Oтветственный за раскрутку

Иметь в машине некое автоматическое устройство, которое позволит запускать двигатель не вручную, а поворотом выключателя, – такая потребность появляется уже на самой заре автомобилестроения, в конце XIX – начале XX века. Владельцы «самобеглых колясок» быстро распробовали вкус езды за рулем, но не хотели после каждой остановки крутить в поте лица заводную рукоятку. Понимая актуальность темы, конструкторы предлагали самые разные идеи пускателей, попробовав на автомобилях всевозможные механические (сегодня используются на лодочных моторах, мотопилах и т. д.) и пневматические (сейчас применяются в авиации и морском транспорте) системы запуска. Однако наилучшим для автомобиля оказался пускатель электрический, впервые серийно опробованный в 1912 году (конструкция Чарльза Кеттеринга) на «Кадиллаке» и годом позже на «Лянче». Кстати, первоначально электростартер выполнял одновременно и роль генератора – это был единый прибор, но затем из-за разницы задач, требующей разной конструкции, стали делать раздельные устройства. Большую роль в этом сыграло изобретение американского инженера Бендикса, создавшего механизм временного подведения и последующего самовывода шестерни стартера из зацепления с маховиком. Следующим шагом стало оснащение стартера электромагнитным реле, автоматически подводящим шестерню к маховику. Так появился уже практически современный электростартер – его основа, которая сегодня «мутировала» разве что в части материалов и исполнения.
Стартовый состав
Технически стартер состоит из более чем 50 различных деталей, но принципиальное устройство его несложно. Конструкция содержит три главных узла: тяговый электродвигатель постоянного тока с коллектором, механизм Бендикса (он же просто бендикс) с приводной шестерней и обгонной муфтой и втягивающее реле с приводом на бендикс и контактной группой, включающей электродвигатель. Работает все это так. При повороте ключа (либо нажатии кнопки, либо срабатывании реле дистанционного пуска) в положение, включающее стартер, через обмотки тягового реле начинает протекать ток от аккумулятора, под действием которого возникает магнитное усилие, втягивающее якорь реле. Передвигаясь, якорь через рычаг перемещает обгонную муфту с шестерней, вводя ее в зацепление с зубчатым венцом маховика. Одновременно контактная пластина замыкает контакты, через которые начинает поступать ток на электродвигатель – на обмотки статора (неподвижная часть) и якоря (вращающаяся часть, ротор). Под действием электромагнитного поля якорь стартера начинает крутиться вместе со ступицей и наружным кольцом обгонной муфты. В этом механизме реализуются те же принципы, что и в ступице заднего колеса велосипеда: ролики обгонной муфты смещены пружинами в узкую часть паза наружного кольца и при вращении якоря заклиниваются между кольцами муфты, отчего крутящий момент от вала якоря передается через муфту и шестерню к венцу маховика. После пуска двигателя частота вращения шестерни начинает превышать частоту вращения якоря и внутреннее кольцо обгонной муфты (объединенное с шестерней) увлекает ролики в широкую часть паза наружного кольца, сжимая пружины плунжеров. В этой части паза ролики свободно вращаются, не заклиниваясь, и шестерня крутится, не увлекая якорь. После отпускания ключа цепь питания обмоток тягового реле размыкается и якорь реле под действием пружины возвращается в исходное положение, размыкая контакты и возвращая обгонную муфту с шестерней в исходное положение. При следующем включении все повторяется снова.[v1]
Во время работы стартер потребляет большое количество электроэнергии и при каждом пуске значительно разряжает аккумулятор. Поэтому практически в каждой инструкции по эксплуатации для автомобиля обязательно есть пункт, который описывает, как надо пользоваться стартером: на какое максимальное время и через какой минимальный промежуток его можно включать. Производители обычно предписывают такие нормы: включать не более чем на
5 сек. и повторно не ранее чем через 0.5-1 мин. В противном случае батарея сильно разряжается и не успевает восстанавливаться. Чтоб не допускать этого, в современных машинах с хорошим оснащением контроль за интервалами времени включений стартера передан бортовой электронике, исключающей «человеческий фактор» в виде неопытного или нетерпеливого водителя.
При общем принципе конструкции и нормах эксплуатации стартеры могут сильно отличаться по своим техническим характеристикам, которые зависят (упрощенно) от объема и типа двигателя. Объем двигателя определяет т. н. момент сопротивления проворачиванию: чем он больше, тем большей должна быть мощность стартера. Также характеристики стартера должны соответствовать т. н. пусковой частоте (зависит главным образом от типа двигателя): бензиновым моторам стартер должен обеспечить минимальную частоту вращения коленвала в пределах 40-80 об/мин, а дизельным – 100-200 об/мин. Само собой, стартеры отличаются по техническому исполнению – размерам деталей, креплению и т. д. Но вот проблемы у всех возникают одинаковые.
Стартуют не все
Работа стартера практически постоянно идет в самых неблагоприятных, а подчас и просто экстремальных, условиях. Уже по своему назначению этот небольшой электромотор должен сдвинуть с места и крутить с нужной скоростью всю массу нагруженного на него «железа» двигателя: коленвала, поршневой, ГРМ и приводимого навесного. Но справляться с этой задачей без проблем стартер способен только при нормальном техническом состоянии двигателя, на которое тот рассчитан. Между тем состояние моторов далеко не всегда соответствующее: низкокачественное, сильно густеющее при морозе масло, плохое смесеобразование и воспламенение в цилиндрах, всевозможные технические проблемы и износы узлов двигателя – все это приводит к эффекту, называемому «затрудненным пуском», он является первым врагом стартера.
Прежде всего страдает электрическая часть. При нагрузке на валу якоря выше расчетной (например при загустевшем от морозов масле в двигателе), на стартере сильно повышается ток, отчего в области контактов тягового реле и щеток коллектора возникает электрический дуговой разряд, постепенно выжигающий материал контактов. В итоге контакты реле и щеток коллектора покрываются слоем нагара, отчего, в первом случае, стартер перестает включаться, а во втором теряет мощность и не может крутить двигатель с нужной скоростью. Последнее, кстати, подчас проходит мимо внимания, особенно в машинах с хорошей шумоизоляцией, и, предпринимая все новые попытки пустить двигатель, водитель все более «дожигает» контакты. Но, даже заметив слабость вращения, это часто относят к подсевшему аккумулятору, между тем как это – начало «болезни» стартера.
Вообще, тяговое реле и коллектор можно назвать типичными слабыми местами стартера – достаточно большое число проблем связано как раз с этими узлами. В этом «помогают» возникающий при перепадах температур водяной конденсат и летящая из-под днища грязная вода, которая постоянно понемногу просачивается в стартер. Отсюда, кроме нетленных «пригоревших пятаков» (т. е. контактной группы, активирующей вращение), возникают и такие обычные неисправности тягового реле, как замыкание и перегорание в обмотках, а в более запущенных случаях – и застревание от замерзшего конденсата и/или грязи якоря. Не меньше проблем и с коллектором, который, напомним, предназначен для питания якоря и состоит из вращающейся части на якоре в виде вплавленных в изолятор пластин, связанных с обмотками якоря, и неподвижных щеток, передающих ток на пластины. Типичная проблема при этом – механический износ щеток, вызывающий их «подвисание», отчего на якорь не поступает ток и стартер теряет мощность, а сама щетка, в свою очередь, тоже начинает «подгорать».
Много вреда стартеру способно принести и включение на время, превышающее предписанные нормы. И дело тут не только в разрядке АКБ. Не предназначенный для продолжительной работы, стартер начинает сильно нагреваться, отчего, особенно в присутствии влаги, возможно перегорание обмоток и повышенный износ втулок, в которых вращается якорь. Эти втулки, кстати, постепенно изнашиваются, и их нужно вовремя заменять – иначе якорь начинает «бить», цепляясь за статор, и стартер сначала теряет мощность, а затем выходит из строя.
Еще одно «больное место» стартера – узел Бендикса с обгонной муфтой и шестерней. Одна из обычных неисправностей здесь – запаздывающий выход шестерни из зацепления с маховиком. При этом узел шестерни и обгонной муфты подвергаются экстремальной нагрузке, бешено разгоняясь вращением двигателя. И если передняя втулка оказывается чрезмерно изношенной, то шестерню может перекосить и заклинить между картером. Подобное может случиться и при подгорании контактов тягового реле, или при заедании замка зажигания, когда стартер не отключается после пуска двигателя. И на машинах с хорошей шумоизоляцией, или просто у неопытного водителя, который поехал как ни в чем не бывало, стартер перегревается и «сгорает», а шестерня клинит (часто принимается за «клин» двигателя). Кстати, похожий эффект постепенно вызывает и очень часто встречающаяся у неопытных автовладельцев т. н. «передержка стартера», когда водитель продолжает еще некоторое время удерживать ключ, между тем как двигатель уже работает.
Еще чаще встречается обратная неисправность муфты – неполное введение шестерни в зацепление с зубчатым венцом маховика, отчего шестерня изнашивается сама и «съедает» зубцы на маховике. В итоге шестерня стартера перестает цеплять и крутить маховик – в таких случаях из моторного отсека начинает доноситься характерный треск. Похожее потрескивание можно услышать и при другой типичной неисправности бендикса – износе и прокрутах обгонной муфты, у которой шарики перестают заклиниваться в канавках и не передают вращение на шестерню. Иногда с муфтой случается неприятность и похуже – когда шарики, наоборот, не освобождаются и вращение от запустившегося двигателя начинает передаваться на стартер. При разнице в диаметре шестерен стартер начинает вращаться с огромной скоростью, и если шестерня стартера все-таки не выходит из зацепления, тогда происходит т. н. разнос стартера. Тогда под действием центробежной силы отрываются с мест обмотки якоря, стартер заклинивает, шестерня встает наперекосяк и крошится венцом маховика; обломанные зубцы при этом могут быть «протащены» двигателем и застрять дальше по ходу между картером и маховиком.
Несмотря на изобилие возможных неисправностей, «потребительский» контроль за состоянием стартера несложен и сводится к тому, что автовладелец должен обращать внимание, не стал ли стартер крутить слабее и не появились ли посторонние шумы при его включении и после выключения. Если же что-то такое появилось – скоро грядет ремонт. Для стартера очень характерен принцип т. н. лавинных поломок, когда неисправность в электрике влечет механический износ, и наоборот, проблемы с механикой прямо отражаются на электрической части. При этом неисправности почти всегда идут «по нарастающей», и ездить всю жизнь с «небольшой болячкой» скорее всего не получится.
Все это вы можете купить в нашем магазине- http://autolider42.ru/