Прошло то время, когда двигатель автомобиля запускался ручкой, напоминающей простейший коленчатый вал. Двигатель модернизировался быстрыми темпами, повышалась степень сжатия и компрессия. Для запуска требовалось крутить коленчатый вал с высокими оборотами, с целью быстрого нагнетания поршневой группой динамической компрессии. Вопрос решился разработкой узла, позволяющего крутить коленчатый вал с заданными оборотами в момент пуска двигателя. Этот узел функционирует только при старте двигателя и поэтому его и назвали стартер. В шутку, ушедшую в историю ручку для запуска двигателя так и называют до настоящего времени «кривым». Электрический во многом облегчил жизнь автомобилистов, но иногда возникают и с ним проблемы, связанные с тем, что не заводится машина стартер не крутит.
Необходимость использования стартера
Современные двигатели внутреннего сгорания при их небольших габаритах и веса способны развивать высокие мощностные характеристики. Достигаются высокие показатели конструктивными изменениями узлов двигателя.
Основным энергетическим носителем мощности двигателя является топливо и согласно теории горения, ее можно повысить либо увеличением подачи топлива в цилиндры, либо добиваться эффективного его сгорания. С точки зрения экономики не каждого автовладельца обрадует мощный, но прожорливый двигатель. К тому же увеличение топливоподачи требует использование жаропрочных материалов (например, чугун), увеличения размеров цилиндров, коленчатого вала и т.д. Вес и габариты двигателя соответственно увеличиваются, что дополнительно повышает путевой расход топлива.
Производители стремятся конструировать компактные и легкие по весу двигатели, повышая мощностные характеристики и снижая при этом потребление топлива. Для эффективного сгорания топливной смеси методично используют научные достижения в области теплофизики и термодинамики. Высокоточной обработкой добиваются снижения механических потерь трущихся деталей, устанавливают облегченные поршня и шатуны, фазовращатели и ресиверы с изменяемой геометрией и т.п. Большое внимание уделяется к разработке программ и калибровок с целью достижения максимально возможного сгорания топлива.
Одним из главных показателей, влияющих на мощностные характеристики двигателя является повышение степени сжатия. Например, на автомобиле Mazda CX-5 и Mazda 6 с установленными двигателями Skyactiv-G степень сжатия достигает 14, в тоже время как на старых карбюраторных двигателях она не превышала 8-ми и позволяла завести двигатель «кривым стартером».
Конструкция
Различаются по конструкции на три вида: с прямым приводом, с смещенным редуктором и планетарной передачей. Основной и общей конструкцией его составляет так же, как и у обычного электродвигателя — статор и ротор.
Наиболее простая конструкция с прямым приводом. Возможны конструктивные изменения, связанные с применением постоянных магнитов. Состоит из якоря, по оси которого расположен бендикс. Шестерня бендикса, после срабатывания втягивающего реле входит в зацепление с венцом маховика.
Стартер с редуктором позволяет увеличить крутящий момент. В смещенном редукторе ось якоря и ось бендикса расположены параллельно, а в планетарном на одной оси. Редукторного типа имеют положительный эффект в потреблении энергии аккумулятора. В сравнении с прямым приводом затрачиваемая энергия на 50% меньше и во время работы низкое падение напряжения бортовой сети. Положительный эффект существует и на стартерах с прямым приводом – это высокие обороты.
На внутреннюю часть корпуса устанавливаются 4 сердечника, вокруг которых намотан провод. Провода соединяются по типу «треугольник» или «звезда», общий вывод которого крепится на корпусе через изолятор, а два других выводятся к щеточному узлу. В целом, узел называется обмоткой статора или обмоткой возбуждения и представляет собой электромагнит. На современных автомобилях применяют стартеры, с установленными постоянными магнитами вместо обмотки возбуждения. Это упрощает и удешевляет конструкцию.
Якорь представляет собой ось, на которую устанавливаются сердечники, в виде пластин из электротехнической стали. В пазы собранного сердечника укладываются рамки из проводника. Выводы рамок соединяются с медным коллектором.
Ток проходя через коллектор к якорю создает условия вращения его, а втягивающее реле выдвигая тяговым рычагом бендикс начинает вращать коленчатый вал.
Схема соединения
Практически на всех марках автомобилей имеет классическую схему соединения. Силовой положительный плюс закрепляется на клемме втягивающего реле. Минус от втягивающего реле соединяется с массой автомобиля. Управляющий провод на некоторых марках автомобилей напрямую соединяется с обмоткой втягивающего реле. С целью защиты от прогорания контактов управляющего провода соединение осуществляют также через четырех контактное реле.
Принцип работы
Майкл Фарадей открыл явление самоиндукции. Проволочная рамка, помещенная в магнитное поле, начинает вращаться если к ней подвести электрический ток. На этом законе и крутит стартер коленчатый вал.
Подачей управляющего тока с замка зажигания на катушку втягивающего реле стартер начинает крутиться. Втягивающее реле представляет собой электромагнит, внутри которого свободно перемещается сердечник в виде цилиндра. Сердечник одной стороной, при втягивании толкает через тяговый рычаг бендикс, а другой стороной контактную медную пластину, замыкая клеммы силового напряжения.
Почему не крутится стартер
Очень часто владельцы автомобилей, при обращении за советом из-за возникшей неисправности стартера не корректно формулируют вопрос:
- Не заводится машина
- Не заводится автомобиль и не крутит стартер
- Не заводится двигатель стартер не крутит
- Не заводится машина, а стартер щелкает
- Стартер не крутит, машина не заводится, а с буксира заводится
И подобных вопросов возникает множество, несмотря на отличный запуск двигателя при исправном стартере. Специалисту достаточно правильно описать проблему и, он даже заочно по телефону может помочь советом — где и что необходимо проверить, чтобы выяснить причину неисправности.
Почему не крутит стартер – вопрос один, но ответов множество. Крутить он может перестать при исправной электрической цепи, а причиной может служить износ опорных втулок, так называемых скользящих подшипников. При износе опорных втулок ось якоря во время вращения смещается и происходит замыкание его корпуса о статор. В этом случае говорят, что «стартер на себя берет», т.е. происходит короткое замыкание и аккумулятор очень быстро разряжается с каждой попыткой раскрутить стартер. При этом крутит он медленно и рывками.
Редко встречающаяся неисправность возникает, когда втягивающее реле не схватывает при включении стартера. Это происходит при сильно обгоревших клеммах и контактной шайбы внутри втягивающего реле. Ремонт втягивающего не целесообразен, поэтому его лучше заменить новым.
Причины неисправности стартера
При включении стартера отсутствует его вращение или слышен только громкий щелчок.
Причин неработоспособности множество и выделим основные, часто встречающиеся при эксплуатации автомобиля.
- Сильно разряжена аккумуляторная батарея. Степень зарядки проверяется мультиметром (тестером). Нормальным является напряжение на клеммах аккумулятора, величина которого находится в пределах 11,8 – 12,5 Вольт.
- Окисление контакта на клеммах аккумулятора. Визуально иногда можно увидеть большие наросты соли, обволакивающие клеммы.
- Отсутствие управляющего напряжения. Возможен обрыв управляющего провода от замка зажигания до управляющего контакта реле стартера. Проверяется контрольной лампой (мультиметром) напряжение на замке зажигания и на контакте реле стартера. Если контрольные приборы показывают наличие напряжения, то необходимо проверить целостность проводов, соединенных с массой и работоспособность реле стартера.
- Блокирование цепи стартера сигнализацией.
- Подгорание контактов внутри втягивающего реле силовой цепи.
- Износ щеток коллектора стартера.
- Обрыв или замыкание обмотки якоря или статора.
Стартер не работает, и машина не заводится
Возникают и такие моменты, когда и стартер не работает и машина не заводится.
Если авто не заводится со стартера, то завести ее можно попробовать с буксира. В случае отсутствия запуска и с буксира необходимо искать причину в наличии искры и давлении топлива в рампе форсунок.
Наличие искры проверяется путем подключения к любому высоковольтному проводу или индивидуальной катушке зажигания (ИКЗ) разрядника. В отсутствии разрядника можно проверить искру на вывернутой из цилиндра свечи.
Давление топлива в рампе форсунок проверяется манометром.
При исправной системе зажигания и топливоподачи проверить целостность ремня (цепи) ГРМ на обрыв.
