Электростартер автомобиля: принцип работы и неисправности
Автомобильный стартер – это важное дополнительное устройство, используемое для запуска двигателя путем вращения коленвала. Стартер, который входит в систему электрического запуска двигателя, на самом деле представляет собой электродвигатель постоянного тока, который питается от аккумуляторной батареи.
В ходе эксплуатации автотранспортных средств часто возникают проблемы с запуском двигателя, и одной из основных причин таких неполадок является неисправность автомобильного стартера. В данной статье мы рассмотрим основные типы неисправностей, которые могут возникнуть у стартера, а также причины его некорректного отключения после запуска двигателя.
Устройство стартера двигателя автомобиля и принцип работы
Основные компоненты стартера включают в себя:
Электродвигатель: это устройство, которое приводит в действие стартер. Он состоит из корпуса со статором и ротором, который вращается внутри двух втулок. Электродвигатель питается напряжением от аккумуляторной батареи.
Втягивающее реле: это устройство, которое активирует стартер, позволяя ему начать работу.
Шестерня с бендиксом: эта шестерня находится на валу ротора стартера и вступает во взаимодействие с маховиком. При включении стартера она зацепляется с зубчатым венцом маховика, что позволяет электродвигателю вращать коленвал.
Когда двигатель запускается, обгонная муфта стартера отключает шестерню от коленчатого вала, когда обороты двигателя становятся выше, чем обороты стартера. Этот механизм обеспечивает правильное функционирование стартера при запуске двигателя.
Принцип работы стартера объясняется следующим образом. В автомобильном салоне есть ключ зажигания с несколькими положениями, включая "Включено" и "Старт". При повороте ключа в положение "Старт" электрический ток от аккумуляторной батареи направляется по цепи к втягивающему реле стартера.
Втягивающее реле представляет собой электромагнит с катушкой и сердечником. Под воздействием электромагнитного поля сердечник начинает двигаться в сторону, и вилка, соединяющая сердечник и бендикс, перемещает бендикс с шестерней вперед, чтобы он зацепился с маховиком.
Реле имеет два контакта: один из них подключен к аккумуляторной батарее, а другой связан с щетками электродвигателя. Когда сердечник достигает конца хода, а шестерни уже зацепились с маховиком, медная пластина на конце сердечника соединяет эти два контакта, и ток подается в электродвигатель.
Электродвигатель начинает вращаться, и, следовательно, вращается коленчатый вал двигателя, что приводит к запуску двигателя автомобиля. После запуска сердечник возвращается в исходное положение, бендикс выходит из зацепления с маховиком, и стартер отключается от двигателя. После этого двигатель начинает работать самостоятельно, не требуя дополнительных источников питания, а генератор автомобиля заряжает аккумуляторную батарею.
Что касается разновидностей стартеров, существуют следующие типы:
Стартер с редуктором: этот тип стартера включает в себя несколько шестерен, которые располагаются внутри его корпуса. Электродвигатель таких стартеров характеризуется высокой эффективностью и потребляет гораздо меньше тока при запуске двигателя. Они чаще устанавливаются на автомобили с дизельными двигателями и на бензиновые автомобили с более мощными моторами.
Стартер без редуктора: этот тип стартера обладает высокой надежностью и позволяет быстро запускать двигатель благодаря моментальному соединению с зубчатым венцом маховика сразу после подачи тока.
Важно отметить, что хотя стартеры могут иметь некоторые различия, они в целом выполняют одну и ту же функцию. Основное различие заключается чаще всего в механизме автоматического отключения шестеренок.
Обычно для успешного запуска двигателя требуется несколько секунд. Однако на практике могут возникать ситуации, когда после первого поворота ключа двигатель не запускается, или после запуска стартер продолжает вращаться вместе с двигателем, и так далее.
Неисправности стартера
Прежде всего, важно помнить, что при частых попытках и длительных попытках запуска двигателя страдают как стартер, так и аккумуляторная батарея. Более того, долгое вращение стартера может привести к его выходу из строя.
Итак, если двигатель не запускается, в первую очередь следует проверить состояние заряда аккумулятора, так как многократные попытки запуска могут привести к его разряду. В этом случае необходимо зарядить аккумулятор.
Также стоит учитывать возможность поломки самого стартера. Длительная работа стартера может вызвать его перегрев, что может привести к поломке якоря или ротора. При многократных попытках запуска двигателя существует риск повреждения шлицов на муфте, защищающей стартер от ударов от зубьев маховика, который может вращаться.
В случае поломки стартера требуется его ремонт или замена. Среди основных неисправностей электростартера следует выделить следующие:
Под воздействием больших токов медные контакты могут подгореть, что приводит к слабому вращению стартера. Эту проблему можно решить, проведя чистку контактов или заменив их на новые.
Одной из наиболее распространенных неисправностей является износ втулок, где расположен вал ротора стартера. Если эти втулки изнашиваются, вал может начать "башмачить" и зацепляться своим ротором за статор, что вызывает механическое трение и короткое замыкание. Это приводит к медленному вращению стартера и большой нагрузке на аккумулятор. Для решения этой проблемы необходимо заменить изношенные втулки.
В редких случаях может произойти износ щеток стартера, и их необходимо заменить. Если стартер вращается, но двигатель не запускается, это может быть связано с проблемой в бендиксе, который передает вращение от вала ротора к маховику. В таком случае требуется замена обгонной муфты, то есть бендикса.
Иногда стартер продолжает вращаться вместе с двигателем, что указывает на то, что он не отключается. Это может быть вызвано наличием напряжения на силовых контактах стартера или контактах предпускового реле. В такой ситуации причиной может быть засорение якоря стартера, что приводит к залипанию бендикса и его невыходу из зацепления.
В последнем случае необходимо проверить контакты на схеме втягивающего реле, контактную группу замка зажигания и бендикс стартера. Если выявляются проблемы, их следует устранить.
Также можно рассмотреть возможность использования дополнительного реле, установленного отдельно, которое служит для защиты стартера от случайного перегорания контактов в замке зажигания, что может произойти при износе или длительном использовании.
Проверка стартера
Прежде всего, при отсутствии определенных навыков и опыта лучше обратиться в автомастерскую (СТО), где опытные специалисты могут точно определить причину неисправности стартера.
Проверка стартера начинается с измерения напряжения на проводе, идущем к контакту управления втягивающего реле, при повороте ключа зажигания в автомобиле. В рабочем состоянии напряжение должно быть в диапазоне от 12 до 24 вольт (зависит от типа транспортного средства, будь то легковой автомобиль или грузовик). При возвращении ключа зажигания в исходное положение напряжение на проводе управления втягивающим реле должно исчезнуть.
Другим методом определения работоспособности стартера является использование контрольной лампы. При повороте ключа зажигания лампа должна загореться, и при повороте ключа в исходное положение она должна погаснуть. Если контакты в схеме втягивающего реле находятся в порядке, то проблему нужно искать в бендиксе обгонной муфты, о которой упоминалось ранее. Если обгонная муфта продолжает вращаться после запуска двигателя, это может быть вызвано износом шестеренок бендикса или износом зубьев маховика. Для решения этой проблемы потребуется замена бендикса или маховика в сборе.
Если после проверки втягивающего реле, шестерни, бендикса, маховика и контактов зажигания все в порядке, а проблема остается, то стартер нужно снять для проведения ремонта или его замены.
Что в итоге
Как видно, любые проблемы с запуском двигателя являются основанием для проведения диагностики. При этом, если стартер действительно является источником проблем, то проблема часто ухудшается со временем.
На практике, признаками неисправности стартера могут быть трудности при его вращении, щелчки без запуска двигателя, слышные удары, появление скрежета при попытке запустить двигатель, или стартер не отключается после запуска двигателя, и так далее.
Эти симптомы указывают на то, что в будущем вероятно потребуется ремонт или замена не только стартера, но и маховика (который, кстати, является дорогостоящей деталью). Поэтому наилучшей практикой является проведение диагностики стартера сразу после появления первых признаков неисправности, чтобы избежать более серьезных проблем в будущем.