Технические характеристики стартеров автомобилей

Устройство автомобилей

Технические характеристики стартеров

Наиболее характерными режимами работы стартера являются:

режим максимальной мощности P_max при токе стартера приблизительно равном 0,5 I_т ;
режим полного торможения при токе I_т , частоте вращения n = 0 и максимальном крутящем моменте M_max ;
режим холостого хода при токе холостого хода I_x и максимальной частоте вращения n_max .

Параметры этих режимов являются контрольными и их значения задаются в технических условиях.
В таблице 1 приведены значения основных параметров некоторых типов отечественных стартеров, используемых в автомобильных системах пуска двигателей российских производителей.

Таблица 1. Характеристики стартеров, используемых на отечественных автомобилях

Российские производители электрооборудования, а также производители стран ближнего зарубежья выпускают широкий спектр продукции для систем пуска автотракторных двигателей, в том числе — стартеров. Разнообразие применяемых на автомобильной, дорожно-строительной, сельскохозяйственной и другой моторизованной технике стартеров обосновано мощностью двигателей, на которых устанавливаются стартеры, а также условиями пуска и эксплуатации.
Перечень типов и моделей стартеров, наиболее часто встречающихся на отечественной технике, а также их основные характеристики, приведены в таблице 2 .

Таблица 2. Типы и модели стартеров, используемых на различных видах отечественной техники

Источник

Какая мощность стартера у автомобилей

Стартер автомобиля — электрический мотор постоянного тока, который применяется для пуска ДВС (двигателя внутреннего сгорания).

В момент активации стартера (например, после поворота ключа в замке зажигания) устройство вращает коленчатый вал, имитируя работу двигателя.

После воспламенения горючей смеси в камере сгорания мотор переходит на автономный режим работы, а стартер отключается.

Основные технические характеристики

В процессе ремонта или замены стартера важно знать его технические характеристики.

К основным параметрам стоит отнести:

Мощность — показатель, который определяется минимальной пусковой частотой вращения, а также сопротивлением прокручивания коленвала. Параметр зависит от типа транспортного средства. Так, у легковых машин мощность стартера равна 1-2,2 кВт, у грузового транспорта — 4-8 кВт, у тракторов —1,6-4 кВт, а у специальной техники — до 9 кВт. Параметр может меняться с учетом типа двигателя. Чтобы выяснить параметр мощности стартера машины, достаточно заглянуть в паспорт машины.
Момент сопротивления прокручиванию. В автомобильном стартере показатель зависит от объема мотора. Чем выше последний, тем больше момент сопротивления.
Минимальная пусковая частота. Этот параметр зависит от особенностей цикла зажигания в моторе, а также условий образования горючей смеси. Так, в двигателях, работающих на бензине, устанавливается стартер с пусковой частотой 40-50 оборотов в минуту. Если речь идет о моторе грузового авто или дизеле, этот параметр равен 80-250 оборотов в минуту.

Даем определения

При изучении особенностей стартера стоит выделить следующие термины:

Мощность стартера — параметр, который характеризует количество энергии, развиваемое мотором постоянного тока в процессе пуска двигателя. Паспортная и номинальная мощности равны, когда вращение стартера происходит без нагрузки. В момент запуска возникают пусковые токи, которые больше номинального в несколько раз.
Минимальная пусковая частота — параметр, по которому можно судить о частоте вращения коленвала при оптимальных условиях образования смеси и зажигания.
Момент сопротивления прокручивания — величина момента вращения сопротивления прокручиванию вала мотора.

От чего зависит срок службы устройства?

Ресурс стартера автомобиля во многом зависит от нескольких факторов — уровня износа двигателя, емкости АКБ, а также пробега транспортного средства.

Средний срок жизни наиболее изнашиваемых элементов (втулки, муфты и ротора) равен 80-120 тысячам километров. В целом стартер автомобиля служит 5-6 лет при интенсивной эксплуатации автомобиля.

При эксплуатации в условиях большого города ресурс снижается до 3-4 лет. Чтобы продлить срок службы стартера, требуется три компонента:

Принятие профилактических мер;
Своевременная диагностика неполадок;
Квалифицированный ремонт.

Как рассчитать пусковой ток?

Часто в распоряжении автовладельца имеется только мощность стартера и номинальное напряжение (12 или 24 Вольта).

Расчет пускового тока производится по формуле:

P — мощность, которая указывается в паспорте автомобиля, В*А.

Мощности и характеристики стартеров разных машин

Стартеры многих авто имеют индивидуальные параметры. Рассмотрим некоторые варианты.

Стартер «классики» отличается следующими параметрами:

Мощность (номинальная) — 1,3 кВт (1300 Вт);
Ток в заторможенной позиции — 500-550А;
Ток на ХХ (без реле) — 35-60А;
Номинальный ток — 260-290А.

Параметры стартера «десятки» следующие:

Мощность (номинальная) — 1,55 кВт (1550 Вт);
Ток в заторможенной позиции — 700А;
Ток на ХХ — 80 А;
Номинальный ток (при максимальной мощности) — 375 А.

Напряжение номинальное — 24В;
Мощность — 8,2 кВт (8200 Вт);
Направление прокручивания — вправо;
Масса — 24.7 кг (для Евро-1) и 26 кг (для Евро-2).

Для автомобилей УАЗ стартер имеет следующие параметры:

Направление вращения — вправо;
Напряжение номинальное — 12В;
Мощность (если емкость АКБ равна 60 А*ч) — 1,2 кВт (1200Вт);
Ток (при ХХ и температуре 20 0 С) — 75А;
Частота вращения ротора (при ХХ и температуре 20 0 С) — 5000 об/мин;
Ток (полное торможение, температура 20 0 С) — 520А;
Тормозной момент (полное торможение, температура 20 0 С) — 1,6 кгс*м (±0,16);
Напряжение на выводе (полное торможение, температура 20 0 С) — 7 Вольт.

Для примера возьмем автомобиль КАМАЗ, у которого мощность стартера согласно технической документации равна 8200 Вт. Напряжение бортовой сети 24В.

Рассчитываем пусковой ток. 8200/24=341,66 Ампер.

Источник

Мощность и технические характеристики стартера

Немного истории

Необходимость «стартовать» двигатель существует столько же, сколько и сам двигатель внутреннего сгорания. Первым стартером была «заводная рукоятка», с помощью которой коленвал прокручивался за счет усилий самого водителя. Свою функцию она, несомненно, выполняла, но конструкторы постоянно искали способ сделать пуск автомобиля более простым и удобным. В поисках решения пытались использовать и сжатый воздух, и пружинный механизм, и множество других идей, но серьезной и надежной альтернативы не было до 1910 года. Именно в тот год погиб друг владельцев , которому при попытке запустить двигатель автомобиля отскочившая рукоятка попала в голову. Этот трагический случай побудил начать разработку реальной альтернативы механическому пуску, и первый электрический моторчик, запускающий двигатель, был установлен на Cadillac Model 30 уже в 1912 году. Для уменьшения нагрузки на электромотор использовался редуктор, и даже маломощный агрегат вполне справлялся со своей задачей.

Cadillac Model 30 – первый в мире автомобиль с электрическим стартером и электрическими фарами

Более 100 лет от экспериментального прототипа до обязательного элемента каждого транспортного средства – такой путь прошел автомобильный стартер.

От чего зависит срок службы устройства?

Принятие профилактических мер;
Своевременная диагностика неполадок;
Квалифицированный ремонт.

Устройство и принцип работы

Основные элементы стартера и их функции:

электромотор приводит в движение всё устройство;
втягивающее реле подводит бендикс к маховику коленвала, а после сцепления зубцов шестерен бендикса и коленвала замыкает контакты электромотора;

бендикс передает момент вращения от электромотора на коленвал через маховик.

Стартер подключается к плюсовой клемме аккумулятора (через толстый кабель) и к блоку зажигания (через тонкий провод). Заземление происходит через контакт с двигателем и от него – с «массой».

Электрическая схема подключения стартера

При повороте ключа зажигания в крайнее правое положение ток от аккумулятора начинает поступать на обмотку втягивающего реле.

Якорь втягивающего реле приводит в движение бендикс.

В крайнем выдвинутом положении бендикс входит в зацепление с маховиком, после чего замыкается контакт на электромотор.

Мотор приходит в движение, вращает бендикс, а он в свою очередь вращает коленвал через зацепление с маховиком.

Как только двигатель запускается и коленвал начинает вращаться быстрее, чем мотор стартера, бендикс отсоединяется от маховика и возвращается в исходное положение благодаря возвратной пружине. После этого можно повернуть ключ зажигания влево, и ток не будет подаваться на стартер.

Стартер, его назначение

Стартер – это устройство относительно маленьких размеров, которое, в силу своей конструкции, преобразовывает электрический поток энергии в механический. Из самого названия следует, что служит деталь для запуска двигателя.

Визуально, стартер – это небольшой мотор постоянного тока, который имеет механический привод. Он запускает первичное движение коленвала с частотой, необходимой для запуска ДВС и является обязательно составляющей электрического оборудования транспортного средства.

Если разбирать структуру стартера более детально, то можно понять, что он выглядит как четырехполюсный двигатель. Питает такой мотор аккумулятор автомобиля – сразу после поворота ключа зажигания, на клемму реле поступает ток. Мощность у элемента бывает разная, но производители предусматривают для большинства бензиновых ДВС стартеры на 3кВт. Напряжение от АКБ автомобиля значительно усиливает работу электромотора.

Поскольку, в идеале, стартер – единственный способ завести двигатель, автомобильные производители изобретают массу дополнительных функций и блокирующие механизмы для повышения безопасности при запуске двигателя и снижения риска угона.

К примеру, некоторые модели автомобиля предусматривают запуск двигателя только при выжатом сцеплении. При АКПП включение стартера происходит, только если селектор находится в положении «parking».

Виды стартеров

Стартеры для легковых автомобилей различаются по типу конструкции.

Безредукторный (простой) стартер имеет более простую конструкцию с бендиксом установленным непосредственно на валу якоря.

Такие стартеры применяются на маломощных бензиновых двигателях. Благодаря более простой конструкции они легче ремонтируются, быстрей срабатывают (сцепление бендикса и маховика происходит почти мгновенно), легче по весу и ниже по стоимости. Минусом этой конструкции является сравнительно небольшая мощность, из-за которой их не применяют для запуска мощных двигателей. Еще один недостаток – чувствительность к низким температурам.

Редукторный стартер – конструкция, в которой вал якоря соединяется с бендиксом через планетарный редуктор.

Использование редуктора позволило усилить мощность и пусковой момент без увеличения размеров самого агрегата (редукторные стартеры почти в 2 раза легче, чем безредукторные), обеспечивает нормальный пуск даже при подсевшем аккумуляторе. Такая конструкция позволяет запускать мощные бензиновые и дизельные двигатели, в том числе на грузовиках и спецтехнике. Основной недостаток – наличие дополнительного узла, в котором могут возникать неисправности.

Двигатели внутреннего сгорания, устанавливаемые на автомобилях, автобусах, тракторах, мотоциклах, не имеют пускового момента. Для начала самостоятельной работы такого двигателя необходимо сообщить ему определенную начальную или пусковую частоту вращения, т. е. запустить двигатель. Пусковая частота вращения зависит от типа двигателя: 40 — 70 об/мин — для карбюраторных двигателей и 100 — 200 об/мин — для дизельных. В качестве пусковых устройств используются преимущественно электрические стартеры прямого действия.

Электрический стартер представляет собой устройство, состоящее из двигателя постоянного тока, механизма сцепления — рас-

цепления, редуктора и аппаратуры управления. Механизм сцепления — расцепления и редуктор обычно называют приводом стартера.

В качестве источника энергии для питания стартера используются аккумуляторные батареи специального исполнения — так называемые стартерные аккумуляторные батареи (ГОСТ 959.0-84).

26.3.1. Особенности условий работы стартеров

Условия работы стартеров отличаются во многом от условий работы электрических машин общего назначения и от условий работы других АТЭМ.

В соответствии с государственными и отраслевыми стандартами на автотракторные двигатели и их системы пуска (ГОСТ 18509-80, ОСТ 37.001.052-75) стартер должен обеспечивать надежный пуск двигателя, т. е. запускать двигатель при использовании штатных аккумуляторных батарей, заряженных на 75%, не более чем за три попытки пуска продолжительностью 10 — 15 с каждая с интервалом между попытками 1 мин. Поэтому стартерные двигатели являются машинами кратковременного режима работы с длительностью (по ГОСТ 9944-77) 10 с для нормальных условий запуска и 15 — 20 с для запуска при пониженных температурах. Кратковременный цикл работы стартеров позволяет выполнить их высокоиспользованными — плотность тока в их обмотках достигает (19 -=- 30) • 106 А/м2, «под щетками — (80 -=-120)-10* А/м2, линейная нагрузка — (2 -н 5) • 104 А/м при мощности стартерного двигателя 0,7-9 кВт.

Условия высокого использования делают необходимым выбор рабочей точки вблизи максимальной мощности.

Стартерный двигатель работает с конкретным источником питания, причем соизмеримой с ним мощности и ограниченного запаса энергии. Это означает, что напряжение на выводах двигателя при разных нагрузках и разных состояниях источника различно.

Внутреннее сопротивление батареи обычно близко к сопротивлению стартера. Максимальная мощность в значительной степени зависит от внутреннего сопротивления батареи, а последнее зависит от номинальной емкости, температуры электролита и степени заряженности батареи. Поэтому согласно ГОСТ 9944-77 за номинальную (каталожную) мощность стартера принимают максимальную полезную мощность в кратковременном

режиме работы при питании от батареи, заданной ТУ на стартер емкости, при ее 100%-ной степени заряженности, при температуре электролита +25 °С, на первой попытке пуска без учета падения напряжения на участке сети от батареи до зажимов стартера.

Согласно техническим требованиям стартер должен обеспечивать запуск и при отрицательных температурах, и при неполной заряженности аккумулятора. Для оценки свойств стартера в более тяжелых условиях пуска вводят понятие пусковой мощности. Согласно ГОСТ 9944-77 за пусковую мощность принимают максимальную полезную мощность стартера в кратковременном режиме работы при питании от батареи, заданной ТУ емкости, при ее 75%-ной степени заряженности, температуре электролита —15 °С, в конце третьей попытки запуска* с учетом падения напряжения в сети (0,2 В на 100 А). Соотношение между пусковой и номинальной мощностями зависит от соотношения между емкостью батареи и мощностью стартера. В среднем можно принять, что типовая мощность на 30 — 40% меньше номинальной.

Стартеры работают на вполне конкретную нагрузку с заданной механической характеристикой. Чтобы максимально использовать двигатель стартера, т. е. обеспечить его работу вблизи точки максимальной мощности, механические характеристики стартерного двигателя и нагрузки согласуют путем выбора передаточного отношения редуктора.

26.3.2. Особенности конструкции стартеров

качестве двигателей стартеров используют коллекторные двигатели постоянного тока, в основном последовательного возбуждения. В быстроходных стартерах применяют двигатели смешанного возбуждения с шунто-вой обмоткой для ограничения частоты вращения при холостом ходе. Все стартерные двигатели (рис. 26.6) выполняют четырех-полюсными, с простой волновой обмоткой якоря. Число пазов якоря Z = 24 -=- 31. Пазы обычно открытые или полузакрытые. При наличии шунтовой обмотки последнюю располагают или на одном полюсе (создавая небольшую несимметрию магнитного потока), или на двух полюсах одной полярности. Коллектор обычно выполняют с креплением пластин на пластмассе. Применение

* Степень заряженности батареи, температура электролита, число попыток запуска указывают на определенную внешнюю характеристику батареи.

торцевого коллектора (стартер 35.3708 и др.) позволяет значительно уменьшить осевые габаритные размеры стартера.

Корпус стартера выполняют из конструкционной магнитной стали (обычно свернутой из листа — сварной). Диаметры корпусов стандартизованы по ГОСТ 9944-77 и соответствуют ряду: 70, 80, 90, 100, 105, 115, 130, 150, 180 мм. Предельные отклонения диаметров должны быть не более ±3% номинального. Штампованные сплошные полюсы крепят к корпусу винтами и контрят в шлиц. Передняя (со стороны привода) крышка стартера выполняется из алюминиевого сплава или из чугуна, а у стартеров большой мощности — из стали, заднюю (со стороны коллектора) крышку обычно изготовляют из цинкового сплава. Для защиты якоря стартера от разрушения большими центробежными силами после запуска двигателя внутреннего сгорания в приводе стартера имеется муфта свободного хода. Муфта свободного хода в стартерах небольшой мощности — роликового типа. В стартерах большой мощности — дизельных — роликовая муфта свободного хода не обеспечивает надежной передачи момента и расцепления. В этом случае используют различного типа храповые муфты.

Согласующий редуктор состоит из шестерни на валу стартера и шестерни на венце маховика двигателя внутреннего сгорания. При этом шередаточное отношение одной пары составляет 13—18. Для лучшего согласования обычно требуется большее передаточное отношение, но оно конструктивно с одной парой шестерен не реализуемо. Число зубьев шестерни стартера — обычно 8 — 13.

Реле стартера (рис. 26.7) выполняет две функции — вводит шестерню стартера в зацепление с шестерней маховика в начале пуска и подключает после этого двигатель стартера к аккумуляторной батарее. У реле — большой ход (10—12 мм) и большое усилие (200—300 Н). Реле обычно имеет две обмотки: включающую В

и удерживающую У. Наличие включающей обмотки, работающей только в момент включения и шунтируемой контактами реле стартера, позволяет значительно снизить размеры и массу реле за счет выбора большой плотности тока во включающей обмотке. При отключении реле под действием возвратной пружины происходит рассоединение шестерен стартера и маховика.

Стартеры закрепляются на двигателе внутреннего сгорания с помощью фланца или на постели. Крепление на постели допускается для стартеров большой мощ-

Таблица 26.9. Присоединительные размеры, мм, стартеров с фланцевым креплением

Вариант фланца	Номинальная мощность, кВт	■Номинальный диаметр корпуса, мм	D,	мм	d	L	/	/i	Ь	Шестерня привода
										Модуль	Число зубьев	Угол исходного контура, угл. град
I	1	До 0,4	70	62	90	8,5	65	24	22	4	2,11	8	12 15 20
2		0,4-1,2	80; 90	76,2	10S	10,5	75	30	28			8; 9
3		1-2,2	100; 115	82		12,5	90	38	35		2,11	9; 11
	2					10,5
4		1,3-1,5	105	82,5	114 125	М8	75 70	26 36	23,5 33,2		2,11		12

Ис-, полне-ние

Вариант фланца

Номинальная мощность, кВт

Номинальный диаметр корпуса, мм

мм

Шестерня привода

Модуль

Число зубьев

Угол исходного контура, угл. град

2-5

115; 130

92;100

146

10; 11

4,5-8,5

130

3 3,75 4,25

10; 11

Рис. 26.7. Принципиальная схема включения

/ — катушки параллельной обмотки возбуждения;

— якорь стартера;
3
— катушка последовательной

ности — более 4,4 кВт. Присоединительные размеры стартеров с фланцевым креплением согласно ГОСТ 9944-77 приведены в табл. 26.9.

26.3.3. Технические данные стартеров

Характеристики двигателей стартеров в основном подобны характеристикам любых двигателей последовательного возбуждения, но отличаются большей мягкостью механической характеристики из-за относительно большого внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи и меньшей кратностью пусковых моментов, лежащей обычно в пределах 2 — 2,8.

Рабочая точка (в установившемся режиме) обычно смещена от точки максимальной мощности вследствие неполного согласования характеристик из-за меньшего, чем следовало бы, передаточного отношения редуктора.

Номинальное напряжение стартерных двигателей, как правило, равно номинальному напряжению системы электрооборудования. Но на ряде автомобилей большой грузоподъемности и тракторов с дизельными двигателям^ и стартерами большой мощности при напряжении системы электрооборудования 12 В стартеры выполняются на напряжение 24 В, чем достигается уменьшение габаритных размеров стартера, так как при той же мощности снижаются потребляемый стартером ток, размеры и потери коллектора стартера. В этом случае при пуске аккумуляторы переключаются на последовательное соединение или устанавливается еще один аккумулятор на 12 В, включенный последовательно с основным и работающий только во время запуска.

Технические данные наиболее распространенных стартеров приведены в табл. 26.10.

26.3.4. Особенности испытаний стартеров

Испытания по определению рабочих характеристик производят на динамометрическом стенде при питании стартера от источника постоянного тока. Напряжение U

на выводах стартерного двигателя определяется по ГОСТ 9944-77:

номинальное напряжение батареи, В;
1СТ —
ток стартера; Сго — номинальная емкость батареи, А ■ ч, в 20-часовом режиме разряда по ГОСТ 959.0-84;
а
— коэффициент, ч, определяющий внутреннее сопротивление батареи, зависящее от условий разряда и конструктивных особенностей батарей, принимаемый в соответствии с данными табл. 26.11.

Таблица 26.10. Технические данные стартеров
Применение	Емкость	Номи-	Частота вра-
	Тип	Внешний диаметр корпуса, мм	Номинальное напряжение, В	аккумуляторной батареи, А ч	нальная мощность, кВт	щения, соответствующая номинальной мощности, об/мин
	стартера	Внешний диаметр корпуса, мм	Номинальное напряжение, В	аккумуляторной батареи, А ч	нальная мощность, кВт	щения, соответствующая номинальной мощности, об/мин
СТ362	Пусковые двигатели П-350, П-10УД	80	12	50	0,67	2400
СТ368	«Запорожец» ЗАЗ-968А	90	12	55	0,87	1980
СТ117А	«Москвич»	100	12	55	1,32	2000
23.3708	«Москвич-2140»	100	12	55	1,5	1600
СТ221	«Жигули» ВАЗ-2101 и др.	100	12	55	1,3	1750
35.3708	«Жигули» ВАЗ-2101 и др.	100	12	55	1,3	1750
29.3708	«Жигули» ВАЗ-2108	100	12	55	1,3	1750
СТ230А, Б, В	ГАЗ-53А и др.	115	12	75	1,5	1200
СТ130АЗ	ЗИЛ-130	115	12	90	1,8	1400
СТ222	Трактор Т25А	115	12	150	2,2	1200
СТ-142Б	КамАЗ	130	24	190	7,7	1500
24.3708	Трактор МТЗ-80	130	12	215	4	1300
25.3708	МАЗ, КрАЗ	150	24	182	8	1800
СТ230Б1, Б2, БЗ	ГАЗ-21, ГАЗ-24, ГАЗ-3102	115	12	75	1,5	1200

Холостой ход		Режим полного			Масса, кг
Пусковая мощность, кВт, не менее	Ток, А, не более	Частота вращения, об/мин, не менее	горможения
Пусковая мощность, кВт, не менее	Ток, А, не более	Частота вращения, об/мин, не менее	Ток, А, не более	Момент, Нм, не менее		Напряжение, В, не более
0,37	65	5000	250	4,9	9	4,25
0,61	70	5000	260	6,6	7	5,2
0,8	85	5000	550	16	7,5	8
0,83	85	—	600	15,7	—	7
—	35	5000	500	13,72	6,5	8,5
—	60	5800	500	13,72	7	7,5
—	60	5000	500	13,72	7	6
0,85	85	4000	530	22	7	11,5
1,03	90	3400	700	22	8	10,5
1,4	120	5000	950	39,2	9	14,5
4,8	130	—	800	49	8	27
2,3	150	5000	1700	68,6	8,5	18
4	ПО	5000	825	58,8	7	31,5
0,85	85	4000	550	22	7	10

Емкость батареи С20> Ач	Значение коэффициента а
	при определении номинальных характеристик	при определении пусковых характеристик
		^ном = = 12 В	^ном « = 24 В
До 100 Более 100 55(6СТ-55ЭМ) 190(6СТ-190ТР)	0,05 0,057 0,038 0,046	0,112 0,129 0,081 0,125	0,108 0,121 0,077 0,108

измеряют на выводах двигателя при снятии характеристик номинального режима и на выводах стартера (на клемме реле стартера) при снятии характеристик пускового режима.

Значения величин, определяющих режим работы стартера, измеряют в течение времени, достаточного для отсчета всех параметров, в интервале 5 — 10 с.

Если используются автоматизированные системы определения характеристик, измерения производят в течение времени, достаточного для регистрации результатов измерений. При измерениях необходимо пользоваться приборами класса точности: не ниже 0,5 — для измерения напряжения; 1 — для измерения тока; 2 — для измерения частоты вращения.

Номинальную и пусковую мощности определяют как наибольшие значения по соответствующим зависимостям мощности от тока стартера.

Характеристики для определения номинальной и пусковой мощностей строят не менее чем по трем точкам, причем перед каждым экспериментом по определению точек характеристики стартер охлаждают до температуры окружающей среды. Обычно точность определения номинальной и пусковой мощностей лежит в пределах ±10%. Стартеры проверяют также в режиме холостого хода подключением их на напряжение, задаваемое ТУ на данный стартер. При этом частота вращения должна быть не менее, а потребляемый ток — не более значений, приведенных в табл. 26.10. Измерения выполняют за время, не превышающее 30 с.

Проверка в режиме полного торможения заключается в определении тока стартера и развиваемого стартером момента. Вал стартера затормаживают через шестерню устройством, связанным с динамометрическим измерителем.

Испытания стартеров на гарантийную наработку и на ресурс (ГОСТ 9944-77) могут производиться на стендах, на двигателе внутреннего сгорания в условиях эксплуатации. Испытательные стенды снабжают зубчатым венцом и тормозным устройством для задания момента. При испытаниях на стенде производят искусственное охлаждение стартера. Если температура корпуса превышает 50 °С, делается перерыв. Программа стендовых испытаний на гарантийную наработку и ресурс состоит в том, что на каждые 100 км нормируемого пробега двигателя производят на стенде 10 — 30 (в зависимости от условия эксплуатации автомобиля) включений стартера в режиме, эквивалентном теплому пуску. Для тракторов с непосредственным пуском устанавливается норма: 20 включений на 10 ч нормируемой наработки. Дополнительно при стендовых испытаниях на гарантийную наработку проводится 200 включений, эквивалентных холодному пуску на каждый год гарантийного срока и 2000 включений по той же методике при испытаниях на ресурс.

При испытаниях вольт-амперная характеристика источника питания должна соответствовать полностью заряженной аккумуляторной батарее при температуре электролита +25°С в режиме, эквивалентном теплому пуску, и — 15 °С — при холодном пуске.

В режиме, эквивалентном теплому пуску, стартер нагружают током, равным половине значения тока при номинальной мощности, в течение 1,5 с; при холодном пуске ток стартера устанавливают равным значению тока при пусковой мощности. Продолжительность одного включения для карбюраторных двигателей 10 с, для дизелей 15 — 20 с.

Содержание Предыдущий § Следующий

Технические характеристики

Как и любое электрооборудование автомобиля, стартер должен соответствовать остальным компонентам, с которыми он непосредственно связан. Это соответствие можно определить по техническим характеристикам, которые указывает производитель.

Напряжение питания (V) должно соответствовать номинальному напряжению аккумулятора. Для легковых автомобилей это 12V.

Мощность (кВт) – показатель максимального усилия, которое развивает стартер для прокручивания коленвала. Может составлять от 0,7 до 9 кВт.

Потребляемый ток (А) – это энергозатраты стартера. Определяется в режимах максимальной мощности, в заторможенном состоянии и на холостом ходу. Напрямую зависит от показателя тока холодной прокрутки аккумулятора.

Пусковая частота вращения (об/мин) зависит от характеристик двигателя. Запустить бензиновый мотор на порядок легче, чем дизельный. Частота вращения может составлять от 40-60 до 100-250 об/мин (для мощных дизелей).

Момент сопротивления проворачиванию (Нм) – это скорей характеристика двигателя, чем стартера. Обозначает усилие, необходимое для прокручивания коленвала. Исходя из этого показателя рассчитывается мощность и потребляемый ток стартера.

Направление вращения (влево или вправо) учитывается при выборе стартера с асимметричным креплением.

Количество зубцов шестерни бендикса (обычно от 8 до 13, чаще 9 или 10).

Передаточное отношение – зависимость между оборотами электромотора и бендикса. В безредукторных стартерах составляет 1:1, в редукторных – больше, до 1:4.

Линейные размеры, тип и количество отверстий под крепление, типы используемых клемм и разъемов и т.д.

Стартер автомобиля

Назначение и общее устройство стартера

В подавляющем большинстве современных автомобилей применяется способ пуска двигателя от электродвигателя, который в совокупности с дополнительными устройствами называется стартером. В момент пуска двигателя стартер потребляет энергию от аккумуляторной батареи автомобиля.

Стартер обеспечивает пусковую частоту вращения коленчатого вала, которая для карбюраторных двигателей составляет 40…80 об/мин, а для дизелей – 250 об/мин.

Стартер состоит из электродвигателя постоянного тока, механизмов привода и управления. На автомобильных стартерах применяют четырехполюсные электродвигатели постоянного тока последовательного возбуждения. Недостатком таких двигателей является высокая частота вращения якоря в режиме холостого хода, что приводит к возрастанию центробежных сил, действующих на якорь, и иногда может произойти его разрушение «вразнос». Для уменьшения частоты вращения в режиме холостого хода применяют электродвигатели смешанного возбуждения, имеющие еще и параллельную обмотку возбуждения.

Включение электромагнитного реле производится либо непосредственно выключателем зажигания или выключателем приборов и стартера, либо теми же выключателями через дополнительное (вынесенное) реле стартера.

Общее устройство автомобильного стартера с планетарным редуктором приведено на рис. 1.

Требования, предъявляемые к стартеру

К специфическим требованиям, обусловленным назначением и условиями работы стартера можно отнести следующее:

Стартер должен развивать мощность, достаточную для преодоления моментов сил сопротивления в интервале температур окружающей среды, на который рассчитана эксплуатация машины и ее двигателя. Повышение температуры стартера во время пусковых циклов не должно приводить к изменениям, отрицательно влияющим на его работоспособность. Для различных типов транспортных средств используются стартеры различной мощности. Так, на легковых автомобилях мощность стартера может составлять 1…2.2 кВт; на грузовых – 4…8 кВт; на тракторах – 1,6…4 кВт; на тяжелой дизельной спецтехнике – до 9 кВт и даже более.

Частота вращения якоря электродвигателя стартера должна обеспечивать пусковую частоту коленчатого вала и уверенный пуск двигателя в интервале эксплуатационных температур.

Якорь стартера должен иметь надежный привод к коленчатому валу при пуске двигателя и автоматически отключаться от него после осуществления пуска. Конструкция стартера и зубчатая передача должны обеспечивать надежный ввод шестерни в зацепление и передачу коленчатому валу двигателя вращающего момента. Шестерня привода стартера не должна самопроизвольно входить в зацепление с венцом маховика. Муфта свободного хода привода должна защищать якорь от механических повреждений после пуска двигателя.

Контактные узлы электродвигателя стартера должны выдерживать существенное повышение температуры в момент пуска.

Работа стартера

Включение стартера производится поворотом ключа в выключателе зажигания 1 (рис. 2) по часовой стрелке в положение, при котором замыкаются контакты «50» и «30». При этом по обмотке 1 вспомогательного реле 4 включения начинает протекать ток. Сердечник 3 реле намагничивается и притягивает якорь 5, замыкая контакты 6 и 7, через которые ток идет к обмоткам 10 (удерживающая) и 11 (втягивающая) втягивающего реле 12. При прохождении тока по обмоткам 10 и 11 сердечник 9 намагничивается и втягивает якорь 13. Соединенный с якорем рычаг 14 поворачивается на оси 15 и вильчатым концом перемещает муфту свободного хода по шлицам вала якоря, вводя размещенную на муфте шестерню в зацепление с зубчатым венцом маховика.

В конце хода якорь с помощью контактного диска 8 замыкает через контакты 19 цепь рабочего тока обмоток стартера. При этом втягивающая обмотка 11 реле закорачивается и сердечник 13 будет удерживаться в рабочем положении только обмоткой 10, а якорь стартера начнет вращаться, обеспечивая пуск двигателя. Отключение одной из обмоток втягивающего реле позволяет снизить потребляемую этим реле энергию от аккумуляторной батареи, и обеспечить эффективное вращение якоря электродвигателя стартера даже при не полностью заряженной аккумуляторной батарее.

Неисправности и их причины

Проблемы стартера возникают по разным причинам: это и механический износ деталей, от которого не застрахована ни одна техника, и человеческий фактор, и неисправности связанных со стартером элементов. При этом проблемы в стартере нарастают лавинообразно: даже маленькая неисправность быстро приводит к более серьезным. Но есть и хорошая новость: в некоторых случаях стартер можно отремонтировать, если заменить вышедшую из строя часть или ремкомплект.

Детали стартера, которые чаще всего выходят из строя

Помимо стартера, проблемы с запуском может давать аккумулятор, проводка, маховик коленвала, замок зажигания и заземление двигателя. Иногда вместо дорогостоящего ремонта достаточно просто очистить клеммы от слоя окислов, чтобы полностью устранить проблему.

Механическому износу подвержены в первую очередь втулки вала (в некоторых моделях вместо них устанавливаются подшипники). При этом начинается биение вала во время вращения, отчего быстро выходит из строя коллектор якоря, шестерня бендикса, редуктор и даже зубцы маховика.

Другие проблемы со стартером и их причины:

Стартер никак не реагирует на поворот ключа зажигания. Причиной может быть замыкание обмотки тягового реле или заедание якоря втягивающего реле. В этом случае тяговое реле ремонтируется или заменяется. Другие причины – отсутствие тока от АКБ: разряженный аккумулятор, проблемы с клеммами и проводкой, проблемы с замком зажигания.
Стартер работает, но коленвал не проворачивается. Причина, скорей всего, в износе шестерен бендикса, редуктора или маховика коленвала. Другая причина – неисправность обгонной муфты, которая отвечает за отсоединение бендикса от маховика после старта двигателя.

Стартер работает медленно и коленвал проворачивает тоже медленно. Причины: износ щеток и, как следствие, плохой контакт с коллектором, подгорание или замыкание в коллекторе, замыкание в обмотках якоря или статора, обрывы обмотки. Другие причины – недостаточная мощность тока из-за недозаряженного аккумулятора или сильно окисленных клемм.

Результат износа токосъемного коллектора

Посторонние звуки при работе стартера (скрип, скрежет) – износ шестерен.
Стартер не отключается после запуска двигателя. Причина может быть в поломке возвратной пружины или заедании тягового реле. Другая причина – неисправность в замке зажигания.

Иногда достаточно сложно выявить причину неисправности: на первых порах проблема может появляться не постоянно, а от случая к случаю, и только в мастерской удается найти ее источник. Тем не менее, даже при однократном сбое работы стартера лучше обращаться на СТО сразу: чем меньше «мучить» проблемный агрегат, тем больше шансов обойтись только ремонтом, а не заменой.

От чего зависит пусковой ток стартера?

На разных моделях легковых автомобилей пусковой ток стартера может значительно отличаться по своей величине. Разберем, от чего это зависит.

Во-первых, от типа двигателя. Так, чтобы прокрутить на старте дизельный двигатель, требуется на порядок больше мощности, чем для бензинового мотора с таким же объемом. А как мы уже выяснили, чем большей мощности стартер, тем больше тока он потребляет для выполнения своей работы.
Во-вторых, от объема двигателя. Чем он больше, тем тяжелее стартеру его запускать. Соответственно, для этого требуется больше мощности, а значит и пускового тока.
В-третьих, пусковой ток на разных автомобилях зависит и от самого стартера – его модели, мощности и так далее. Все это подбирается производителем, исходя из первых двух факторов, а также ряда других нюансов.

Однако пусковые токи стартера могут отличаться не только на разных автомобилях, но и на абсолютно одинаковых. Более того, на одной и той же машине, например, вашей, при разных условиях пусковой ток может сильно разниться. От чего зависит его сила в этом случае?

В первую очередь, от технического состояния двигателя. Если в нем что-либо подклинивает, тяжело вращается и так далее – стартеру труднее все это сдвигать с места, а потому он будет потреблять больший пусковой ток.

Следующий фактор, влияющий на пусковые токи, это температура окружающей среды. Чем она ниже, тем гуще становится моторное масло, и тем тяжелее стартеру такой двигатель запустить.

Далее идет состояние самого стартера. Например, если в нем изношены или загрязнены втулки, выступающие в роли подшипников трения, вращаться ему тяжелее, и он будет потреблять больший ток.

Еще хуже обстоит ситуация, когда есть короткие замыкания в обмотках стартера. Здесь уже прекрасно показывает себя всем известный закон Ома. При локальных замыканиях электрическое сопротивление обмоток уменьшается, а по закону Ома (при одном и том же напряжении) это приводит к увеличению силы тока. При этом следует понимать, что мощность будет не увеличиваться, а наоборот, уменьшаться, так как используется не весь потенциал электродвигателя.

Отчего сгорает стартер?

Зимой спрос на стартеры заметно повышается: на холоде запустить двигатель намного сложней, и у начинающих водителей (да и опытных тоже) стартеры буквально сгорают от чрезмерной нагрузки. Почему так происходит и как этого избежать?

Зима – не самое благоприятное время для автомобиля: аккумулятор разряжается быстрей, моторное масло загустевает, провернуть двигатель становится намного трудней, мотор, особенно дизельный, не запускается за секунду, как это было летом. И вся нагрузка падает на стартер и аккумулятор, которые в паре вынуждены бороться с трудностями. При запуске на стартер подается достаточно мощный ток, который в считаные секунды перегревает электрические обмотки и контакты. Если ток будет подаваться достаточно долго, от перегрева агрегат в буквальном смысле сгорает и ремонту уже не подлежит.

Вторая причина досрочной смерти стартера – присадки в дизтопливо, которые, опять-таки, используются зимой. В некоторых случаях примеси в топливе вызывают во время запуска детонацию в цилиндрах, отчего маховик коленвала делает резкий рывок, выводящий из строя стартер.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно помнить, что непрерывная работа стартера не должна превышать 10, максимум 15 секунд, после чего потребуется время на его охлаждение (около 0,5-1 минуты). При неисправном аккумуляторе, окисленных контактах или проблемной проводке шансы сжечь стартер возрастают в несколько раз. Зима – это то волшебное время, когда следить за состоянием всей автоэлектрики нужно особенно тщательно.

Подробнее о том, как выбирать стартер и на что обращать внимание, читайте наш «Гид покупателя».

Возможные проблемы стартера

Естественно, что на стартер приходится гораздо меньше нагрузки, чем на многие другие узлы транспортного средства, но даже при лояльных нагрузках полностью исключить вероятность поломки невозможно.

Проблем в работе стартера лучше не допускать. Естественно, что практически любую его поломку можно компенсировать грамотным ремонтом, но правильнее будет приобрести новое исправное устройство, не стараясь при этом сэкономить на стоимости элемента.

Чтобы разбираться в пусковой системе автомобиля, необходимо не только знать устройство стартера, но и разбираться в его технических характеристиках: напряжение, мощность, потенциальная скорость движения вала, величина крутящего момента и необходимый ток. Естественно, что любые знания лучше закрепить практикой. Для начала можно ознакомиться с некоторыми видео в сети:

Источник

➤