Страница 1 из 1

Стартеры

Добавлено: 05 фев 2013, 22:28
Sergej_K
Одни из первых автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) были с так называемым "кривым стартером" - специальной рукояткой для вращения коленвала двигателя с целью запуска ДВС.
В процессе более глубокого изучения электричества, в частности электрических микромашин, к коим относятся стартеры и прочие электродвигатели, стали появляться первые стартеры для ДВС, что значительно облегчало запуск, особенно холодного, двигателя. В основном проблемы с запуском двигателя возникают, когда он холодный. Поскольку холодное масло, из-за чего достаточно медленно и тяжело вращается коленвал двигателя, холодные детали, холодный впускной коллектор, что приводит к конденсированию паров топлива в жидкость и мешает нормальному запуску холодного двигателя, а так же ведет к смыванию смазки со стенок цилиндров. В связи со всеми этими проблемами к стартерам предъявлялись весьма жесткие требования, поскольку они должны были обеспечить нормальный гарантированный запуск именно ХОЛОДНОГО двигателя.
Итак, к современным стартерам предъявляются следующие требования для обеспечения нормального гарантированного запуска ХОЛОДНОГО двигателя:
- минимальная частота вращения холодного двигателя не менее 200-250 об/мин
- максимальное падение напряжения при прокручивании холодного двигателя стартером допускается до величины 10,5 В, при исправной заряженной АКБ
- максимальный потребляемый ток стартера в режиме "вращение двигателя" - не более 120 А.

Теперь можно поговорить о самом стартере - что же это за зверь такой?
Сразу оговорочка относительно стартеров. На данный момент, мне известно 2 различные конструкции стартеров. Отличаются они источником магнитного поля, необходимого для вращения вала стартера: в одном случае, наиболее распространенном, это статорные обмотки, намотанные достаточно толстым мощным медным проводом; а во втором случае статорных обмоток нет, зато вместо них используются достаточно мощные постоянные магниты. Конструкция второго вида стартеров позволила значительно уменьшить размеры и массу стартеров. Рассматриваться здесь будут стартеры первого вида, поскольку они включают в себя большее количество элементов, способных вызвать нарушение нормальной работы стартера.

Рассмотрим конструкцию и работу стартеров на примере стартера ВАЗ-2101:

Изображение

Теперь рассмотрим для чего нужны отдельные элементы такого на первый взгляд сложного механизма, как стартер. Начнем сверху.

4. Тяговое реле. Так же именуется втягивающее реле.
Оно включает в себя следующие элементы:
- втягивающая обмотка
- удерживающая обмотка
- якорь - он связан с рычагом привода и, когда срабатывает втягивающее реле, он двигает этот рычаг. В каком направлении - описано ниже
- возвратная пружина якоря
- "пятаки" - служат для передачи "+" АКБ на обмотки стартера.
Реле выполняет 2 функции:
- через рычаг привода оно выталкивает обгонную муфту с шестерней привода, чтобы она вошла в зацепление с зубьями венчика маховика
- через замыкание "пятаков" подает "+" на обмотки стартера, чтобы он начал вращаться.
В данном стартере регулировок работы данного реле нет, но есть стартеры, где должны быть выполнены некоторые регулировки для правильной работы стартера вцелом. Что значит "правильная работа"? Это значит, что должен обеспечиваться определенный выход обгонной муфты, чтобы было полное зацепление шестерни привода с зубьями венчика маховика, до того момента, как замкнутся "пятаки", иначе может получиться такая ситуация: шестерня еще не вошла в нормальное зацепление, а стартер уже начал вращаться - при этом будет слышен достаточно противный скрежет. Однако выход не должен быть и слишком глубоким, иначе возможна ситуация, что обгонная муфта может какой-либо частью упереться в сам маховик, но при этом не произойдет замыкание пятаков или оно будет происходить "на грани", т.е. они будт касаться самыми краешками, что приведет к очень быстрому их выгоранию и нарушению работы - стартер перестанет вращаться, но при этом будет срабатывать втягивающее реле.
Теперь разберемся, для чего нужно 2 обмотки, почему бы не использовать всего одну. Это связано с законами электромагнитного поля. Попробую объяснить попроще, причем так, чтобы и не наврать, и самому не ошибиться. Думаю, что достаточно много людей знакомы с простым магнитом и могли обратить внимание, что в зависимости от расстояния между магнитом и металлическим предметом сила их взаимодействия различна: чем больше между ними расстояние, тем слабее магнит притягивает к себе предмет, и, наоборот, чем расстояние между ними меньше, тем сильнее магнит начинает притягивать. Причем, чем ближе предмет к магниту, тем точнее он отслеживает перемещения магнита, если его куда-либо перемещать. Теперь постараюсь объяснить причем здесь магнит, когда у нас имеется 2 обмотки, по которым будет протекать электрический ток. Напомню из школьного курса физики: вокруг любого проводника с током существует магнитное поле. А если из данного проводника свернуть несколько витков - катушку, то магнитное поле, создаваемое уже таким проводником будет значительно сильнее, т.к. будут суммироваться поля каждого витка. А если внутрь этой катушки поместить металлический магнитный сердечник, то магнитное поле этой катушки увеличивается от нескольких раз до нескольких десятков, а то и сотен раз, в зависимости от материала сердечника. Теперь плавно можно перейти к нашей втягивающей обмотке. Можете сами проверить, можете поверить на слово, якорь втягивающего реле представляет из себя довольно массивную тяжелую стальную болванку, к тому же постоянно выталкиваемую из реле возвратной пружиной. Чтобы преодолеть усилие этой пружины и заставить двигаться массивную болванку, нужно достаточно мощное магнитное поле. Именно поэтому втягивающая обмотка является основной обмоткой втягивающего реле и она потребляет достаточно большой ток, чтобы создать магнитное поле достаточной силы для втягивания якоря. Но для удержания этого якоря в пределах обмотки втягивающего реле, магнитное поле нужно уже меньшей силы. К тому же, поскольку якорь металлический, то он дополнительно усилит это поле. Именно поэтому, в целях снижения энергопотребления втягивающего реле в нем сделали удерживающую обмотку, включение которой происходит автоматически, когда якорь уже полностью вошел внутрь реле.

19. Обгонная муфта или в простонародии бендикс.
Вот устройство бендиксов, применяемых для стартеров легковых автомобилей и очень небольшой группы грузовых:

Изображение

Теперь разберемся как оно работает и кто кого будет обгонять. Нужно добавить только еще одно: наружная обойма помимо показанной здесь части с роликами имеет и вторую часть, которая имеет специальную внутреннюю шлицевую нарезку, благодаря которой она перемещается по валу якоря и имеет возможность немного поворачиваться вокруг оси, чтобы избежать ситуации "зуб-в-зуб" при вхождении в зацепление шестерни привода и зубьев венчика маховика.
Что дает такая конструкция с роликами? Как видно из рисунка, ролики 4 постоянно подпружинены и заклинивают вал шестерни 5 только в одном направлении. Т.е. если держать наружную обойму руками, а за шестерню привода покрутить в каждую сторону, то в одну сторону она будет вращаться достаточно свободно, а в другую будет тянуть за собой обойму и, наоборот, если держать шестерню, а вращать обойму вокруг нее. В стартере наблюается как раз таки второй вариант: шестерня привода оказывается удерживаемой зубьями венчика маховика, а через ролики, обойму, шлицевую нарезку ее начинает вращать стартер, увлекая за собой и вал двигателя.
Как я уже указывал, необходимая частота вращения двигателя для гарантированного запуска должна быть не менее 200-250 оборотов. Но что произойдет, когда двигатель запуститься? особенно холодный, когда у него обороты значительно выше чем даже холостые - порядка 1800-2200 об/мин. Если бы шестерня и обойма были связаны жестко, то достаточно быстро стартер бы приходил в негодность, поскольку он начинал бы вращаться с еще большей скоростью, чем рассчитан, а это приводило бы к повышенному и более быстрому износу втулок, в которых вращается вал. К тому же была бы дополнительная нагрузка на шестерню привода. Такое все равно можно наблюдать и слышать скрежет, который сопровождает такое вращение, в нескольких случаях:
- неисправен замок зажигания, нет нормального возврата из положения "стартер"
- водитель сам удерживает ключ замка зажигания в положении "стартер"
- "залипли" пятаки втягивающего реле.
Чтобы хоть немного облегчить судьбу деталей стартера и нужен этот самый механизм с роликами. Когда двигатель завелся и уже он начал вращать шестерню привода, то благодаря наличию выемок в обойме ролики вжимаются в них чуть дальше и шестерня выходит из зацепления с обоймой и может крутиться с большей скоростью, чем вал стартера. Отсюда и название "обгонная". К тому же, поскольку нагрузка на зубья шестерни изменила знак, то ей будет проще выйти из зацепления с зубьями венчика маховика.
Примерно так работает обгонная муфта.

Re: Стартеры

Добавлено: 25 фев 2013, 19:46
Maksim
Снимаем и разбираем стартер с планетарным редуктором (ремонт)
Двигатель ЗМЗ-4062.10 штатно оснащается стартером 42.3708-10. Это электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением.
В ходе испытаний редакционной «Волги» ГАЗ-31029 мы решили заменить его новым стартером — 4611.3708 завода «Элтра».
Главное отличие новинки от прежних стартеров в том, что якорь электродвигателя вращает выходной вал через планетарный редуктор, который увеличивает крутящий момент на шестерне стартера, входящей в зацепление с маховиком. Последнее особенно привлекает в холодное время года, когда застывшее моторное масло затрудняет прокрутку коленвала.
К сожалению, для нас все это оказалось не более, чем теорией. На практике стартер до зимы «не дожил». Однажды к шуму работы мотора под капотом прибавилось некое жужжание. После остановки двигателя оно не исчезло, а прекратилось только после отключения аккумулятора. Оказалось, контактная пластина штока тягового реле приварилась к контактным болтам и стартер стал постоянно работать в режиме холостого хода.
Вообще же причин, по которым стартер приходится снимать с автомобиля и разбирать, немало: изношенные щетки и коллектор ротора, сломавшаяся обгонная муфта, обрывы проводов обмотки и т. д., вплоть до профилактической чистки и смазки трущихся частей.
Снимать стартер лучше, используя яму или подъемник и работая снизу автомобиля. Специального инструмента не требуется. Сначала обязательно отсоединяем аккумуляторную батарею.
Снизу автомобиля торцевым ключом «на 14» отворачиваем два болта, крепящих стартер к двигателю.
Изображение
Немного отпустив стартер, ключом «на 13» отворачиваем гайку крепления плюсового провода и снимаем провод.
Изображение
Отсоединяем управляющий провод от тягового реле и снимаем стартер с автомобиля.
Изображение
Ключом «на 13» отворачиваем гайку крепления плюсового провода, идущего от контактного болта к щеточному узлу.
Изображение
Шлицевой отверткой отворачиваем три винта крепления тягового реле к головке стартера.
Изображение
Снимаем тяговое реле.
Изображение
Ключом «на 8» отворачиваем две гайки шпилек, стягивающих обе крышки и корпус стартера.
Изображение
Снимаем заднюю крышку.
Изображение
Отверткой поддеваем и снимаем стопорную шайбу. Так же снимаем регулировочные шайбы, находящиеся под ней.
Изображение
Придерживая внутреннюю защитную крышку от корпуса, вынимаем резиновое уплотнение...
Изображение
...и разъединяем детали.

Изображение
Вынимаем привод из корпуса.
Изображение
Вынимаем из корпуса стартера детали планетарного редуктора — венец, три сателлита, прокладку.
Изображение
Снимаем грязезащитную шайбу.

Изображение
Разбираем стартер на части: корпус с магнитами, ротор, щеточный узел.
Изображение
Последний имеет неразборную конструкцию, поэтому если в нем обнаружится неисправность (например, сильно изношены щетки), его нужно заменить.
Изображение
С помощью молотка и подходящей трубки осаживаем опорное кольцо на выходном валу в сторону шестерни.
Изображение
Подцепив отверткой стопорное кольцо, выдвигаем его из канавки. (Будьте аккуратны, не повредите руки!)
Изображение
Снимаем обгонную муфту.
Изображение
Отворачиваем два винта, стягивающих крышку и корпус тягового реле.

Паяльником распаиваем выводы втягивающей и удерживающей обмоток на крышке тягового реле.
Изображение
Разъединяем крышку и корпус тягового реле.
Изображение
Вынимаем контактные болты из крышки тягового реле.
Изображение
Сборку ведем в обратной последовательности.
Перед сборкой следует проверить состояние коллектора, щёток, щёткодержателей. Щетки должны двигаться свободно, не заедая. Если их остаточная высота меньше 6 мм, щеточный узел нужно заменить. На коллекторе не должно быть заметных следов подгорания и губоких рисок. Мелкие удается устранить мелкозернистой наждачной бумагой. Коллектор с глубокими царапинами или выступающей между пластинами изоляцией обычно протачивают на токарном станке. Обязательно проверьте состояние контактов электромагнитного реле. Подгоревшие «пятаки» надо зачистить плоским бархатным напильником — так, чтобы обеспечить соприкосновение контактов по всей плоскости. Если болты в местах контакта с пластиной сильно выгорели, их можно повернуть на 180°. Вращающиеся и скользящие детали стартёра смажьте пластичной смазкой («Литол-24»).
Журнал «За рулем», 1998, № 11. Евгений Борисенков. Технический центр ЗР «Крестовский»., Источник сайт : http://opex.ru/info/instructions/8/

Re: Стартеры

Добавлено: 26 фев 2013, 13:11
Sergej_K
Всё бы ничего но вот эта фраза "Вращающиеся и скользящие детали стартёра смажьте пластичной смазкой («Литол-24»)" добивает крайне. Я с ней согласен только частично: Литолом смазывать надо ТОЛЬКО планетарную передачу, всё остальное: заднюю втулку стартёра, передний конец вала с бендиксом и шлицевую часть бендикса - моторным маслом. Хотя Литол там, по идее, должен подходить лучше, но практика показала, что лучше там работает именно моторное масло. Особенно в холодное время.

Стартеры

Добавлено: 29 янв 2016, 21:08
Викто54р
Про стартер ясно!А меня интересует размеры кривого стартера т.к мне быстрее его сделать самому чем искать на время и.т.д.Заранее спасибо.