Как Работает Стартер Автомобиля

/ Просмотров: 3881

Как работает стартер

Большинство систем пуска двигателей внутреннего сгорания содержат электродвигатель постоянного тока (двигатель стартера) с питанием от аккумуляторной батареи автомобиля, механизм включения, устройство управления и соответствующую электропроводку. Так как частота вращения коленчатого вала двигателя, необходимая для его пуска (для бензиновых двигателей около 60-100 мин -1. для дизельных двигателей около 80-200 мин -1. намного ниже, чем частота вращения двигателя стартера, привод от стартера к двигателю осуществляется посредством пары шестерен (шестерня на валу стартера и зубчатый венец маховика двигателя) с передаточным отношением от 10:1 до 20:1.

Влияющие переменные

Величина крутящего момента на коленчатом валу двигателя и минимальная частота его вращения, необходимые для пуска двигателя, зависят от типа двигателя, его рабочего объема, числа цилиндров, степени сжатия, потерь на трение, дополнительных нагрузок, создаваемых при работе двигателя, системы управления подачей топлива, сорта используемого масла и температуры двигателя.

Потребные значения крутящего момента и частоты вращения для пуска двигателя возрастают при снижении температуры, что ведет к необходимости повышения мощности стартера. Минимальная температура, при которой обеспечивается пуск двигателя, является основным фактором, определяющим потребную мощность при пуске.

как работает стартер автомобиля

Стартер состоит из электродвигателя, шестеренчатого привода, обгонной муфты (муфты свободного хода).

1 - соленоид и пусковое реле; 2 - рычаг включения стартера; 3 - обгонная муфта с ведущей шестерней; 4 - шестеренчатый редуктор (планетарная передача); 5 - якорь; 6 - постоянные магниты

Шестерня на валу электродвигателя стартера сначала начинает взаимодействовать с зубчатым венцом маховика двигателя. После пуска двигателя частота вращения шестерни стартера становится выше частоты вращения вала электродвигателя стартера, что может привести к выходу стартера из строя из-за возникающего центробежного усилия. Для предотвращения этого нежелательного явления между шестерней стартера и его якорем устанавливается обгонная муфта, которая отключает стартер от двигателя, как только частота вращения коленчатого вала начинает превышать частоту вращения вала стартера.

Электродвигатель стартера

В большинстве случаев в стартере применяется электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением, характеризуемый высокой частотой вращения без нагрузки, что поддерживает необходимую частоту вращения коленчатого вала двигателя во время его пуска. Прогресс, достигнутый в сфере технологии производства ферритов, позволяет использовать в стартерах электродвигатели с возбуждением от постоянных магнитов, стойких к размагничиванию. Стартеры с якорями, вращающимися с более высокими скоростями, но развивающими меньший крутящий момент, имеют меньшие размер и массу. Для них становится возможным увеличение передаточного отношения между двигателем и якорем стартера. Диаметр зубчатого венца маховика не может быть увеличен и поэтому увеличение этого передаточного отношения осуществляется путем использования дополнительной передаточной ступени (стартеры с шестеренчатым редуктором).

Виды стартерных приводов

как работает стартер автомобиля

Стартер с инерционным приводом: 1 - выключатель стартера: 2 - пусковое реле; 3 - обмотка возбуждения; 4 - зубчатый венец маховика двигателя; 5 - шестерня стартера с обгонной муфтой; 6 - спиральные шлицы; 7 - якорь; 8 - аккумуляторная батарея

Инерционный привод, применяемый, например, в газонокосилках, является самой простой формой шестеренчатого привода. Обгонная муфта перемещается на валу якоря на спиральных шлицах при вращении этого якоря. При включении стартера ненагруженный якорь начинает свободно вращаться. При этом шестерня стартера и обгонная муфта еще не вращаются из-за своей инерции и выталкиваются вперед по шлицам. Как только шестерня входит в зацепление с зубчатым венцом маховика, она удерживается от вращения и проталкивается вперед еще дальше до контакта со стопорным кольцом. В это время крутящий момент от якоря электродвигателя стартера передается на двигатель через обгонную муфту, шестерню стартера и зубчатый венец маховика.

Как только коленчатый вал начинает вращать шестерню стартера со скоростью, превышающей скорость вращения якоря стартера, обгонная муфта прерывает передачу усилия от двигателя на эту шестерню и препятствует ускорению вращения якоря. При этом обгонная муфта и шестерня стартера перемещаются по спиральным шлицам вала назад. Этот процесс разъединения шестерни стартера и зубчатого венца маховика усиливается посредством возвратной пружины, которая обеспечивает удержание шестерни в положение разъединения от двигателя при неработающем стартере.

Стартер с приводом предварительного включения:

как работает стартер автомобиля

1 - выключатель стартера; 2 - пусковое реле; 3 - обмотка возбуждения; 4 - возвратная пружина; 5 - рычаг включения; 6 - зубчатый венец маховика двигателя; 7 - шестерня стартера с обгонной муфтой; 8 - буферная пружина; 9 - спиральные шлицы; 10 - якорь; 11 - аккумуляторная батарея; Е, Н - обмотки

В стартерах такого типа зацепление шестерни стартера с зубчатым венцом маховика двигателя обеспечивает соленоид, имеющий контакты включения стартерного тока. При замыкании выключателя стартера ток поступает в обмотку Н (см. рис. внизу), течет по цепи с последовательно включенными в нее втягивающей обмоткой Е и электродвигателем стартера. Соленоид захватывает обгонную муфту и шестерню и перемещает их вперед посредством рычага включения и буферной пружины.

Если зубья шестерни оптимально входят во впадины между зубьями венца маховика, контактный мостик пускового реле замыкает контакты и на электродвигатель стартера начинает поступать полное напряжение. Если зубья шестерни не сразу входят во впадины между зубьями венца маховика, рычаг включения сжимает буферную пружину, контакты реле замыкаются и электродвигатель проворачивает шестерню до тех пор, пока ее зубья не войдут в зацепление с зубьями венца маховика и буферная пружина не сместит шестерню и обгонную муфту вперед.

При прекращении подачи тока к обмотке соленоида возвратная пружина перемещает сердечник соленоида и шестерню вместе с обгонной муфтой в их первоначальное положение.

Стартер со скользящей шестерней:

как работает стартер автомобиля

1 - выключатель стартера; 2 - управляющее реле: 3 - разобщающий рычаг; 4 - шестерня; 5 - зубчатый венец маховика; 6 - переключающий контакт; 7 - соленоид; 8 - сериесная обмотка; 9 - шунтовая обмотка; 10 - аккумуляторная батарея; Н, Е - обмотки

При замыкании контактов выключателя стартера напряжение аккумуляторной батареи поступает в цепь удерживающей обмотки Н (см. рис.) соленоида и управляющего реле. Реле начинает работать, но удерживается в первом контактном положении (первая стадия) посредством разобщающего рычага и фиксатора. Напряжение аккумуляторной батареи прикладывается к втягивающей обмотке Е соленоида и шунтовой обмотке электродвигателя, которые соединены между собой параллельно и последовательно с якорем. Стартер начинает вращаться, но развивает только небольшой крутящий момент из-за высоких сопротивлений в обмотках, соединенных последовательно с обмоткой якоря. Соленоид одновременно с этим смещает шестерню стартера в направлении зубчатого венца маховика и вскоре после окончания зацепления освобождается заблокированное управляющее реле, которое сразу же перемещается во второе контактное положение (вторая стадия). Пусковой ток начинает проходить через сериесную обмотку и якорь. Переключающий контакт на соленоиде соединяет шунтовую обмотку параллельно якорю и сериесной обмотке.

Виды обгонных муфт

Обгонная муфта роликового типа

Стартеры небольшого и среднего размеров обычно снабжаются обгонными муфтами, в которых ролики с помощью пружин отжимаются в клинообразные выемки между наружной обоймой муфты и ее внутренней обоймой (валом шестерни). Когда стартер начинает работать, крутящий момент усиливает эффект заклинивания роликов и это-момент передается от наружной обоймы на вал шестерни.

Многодисковая обгонная муфта

как работает стартер автомобиля

1 - ведущий вал (соединен с шестерней стартера): 2 - нажимная пружина: 3 - ведущий элемент с наружными дисками; 4 - внутренняя муфта с внутренними дисками: 5 - спиральные шлицы; 6 - ведущий фланец (связан с якорем электродвигателя стартера)

Используется в стартерах грузовых автомобилей. Ведущий элемент с наружными дисками соединен с якорем стартера, вал и шестерня стартера принудительно соединены друг с другом. Внутренне диски размещены в направляющей внутренней муфты, которая может перемещаться в радиальном направлении п спиральным шлицам ведущего вала. В условиях отсутствия нагрузки диски ежи маются пружиной с небольшой силой, что позволяет передавать через муфту толь ко незначительный крутящий момент При увеличении нагрузки внутренняя муфта перемещается спиральными шлицами в направлении нажимной пружинь сжимая ее и обеспечивая одновременно этим более сильное сжатие дисков. Многодисковая обгонная муфта может пере давать повышенный крутящий момент при увеличении нагрузки стартера.

как работает стартер автомобиля

1 - шестерня стартера; 2 - сухарь; 3 - радиальные зубья; 4 - разъединяющее кольцо; 5 - гайка полумуфты; 6 - пружина; 7 - спиральные шлицы; 8 — резиновый буфер; 9 - втулка; 10 - шлицы

Применяется в стартерах грузовых автомобилей. Муфта соединена с валом якоря, перемещаясь в осевом направлении (операция зацепления) за счет взаимодействия шлицев вала и втулки. Наружная поверхность втулки выполнена со спиральными шлицами и обеспечивает передачу крутящего момента к гайке полумуфты, которая затем передает этот момент к шестерне стартера через зубья пилообразной формы. После начала работы двигателя шестерня стартера завинчивает гайку полумуфты в обратном направлении через мелкопрофильные зубья и прерывает передачу усилий. Разъединяющее кольцо при этом также сдвигается назад и удерживается в разъединяющем положении сухарями. Центробежное усилие, создаваемое сухарями при малых скоростях вращения шестерни стартера, недостаточно для удержания обгонной муфты в положении разъединения, и пружина снова обеспечивает введение полумуфты в зацепление.

Защита стартера

После продолжительной работы стартера, например, при пуске двигателя в условиях низких температур, он должен выключаться для охлаждения. В стартерах больших размеров используются термовыключатели (встраиваемые в угольные щетки электродвигателя). В стартерных системах с дистанционным управлением (на автобусах с задним расположением двигателя, электрогенераторах, используемых в аварийных ситуациях, дизельных двигателях тепловозов и т.п.) процесс пуска не может всегда контролироваться водителем автомобиля.

Ошибки при управлении такими операциями могут привести к повреждению стартера или зубчатого венца маховика двигателя.

Реле блокировки включения стартера. Это реле блокирует случайное включение стартера при уже работающем двигателе и предотвращает слишком продолжительное действие стартера после запуска двигателя. В качестве индикатора пуска двигателя используется напряжение генератора, которое при этом возрастает. После выключения зажигания генератор больше не создает нужного напряжения; в этом случае таймер, встроенный в реле, блокирует любые попытки повторного включения стартера в течение нескольких секунд.

Реле повторного включения. Это реле предотвращает выполнение операций по запуску двигателя, если шестерня все еще не вошла в зацепление с зубчатым венцом маховика, но стартер остается включенным. Реле прерывает поступление тока в обмотки.

как работает стартер автомобиля

Автор: Vyatcheslav Gaylun

Стартер — назначение, устройство, работа

как работает стартер автомобиля

Стартер обеспечивает вращение коленчатого вала с частотой необходимой для пуска двигателя. Пусковая частота вращения коленчатого вала бензиновых двигателей составляет 40…50 мин -1 .

Стартер автомобиля представляет собой четырехполюсный, четырехщеточный электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением, с электромагнитным включением шестерни привода и дистанционным управлением.

Устройство и работа стартера

В стальном корпусе 11 стартера (схема 1 ) закреплены четыре полюса 12 с обмотками возбуждения, три из которых соединены с обмоткой якоря 13 последовательно и одна параллельно.

как работает стартер автомобиля

Схема 1 – Устройство автомобильного стартера

1 – шестерня; 2 – муфта; 3 – рычаг; 4, 9 – крышки; 5 – реле; 6 – коллектор; 7 – щетки; 8 – втулка; 10 – болт; 11 – корпус; 12 – полюс; 13 – якорь; 14 – кольцо; 15, 16 – обоймы; 17 – плунжер; 18 – ролик

Вал якоря стартера вращается в двух втулках 8 из спеченных материалов, пропитанных маслом. Втулка заднего конца вала запрессована в крышку 9, а втулка переднего конца вала – в картере сцепления. На переднем конце вала якоря находится привод стартера, включающий в себя муфту свободного хода 2 и шестерню 1 привода, которые при включении стартера перемещаются по шлицам вала. Крышки стартера отлиты из алюминиевого сплава.

На передней крышке 4 закреплено тяговое реле 5, связанное через пластмассовый рычаг 3 и кольцо 14 с приводом стартера. Реле обеспечивает ввод шестерни в зацепление с венцом маховика и подключение электрической цепи обмоток стартера к аккумуляторной батарее при пуске двигателя.

На задней крышке 9 установлены щеткодержатели с четырьмя медно-графитовыми щетками 7. Щетки прижимаются пружинами к торцовому коллектору 6 якоря. Торцовый коллектор выполнен в виде пластмассового диска, в котором залиты медные контактные пластины. Такой коллектор уменьшает длину стартера, снижает его массу и способствует более стабильной и длительной работе щеточных контактов. Крышки и корпус стартера стянуты между собой двумя болтами 10.

Муфта свободного хода 2 состоит из наружной 16 и внутренней 15 обойм. Внутренняя обойма объединена с шестерней привода стартера. Наружная обойма объединена со ступицей, которая через спиральные шлицы соединена с валом якоря. Спиральные шлицы обеспечивают поворот муфты при ее перемещении вдоль вала, что облегчает ввод в зацепление зубьев шестерни 1 стартера и венца маховика.

В наружной обойме имеются три паза переменной ширины. в которых размещены ролики 18 и поджимные плунжеры 17 с пружинами. Ролики постоянно отжимаются в суженную часть вырезов, заклинивая наружную и внутреннюю обойм. При пуске двигателя заклинивание обойм усиливается, а после пуска обоймы расклиниваются, так как ролики, преодолевая сопротивление пружин поджимных плунжеров, выкатываются в расширенную часть пазов наружной обоймы муфты.

Стартер установлен с левой стороны двигателя и крепится тремя шпильками с гайками к картеру сцепления через фланец передней крышки 4.

Видео ниже показывает принцип работы стартера:

Стартер автомобиля – устройство, принцип и особенности работы стартера

Содержание статьи:

как работает стартер автомобиля

Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Порой слишком поздно приходит осознание важности освоения устройства автомобиля. Оказавшись вдалеке от сервисных автоцентров и опытных знакомых, один на один с недвижимым автомобилем, мы начинаем жалеть о том, что были недостаточно внимательны на занятиях в автошколе.

Рядовому автолюбителю нет необходимости досконально изучать устройство каждого своего автомобиля, тем более многие умудряются менять несколько машин в год. Уважающий себя водитель, конечно, старается быть в курсе всего, что происходит с его любимым средством передвижения.

Прочные знания помогают быстро разобраться в поломке и даже, если её не удаётся устранить самому, то в разговоре с работниками ремонтной мастерской мы не выглядим глупо, да и проконтролировать устранение неисправностей на СТО можем, как минимум.

Первое, что следует осваивать начинающему автолюбителю – это устройство стартера. Во-первых, с этого узла начинается движение любого автомобиля. Во-вторых, зная, как работает стартер, водитель может завести мотор правильно и быстро разобраться в причинах плохого пуска.

Устройство стартера автомобиля ^

Для того, чтобы иметь возможность самостоятельно провести ремонт стартера своей машины, совершенно не обязательно искать специальную литературу, посвященную конкретной модификации.

Стартеры всех автомобилей имеют одинаковое устройство и отличаются друг от друга незначительно, конструктивными особенностями, но не принципом работы. Если вы уже знаете, из чего состоит стартер одного автомобиля, то разобраться в особенностях другого совершенно не составит труда.

Любой из стартеров имеет от 40 до 60 отдельных деталей, которые составляют главные его части, а именно:

  • электрический двигатель постоянного тока;
  • тяговое (втягивающее) реле;
  • бендикс.

Каждый водитель, как минимум, должен знать, какова схема стартера и какую функцию выполняет каждая из его частей. Основной узел – это электродвигатель, вал которого после включения через шестерни передаёт вращение на коленчатый вал мотора.

Вспомогательными устройствами является втягивающее реле и бендикс. Втягивающее реле выполняет двойную функцию:

  • с продольным перемещением якоря через рычаг вдоль вала электромотора стартера передвигается бендикс с рабочей шестернёй;
  • замыкание контактов электромотора после зацепления шестерни и венца маховика.

Самый маленький, но не менее важный элемент – это бендикс. Непривычное название узла - это фамилия американского изобретателя Винсента Бендикса, который его создал. Задача бендикса: обеспечить временное соединение вала стартера и венца маховика для вращения коленвала.

Принцип работы стартера автомобиля ^

Стартер представляет собой электромеханическое устройство. Это говорит о том, что принцип работы стартера заключается в использовании электрической энергии аккумулятора и преобразовании её в механическую.

Для того, чтобы двигатель автомобиля имел возможность завестись, в его недрах происходят такие процессы:

  • после замыкания контактов в замке зажигания, ток направляется через реле стартера на втягивающую обмотку тягового реле;
  • якорь втягивающего реле, передвигаясь внутрь корпуса, выдвигает бендикс из корпуса и вводит в зацепление его шестерню с венцом маховика;
  • когда якорь втягивающего реле достигает конечной точки, происходит замыкание контактов и ток поступает на удерживающую обмотку реле и обмотку электромотора стартера;
  • вращение вала стартера приводит к запуску мотора машины. После того, как скорость вращения маховика превышает скорость вращения вала стартера, бендикс выходит из зацепления с венцом и с помощью возвратной пружины устанавливается в исходное положение;
  • когда ключ в замке зажигания с пуском мотора возвращается в первое положение, подача электроэнергии на стартер прекращается.

Принцип действия стартера, после пошагового разбора уже не кажется таким сложным. Первый самостоятельный ремонт стартера является для водителя последним этапом в освоении его устройства.

Для того, чтобы стать продвинутым знатоком пусковой системы мотора, полезно изучить технические характеристики стартера вашего автомобиля, основными из которых являются: номинальное напряжение и мощность, потребляемый ток и крутящий момент, частота вращения вала.

ПЕРЕСТАЛ РАБОТАТЬ СТАРТЕР

У автомобиля ВАЗ внезапно перестал работать стартер, хотя слышно, как срабатывает пусковое реле. При этом напряжение на выводных штырях аккумуляторной батареи составляло 13В.

Очистка штырей и зажимов на проводах оказалась безрезультатной. Стартер тоже оказался исправным.

При дальнейшей проверке удалось установить, что в месте заделки "плюсового" провода в зажиме возникло очень большое сопротивление, очевидно, вследствие окисления провода.

Если заменить провод нет возможности, то можно расковырять, например шилом или гвоздем, в наконечнике два отверстия и ввернуть в них самонарезающие винты длиной 12мм.

Восстановленная таким образом электрическая цепь может работать нормально в течение нескольких месяцев.

ЯКОРЬ ДВИГАТЕЛЯ ВРАЩАЕТСЯ С НИЗКОЙ ЧАСТОТОЙ

Загрязнение или окисление коллектора, задевание якоря за статор, заедание якоря в подшипниках или неисправности в обмотках.

ЯКОРЬ СТАРТЕРА НЕ ВРАЩАЕТСЯ

Если при включении стартера слышен щелчок тягового реле, но якорь не вращается, то это происходит из-за подгорания контактного диска в местах касания контактных болтов или обгорания последних. Проверить это можно замыканием силовых контактов (болтов) реле: якорь стартера должен вращаться при включении замка зажигания. В этом случае разбирают тяговое реле, зачищают контактные болты и контактный диск, который лучше установить не работавшей стороной.

Не беда, если стартер вашего старенького автомобиля начал отказывать. Чаще всего причина - непоступление напряжения на обмотку. Наверняка заклепка, соединяющая наконечник провода, идущего от замка к корпусу реле, окислилась и разорвала цепь. Поэтому аккуратно зачистите место контакта и пропаяйте его.

Неисправности стартера и электрооборудования

Автомобильный стартер — что это такое и принцип работы

Стартер — это небольшой электродвигатель постоянного тока, благодаря которому ваш автомобиль может с легкостью заводиться после полного поворота ключа в замке зажигания. Любой стартер состоит из таких основных частей:

  • электромотор;
  • реле втягивающее;
  • бендикс стартера.

Каждая из этих деталей выполняет свою функцию:

  • электромотор приводит всю систему в движение, питание ведется напрямую от аккумулятора автомобиля;
  • реле втягивающее передвигает бендикс к маховику коленчатого вала и затем замыкает контакты электромотора после сцепления шестерни бендикса с венцом маховика коленвала;
  • бендикс передает вращение от электромотора стартера на маховик коленвала.

Таким образом, если любая из частей стартера выйдет из строя, завести автомобиль будет проблематично. Стартер также не сможет работать, если аккумулятор разрядится и не обеспечит достаточно энергии, чтобы привести электромотор стартера в движение.

Как работает стартер и из чего он состоит, проходят на курсах водителей и знать это необходимо для того, чтобы самостоятельно разобраться почему ваш автомобиль не заводится.

Как стартер работает:

  • поворачивая ключ зажигания до упора вправо, вы обеспечиваете поступление тока от АКБ на обмотку реле втягивающего;
  • бендикс приводится в движение с помощью якоря втягивающего реле;
  • шестеренка бендикса сцепляется с маховиком коленвала, в этот же момент реле втягивающее замыкает контакты и ток от АКБ поступает на обмотку электродвигателя стартера, тем самым обеспечивая вращение шестерни бендикса и передачу момента движения на коленвал;
  • производится запуск двигателя — вращение коленвала через шатуны передается на поршни, начинает поступать горючая смесь и взрываться в камерах сгорания поршней;
  • когда маховик крутится быстрее чем якорь, бендикс отсоединяется от венца маховика и возвратная пружина возвращает его на место;
  • вы поворачиваете ключ зажигания влево и ток на стартер больше не подается.

Вся эта операция занимает несколько секунд.

Как видим все части стартера испытывают огромное напряжение. Чаще всего из строя выходит именно бендикс и сама шестеренка для сцепления с маховиком. Поменять ее можно и самостоятельно, главное, чтобы новая подошла по количеству зубьев, иначе придется менять венец маховика, а стоит он гораздо дороже. Не забывайте также следить за состоянием электролита и заряда аккумулятора.

установка венца маховика

Описание:

установка венца 2108 на маховик 2110

Оставьте комментарий!

Комментарий будет опубликован после проверки

Выберите человечка с поднятой рукой!

При нажатии на картинку, Ваш комментарий будет добавлен.