном растворе или бензине. Рекомендовано поместить деталь в тару с жидкостью, выдержать час-полтора и затем пару раз привести привод в движение для очищения механизма.
2. Если авто не заводится, то причина может крыться в отсутствии электропитания. В случае исправности цепи и наличия тока, необходимо проверить реле, возможно, причина кроется в нём. Следует тщательно очистить элемент от пыли, внимательно обследовать ещё раз контакты, собрать и поставить на место составные части. Если проблема не устранена, скорее всего, замкнулась обмотка, и поможет только замена детали.

Как уберечь стартер от поломки?

Чтобы уберечь стартер от поломки, необходимо знать, что:

1. Частое использование является одной из основных причин поломки пускового устройства.
2. Категорически запрещено применять электростартер вместо ДВС, если закончилось топливо. Чрезмерная нагрузка на стартерный узел выводит из строя его отдельные элементы. Конструктивно пусковое устройство не предназначено для функционирования в режиме основной силовой установки.
3. Воспрещается задерживать стартер во включённом состоянии больше чем на 10 секунд. Чаще всего устройство сжигается при попытке запустить двигатель. Следует делать минутные промежутки между заходами, таким образом, конструктивные элементы успеют остынуть и не будут подвержены преждевременному износу.
4. Необходимо регулярно проверять места контакта и клеммы аккумулятора. В случае обнаружения окислительных пятен, осуществляется их зачистка для лучшей проводимости тока.
5. После запуска мотора требуется немедленное отключение стартерного узла. Удерживание ключа зажигания в активном положении увеличивает износ пусковой системы электродвигателя в несколько раз.

Видео

Тематический канал Maysternya TV снял полезный видеоролик с наглядным руководством по обслуживанию стартерного механизма.

Что такое стартер и для чего он присутствует в автомобиле знает, пожалуй, каждый мальчишка. Он является одним из главных элементов для запуска двигателя внутреннего сгорания, и любые нарушения в его нормальной работе сделают этот процесс практически невозможным. Несмотря на то, что устройство этого узла не отличается сложностью и схоже для большинства современных автомобилей, мало кто из автовладельцев сумеет самостоятельно продиагностировать стартер или провести какие-либо ремонтные работы.

Если в черте города все это могут сделать мастера из ближайшего автосервиса, то на безлюдной трассе, да еще в зимнее время, поломка этого узла может привести к печальным последствиям. Несмотря на все это, мало кто из курсантов автошкол во время своего обучения уделяют должное внимание устройству двигателя автомобиля в целом, и стартера в частности. Если говорить об этом узле транспортного средства совсем просто, то он представляет собой мощный электрический мотор с шестерней, посредством которой осуществляется вращение коленвала в момент поворота ключа зажигания.

Устройство стартера - просто о сложном

Небольшой по размеру агрегат, состоит из множества деталей, среди которых главными являются всего несколько.

Большинство стартеров, выпускаемых сегодня, устроены идентично друг другу. Конечно, существуют и небольшие отличия. К примеру, может отличаться принцип работы данного узла, устанавливаемого на автомобили с автоматической трансмиссией. Так, здесь обязательно присутствуют удерживающие обмотки, предназначенные для невозможности случайного пуска мотора, когда селектор коробки передач занимает любое ходовое положение. Кроме того, могут отличаться механизмы автоматического разъединения шестеренок.

Принцип работы стандартного автомобильного стартера

Чтобы понять, как работает стартер, весь процесс можно разделить на три основных этапа:

• соединение шестерни стартера с маховиком коленвала;
• запуск стартера;
• разъединение маховика коленвала и шестерни стартера.

После удачного запуска двигателя автомобиля, подача электропитания на электромотор прекращается, и в дальнейшей работе мотора он участия не принимает. Если представить его работу более подробно, то она будет выглядеть следующим образом.

На этом работа этого узла прекращается, и до момента следующего запуска мотора в работе автомобиля он участия не принимает. Несмотря на столь кратковременную работу, назначение стартера для автомобиля сложно переоценить, а любые неисправности приведут к полной невозможности штатно запустить двигатель.

Другие конструкции автомобильного стартера

Несмотря на принципиальную схожесть основной части стартеров, имеется одно существенное отличие в конструкции. На современные автомобили с дизельными двигателями, а также на моторы высокой мощности, как правило, монтируется роторный стартер, или устройство с редуктором. Он имеет под основным корпусом специальный планетарный редуктор, который благодаря своей конструкции позволяет многократно усиливать пропускаемое через себя напряжение и, соответственно, увеличивать крутящий момент. Это особенно важно именно для мощных моторов. Кроме этого, такая схема стартера имеет и другие преимущества:

Справедливости ради, стоит отметить, что и простые модификации обладают немалыми достоинствами, к числу которых следует отнести:

• предельно простая конструкция, позволяющая осуществлять ремонт любой сложности своими руками;
• привод стартера моментально схватывается с приводом коленвала, за счет чего запуск мотора осуществляется практически мгновенно;

О том, как работает стартер и как он устроен показано на видео:

Можно ли продлить жизнь стартеру

Вне зависимости от своей конструкции, автомобильный стартер является достаточно дорогостоящим узлом, и его внезапный выход из строя неизбежно повлечет за собой непредвиденные материальные расходы. Поэтому при эксплуатации автомобиля работоспособности этого элемента следует уделять максимум внимания, кроме этого, продлить срок его безаварийной работы помогут и соблюдение элементарных правил:

Чтобы не допустить критического момента, когда стартер потребует замены либо дорогостоящего и длительного ремонта в сервисе, следует обращать внимание на любые изменения в его привычной работе. К числу наиболее распространенных предвестников близкой поломки можно отнести несколько признаков.

1. Появившаяся при повороте ключа зажигания задержка в работе, что служит сигналом, чтобы был оперативно проверен втягивающий стартера.
2. В теплое время года, при нормальной вязкости масла отмечается крайне трудное вращение коленвала - в данном случае немедленно проверяется состояние подшипников или щеток устройства.
3. Затрудненный выход шестерни стартера из зацепления с венцом коленвала, который часто и является причиной такого явления.
4. При повороте ключа зажигания слышен характерный для запуска мотора звук, но сам пуск не происходит.
5. При подтвержденном поступлении к устройству электропитания - его вращение полностью отсутствует.
6. После запуска и начала самостоятельной работы двигателя, стартер не отключается, продолжая вращение и потребление огромного количества электричества.

Диагностика - лучше довериться профессионалу

Любая из вышеприведенных неисправностей, сама по себе не является критичной, но, если вовремя ее не устранить, она может привести к полному выходу устройства из строя. Несмотря на то, что место, где находится стартер не отличается трудным доступом, и его проверка возможна своими руками, для этого требуется определенный опыт. Тем более, если стартер новый или с небольшим сроком эксплуатации, гораздо проще отдать его на профессиональную диагностику.

Она проводится на специальном стенде, позволяющим выявить абсолютно все нарушения в нормальной его работе. При недостатке опыта и знаний, самостоятельный съем этого узла и его ремонт могут закончится необходимостью его замены, да и при осуществлении обратной установки устройства схема подключения стартера может быть нарушена. Если исключить механические неисправности, которые связаны с износом его основных частей, главные неисправности и неполадки в работе стартера относятся к электрической части:

• обрыв электрической цепи;
• замыкания внутри корпуса устройства;
• обгорание самого механизма в тех местах, где происходит контакт рабочих элементов и электрического тока большого напряжения.

Отдельно стоит упомянуть про износ щеток. При несвоевременном контроле и замене этого расходного элемента, мощность устройства резко падает, и даже при полностью заряженной аккумуляторной батарее пуск мотора осуществить достаточно сложно.

Устройство стартера автомобиля обеспечивает запуск двигателя ключом зажигания из салона в любых погодных условиях. Большинство современных стартеров аналогичны принципом действия, устройством. Все они, по сути, являются электродвигателями большой мощности кратковременного действия (10 с при нормальной температуре, 15 с зимой). Пусковой цикл состоит из трех попыток с интервалом 30 с между ними. Поскольку у автомобиля имеется единственный источник электроэнергии (аккумулятор), то конструкторы выбрали для стартеров электродвигатель постоянного тока.

Принципиальная схема

Запуск двигателя осуществляется прокручиванием венцом маховика, к которому подведена шестерня стартера. Она зацепляется зубьями с маховиком лишь при срабатывании втягивающего реле, прокручивает маховик мощным усилием (демонстрируется на видео), после чего, возвращается в прежнее не зацепленное состояние. Принцип работы стартера основан на перемещении обгонной муфты, названной бендиксом на валу при срабатывании реле.

Как только скорость маховика становится выше скорости электродвигателя (что свидетельствует о запуске мотора машины), шестерня бендикса отбрасывается обратно, расцепляясь с маховиком. Для этого на валу стартера имеются винтообразные шлицы. Работа стартера кратковременна, после отбрасывания шестерни он в движении автомобиля не участвует. Это обеспечивается конструкцией – шестерня вращается свободно лишь в одну сторону.

Таким образом, последовательность действий при запуске двигателя автомобиля выглядит следующим образом:

1. ключ зажигания замыкает цепь, подающую напряжение на обмотки реле стартера;
2. шестерня бендикса продольно перемещается по валу, зацепляясь с шестерней маховика (на чем и основан принцип работы этого узла);
3. одновременно с перемещением замыкается цепь, подающая напряжение на обмотки электродвигателя стартера;
4. при устойчивой работе мотора автомобиля шестерня бендикса отбрасывается в исходное положение.

В различных модификациях конструкторы увеличивают ресурс агрегата запуска автомобиля, изменяя коллектор (щетки служат дольше), используя смешанное возбуждение обмоток. Надежность расцепления увеличивается специальным реле, состоящим из двух обмоток с одинаковым количеством витков. Принцип работы основан на компенсации противоположных полюсов, при которой сердечник размагничивается, после чего, мощности возвратной пружины становится достаточно для возвращения якоря в исходное состояние. Шестерня расцепляется с маховиком, силовые контакты так же размыкаются. На видео показана работа узлов классического стартера, другие виды агрегата имеют схожее действие, отличаются габаритами.

Типы стартеров

Отличия стартеров различных модификаций заключаются в конструкции устройств зацепления, электрическая часть одинакова у всех . Отличается принцип действия, конструкция двух основных узлов: фрикционного амортизатора, механизма автоматического расцепления.

Классический вариант

Принцип работы стартера классического типа накладывает ограничения на характеристики шестерни муфты, диаметр маховика. Редукторная пара не может иметь соотношение зуба выше 16/18, что требует использования последовательного возбуждения обмоток электродвигателя. Недостатком классического стартера является низкий КПД, сильный нагрев, громоздкая обмотка возбуждения. Режим холостого хода опасен устройству, так как, электродвигатель может «пойти вразнос».
Преимуществом стартера автомобиля с независимым возбуждением является увеличение эффективности, снижение габаритов, отсутствие перегрева. Получают независимое возбуждение тремя способами, учитывая принцип работы ЭДВ:

• подключение обмотки к независимому от якоря источнику тока (управляемое возбуждение);
• установкой на статор постоянных магнитов (неуправляемое возбуждение);
• параллельным подключением обмотки (параллельное возбуждение).

С планетарным редуктором

Для автомобиля пригоден лишь второй вариант, улучшенный встроенным в корпус стартера планетарным редуктором. Преимущества конструкции этого типа заключаются в следующем:

• падение напряжения аккумулятора при запуске ДВС не влияет на магнитное поле электродвигателя;
• многополюсная магнитная система компактнее электромагнитной;
• принцип работы магнитной системы позволяет увеличить КПД;
• дешевые ферропорошки, из которых делают магниты, снижают стоимость стартера;
• планетарный редуктор адаптирует характеристики электродвигателя с частотой вращения коленвала;
• при холодном запуске потребляется меньший ток, увеличивается надежность пуска.

Принцип работы планетарного редуктора предполагает высокий износ шестеренок. Для увеличения ресурса главная шестерня отливается из термореактивной пластмассы под давлением, армируется бронзой. Снижается шум при работе, увеличивается прочность, износостойкость. Использование жесткого графита в коллекторных щетках, удаление из материала порошка меди увеличило межремонтный период этого узла. Существуют виды приводных механизмов: инерционные, электромеханические, комбинированные. Муфты свободного хода бывают храповые, роликовые, фрикционно-храповые.

Как видно даже из самого названия, стартер автомобиля необходим для того, чтобы запускать двигатель внутреннего сгорания. Для этого он придаёт коленчатому валу необходимую первичную частоту вращения. Стартер, по сути, - неотъемлемая часть электрического оборудования любой современной машины . Конструкция стартера представляет из себя двигатель с четырьмя полюсами постоянного того, который питается от батареи аккумулятора.

Его мощность зависит от определённой модификации автомобиля и бывает абсолютно разной. Но для того, чтобы запустить большинство бензиновых двигателей, достаточно стартера мощностью в 3 кВт . В данной статье мы подробно Вам покажем принцип работы, а также устройство стартера в его «классическом» варианте.

История возникновения стартера

Чуть больше 90 лет тому назад случилось превращение заводной рукоятки из детали обязательного назначения в дополнительный инструмент . Но бедный Байрон Джон Картер , который стал жертвой своей галантности, уже не ощутил помощи от этого. Попытки придумать автоматический запуск двигателя внутреннего сгорания увенчаны множеством сказаний неправдоподобных и увлекательных в то же время.

Но правда остаётся правдой и начало прошлого века в автомобильной индустрии ознаменовывается тщетными попытками автомобилестроителей в замене заводной рукоятки на нечто более простое и удобное. Эксперименты одних базировались на использовании сжатого воздуха, что накапливался в специальном резервуаре, во время работы мотора. Другие же возлагали надежды на использование выхлопных газов. А третьи вообще пытались использовать механизмы, конструктивно напоминающие часовой, где главную роль играла спиральная пружина.

Электрический пуск на то время был на грани фантастики и не воспринимался автомобильными конструкторами всерьёз, ибо размеры электромоторов могли превышать сам двигатель, который нужно было им заводить. Июль 1910 года стал датой смерти Байрона Джона Картера, президента компании Kartercar и давнего друга основателей компании «Кадиллак». Он скончался от увечий, которые были нанесены ему при попытке завести автомобиль марки «Кадиллак», который заглох, одной незнакомой девушке.

Растерянная владелица автомобиля забыла отрегулировать зажигание, которое контролировалось небольшим рычажком на руле, служащим при запуске для установки большего угла опережения. Картер в силу своей галантности посчитал неуместным проконтролировать девушку. Машина начала сильно реветь и заводная ручка, что выскочила, попала ему прямо в темечко . Жертва Картера была совсем не последней такого плана, но именно этот случай подтолкнул Леландов – владельцев компании «Кадиллак» на серьёзное решение по продвижению разработки электро-пускового механизма.

Удачно оказался в этих кругах и Чарльз Кеттеринг , молодой инженер из Огайо, который придумал электрический двигатель для кассовых аппаратов, National. Этот небольшой электромотор как раз пришёлся Леландамкак нельзя кстати. Электродвигатели, которые подходили под размеры кассовых аппаратов, не отличались достаточной мощностью, для корректной работы в автомобиле без перегревания. Кеттеринг пошёл в правильном направлении, изготовив малогабаритный электромотор, работающий от напряжения – от 32 до 220 вольт. Он успешно продавался во всех мировых странах.

Та же идея была использована Кеттерингом и в стартерах автомобиля. Он собрал в лаборатории машиностроения General Motors малогабаритный и слабый моторчик и в 1912 году привёз его в Детройт, где он впервые был установлен на автомобиль. Электромотор Кеттеринга зацеплялся с зубцами маховика, а не с коленвалом двигателя, это существенно снизило требования к его мощностным характеристикам. А проблема перегрева была решена сама собой.

За то время, что двигатель запускался, электромотор попросту не успевал сильно нагреваться. Стартер отрабатывал на все сто процентов и спорить с этим было попросту невозможно. Хотя руководство GeneralMotors считало, что если этот агрегат потерпит неудачу, то это может сказаться на репутации компании слишком «чёрным пятном». Но факты – упрямая вещь и не согласиться с работой стартера было бы просто верхом глупости и безрассудства. Итак стартер Кадиллака получил свою путёвку в жизнь.

Какие бывают стартеры

Во всём своём большинстве электромагнитных моторов выделяется только два их основных вида: стартеры с редуктором и без такового.

Стартер с редуктором

В своих советах многие специалисты солидарны и твердят единогласно о целесообразности использования редукторного стартера. Обусловливается данное утверждение тем, что это устройство не требует высоких затрат электрического тока для своей эффективной работы. Подобные устройства обеспечат кручение коленчатого вала двигателя даже при условиях с низким аккумуляторным зарядом. Ещё одним важнейшим преимуществом является наличие постоянных магнитов, сводящих проблемы с обмоткой статора на нет. Оборотная же сторона медали говорит о вероятных поломках вращающейся шестерни. Но это зачастую возникает из-за заводского брака или проще говоря некачественного производства.

Без редуктора

Стартеры, не имеющие редукторного устройства, напрямую воздействуют на вращение шестерни. В этом случае автомобильные владельцы, имеющие стартеры без редуктора выигрывают в том плане, что их конструкция более простая и легче ремонтируемая даже своими руками. Так же отметим, что за счёт тока, подающегося на электромагнитный включатель, сцепление шестерни и маховика происходит моментально, что обеспечивает достаточно быстрое зажигание. Без редукторные стартеры наделены высокой выносливостью, а вероятность появления неисправностей, связанных с электрическим воздействием, сведена к минимуму. Но минусом такой конструкции является нестабильная работа в условиях низких температур.

Устройство и принцип работы

Как известно, двигатель внутреннего сгорания вырабатывает энергию, которая расходуется на движение машины, за счёт оборотов коленчатого вала. Эта же энергия расходуется и на всё электрическое оборудование автомобиля. В статическом состоянии двигатель не в состоянии выдавать ни крутящего момента, ни электроэнергии. Поэтому его требуется, так сказать, «раскручивать» за счёт специального электромотора, коим является стартер и непосредственно источника питания – аккумуляторной батареи. Конструктивно стартер состоит из следующих деталей:

- Корпус (электродвигатель). Деталь в форме цилиндра, в которой размещены возбуждающие обмотки и сердечники.

- Якорь. Осевидная деталь из легированной стали. На нём запрессовывается сердечник и пластины коллектора.

- Втягивающее реле. Необходимо для подачи энергии на электрический двигатель стартера от замка зажигания. При всём этом оно призвано выполнять ещё одну важную функцию – выталкивать обгонную муфту. Конструкция реле складывается из силовых контрактов и подвижной перемычки.

- Обгонная муфта (бендикс) и приводная шестерня. Роликовый механизм, который передаёт крутящий момент венцу маховика путём специальной шестерни зацепления. После того, как двигатель запустился, бендикс рассоединяет шестерню привода и венец маховика, что обеспечивает дальнейшую сохранность стартера.

Щеткодержатели и щетки. Необходимы для того, чтобы подавать рабочее напряжение на пластины коллектора и якоря. Они так же повышают мощность мотора в момент осуществления основного рабочего цикла стартера.Большинство стартеров устроены аналогично и состоят из компонентов, что были приведены выше. Отличия могут быть, но они совсем незначительные. Зачастую это касается механизма, который автоматически разъединяет шестерни. А на автомобилях с автоматическими коробками передач комплектование стартера включает в себя дополнительные удерживающие обмотки. Их задача заключается в предотвращении непредвиденного запуска двигателя, если селектор коробки автомат перемещён в любое з ходовых положений.

Принцип работы стартера автомобиля

Процесс работы электрического стартера условно разделяется на три этапа: соединение шестерни привода с маховиковым венцом, непосредственно пуск стартера и рассоединение приводной шестерни и маховика. Стартер выполняет кратковременную работу, ибо в дальнейшем движении автомобиля после запуска он никакого участия не принимает. Его основной задачей является запуск двигателя. При более подробном рассмотрении работа стартера осуществляется по следующему принципу:

1) Водитель, повернув ключ в положение запуска в замке зажигания, направляет электрический ток по цепи от аккумулятора на тяговое реле;

2) Приводная шестерня бендикса зацепляется за маховик;

3) Одновременно с движением и зацеплением шестерни обгонной муфты подаётся на электродвигатель напряжение, замыкая цепь;

4) Происходит запуск двигателя автомобиля. После того, как обороты мотора в количественном соотношении превысят обороты стартера, бендикс рассоединяет приводную шестерню с валов электрического двигателя.

Преимущества и недостатки

Основными преимуществами без редукторных стартеров являются:

- проверенная годами надёжность;

Лёгкий ремонт благодаря неизменной конструкции;

Необходимые запасные части всегда легко достать.

А теперь недостатки:

- громоздкий с большой массой;

Требует большого потребления электроэнергии;

Сравнительно высокая стоимость замены элементов, в связи с использованием дорогостоящих материалов.

Преимущества редукторного стартера:

Длительный срок эксплуатации;

Компактный размер;

Малый вес;

Эффективно запускает двигатель даже при низких температурах;

Очень низкое потребление энергии.

Недостатки редукторного стартера:

- дешевизна используемых материалов сказывается на их качестве;

Не всегда можно просто найти запасные части;

Более сложный ремонт в сравнении с без редукторным стартером.

Очевидно, что будущее за редукторными стартерами, основываясь на их положительных сторонах.