На автомобилях ВАЗ применяются стартеры, представляющие собой электродвигатель постоянного тока с электромагнитным двухобмоточным тяговым реле и роликовой муфтой свободного хода (обгонной муфтой). Стартеры служат для обеспечения минимальной частоты вращения коленчатого вала, необходимой для запуска двигателя. Питание стартера в режиме пуска осуществляется от аккумуляторной батареи.
Реле стартера имеет подключение к цепному питанию, тем самым замыкая и размыкая цепь, в зависимости от того, с какой скоростью вращается коленвал. На всех автомобилях устройство стартеров одинаковое, отличия лишь незначительные конструктивные. Если вы разбираетесь, как работает стартер в одном автомобиле, то без затруднений разберетесь и в другом.
Чтобы поломка стартера не застала врасплох, рассмотрим, как заменить его самостоятельно. Но прежде почитайте теорию и изучите все варианты схем подключения стартера на разные модели авто ВАЗ, собранные редакцией 2 Схемы.ру по знакомым автоэлектрикам.
Содержание
Что представляет собой
В современных автомобилях реализована электрическая система пуска двигателя. Также ее часто называют стартерной системой пуска. Одновременно с вращением коленвала в работу включается система ГРМ, зажигания и топливоподачи. Происходит сгорание топливовоздушной смеси в камерах сгорания и поршни проворачивают коленвал. После достижения определенных оборотов коленчатого вала двигатель начинает работать самостоятельно, по инерции.
Запуск двигателя
Чтобы запустить двигатель, нужно достичь определенной частоты вращения коленчатого вала. Для разных типов двигателей это значение отличается. Для бензинового мотора минимально необходимо 40-70 об/мин, для дизельного – 100-200 об/мин.
На начальном этапе автомобилестроения активно использовалась механическая система пуска с помощью заводной рукоятки. Это было ненадежно и неудобно. Сейчас от таких решений отказались в пользу электрической системы запуска.
Виды стартеров
Среди большого количества подобных электромагнитных двигателей различают всего 2 основных вида: стартеры с редуктором и без него.
-
С редуктором
Многие специалисты советуют использовать стартер с редуктором. Это обусловлено тем, что подобное устройство обладает сниженной потребностью тока для эффективной работы. Такие устройства будут обеспечивать кручение коленчатого вала даже при низком заряде аккумулятора. Также одним из самых важных плюсов такого устройства является наличие постоянных магнитов, которые сводят проблемы с обмоткой статора к минимуму. С другой стороны при длительном использовании такого устройства есть вероятность поломки вращающей шестерни. Но к этому, как правило, приводит заводской брак или попросту некачественное производство.
-
Без редуктора
Стартеры, которые не имеют устройство редуктора обладают непосредственно прямым действием на вращение шестерни. В данной ситуации владельцы автомобилей, которые имеют без редукторные стартеры выигрывают в то, что такие устройства имеют более простую конструкцию и легко поддаются ремонту (читайте про ремонт стартера своими руками). Также стоит отметить, что после подачи тока на электромагнитный включатель происходит моментальное сцепление шестерни с маховиком. Это позволяет обеспечить весьма быстрое зажигание. Стоит отметить тот факт, что подобные стартеры обладают высокой выносливостью, а вероятность поломки из-за воздействия электричества сведена к минимуму. Но устройства без редуктора имеют вероятность плохой работы при низких температурах.
Устройство системы запуска двигателя
В систему пуска двигателя входят следующие ключевые элементы:
- механизмы управления (замок зажигания, дистанционный запуск, система Старт-Стоп);
- аккумуляторная батарея;
- стартер;
- провода определенного сечения.
Схема запуска двигателя
Ключевым элементом системы является стартер, который, в свою очередь, питается от аккумуляторной батареи. Это электродвигатель постоянного тока. Он создает крутящий момент, который передается маховику и коленчатому валу.
Схема подключения стартера ВАЗ 2106
- стартер;
- генератор;
- аккумуляторная батарея;
- втягивающая обмотка тягового реле;
- выключатель зажигания;
- удерживающая обмотка тягового реле
| 1 – крышка со стороны привода; | 14 – крышка реле; |
| 2 – стопорное кольцо; | 15 – контактные болты; |
| 3 – ограничительное кольцо; | 16 – коллектор; |
| 4 – шестерня привода; | 17 – щетка; |
| 5 – обгонная муфта; | 18 – втулка вала якоря; |
| 6 – поводковое кольцо; | 19 – крышка со стороны коллектора; |
| 7 – резиновая заглушка; | 20 – кожух; |
| 8 – рычаг привода; | 21 – шунтовая катушка обмотки статора; |
| 9 – якорь реле 2106; | 22 – корпус; |
| 10 – удерживающая обмотка тягового реле; | 23 – винт крепления полюса статора; |
| 11 – втягивающая обмотка тягового реле; | 24 – якорь; |
| 12 – стяжной болт реле; | 25 – обмотка якоря; |
| 13 – контактная пластина; | 26 – промежуточное кольцо. |
Как работает запуск двигателя
После поворота ключа в замке зажигания в положение «запуск» замыкается электрическая цепь. Ток по плюсовой цепи от аккумулятора поступает на обмотку тягового реле стартера. Затем по обмотке возбуждения ток проходит к плюсовой щетке, затем по обмотке якоря на минусовую щетку. Так срабатывает тяговое реле. Подвижный сердечник втягивается и замыкает силовые пятаки. При движении сердечника выдвигается вилка, которая толкает приводной механизм (бендикс).
После замыкания силовых пятаков от аккумулятора подается пусковой ток по плюсовому проводу на статор, щетки и ротор (якорь) стартера. Вокруг обмоток возникает магнитное поле, которое приводит в движение якорь. Таким образом электрическая энергия от аккумулятора преобразуется в механическую энергию.
Работа выключенного и включенного стартера
Как уже было сказано, вилка, во время движения втягивающего реле, выталкивает бендикс к венцу маховика. Так происходит зацепление. Якорь вращается и приводит в движение маховик, который передает это движение коленчатому валу. После запуска двигателя маховик раскручивается до больших оборотов. Чтобы не повредить стартер, срабатывает обгонная муфта бендикса. При определенной частоте бендикс вращается независимо от якоря.
После запуска двигателя и отключения зажигания от положения «запуск» бендикс принимает исходное положение, а двигатель работает самостоятельно.
Блокировочный выключатель стартера (ПРИ ВКЛЮЧЕННОМ СЦЕПЛЕНИИ)
Этот выключатель блокирует включение стартера в случае, если переключатель скоростей не находится в положении парковки или на нейтрали, или педаль сцепления — отпущена.
Рис. Типичная схема электрического пуска двигателя. Обратите внимание на то, что в первый момент при повороте ключа зажигания в положение «пуск» напряжение подается одновременно и на втягивающую обмотку и на удерживающую обмотку тягового реле. Как только контактный диск электромагнита замыкает клеммы В и М, через обмотку стартера начинает течь ток от аккумуляторной батареи
Проследите, как ведет себя при пуске двигателя освещение салона
При диагностике причины нарушения нормального пуска двигателя откройте дверь автомобиля и проследите за тем, как изменяется яркость лампочек освещения салона.
Яркость свечения лампы освещения зависит от напряжения ее питания.
При нормальной работе стартера яркость освещение салона слегка уменьшается.
Если яркость освещения не изменяется, то причиной нарушения, обычно, является обрыв в цепи управления системой пуска.
Если освещение почти или полностью гаснет, то причиной нарушения, скорее всего, является короткое замыкание или пробой на массу обмоток возбуждения стартера или неисправность аккумуляторной батареи.
Не стучите по стартеру!
В прошлом нередко можно было наблюдать, как техник стучал по стартеру, пытаясь выяснить, почему он не работает. Часто под действием ударной нагрузки происходило выравнивание или смещение токосъемных щеток, ротора и вкладышей подшипников. Во многих случаях после удара по стартеру его работоспособность — пусть даже и ненадолго — восстанавливалась.
Но в конструкции большинства современных стартеров используются постоянные магниты, которые отличаются хрупкостью и при ударе по стартеру могут расколоться. Разбитый магнит распадается на несколько слабых магнитов. В ряде первых конструкций стартеров с постоянными магнитами, магниты приклеивались к корпусу статора. При сильном ударе по стартеру эти магниты разлетались на куски, которые, попав на ротор или в гнезда подшипников, приводили стартер в полную негодность.
Особенности работы аккумуляторной батареи
От состояния и мощности аккумулятора будет зависеть успешный запуск двигателя. Многие знают, что для АКБ важны такие показатели, как емкость и ток холодной прокрутки. Эти параметры указываются на маркировке, например, 60/450А. Емкость измеряется в Ампер-часах. Аккумулятор имеет малое внутренне сопротивление, поэтому он может кратковременно отдавать большие токи, в несколько раз превышающие его емкость. Указанный ток холодной прокрутки 450А, но при соблюдении определенных условий: +18С° в течение не более 10 секунд.
Однако, подаваемый ток на стартер все равно будет меньше указанных значений, так как не учитывается сопротивление самого стартера и силовых проводов. Этот ток и называется пусковым током.
Справка. Внутреннее сопротивление аккумулятора в среднем составляет 2-9 мОм. Сопротивление стартера бензинового мотора в среднем 20-30 мОм. Как видно, для правильной работы необходимо, чтобы сопротивление стартера и проводов в несколько раз превышало сопротивление аккумулятора, иначе внутреннее напряжение аккумулятора при пуске будет проседать ниже 7-9 вольт, а этого допускать нельзя. В момент подачи тока напряжение исправного АКБ проседает в среднем до 10,8В в течение нескольких секунд, а затем вновь восстанавливается до 12В или чуть выше.
Аккумулятор отдает пусковой ток на стартер в течение 5-10 секунд. Затем нужно сделать паузу 5-10 секунд, чтобы аккумулятор «набрался сил».
Если после попытки запуска напряжение в бортовой сети резко падает или стартер прокручивается наполовину, то это свидетельствует о глубоком разряде АКБ. Если стартер выдает характерные щелчки, то аккумулятор окончательно сел. Среди других причин может быть поломка стартера.
Втягивающее реле стартера
Реле пускового устройства называют втягивающим. Это связано с принципом его работы — оно выполняет функцию подключения пускового устройства к электрической цепи и соединения его якоря с коленчатым валом. Происходит это так: когда ток не подается на обмотки устройства, его якорь под действием возвратной пружины пребывает в выдвинутом вперед положении. Эта же пружина через специальную вилку удерживает шестерню бендикса, не давая ей входить в зацепление с венцом маховика коленвала.
Поворачивая ключ в замке зажигания, мы подаем ток на обмотку устройства. Под воздействием электромагнитного поля якорь подается назад (втягивается в корпус), замыкая контакты питания стартера. Сдвигается и шестерня бендикса, входя в зацепление с маховиком. В этот же момент втягивающая обмотка отключается, и в дело вступает удерживающая. Усилие от вала стартера передается через шестерню на маховик, заставляя коленчатый вал вращаться до того момента, пока мы не перестанем удерживать ключ в замке зажигания в положении запуска.
Какие функции выполняет втягивающее реле:
- Защищает стартер от замыкания контактов в зажигании.
- С целью отключения питания стартера в той ситуации, когда мотор работает, а ключ показывает режим «стартер».
- Обеспечивает разгрузку контактов в замке зажигания.
Когда мотор запускается, напряжение от генератора идет на обмотку реле. Затем начинают работать шестерни приводной системы, за счет чего возникает магнитное поле. Маховик двигательной системы работает. Шестерня начинает свою работу благодаря обмотке удерживания, в то время когда болты замкнутся. Когда ключ возвращается в замок зажигания, то происходит обесточивание обмотки, таким образом, шестерня и маховик разъединяются. Эта схема касается современных автомобилей, включая и модели ВАЗ.
Если стартер работает с громким шумом, то это могло прослабиться крепление полюса или стартера. В первой ситуации усильте крепление, для этого затяните винт, а во второй – закрепите стартер. Если вы разобрали стартер и увидели, что муфта начинает пробуксовывать, то единственное, что нужно будет сделать, – это заменить привод стартера.
(Пока оценок нет) Загрузка... |