Ресурс и эксплуатация стартеров и генераторов
В автомобиле детали и узлы имеют самые различные ресурсы работы. Одни выходят из строя через 10 тыс. км (например, масляные фильтры), другие – через 200-500 тыс. км (двигатели). За износом нужно внимательно следить, особенно для автомобилей, бывших в употреблении.
Правила эксплуатации стартеров и генераторов
Если не выполнять периодическое обслуживание или профилактический ремонт, то в последствии затраты окажутся существенно большими. Все это в полной мере относится и к генераторам и к стартерам. К примеру, мелкий ремонт стартера для «Мерседеса» может обойтись в 20$. Но если профилактику не сделать, то замена старого стартера на новый может обойтись примерно в 700$. Как видим, разница существенная.
У каждого стартера и генератора свой ресурс
В среднем ресурс стартеров и генераторов составляет около 120 тыс. км или 4-5 лет эксплуатации. Относительно небольшой срок службы этих узлов обусловлен тем, что они работают в очень тяжелых условиях.
Так, например, генератор работает при частоте вращения 10-14 тыс. оборотов в минуту – это самая большая скорость, с которой вращается только это оборудование в автомобиле! Обороты двигателя, как известно, не превышают 5-6 тыс.
А стартеру, имеющему небольшие габариты, приходится вращать массивный маховик приводить в движение всю кривошипно-поршневую группу двигателя. 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 автомобилях 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.
Чаще всего в стартерах приходится менять бендиксы, планетарные механизмы, втулки, втягивающее реле, щетки, а генераторах – подшипники, регуляторы напряжения, щетки. 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.
Лучше это сделать вовремя, иначе придется раскошелиться по-крупному и купить новый узел. А его цена может оказаться сопоставимой или даже большей, чем стоимость целого автомобиля.
Ремонтировать нужно сразу после покупки
Однако проблемы со стартерами и генераторами случаются не только при длительной эксплуатации автомобилей. При покупке автомобиля, бывшего в эксплуатации, очень велика вероятность, что этим узлам требуется в каком-либо виде ремонт. Объясняется это довольно просто.
Стартеры на б/у авто имеют, как правило, изношенные втулки. На Западе их не меняют. Если и заменяют, то целиком стартер, а поскольку это дорого, то стартер оставляют без замены. Поэтому в Украине и оказываются машины со стартерами, у которых втулки изношены.
Однако бывает и еще хуже. Часто стартеры и генераторы при предпродажной подготовке за границей меняют на более старые и изношенные. Этому способствует то, что многие стартеры и генераторы разных производителей взаимозаменяемы. И даже у одного производителя имеются изделия, отличающиеся по мощности и массе. Как правило, более новые разработки имеют меньший вес, большую мощность и более высокую надежность. Вот и занимаются подменой в расчете на то, что в последствии можно будет хорошо заработать при ремонте другого авто. Ведь генератор или стартер от старой модели автомобиля можно приобрести на свалке за 30-50 марок, а более новый стоит на порядок дороже.
Так, на «Мерседесах» с кузовом 124 можно часто обнаружить генераторы, рассчитанные на максимальный ток силой 55А от «Мерседеса» с кузовом 123, хотя должны использоваться генераторы на 70А. И разница в их цене существенная, да и маломощный генератор быстро выходит из строя.
Или другой пример. На «Форде-Скорпио» и «Форде-Сиерра» в 1985 году устанавливались стартеры старой разработки мощностью 0,8 кВт. Слишком маломощные стартеры быстро выходили из строя, и впоследствии их заменили на более мощные – 1,4кВт. При продаже автомобилей в Германии часто мощные стартеры заменяют на более слабые. Результат – быстрый выход из строя.
Главная «беда» стартеров – втулки
Во втулках стартера вращается вал якоря. Материал втулок – особенный – медно-графитовый, а изготавливаются втулки методом высокоточной прессовки с точностью до 0,001 от диаметра вала. Наличие графита в материале позволяет в течение срока эксплуатации обеспечивать смазку вала якоря.
Всякие другие материалы для втулок не подходят в принципе. Простые точеные на токарном станке втулки из латуни, бронзы или меди просто недопустимо использовать в стартерах. Они работают до тех пор, пока не закончится в них смазка. А это происходит очень быстро. После чего медь или латунь начинает «наматываться» на ось вала, втулка «погибает». Да и высокую точность изготовления втулок в кустарных условиях часто невозможно обеспечить.
Что происходит, когда втулка выходит из строя? Вал якоря начинает бить, разбивается планетарный механизм, бендикс, зубья венца маховика. Чем быстрее обратиться к специалистам тем меньше окажутся затраты на ремонт. Но когда якорь начнет бить по стартеру, то такому стартеру уже нельзя будет помочь, придется его выбросить. А может и не только его, за ним может последовать и венец маховика.
Источник
Ресурс счеток стартера
Собственно вопрос тем кто разбирал стартер:
Какой ЧЕСТНЫЙ пробег машины и сколько мм осталось от щеток.
Вопрос только про стартер.
И еще вопрос теоретический: В какой момент работают щетки? Только во время раскрутки, или якорь этими же щетками тормозиться?
Будут ли различия в износе для щеток у стартеров с планетарным редуктором и обычным?
Просто разобрал стартер, а щетки стерты в ноль. Честный пробег мне не известен. Вот и стало интересно, сколько ходят щетки в стартере. Он же работает мало, чай не генератор.
И еще, что может привести к повыщеному износу щеток. Кольца без задиров, это я проверил. Но они напрашивались на чистку, т.к. на них было много материала из которого сделаны щетки
Re: > Какой ЧЕСТНЫЙ пробег машины и сколько мм осталось от щеток.
> Вопрос только про стартер.
160т.км, особого износа щёток не видно. Стартер не генератор, постоянно не крутится.
> И еще вопрос теоретический: В какой момент работают щетки? Только во время раскрутки, или якорь этими же щетками тормозиться?
Якорь тормозится спец. карболитовым кольцом, которое расположено т.с. в щёточной крышке.
> Будут ли различия в износе для щеток у стартеров с планетарным редуктором и обычным?
Я не в теме.
> Просто разобрал стартер, а щетки стерты в ноль. Честный пробег мне не известен. Вот и стало интересно, сколько ходят щетки в стартере. Он же работает мало, чай не генератор.
Стартер легко сменить на позорный, например при продаже авто.
> И еще, что может привести к повыщеному износу щеток. Кольца без задиров, это я проверил. Но они напрашивались на чистку, т.к. на них было много материала из которого сделаны щетки
Кто знает, где он работал. Я хоть и написал про 160т.км, но есть подозрение, что при ремонте машины в 50т.км от роду, стартер был подменён на сервисе. ПОлностью разбирал его, тормозящее кольцо выволилось частями, и другог тоже было. Но вот уже и ещё больше 100т.км прошёл, вроде живой.
Что приводит к износу — что угодно, начиная от кривизны рук, и материала щётки. И кончая езды зимой на КАМаЗовском масле, когда стартер должен всё это провернуть при низких температурах. И много много чего.
А вот как обстоит дело с контактами тягового реле? Если оно разборное, то тоже может кое-чего рассказать.
Источник
Несчастья стартера, или Что надо знать и чего нельзя делать, чтобы преждевременно его не погубить
Стартер может выйти из строя по разным причинам. Однако если взять за основу статистику обращений на предприятия, занимающиеся ремонтом этих агрегатов, то выяснится, что главными поставщиками неприятностей, которые при эксплуатации автомобиля преподносят стартеры, являются щетки, коллектор якоря, тяговое реле и механизм привода.
Щеточный узел предназначен для подвода электрического тока через коллектор к обмотке якоря стартера. Коллектор выполнен заодно с якорем и при работе вращается вместе с ним.
Щетки, к которым подводится электрический ток, под действием пружин прижаты и скользят по коллектору, когда он вращается. Такими подвижными контактами обеспечивается подача питания на обмотки якоря, пока стартер работает.
Обычно проблема любого подвижного соединения — механический износ в зоне трения, но стартер работает кратковременно: запустил двигатель, а дальше катается в машине «пассажиром». Другое дело, что крутящий момент, развиваемый стартером, должен быть значительным. Сила тока, протекающего через места контакта щеток с коллектором, может достигать нескольких сотен ампер.
Поэтому щетки и коллектор не изнашиваются механически, а выгорают. Подвижный контакт сам по себе трудно назвать надежным из-за вероятности искрения, а когда высота щеток по мере выгорания уменьшается, пружины прижимают их к коллектору хуже и хуже. Это ускоряет процесс, ибо плохой контакт способствует усилению искрения в его зоне и более интенсивной электрической эрозии. Однажды контакт нарушается вовсе, что и делает щетки деталями, которые чаще всего вызывают неисправности стартера.
Первые признаки предельного износа щеток — включение стартера не с первой, а с последующих попыток запуска либо после постукивания по корпусу. Медлить с заменой щеток нежелательно во избежание повреждений коллектора, в котором из-за сильного искрения в плохом контакте, как правило, выгорают ламели между контактными пластинами, а нередко под действием высоких температур выкрашиваются и сами пластины. Замена коллектора на якоре невозможна, придется менять якорь, а это уже совсем другие деньги по сравнению с заменой щеток.
Что касается постукивания, то в статорах современных стартеров вместо обмоток возбуждения используются магниты — известны случаи, когда попытки «разбудить» стартер ударами по корпусу заканчивались откалыванием полюсных магнитов статора.
Наихудший сценарий развития событий для коллектора в частности и стартера в целом — шестерня стартера по окончании запуска не вышла из зацепления с маховиком. Такие поломки встречаются не настолько часто, чтобы называться типовыми, однако они могут указывать на неисправности в электропроводке или замке зажигания.
Большинство причин повреждений зубьев шестерни привода рукотворные. Например, если стартер зачем-то снимался, а затем был установлен с перекосом, при последующих его включениях на торцах зубьев появляются забоины от ударов по венцу маховика.
Они постепенно увеличиваются в размерах, а закончиться дело может тем, что шестерня вовсе перестанет входить в зацепление с венцом или будет заедать в зацеплении и не возвращаться в исходное положение.
Проблемы с шестерней ожидаются, если крепежные болты стартера при установке были плохо зажаты и из-за вибраций крепление ослабло. Ошибочное включение водителем стартера при уже заведенном двигателе также вызывает повреждение шестерни.
Из технических причин можно назвать только перекос якоря, из-за которого нарушается положение шестерни по отношению к маховику. Виновниками перекоса могут быть подшипники, в которых вращается якорь. В стартерах применяются втулки скольжения либо подшипники качения, чаще — игольчатые. С подшипниками качения проблемы случаются намного реже, чем с втулками.
Зато втулки в заказах-нарядах на ремонты стартеров фигурируют постоянно, что объясняется влиянием, которое оказывает малейший перекос якоря в них на сопротивление вращению. Часто бывает, что из-за этого стартер не развивает обороты, необходимые для уверенного запуска двигателя, что особенно важно для дизелей. Поэтому втулки желательно заменить, даже если стартер пришел в ремонт с другой проблемой.
Тем не менее не шестерни и подшипники являются самыми слабыми в приводе, а механизм свободного хода, который часто называют бендиксом. Задача бендикса состоит в предотвращении принудительного вращения якоря стартера двигателем после запуска. Передача, в которой на зуб шестерни стартера приходится больше 10 зубьев маховика, при работе мотора автомобиля даже на холостом ходу должна раскрутить якорь до убийственных для стартера оборотов.
Бендикс предназначен для того, чтобы после запуска разъединять шестерню и якорь, после чего шестерня, вращаемая маховиком двигателя, свободно прокручивается на валу якоря, что спасает стартер от разноса.
Кроме того, благодаря бендиксу возвратной пружине тягового реле легче вернуть шестерню из зацепления с маховиком в исходное положение, когда водитель отпустит ключ зажигания и этим выключит стартер. Однако справляется бендикс со своими обязанностями, лишь пока исправен.
Состоит бендикс из наружной и внутренней обойм, между которыми по кругу расположены ролики с пружинками. Ролики перемещаются по профилированным пазам во внешней обойме в ту или иную сторону в зависимости от того, какая из обойм вращается быстрее. Через места, в которых ролики контактируют с поверхностями обойм муфты, передается вся нагрузка от стартера к двигателю в моменты запуска, а она велика, что в конечном итоге приводит к выходу бендикса из строя.
К элементам привода относится также планетарный редуктор. Страдает редуктор в основном из-за поломок бендикса. Пока жив бендикс, будет жить и редуктор.
Если по вероятности возникновения проблем со стартером щеточно-коллекторный узел — несомненный «номер 1», то за звание «номера 2» с приводом маховика может посостязаться тяговое, или, как его еще иногда называют, втягивающее, реле. Оно предназначено для управления стартером с места водителя и соединения обмоток стартера с аккумулятором во время запуска, так как именно через тяговое реле к стартеру подводится ток.
После того как водитель перевел ключ в замке зажигания в положение «старт» или нажал на соответствующую кнопку при кнопочном управлении запуском, ток от аккумулятора подается на обмотку катушки реле. Создавшееся магнитное поле втягивает внутрь катушки сердечник. Одной стороной он через рычажную систему вводит шестерню стартера в зацепление с венцом маховика, сжимая при этом собственную возвратную пружину, которая после выключения стартера вернет детали в исходное положение.
С другой стороны сердечника имеется контактная пластина. После втягивания сердечника пластина замыкает контакты на крышке реле, и только после этого ток через щеточно-коллекторный узел подается на обмотку якоря, что и заставляет якорь вращаться.
Главный вопрос — долговечность мест контакта пластины с головками контактных болтов, которые, как и щетки с коллектором, страдают от искрения при замыкании и размыкании и постепенно выгорают.
Поскольку работает стартер кратковременно, срок службы большинства рассмотренных узлов зависит не от пробега, а от количества выполненных запусков. Это объясняет, почему вероятность столкнуться с неисправностями стартера намного выше в автомобилях, используемых для городской эксплуатации с короткими поездками и частыми запусками, чем в машинах, которые преимущественно эксплуатируются на трассе.
Также специалисты по ремонту стартеров отмечают, что бендиксы в стартерах дизелей беспокоят чаще, чем в бензиновых машинах. Связано это, по всей видимости, с высокой степенью сжатия в дизелях, из-за чего вращению якоря оказывается более существенное сопротивление, а стало быть, бендиксы в дизельных стартерах испытывают более высокие нагрузки.
Однако помимо условий эксплуатации, на которые повлиять невозможно, имеются и другие факторы, сказывающиеся на периодичности возникновения проблем. Например, на долговечность бендикса может повлиять вязкость моторного масла, особенно при низких температурах окружающей среды, ведь от вязкости зависит, какое сопротивление оказывается прокручиванию якоря стартера при запуске. Значение для долговечности бендикса имеет также своевременное отпускание ключа зажигания из положения «старт». Если водитель продолжает удерживать ключ, когда двигатель уже завелся, наружная обойма бендикса вращается со скоростью, до которой ее разогнал маховик, что вызывает ускоренный износ подвижных и трущихся друг о друга деталей муфты.
Мнение специалиста
Игорь Никипоренок, заместитель директора ООО «Модников»:
— Наибольшую опасность для стартера представляют продолжительные попытки запуска. Чем длительнее включение, тем сильнее нагреваются обмотки, тем интенсивнее из-за того же нагрева выгорают щетки и коллектор, контакты втягивающего реле. Безвредно включение лишь на 5-7 секунд, а дальше уже перегрев. В результате возможны пробои изоляции и межвитковые замыкания в обмотках.
Что стартер гоняли долго, хорошо видно по почернению изоляции на тяговом реле, а также по окраске якоря в цвета побежалости.
Другой момент — не дают передышки между попытками. Стартер остывает дольше, чем нагревается, поэтому, если его гоняли, например, 10 секунд, на остывание надо дать как минимум полминуты. Наконец, если двигатель не завелся с третьей попытки, не нужно больше стартер насиловать. Надо искать, что мешает мотору завестись.
Это, конечно, могут быть втулки в стартере, но еще чаще на запуск влияют внешние причины — неисправные свечи накаливания в дизелях, проблемы в системах питания, зажигания, слабый аккумулятор, окисление его клемм или еще что-то. Если выяснилось, что причина неисправности стартера — перегоревшая катушка в тяговом реле, якорь или шестерня привода, это серьезный повод задуматься, исправен ли двигатель, электропроводка или замок зажигания, потому что так просто катушки не горят.
Из того, что относится к стартеру, я бы отметил, что клеммы на втягивающем реле тоже могут окислиться, а гайки на них «закореть» так, что при откручивании выламывают из крышки реле контактные болты. Ломают крышки и при чрезмерном затягивании гаек. Но еще больше проблем создается, если вода и реагенты против гололеда попадут внутрь стартера. Это не означает, что по лужам ездить нельзя, но надо понимать, что автомобиль не подводная лодка, он не предназначен для форсирования глубоких водных преград. Опять-таки захотели помыть мотор — оберните стартер хотя бы целлофаном.
Попадание внутрь стартера топлива или технических жидкостей тоже большая проблема. Технические жидкости, во-первых, быстро разъедают щетки, во-вторых, собирают на себя продукты износа и создают вокруг щеток «кашу». Грязь затрудняет перемещение щеток в держателях, они начинают подвисать, но еще хуже, что эта «каша» проводит ток, а с учетом его силы — горит, выжигая щетки. Поэтому ничего литься на стартер не должно, течи надо немедленно устранять.
Сергей БОЯРСКИХ
Фото автора
ABW.BY
Благодарим за консультацию и помощь в организации фотосъемки ООО «Модников»
Источник