Ротор стартера что это
Якорь стартера: сердце системы электропуска двигателя
В каждом автомобиле есть специальный узел для запуска двигателя — стартер. Важным компонентом стартера является якорь — ротор электродвигателя, крутящий момент которого обеспечивает пуск мотора. О том, что такое якорь стартера, как он устроен и работает, а также о его ТО и ремонте читайте в статье.
Назначение якоря стартера
Во всех современных автомобилях используется система электропуска двигателя, в основе которой лежит электрический стартер — электромотор постоянного тока специальной конструкции, приводящий во вращение коленчатый вал двигателя и его основные системы. Как и во всяком электродвигателе, в стартере есть неподвижная часть — статор, и подвижная — ротор, который по давно сложившейся традиции принято называть якорем. Статор представляет собой многовитковую обмотку (которая называется обмоткой возбуждения), расположенную на стенке корпуса стартера, а якорь является более сложной и функциональной деталью.
Якорь стартера выполняет несколько функций:
Несмотря на разнообразие существующих сегодня стартеров, они имеют принципиально одинаковые якоря, причем конструкция якоря за последние полвека не претерпела принципиальных изменений.
Типы и конструкция якорей стартера
Конструктивно якорь стартера состоит из четырех основных деталей:
Вал якоря является несущим элементом якоря. Он изготавливается из стали, в его двух или трех точках выполняются посадочные места под подшипники (это могут быть подшипники скольжения — втулки, или подшипники качения). На удлиненной стороне вала выполняются шлицы для передачи крутящего момента на привод стартера, эти шлицы в зависимости от типа привода могут быть прямыми или косозубым (спиралеобразным).
Сердечник собирается из пакета металлических пластин, жестко монтируемых на валу. Сердечник имеет цилиндрическую форму, на его внешней поверхности выполнены пазы для прокладки витков обмотки. Монтаж сердечника выполняется на шлицы, выполненные на валу, это обеспечивает конструкции необходимую жесткость и предотвращает от проворачивания сердечника на валу при больших нагрузках.
Обмотка выполняется толстым медным проводом большого сечения, причем возможны два варианта: неизолированный провод прямоугольного сечения и изолированный провод круглого сечения. Прямоугольный провод используется в якорях стартеров большой мощности, так как по ним во время пуска двигателя могут протекать токи в 600-800 и более ампер. Изолированный провод применяется в обмотках маломощных стартеров. В якорях с обмоткой из прямоугольного провода изоляция выполняется из гибкого листового материала, которым обматываются проводники в пазах сердечника. Обмотка является одновитковой, так как она состоит из некоторого количества проводников (обычно не более 12-15), проложенных в сердечнике петлями, каждая такая петля является одним витком. Части обмотки, выходящие за сердечник (со стороны коллектора и с обратной стороны) зафиксированы бандажами — кольцами из изоляционного материала с пропиткой смолами, скобами и т.д.
Коллекторный узел служит для подачи тока на витки обмотки в таком порядке, чтобы вокруг обмотки возникало магнитное поле определенной формы. Коллектор состоит из ряда медных пластин, с которыми соединены концы витков обмотки (соединение выполняется пайкой). Между пластинами якоря предусмотрены зазоры, заполненные изолирующим материалом с высоким показателем диэлектрической проницаемости. Медные контакты имеют низкое электрическое сопротивление, поэтому хорошо передают ток на обмотку, также они имеют хороший контакт с медно-графитовыми щетками.
В настоящее время существует два типа коллекторов:
Соответственно, в стартере с цилиндрическим коллектором щетки имеют радиальное расположение (упираются в коллектор по радиусам), в стартере с торцевым якорем щетки расположены вдоль оси якоря. Цилиндрический коллектор более надежен, однако торцевой коллектор экономит место и позволяет уменьшить габариты стартера.
Якорь в сборе устанавливается в корпус стартера, он удерживается двумя или тремя подшипникам — два подшипника в торцах вала (в задней стенке корпуса стартера и в передней крышке привода стартера), еще один подшипник используется в качестве промежуточной опоры для якорей увеличенной длины. Обычно используются подшипники скольжения (втулки), так как они более просты, надежны и могут без труда выдерживать значительные нагрузки. В не которых стартерах применяются подшипники качения — роликовые или шариковые.
Вопросы ТО и ремонта якоря стартера
Стартер современных легковых автомобилей обычно не нуждается в специальном техническом обслуживании — необходимо лишь периодически проверять его крепление и общее состояние. В грузовых автомобилях используются более мощные стартеры, поэтому каждые ТО-2 обязательно проверяется состояние коллектора и щеток, при необходимости они очищаются от загрязнений. По мере износа заменяются щетки стартера, а также проводится регулировка привода.
Якорь стартера прост по конструкции и надежен, однако в нем могут возникать различные неисправности:
Во всех этих случаях наблюдаются характерные признаки, свидетельствующие о проблеме. Например, при деформации якоря стартер может не работать или создавать шум (при задевании обмоткой статора или корпуса), при замыканиях витков снижается мощность стартера или он работает неравномерно, при износе коллектора также снижается эффективность работы стартера и т.д. Однако точно определить причину неисправности можно только при разборке стартера, смотре якоря и его проверки специальными приборами.
Большинство неисправностей якоря сложно устранить самостоятельно без специальных измерительных приборов и инструментов, поэтому при любых поломках имеет смысл обратиться к специалистам. Чаще всего бывает дешевле и проще заменить вышедший из строя якорь на новый, что сэкономит немало времени и сил.
Для продления ресурса стартера и его якоря следует придерживаться известных рекомендаций по бережному пуску двигателя, а при первых признаках неисправности следует обратиться в автосервис, так как поломка стартера может привести к самым неприятным последствиям.
Принцип работы стартера в автомобиле
В отличие от других видов двигателей, двигатель внутреннего сгорания не может быть запущен мгновенно. Сперва нужно привести в движение его детали и механизмы, сформировать требуемое давление в цилиндрах, активировать работу электрооборудования и системы питания. Эти задачи выполняет электрический стартер – он вращает маховик, который, в свою очередь, приводит в движение коленчатый вал двигателя. В статье мы расскажем, на чём основан принцип работы стартера, и из чего состоит это устройство.
Устройство
Стартер выглядит как два соединённых цилиндра и, как правило, крепится к картеру двигателя двумя болтами. Отвинтив их и отсоединив клеммы проводов, можно легко снять деталь с автомобиля. В цилиндре меньшего размера расположены:
В цилиндре большего размера находятся компоненты электродвигателя и механические детали, а именно:
Автомобильный стартер, по своей сути, является электродвигателем, поэтому основными его компонентами являются ротор и статор
Во внешнем строении стартера выделяют корпус электродвигателя с капюшоном шестерни и корпус втягивающего реле с контактными болтами.
Как работает стартер
Когда водитель поворачивает ключ в замке зажигания, электрический ток поступает на обмотку втягивающего реле, которое приводит в движение контактный пятак и вилку. Пятак замыкает основную цепь стартера, пуская ток в щёточные узлы и в обмотку статора, а вилка воздействует на бендикс, соединяя его шестерню с зубчатым венцом маховика. Якорь начинает вращаться, передавая через бендикс крутящий момент на КШМ двигателя внутреннего сгорания.
При повороте ключа в замке зажигания на контакт втягивающего реле подаётся напряжение
В момент пуска ДВС горючая смесь воспламеняется в цилиндрах, толкая их и вращая коленвал. Крутящий момент на маховике многократно возрастает, равно как и частота вращения шестерни бендикса – этому способствует большое передаточное число. Бендикс отключается, предохраняя стартер от перегрузки. На этом функция стартера выполнена, и водитель отпускает ключ, отключая втягивающее реле, а значит – и стартер.
Схема работы стартера: 1 — аккумулятор; 2 — генератор; 3 — стартер; 4 — замок зажигания
Видео: электродвигатель в автомобиле
Электрический стартер является одной из ключевых деталей автомобиля. До его изобретения машины запускали раскручивая коленвал вручную или просто толкая автомобиль со включённой передачей. Стоит ли говорить, насколько это было сложно и неудобно? Поэтому важно не забывать о стартере во время диагностики и обслуживания автомобиля – тогда устройство будет работать долго и эффективно.
Роторный стартер или редукторный – что лучше выбрать
Выясним, что лучше купить для своей машины на личном примере. Немного затронем спецтехнику. Поговорим о редукторных стартерах МТЗ. Покажу свой ТОП лучших изделий для тракторов, основанный на отзывах их владельцев.
Что такое стартер с редуктором
Редукторный стартер – это классический роторный стартер с редуктором между якорем и бендиксом. Больше существенных отличий в конструкции нет. В роторном типе бендикс двигается по шлицам на валу электродвигателя.
Чаще всего на гражданских автомобилях встречается планетарный вид редукторного стартера. То есть, в его конструкции используется планетарный механизм, как в автоматических коробках передач.
К главной шестерне присоединен вал якоря электромотора. К корончатой звездочке жестко присоединяется вал бендикса. Передача крутящего момента от электродвигателя осуществляется через сателлиты – промежуточные шестерни.
Таким образом, изменяется передаточное число и стартеру проще крутить маховик мотора. Это одно из главных преимуществ редукторного стартера перед роторным.
Второй по распространенности считается редуктор с внешним зацеплением. В этой конструкции всего две шестерни, которые отличаются по размерам. Одна из них насажена на вал электромотора, вторая – на бендикс. Передача крутящего момента происходит через эти звездочки, изменяя передаточные числа.
Преимущество этого типа редукторного стартера перед планетарным – меньше подвижных деталей в его конструкции. Это снижает цену ремонта и повышает надежность редуктора.
Преимущества и недостатки редукторного стартера
Плюсы
Еще забыл добавить к первому пункту достоинств – при меньшем энергопотреблении, больше энергии идет на систему зажигания. Это косвенно влияет на запуск силового агрегата, особенно в мороз.
Минусы
Стартеры с редукторами, особенно с планетарными, требуют обслуживания хотя бы один раз в два года. Кроме этого, после покупки необходимо его разобрать и добавить смазки.
Как практика показывает, в 99 из 100 устройствах «планетарки» не смазаны. А как известно, на сухую ничего долго работать не будет.
Личный опыт или что лучше купить для ВАЗ
Недавно к нам обратился клиент с просьбой на ВАЗ 2106 заменить роторный стартер на редукторный.
— «Я устал его постоянно ремонтировать» – жаловался человек. Пользуясь случаем опишу, что лучше купить для автомобилей отечественного производства.
Да, действительно, старый роторный стартер ВАЗ 2106 был не просто старый, а еще заводской. Так как он был еще родом из СССР, то на нём было много следов разнообразного ремонта. Пора «работягу» отправлять на пенсию.
Был куплен новый редукторный стартер. Если его сравнить со старым, то он кажется просто игрушечным. Если их рядом положить и сравнить, то по габаритам он меньше роторного. Да и масса меньше – тот, который с редуктором, в несколько раз легче.
Дам совет, для тех, кто будет самостоятельно менять их в гараже. Лучше снимать роторный стартер через низ, сняв защиту. Хотя и здесь он может сделать мозг хозяину. Из-за своих габаритов ни в какую не хочет вылазить из моторного отсека.
Перед установкой, разбираем редуктор и хорошо смазываем его внутренности. Он проще становиться на своё место. Обязательно закручиваем на три болта, чтобы меньше попадала грязь.
Что получилось?
Заменил, провел тест. Хочу отставить свой отзыв о редукторном стартере после роторного. Мало того, что он меньше и легче, так он еще меньше тянет электроэнергии на раскрутку мотора.
Так как у роторного шестерня бендикса установлена на валу якоря, то усилие передается напрямую от электромотора к маховику. Поэтому инженеры вынуждены использовать более мощный электромотор. Это сильно сажает аккумулятор при запуске мотора.
В недавно купленном редукторном стартере, усилие передается через редуктор, который изменяет передаточное число. Следовательно, крутить стало легче, и нет нужды устанавливать мощный электромотор. Поэтому он потребляет меньше тока и экономит заряд АКБ.
Сравним, как запускается один и тот же двигатель с редукторным и роторным стартером
На «дохлом» аккумуляторе можно запросто завести двигатель автомобиля. Он крутит его как пушинку. Да и звук у него приятнее, как на иномарке.
Стоимость сего девайса в районе 4000 — 4800 рублей в зависимости от производителя. Поддержанный редукторный стартер можно найти от 1800 до 3000 рублей. Да, цена выше, но и его эффективность тоже выше. Поэтому, лучше покупать для ВАЗ именно его.
Немного о сельхозтехнике
Составим небольшой рейтинг редукторных стартеров МТЗ. Вкратце опишу их достоинства и недостатки. В нём не будет четких разделений: «лучший по цене», «по производительности». Из всех выберем самый оптимальный вариант для обычного тракториста.
1 место – Стартер с электродвигателем Д 240 12 Вольт Slovak
Этот девайс обладает оптимальным отношением «цены-качества». У него повышенная мощность 4,2 КВт и есть поворотная маска. Первое достоинство – легче крутит двигатель, второе – проще устанавливать на трактор.
Из аналогов «Магнетон» – это самый лучший редукторный стартер. Из особенностей конструкции можно отметить наличие амортизирующего бендикса. Он «мягче» передает момент от электродвигателя к мотору. Это смягчает удары его шестерни о маховик, что продлевает ему жизнь.
Цена – 6500 — 6900 рублей.
2 место – МТЗ 80 (82) 12 Вольт 4,9 КВт Slovak
В нем установлено дополнительное силовое реле. Оно помогает основному реле корректно работать. Это пригодиться при сильно посаженном аккумуляторе. Кроме этого, оно уберегает агрегат от перегрева, когда долго его крутят.
Единственным минусом редукторного стартера МТЗ 80 – высокая цена. Стоит он порядка 7500-7800 рублей. Но дополнительное реле увеличивает срок эксплуатации устройства. Кроме этого, большая мощность сглаживает большую цену на него.
3 место – Магнетон МТЗ, ЗИЛ (9142780)
Рабочее напряжение 12 В и мощность 2,7 КВт. Это самый именитый производитель на рынке стартеров для спецтехники. Он славится своим качеством товаров и их надежностью. Из-за этого самая высокая цена, в сравнение с аналогами.
Из отзывов владельцев известно, что срок его службы превышает продукцию конкурентов. Из-за цены и большой славы, много подделок на рынке. Поэтому, будьте очень внимательными при покупке нового редукторного стартера этой марки.
4 место – ТТБ 12В 2,7 кВт аналог Magneton
Имея самую низкую цену, этот редукторный стартер обладает повышенной стартовой способностью. Имея малую мощность, в сравнение с Магнетоном, у него самая низкая цена. Но это не сглаживает его достоинств.
Повышенный пусковой момент в купе с большим сроком эксплуатации делает его «любимцем» трактористов. Он меньше всех требователен к обслуживанию.
Подведем итог
Если вам придется выбирать между роторным стартером и редукторным, то предпочтение стоит отдать устройству с редуктором. Несмотря на повышенную стоимость в сравнение с его классическим «собратом», он обладает рядом преимуществ. Именно они сглаживают его недостатки.
Давайте их вспомним:
Если сравнивать роторный стартер и редукторный для линейки ВАЗ, то наличие редуктора облегчает пуск двигателя автомобиля. Это полезно при разряженной аккумуляторной батарее и в сильные морозы.
Что касается тракторов МТЗ, у вас уже есть готовый ТОП производителей стартеров. Опирая на него, можно сделать выгодную покупку, экономя деньги и сохраняя надежность агрегата.
Если остались вопросы – задавайте их в комментариях. Жду от вас обратной связи. Спасибо за внимание.
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Виды, устройство и принцип работы стартера автомобиля
Для успешного запуска двигателя внутреннего сгорания необходимо устройство, которое придаст кривошипно-шатунному механизму начальный импульс, то есть провернет маховик до нужных оборотов. Таким устройством является стартер и именно он отвечает за пуск двигателя. В статье подробно рассмотрим устройство и принцип работы стартера автомобиля, а также его возможные неисправности.
Устройство стартера
Стартер автомобиля представляет собой электродвигатель. Он преобразует электрическую энергию от аккумулятора в механическую работу, которая приводит в движение маховик и коленчатый вал, для начала процесса движения поршней. Стартером оборудованы все двигатели.
Принцип работы устройства основан на законах физики, которые известны со школьной скамьи. Если между двумя полюсами магнита поместить проволочную рамку с двумя концами, а потом пустить через нее ток, то она начнет вращаться. Это и есть самый простой электродвигатель.
Простой автомобильный стартер представляет собой металлический корпус, в котором находятся четыре магнитных сердечника (башмаки). Эти магниты в корпусе и представляют собой статор электродвигателя. Раньше на башмаках наматывалась обмотка возбуждения, на которую подавался электрический ток от аккумулятора. То есть это был классический электромагнит. На современных же устройствах применяются обычные магниты.
Другой важной деталью устройства является якорь. Он представляет собой вал с напрессованным сердечником из электротехнической стали. В пазах сердечника находятся те самые рамки, которые будут вращаться вокруг полюсов магнита. Концы рамок соединены с коллектором, к которому подходят четыре щетки – две положительные от АКБ и две отрицательные, которые будут идти к массе.
В закрывающей задней крышке находятся щеткодержатели с пружинками, которые постоянно поддавливают щетки к коллектору для обеспечения контакта. Также в задней крышке установлена опорная втулка якоря или подшипник.
На металлическом корпусе находится входной контакт. К этому контакту подключается плюсовая клемма аккумулятора (+). Ток проходит по рамкам якоря и выходит на отрицательные щетки массы. Масса соединяется с отрицательной клеммой аккумулятора. Таким образом, создается магнитное поле вокруг рамок якоря и он вращается.
Плюсовой провод АКБ, который подходит к стартеру, значительно толще остальных. По этому проводу подается пусковой ток, равный примерно 400А.
Ток от аккумулятора на стартер не может подаваться постоянно. Он нужен только в момент запуска двигателя. Поэтому между плюсовым проводом аккумулятора и контактом стартера есть так называемый медный пятак, который замыкает контакты.
На валу якоря также выполнено шлицевое соединение, на котором находится направляющая втулка и бендикс с шестерней с возможностью осевого перемещения. Это движение обеспечивает контакт шестерни непосредственно с зубчатым венцом маховика. Простыми словами можно сказать, что бендикс подходит к маховику, проворачивает его, сколько это необходимо, а потом отходит обратно.
Но бендикс не перемещается по валу самостоятельно. Это делает другой электромагнит меньшего размера – втягивающее реле. От реле к шестерне подходит вилка, которая и толкает бендикс. К катушке втягивающего подается управляющий ток от аккумулятора через замок зажигания. При включении зажигания катушка намагничивается и втягивает сердечник. Этот сердечник, с одной стороны, связан с вилкой бендикса, с другой – с пятаками, замыкающими контакты электродвигателя. Когда напряжение с катушки втягивающего реле снимается, то вилка вновь втягивается обратно на место, а электродвигатель прекращает свою работу.
Якорь начинает вращение только тогда, когда шестерня уже вошла в зацепление с маховиком.
Основные компоненты
Таким образом, основными составляющими стартера можно назвать:
Принцип работы
Учитывая устройство стартера, рассмотрим его работу пошагово:
Устройство бендикса
Бендикс представляет собой довольно интересное устройство. Иногда его называют муфтой свободного хода или обгонной муфтой.
Для запуска двигателя нужно, чтобы маховик вращался не медленнее, чем 100 об/мин. Так как шестерня стартера намного меньше зубчатого венца маховика, ей нужно вращаться в 10 раз быстрее, чтобы придать маховику необходимое ускорение. Это 1000 об/мин.
Когда двигатель заводится, маховик начинает вращаться очень быстро. Он передает это быстрое вращение на шестерню. Нетрудно посчитать, что скорость вращения шестерни при этом будет уже 10 000 об/мин. Если на вал стартера передалось такое ускорение, то он бы не выдержал. Именно для этого и нужен бендикс. Он передает вращение от шестерни на маховик, но не передает его обратно от маховика на шестерню.
Сам бендикс состоит из двух частей: шестерни и корпуса. Внутренняя обойма шестерни входит в корпус с внешней обоймой. Внутри этой обоймы находятся четыре ролика с пружинками. Корпус бендикса вращается через вал стартера. При вращении внутренняя обойма шестерни как бы заклинивает в корпусе и вращается, а при вращении шестерни от маховика эти ролики расходятся и не передают вращение на вал. Сам вал стартера при этом вращается с прежней скоростью.
Виды стартеров
Как было описано выше в современных стартерах применяются не башмаки с обмоткой возбуждения, а магниты. Магниты в качестве статора позволяют значительно уменьшить габариты устройства. При этом частота вращения якоря повышается. Поэтому иногда применяется редуктор.
Исходя из этого, стартеры делятся на:
С устройством и работой простого стартера мы уже познакомились. Работа редукторного основана на тех же принципах, что и простого, но имеет немного другое устройство. Крутящий момент от якоря вначале поступает в планетарный редуктор, который его преобразует, и далее на вал бендикса. Вращение от якоря на шестерню передается через водило планетарного механизма.
Этот вид стартера имеет следующие преимущества:
Но такая конструкция сказывается на сложности ремонта.
Основные неисправности
Все возможные виды неисправностей стартера можно разделить на механические и электрические.
С механическими узлами может быть связано:
Проблемы с электрикой:
Щетки и втягивающее реле не ремонтируются. Эти детали меняются на новые. Ремонт обмотки лучше доверить квалифицированному автоэлектрику. Однако необходимо понимать, что зачастую выходит из строя не сам стартер, а сопутствующие элементы. В таком случае необходимо провести диагностику для более детального выявления причины неисправности. Проще всего это сделать персональным диагностическим сканером, к примеру, с помощью недорогого мультимарочного устройства Rokodil ScanX.
После диагностики сканер укажет на точную причину неисправности, будь то перегоревший предохранитель, неисправность выключателя зажигания или неисправность электрической цепи. Rokodil ScanX подойдет практически для любых автомобилей с ODB-II разъемом и поможет сэкономить деньги на ремонте.
Стартер – это довольно сложный механизм, который требует внимания от водителя. Любые шумы и скрежет лучше оперативно устранять. Но несмотря на общую сложностью устройства, принцип его работы очень простой. Поняв его, можно самостоятельно устранить многие неисправности.