Полное руководство по стартеру автомобиля: от определения до ремонта

Система стартера автомобилей сыграла важную роль в вовлечении женщин в управление транспортными средствами. Ранее существующая ручная система запуска была слишком сложной и трудоемкой для многих, даже для мужчин. Современный электрический стартер обеспечивает надежную работу на протяжении не менее пяти лет, после чего может потребоваться его обслуживание или ремонт. Давайте разберем основные принципы работы, конструкционные особенности устройства и количество обмоток, которые применяются в стартере.

Стартер — это

Стартер — это электромеханический агрегат, являющийся основным элементом системы запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Он раскручивает коленчатый вал до необходимой скорости, чтобы обеспечить запуск двигателя.

Ключевыми компонентами стартера являются: электромашина, редуктор, механизм соединения и разъединения с маховиком ДВС, а также пусковое устройство для модификаций, которые не могут запускаться независимо (например, бензиновые двигатели и турбокомпрессоры).

Стартер предназначен для:

• раскрутки коленчатого вала и последующего запуска ДВС или газотурбинного двигателя;
• преобразования электрической энергии аккумулятора или электросети в механическую.

Он в основном используется в поршневых двигателях и вспомогательных авиационных установках.

Кто придумал

На первых этапах автомобилестроения машины не комплектовались стартером. Для запуска ДВС использовалась ручная заводная рукоять. Этот период характеризовался множеством проблем, так как необходимость прокручивания рукояти вызывала значительные трудности и неудобства. Конструкция такого механизма требовала пересмотра.

В 1911 году американский инженер Чарльз Кеттеринг создал электрический стартер. Он впервые был установлен на Cadillac Model 30 в 1912 году, однако это не привело к его повсеместному использованию. Например, Ford T продолжал запускаться вручную до 1919 года.

Cadillac Model 30

Разработка Кеттеринга имела ряд конструктивных недостатков, которые отличались от современных стартеров. Его устройство было сложным и ненадежным. В процессе запуска ДВС стартер оставался соединенным с коленчатым валом, переходя в режим генератора.

Фактически ведущие производители автомобилей в США не приняли концепцию стартера Кеттеринга. Использование этого устройства на Cadillac обусловлено личной мотивацией Генри Лиланда, владельца компании, который потерял друга из-за травмы, полученной от ручной заводной рукояти. Лиланд поставил перед собой задачу разработать безопасный заменитель. В рекламной кампании Cadillac Model 30 стартер позиционировался как «World Wonder» — мировое чудо.

Чарльз Кеттеринг

Революция в мире стартового оборудования произошла в 1916 году, когда американский инженер Винсент Гуго Бендикс предложил концепцию разделения функций стартера и генератора. Стартера теперь должны были обеспечивать запуск двигателя через кратковременное соединение с коленчатым валом с помощью обгонной муфты, известной как бендикс.

Устройство стартера

Энергия, вырабатываемая ДВС при вращении коленчатого вала и маховика, используется для движения автомобиля и подачи электроэнергии на бортовую сеть. Однако в бездействии двигатель не производит никакой энергии и не создает крутящего момента. Чтобы запустить двигатель, его необходимо раскрутить с помощью стартера, подключенного к аккумулятору.

К основным компонентам стартера относятся:

• Корпус (электромашина) — полый цилиндр из стали, внутри которого размещены четыре магнитных сердечника (или «башмака»). В старых моделях использовалась обмотка вместо магнита. Эти магнитные сердечники формируют статор, создавая замкнутую цепь для подачи тока.
• Щеткодержатель и щетки — механизм, удерживающий щетки, находится в задней части стартера. Щетки контактируют с коллектором, который передает ток на вращающийся ротор.
• Ротор (якорь) — это ось из стали с сердечником и пластинами, которая фиксируется в передней и задней крышках. Обмотка укладывается в пазы сердечника и соединяется с контактными кольцами.
• Втягивающее реле — внешняя деталь, размещенная на корпусе стартера, управляющая работой электромашины и связывающая бендикс с маховиком.
• Обгонная муфта (бендикс) — механизм, передающий крутящий момент на маховик, который блокирует обратную передачу вращения, защищая стартер от повреждений.

На схеме стартерной системы отражены все элементы, общее количество которых составляет примерно пятьдесят. Различные модели имеют конструктивные отличия, касающиеся механизма разъединения шестерен и доступны редукторные версии стартеров.

Электрическая часть состоит из четырех типов обмоток: параллельной, последовательной, втягивающей и удерживающей. Для автомобилей с автоматической коробкой передач предусмотрена дополнительная катушка, блокирующая работу стартера в режиме движения.

Как работает

Принцип действия стартера основан на законах физики, которые изучаются в школе. Если рамка из проволоки с двумя концами помещается в магнитное поле и через нее проходит ток, она начнет вращаться. Время работы стартера очень короткое, он отключается сразу после запуска автомобиля.

Работа стартера может быть разделена на три этапа:

• запуск
• сцепление шестерен обгонной муфты с венцом маховика
• расцепление шестерни и маховика.

Стартер разгоняет ротор благодаря действию магнитного поля. Давайте подробнее рассмотрим процесс работы стартера:

1. Когда ключ поворачивается в замке зажигания в положение запуска стартера, ток начинает течь от батареи через плюсовой контакт стартера, магнитные сердечники, щетки и дальше до статора и ротора, создавая магнитные поля, которые раскручивают ротор. Питание подается только на момент поворота ключа. В этом процессе замыкаются контакты втягивающего реле, что позволяет фиксировать стартер.

На роторе стартера существуют специальные шлицы, на которые монтируется бендикс с шестеренкой. Эти шлицы позволяют обгонной муфте свободно перемещаться по валу. Движение муфты осуществляется с помощью механической вилки, соединенной с тяговым штоком. Когда подается питание от аккумулятора, замыкаются контакты реле, и вилка толкает приводную шестерню бендикса к зубьям маховика, обеспечивая их сцепление. Маховик, выполненный из чугуна, значительно превышает по размеру бендикс.

Происходит протекание тока через обмотки стартера, в результате чего он начинает вращаться. Это приводит в движение маховик, который ускоряет коленчатый вал автомобиля.

Когда двигатель внутреннего сгорания запустится, водитель отпускает ключ зажигания, что отключает стартер. Как только скорость вращения двигателя превысит момент, создаваемый стартером, произойдет расцепка между приводной шестерней и маховиком, и стартеры вернутся в исходное состояние.

Виды стартеров

В предыдущих разделах была рассмотрена конструкция и принцип действия традиционного электрического стартера. Он требует значительной тяги и сравнительно небольших оборотов, что ведет к увеличению размеров и веса устройства.

В наше время особую популярность приобрели редукторные стартеры. Давайте подробнее изучим их типы и характеристики.

Планетарный — с редуктором

Планетарный стартер отличается тем, что он оснащен редуктором с ведомым механизмом, в отличие от обычных редукторов, которые являются ведущими, и включают в себя солнечную шестерню, водила и зубчатый венец.

Редукторное устройство стартеров дополнительно оборудовано валом с установленной обгонной муфтой. Работоспособность электромашины и бендикса осуществляется через редуктор, и принцип его работы практически такой же, как у классического стартера.

Для работы планетарного стартера требуется меньший объем электроэнергии, что позволяет запускать автомобиль даже при частично разряженной батарее.

Редуктор снижает скорость электромашины, одновременно увеличивая ее тяговую силу. Наличие магнитных сердечников увеличивает срок службы статорной обмотки и снижает риск повреждений.

С помощью редуктора изменяется передаточное число, которое влияет на соотношение скоростей вращения ротора и обгонной муфты, позволяя тем самым уменьшить общую мощность электромашины.

К достоинствам планетарных стартеров можно отнести:

• долговечность эксплуатации
• компактные размеры и легкий вес
• доступную стоимость комплектующих
• возможность запуска автомобиля в условиях сильных морозов.

Однако присутствуют и недостатки, такие как:

• проблемы с нахождением запасных частей
• качество деталей может быть низким
• ремонт может быть достаточно трудоемким.

Редукторы с цилиндрической передачей встречаются крайне редко из-за конструктивной сложности.

Роторный — без редуктора

В данной конструкции редуктор отсутствует, и крутящий момент передается непосредственно с вала ротора на коленвал через приводную шестеренку. Простота конструкции является её неоспоримым достоинством, позволяющим проводить ремонт самостоятельно без особых навыков.

Также стоит отметить высокую надежность и износостойкость, что обеспечивает длительный срок службы. Случаи поломки, вызванные электрическими сбоями, происходят весьма редко.

Сцепление муфты свободного хода с маховиком происходит моментально, что позволяет автомобилю заводиться за несколько секунд. Проблем с поиском запчастей нет, но их стоимость может быть высокой.

Недостатками роторного стартера являются:

• высокое потребление электричества
• неустойчивая работа при отрицательных температурах
• крупные размеры и вес.

Современные автомобили в большинстве своем оснащаются планетарными стартерами.

Признаки и основные неисправности

Средний срок службы стартера составляет около 120000 км пробега или пять лет.

На срок службы влияет множество факторов, включая условия эксплуатации. Частые остановки и запуски двигателя в городских условиях могут существенно сократить ресурс устройства.

Признаки неисправностей стартера могут включать:

• появление характерного треска;
• задержка реакции стартера при попытке запуска автомобиля или полное отсутствие реакции после поворота ключа;
• стартер вращается, но двигатель не запускается;
• стартер продолжает работать после запуска мотора.

Некоторые распространенные неисправности стартера следующие:

• Проблемы с контактами – частая причина, явно проявляющаяся во время запуска автомобиля. Для устранения проблемы следует подтянуть и очистить контактные соединения.
• Отсоединение магнитных сердечников – часто встречается в современных пусковых устройствах. Лучше всего решать данную проблему с помощью специалистов.
• Износ опорных втулок – приводит к люфту и нарушению контакта коллектора с щетками, что может вызвать повышенное искрение, подгорание и износ щеток. Решение заключается в замене втулок, щеток и проточке контактных дорожек.
• Износ роликов обгонной муфты – приводит к пробуксовке, и единственным выходом будет полная замена.
• Повреждение тягового реле – часто проявляется в виде залипания контактных пятачков, что может оставить стартер включенным даже после запуска двигателя, приводя к быстрой разрядке аккумулятора. Необходимо срочно отключить провода от аккумулятора и заменить или отремонтировать реле.

Неисправности стартера, причины и способы устранения

Причины неисправности	Способы устранения
При запуске стартера якорь не вращается, тяговое реле не срабатывает
Межвитковое замыкание в обмотке тягового реле, замыкание на «массу» или обрыв	Замените тяговое реле
Обрыв в цепи питания тягового реле стартера	Проверьте провода и соединения между управляющим контактом и замком зажигания
Неисправность контактной части замка зажигания	Замените контактную часть замка зажигания
Заедание якоря тягового реле	Снимите реле и проверьте легкость его перемещения
Подгорание коллектора или износ щеток	Зачистите коллектор и замените щетки
При запуске стартера якорь не вращается или вращается слишком медленно, но тяговое реле срабатывает
Ослабли соединения провода, соединяющего силовой агрегат с кузовом	Подтяните соединения провода
Окислились контактные болты тягового реле или ослаблены гайки крепления проводов	Зачистите контактные болты и затяните гайки
Подгорание коллектора или зависание щеток	Зачистите коллектор и замените щетки
Обрыв или короткое замыкание в обмотке якоря	Замените якорь
При запуске стартера тяговое реле многократно срабатывает и отключается
Аккумулятор разряжен	Зарядите аккумулятор
Обрыв или замыкание в удерживающей обмотке тягового реле	Замените тяговое реле
Из-за сильного окисления наконечников проводов напряжение в цепи питания тягового реле значительно падает	Проверьте провода в цепи от аккумулятора до управляющего контакта
При запуске стартера якорь вращается, но маховик не вращается
Пробуксовка муфты свободного хода	Замените муфту
Приводная шестерня не входит в зацепление	Замените муфту или маховик
При вращении якоря слышен шум стартера
Сильный износ подшипников или втулок вала якоря	Замените подшипники или крышку стартера
Ослаблено крепление стартера или сломана его крышка со стороны привода	Подтяните крепление или замените крышку
Повреждены зубья шестерни муфты или маховика	Замените муфту или маховик
Шестерня не выходит из зацепления с маховиком
Заедание муфты на шлицах вала ротора	Очистите шлицы и смажьте их
Заедание якоря тягового реле	Замените тяговое реле или устраните заедание

Причины поломки

Далее перечислены причины, вызывающие неисправности стартера, исходя из характерных признаков поломки:

• Замедленное вращение коленвала – может быть связано с повышенной вязкостью масла в двигателе, разряжением батареи или окислением контактов.
• Длительная работа стартера – возможно, причиной является заклинивание замка зажигания или неисправность контактной зоны.
• Поворот ключа в замке зажигания не приводит к запуску стартера – причина может быть в выходе из строя аккумулятора, отсутствии нижнего контакта на батарее или между обмоткой и коллектором, износе ротора, плохом прилегании щеток к контактным кольцам, повреждении тягового или переключателя, срыв управляющего разъема, неверно установленном селекторе автоматической трансмиссии в положение P или N.
• Замедленная работа стартера может свидетельствовать о разряженной или неисправной аккумуляторной батарее, изношенных втулках, щетках, повреждении питания от батареи до стартера, коротком замыкании в обмотках статора или ротора, плохом контакте между массой и ротором или статором, подгорании контактных колец или увеличенном зазоре между щетками и коллектором, вызванном нарушением их положения.
• Когда электромашина вращается, а маховик остается неподвижным, это может происходить из-за износа, пробуксовки бендикса, неисправности редуктора, заедания муфты на винтовом валу, повреждений рычага отключения, пружины или поводкового кольца свободного хода муфты.
• Если после запуска автомобиля стартер продолжает вращаться вместе с маховиком, причиной может быть неисправность тягового реле или повреждение контактной группы замка зажигания.
• Отсутствие характерного щелчка втягивающего может быть следствием низкого заряда батареи, сгоревших контактов или катушек тягового реле, окисления плюсовой клеммы, поломки замка зажигания, короткого замыкания обмотки втягивающего на корпусе или заклинивания штока.
• Если стартера издает повышенный шум при запуске, это может означать ослабление фиксирующих элементов самого устройства, даже внутри него.
• Скрежет, возникающий при работе стартера, может быть связан с повреждением зубьев на венце маховика, пружин приводного механизма, контактных пластин замка зажигания, заклиниванием штока тягового реле или нарушением регулировки хода шестерни.

Где находится стартер

Вопрос о том, как выглядит стартер и где он расположен, часто возникает у неопытных и любопытных автовладельцев, особенно при возникновении проблем с его работой.

Стартер устанавливается рядом с коробкой передач, независимо от типа двигателя и трансмиссии. Он частично фиксируется к коробке передач с помощью болтов.

Также местоположение пускового устройства можно определить по маховику, который вращается за счет бендикса при запуске двигателя. Маховик большой и находится между мотором и коробкой передач.

Как отремонтировать

Процедура снятия, разборки и ремонта стартера схожа для большинства автомобилей. Рассмотрим процесс на примере Nissan Almera.

Снятие

Сначала необходимо демонтировать стартер:

1. Отключите провода от клемм аккумулятора.
2. Снимите два болта (в верхней и нижней части) и уберите фиксирующую планку, закрывающую доступ к стартеру.
3. На задней стороне стартера открутите гайку с контактного болта и отсоедините минусовой провод питания.
4. С левой стороны, нагнувшись до уровня крыла, с помощью ключа на 13 или 14 открутите первый крепежный болт стартера. Второй болт находится с противоположной стороны и также необходимо открутить.
5. Отщелкивайте разъем питания и уберите гофру с проводами, удерживаемую стяжкой.
6. Извлеките стартер из его места установки.










Разбор стартера

Инструкция по разборке стартерного устройства:

1. На задней панели с помощью ключа на десять открутите два стяжных болта.
2. Удалите гайку, фиксирующую питающий проводник на втягивающем устройстве.
3. Разделите корпус устройства на две части; с той, где находится тяговое, с помощью отвертки снимите защитную крышку.
4. Снимите корпус электромашины с ротора.
5. Чтобы получить доступ к щеточному блоку, открутите два фиксирующих винта.
6. Разберите бендикс: выньте три маленькие и одну большую шестерню, а также прокладку под ней. На защитной крышке открутите винт, который крепит провод питания от втягивающего, это позволит разделить бендикс и тяговое реле, что упростит чистку.
7. Извлеките бендикс с вала вместе с соленоидом.
8. Снимите обгонную муфту с вала, стягивая вправо.
9. Демонтируйте стопорное кольцо, потянув его влево; для этого потребуется разжать стопор с помощью отвертки.
10. Расложите все детали, чтобы наглядно увидеть конструкцию стартера.






















Ремонт

Ремонт включает в себя тщательную чистку всех компонентов стартера. Для этого идеально подходит очиститель карбюратора. После очистки детали следует вытереть и высушить. Затем на вращающиеся механизмы наносится смазка (например, литол), и стартер собирается в обратной последовательности.

Если требуется, необходимо заменить бендикс и втягивающее реле.

Продлеваем ресурс

Чтобы поддерживать и продлить срок службы стартера, рекомендуется регулярно проводить его техническое обслуживание. Если на запуск двигателя уходит более пяти секунд, стоит произвести плановый осмотр стартера. Исключение составляют случаи запуска при низких температурах. Для облегчения запуска бензиновых двигателей используются специальные добавки, в то время как дизельные двигатели требуют предварительного прогрева свечей накаливания.

Правильная эксплуатация стартера также способствует увеличению его ресурса. Рекомендуется соблюдать следующие советы:

• Если попытка завести машину окончилась неудачей, повторная попытка должна быть сделана после паузы в 30-60 секунд, чтобы стартер успел остыть, особенно после двух неудачных запусков.
• Не стоит крутить стартер более 10 секунд.
• Регулярно проверяйте состояние креплений и контактов аккумулятора, при необходимости подтягивайте крепежи, удаляйте окислы и грязь, а также заменяйте батарею.
• Ограничьте использование автоматического запуска автомобиля, так как это сокращает срок службы стартера и аккумулятора, особенно в случаях с неисправностями в автоматике, при которых происходят длительные безуспешные попытки запуска.
• После успешного запуска двигателя сразу отпускайте ключ зажигания. Держание ключа в положении запуска может привести к износу деталей стартера, при этом ротор подвергается наибольшему риску. Некоторые модели имеют табличку с информацией о допустимых параметрах работы и частоте вращения.
• Не пытайтесь передвигаться на стартере при недостатке топлива. Такой метод нередко используется водителями в случае внезапного истощения бака. В крайних случаях можно проехать около трех метров, включив первую или заднюю передачу на механической коробке передач, но нельзя злоупотреблять этим. Механизм быстро изнашивается и повреждается, также разряжается аккумулятор.
• Проводите техническое обслуживание автомобиля в соответствии с регламентом, это поможет выявить отклонения на ранних стадиях.

Два способа как напрямую замкнуть стартер и как завести автомобиль в случае неудачи.

13 причин, почему стартер не запускает, и как завести машину.

Если информация была полезной, не стесняйтесь оставить комментарий. Если же она не принесла пользы или оказалась неточной, тоже напишите об этом.

Вопросы по теме

Какие симптомы указывают на неисправность стартера автомобиля?

Неисправность стартера может проявляться через несколько признаков. Наиболее распространенные симптомы включают: отсутствие реакции при повороте ключа зажигания, щелчок при попытке запустить двигатель, медленное или неравномерное вращение двигателя, а также всплеск искр или жужжание, исходящие от стартера. Если вы заметили один из этих признаков, стоит провести диагностику системы запуска автомобиля.

Какой механизм запускателя отвечает за передачу мощности от аккумулятора к двигателю?

Ключевым компонентом стартера, отвечающим за передачу мощности, является бендикс. Он представляет собой специальный механизм, который соединяет стартер с маховиком двигателя. При включении стартера бендикс выдвигается и соединяет вал стартера с маховиком, что позволяет передать крутящий момент от электродвигателя к двигателю автомобиля. После запуска движка бендикс автоматически возвращается в исходное положение, отключая стартер.

Как правильно выбрать стартер для замены в своем автомобиле?

При выборе стартера для замены важно учитывать несколько факторов. Во-первых, необходимо знать марку и модель автомобиля, а также год выпуска, так как разные поколения одного и того же автомобиля могут иметь разные стартеры. Во-вторых, желательно обратиться к оригинальным запчастям, чтобы избежать проблем с совместимостью. Также стоит обратить внимание на такие параметры, как мощность стартера и его тип (производительность и внутренние обмотки) – это влияет на его эффективность и долговечность. Сегодня многие автолюбители предпочитают выбирать стартеры от проверенных производителей, что также повышает надежность системы запуска автомобиля.