Cистема запуска двигателя. Стартер.
Система запуска двигателя предназначена для создания первичного крутящего момента коленвала двигателя с оборотами, необходимыми для образования нужной степени сжатия, для воспламенения горючей смеси. Управление системой запуска может быть ручным, автоматическим и дистанционным.
Система пуска двигателя состоит из основных функциональных устройств:
Аккумуляторная батарея
Стартер
Механизмы управления запуска (замок зажигания, блок управления автоматическим пуском, система дистанционного управления)
Соединительные провода большого сечения (многопроволочные медные).
Предъявляемые требования к системе запуска:
надежность работы стартера (отсутствие поломок в 45-50 тыс. км. пробега)
возможность уверенного запуска в условиях пониженных температур
способность системы к многоразовым пускам в течение короткого времени.
Устройство стартера автомобиля
Основным узлом системы запуска двигателя является стартер. Представляет собой электродвигатель постоянного тока напряжением 12 вольт и, развивающий на холостом ходу примерно 5000 об\мин.
Стартер состоит из пяти основных элементов:
⃣ Корпус стартера выполнен из стали, имеет форму цилиндра. На внутреннюю стенку корпуса крепятся обмотки возбуждения (обычно четыре) совместно с сердечниками (полюсами). Крепеж происходит винтовым соединением. Винт закручивается в сердечник, который прижимает обмотку к стенке. Корпус имеет резьбовые технологические отверстия для крепления передней части, в которой происходит движение обгонной муфты.
⃣ Якорь стартера представляет собой ось из легированной стали, на которую запрессован сердечник якоря и коллекторные пластины. Сердечник имеет пазы для укладки обмоток якоря. Концы обмоток надежно крепятся к коллекторным пластинам. Коллекторные пластины расположены по кругу и жестко установлены на диэлектрической основе. Диаметр сердечника напрямую связан с внутренним диаметром корпуса (совместно с обмотками). Якорь крепится в передней крышке стартера и в задней крышке при помощи втулок, изготовленных из латуни, реже из меди. Втулки одновременно являются и подшипниками.
⃣ Втягивающее реле или тяговое реле устанавливается на корпус стартера. В корпусе тягового реле, в задней части находятся силовые контакты – «пятаки», и подвижный контакт-перемычка, выполненные из мягких металлов. «Пятаки» представляют собой обыкновенные болты, запрессованные в эбонитовую крышку тягового реле. При помощи гаек к ним крепятся силовые провода от аккумулятора и от плюсовых щеток стартера. Сердечник тягового реле соединяется, через подвижное «коромысло» с обгонной муфтой, в простонародье именуемой бендиксом.
⃣ Обгонная муфта (бендикс) крепится подвижно на вал якоря и представляет собой роликовый механизм, который связан с шестерней зацепления с венцом маховика. Конструкция собрана так, что при подаче крутящего момента на бендикс в одну сторону, ролики, находящиеся в сепараторе выходят из пазов сепаратора и жестко фиксируют шестерню к наружной обойме. При вращении в противоположную сторону ролики западают в сепаратор, и шестерня вращается независимо от наружной обоймы.
⃣ Щеткодержатель элемент стартера, через который подается рабочее напряжение на медно-графитные щетки, а затем передается на коллекторные пластины якоря. Выполнен щеткодержатель в виде диэлектрической обоймы с металлическими вставками, внутри которых находятся щетки. Контакты щеток (мягкий многожильный провод) при помощи точечной сварки привариваются к полюсным пластинам. Полюсными пластинами обычно являются «хвосты» обмоток возбуждения.
Принцип работы пусковой системы и стартера
Этапы работы стартера следующие: стыковка с зубчатым венцом маховика, пуск стартера, расстыковка стартера.
На деле это выглядит следующим образом: при включении замка зажигания и повороте ключа в положение «запуск», по цепи «+» АКБ — замок зажигания — обмотка тягового реле — «+» выхода стартера — плюсовая щетка — обмотка якоря — минусовая щетка, срабатывает тяговое реле. Под действием сердечника реле подвижный контакт замыкает силовые пятаки, через которые подается ток от АКБ на плюсовой провод стартера. Плюс стартера соединен с плюсовой полюсной пластиной и плюсовыми щётками. Минус по умолчанию подключен постоянно.
После подачи тока вокруг обмоток якоря и обмоток возбуждения возникают магнитные потоки, которые направлены в одну сторону а, как известно, одинаковые полюса магнита отталкиваются друг от друга, так возникает круговое движение якоря.
В момент срабатывания втягивающего реле, «коромысло» приходит в движение вместе сердечником реле и выталкивает бендикс на шлицах якоря, в сторону венца маховика. Якорь в этот момент начинает вращается и приводит в действие маховик. Если двигатель автомобиля завелся, а ключ зажигания еще не отпущен, наступает момент, когда обороты двигателя превышают обороты стартера, в этом случае срабатывает обгонный механизм бендикса.
Для дизельных двигателей или двигателей большой мощности, применяется другой механизм подачи вращения на бендикс. Применяется редуктор, встроенный в корпус стартера. Редуктор представляет собой механизм привода трансмиссии, т.е. по внутренней зубчатой обойме вращаются три сателлита, которые и приводят в действие вал, на котором подвижно находится бендикс. Достоинство таких стартеров в малых габаритах и большой мощности.
Как подключить стартер напрямую через АКБ и методом замыкания
Как подключить стартер напрямую к аккумулятору
У российских автомобилистов, владельцев старых поддержанных машин часто возникает проблема с пуском авто. Виновником оказывается не столько стартер, сколько элементы его включения и коммутация. Автоматически возникает вопрос, связанный с тем, как подключить стартер напрямую от аккумуляторной батареи или как-то ещё. Интересно, возможно ли это сделать?
Включение стартера напрямую от АКБ
Чтобы соорудить своими руками прямой контакт, достаточно обзавестись куском медного кабеля, разъёмом и клеммой типа крокодил. Из этих трёх компонентов спаивается устройство, которое будет запускать стартер напрямую от АКБ.
Как подключить стартер напрямую отдельным проводом
- Под капотом автомобиля, возле правой фары есть красный провод со штекером, который нужно разъединить и вдеть туда приготовленный кабель с разъёмом;
- Автомобиль ставится на холостой ход;
- Включается зажигание;
- Крокодил соединяется аккуратно с плюсом аккумуляторной батареи.
Этих манипуляций бывает достаточно, чтобы завести стартер, если он рабочий и других проблем не имеет. После того, как машина заведётся, крокодила нужно с плюса скинуть.
Такое самодельное устройство с разъёмом и крокодилом рекомендуется всегда держать в багажнике на крайний случай. После его употребления, он просто выдёргивается, а снятый ранее штекер соединяется на место. Все легко и просто, кроме единственного – нужно работать аккуратно, чтобы не обжечься или не замкнуть чего-то ещё.
Принудительное замыкание клемм стартера
Стартер можно подключать напрямую не только с помощью АКБ. Например, если возникают проблемы с коммутацией, проложенной от замка зажигания, то включить стартер можно, замкнув длинной отвёрткой контакты на реле.
Теперь подробнее о том, как это сделать. Ниже представлена схема с 3-я управляющими контактами стартера и 1-м минусовым контактом под номером 8 (он соединяется с корпусом).
Как замкнуть стартер напрямую
Управляющая клемма S – это вывод, напоминающий лепесток. Сначала нужно найти этот контакт. Он отвечает за старт.
Затем разбираемся с двумя другими контактами: на B помечен потенциал в плюс 12. К нему идёт толстый провод. Замкнуть нужно будет контакты B и S. Делается это с помощью длинной отвёртки.
Контакт М отвечает за электромотор.
Внимание. Держать отвёртку долго нельзя – только кратковременно и обязательно после того, как КПП автомобиля поставлена на холостой режим! Ни в коем случае нельзя замыкать контакты М и В!
Как завести стартер
Управляющая клемма В, как правило, бывает закрыта резиновым колпачком, а лепесточный контакт S – скрыт пластиковым штекером, который перед проведением манипуляции снимают.
- Ставить перед замыканием стартера коробку передач на нейтральную скорость, чтобы при запуске двигателя машина не поехала вперёд или назад.
- Не касаться металлическим штырём отвёртки корпуса реле, иначе произойдёт КЗ.
- Не замыкать контакты М и В.
Доступ к стартеру открыт из-под днища машины. В некоторых случаях может быть установлена штатная защита. Тогда её нужно будет демонтировать.
На некоторых авто дотянуться до стартера легче из подкапотного пространства. На других моделях – стартер бывает закрыт либо фильтром, как на Вазах, либо аккумулятором.
Следует также знать, что на некоторых авто вывод S выглядит, как резьбовой отвод. Гайка накручивается на болт. Например, такие выводы бывают на французских Рено. Что касается наших ВАЗ, то вывод S скрыт, как и было сказано выше, штекером. Сама клемма выполнена в виде лепестка.
Включить стартер замыканием
Несмотря на эффективность запуска стартера методом замыкания выводов отвёрткой, данный способ экспертами рассматривается как не самый лучший.
Вот, к примеру, тяговое на ВАЗ-2110 потребляет напряжение силой 30-50А. На иномарках этот показатель значительно выше. Получается, что во время замыкания ток силой минимум в 30 А пойдёт от вывода В к S. Это грозит «прикипанием» точек соединения, по которым пойдёт напряжение.
Несколько важных моментов:
- Штатно клемма S должна задействоваться в том случае, если ключ в замке зажигания поворачивается на полный оборот. В других случаях этот управляющий вывод «спит». Такая схема предусмотрена в любой модели авто, даже в машинах с дополнительным реле. Это означает, что осуществляя замыкание отвёрткой, провод от вывода S снимать не обязательно.
- Желательно замыкать контакты не отвёрткой, а гаечным ключом с ручкой, на которую намотана изоляция;
- После того, как операция завершается, рекомендуется проверить состояние предохранителей. Они могут сгореть в результате ошибки.
Видео: как замкнуть стартер отвёрткой
Таким образом, ответ на вопрос, как завести стартер напрямую, решается этими двумя способами. Однако автовладельцам нужно как можно скорее «вылечить» систему пуска, так как подключение стартера напрямую рассматривается как вынужденное решение, применяемое в крайних случаях.
Как подключить стартер
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.
Схема соединений стартера ВАЗ 2101
- стартер;
- удерживающая обмотка тягового реле;
- выключатель зажигания;
- генератор VAZ 2101;
- блок предохранителей;
- втягивающая обмотка тягового реле;
- аккумуляторная батарея.
При обычных нагрузках ток вырабатываемый стартером составляет 150 А. Когда возникают большие нагрузки, например, зимой, возникающий ток может достигнуть 500 А. Это серьезное испытание для этого электроагрегата, поэтому не рекомендуется держать ключ на запуске дольше 10 секунд, а повторные попытки запуска надо делать с перерывом не менее минуты.
Схема соединений стартера на 2105
- генератор;
- аккумуляторная батарея;
- шунтовая катушка обмотки статора;
- стартер VAZ 2105;
- сериесная катушка обмотки статора;
- удерживающая обмотка тягового реле;
- втягивающая обмотка тягового реле;
- реле включения стартера;
- монтажный блок;
- выключатель зажигания.
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. |
Схема стартера ВАЗ 2108, 2109, 21099
Электрический ток поступает в цепь включения стартера с вывода «30» генератора. Далее через колодку Ш8 (Х8) монтажного блока (выводы 5,6), колодку Ш1 (Х1)-розовый провод, на выключатель зажигания. Водитель поворачивает ключ в замке зажигания, чтобы включить стартер (положение 2) и замыкает контакты (50, 30). После чего замка зажигания по красному проводу ток поступает на колодку Ш1 (Х1) монтажного блока (вывод 8), далее колодка Ш5 (Х5) (вывод 4), реле включения стартера (вывод 85). Реле срабатывает. С вывода «30» реле включения ток уходит на вывод «50» тягового реле стартера, запитывая его обмотку. Тяговое реле срабатывает, запуская стартер.
В электрической цепи стартера применяется реле включения 111.3747-10.
- Винт крепления защитного колпака.
- Защитный колпак.
- Стопорное полукольцо.
- Гайка крепления задней крышки.
- Задняя крышка.
- Пружины щеток.
- Направляющие щеток (наружная часть).
- Щетки.
- Статор.
- Якорь.
- Рычаг привода.
- Привод.
- Ограничительное кольцо.
- Стопорное кольцо.
- Ось рычага привода.
- Винты крепления тягового реле.
- Передняя крышка.
- Пластмассовое уплотнительное кольцо крышки.
- Стяжные шпильки.
- Резиновая заглушка.
- Сердечник тягового реле.
- Возвратная пружина.
- Уплотнительное кольцо тягового реле.
- Тяговое реле.
- Уплотнительная шайба.
- Регулировочные шайбы.
Схема стартера для ВАЗ 2110, 2111, 2112
На автомобили ВАЗ-2110 устанавливались стартеры типа 57.3708 и имели следующие технические характеристики:
- Номинальная мощность 1,55 кВт
- Потребляемый ток при максимальной мощности не более 375 Ампер
- Потребляемый ток в заторможенном состоянии не более 700 Ампер
- Потребляемый ток в режиме холостого хода не более 80 Ампер
Схема подключения стартера на десятку приведена выше, вот ее расшифровка:
- АКБ
- генератор
- сам стартер
- замок зажигания
1 – вал привода; | 20 – контактные болты; |
2 – втулка передней крышки; | 21 – вывод «положительных» щеток; |
3 – ограничительное кольцо; | 22 – скоба; |
4 – шестерня с внутренним кольцом обгонной муфты; | 23 – щеткодержатель; |
5 – ролик обгонной муфты; | 24 – «положительная» щетка; |
6 – опора вала привода с вкладышем; | 25 – вал якоря; |
7 – ось планетарной шестерни; | 26 – стяжная шпилька; |
8 – прокладка; | 27 – задняя крышка с втулкой; |
9 – кронштейн рычага; | 28 – коллектор; |
10 – рычаг привода; | 29 – корпус; |
11 – передняя крышка; | 30 – постоянный магнит; |
12 – якорь реле; | 31 – сердечник якоря; |
13 – удерживающая обмотка; | 32 – опора вала якоря с вкладышем; |
14 – втягивающая обмотка; | 33 – планетарная шестерня; |
15 – тяговое реле; | 34 – центральная (ведущая) шестерня; |
16 – шток тягового реле; | 35 – водило; |
17 – сердечник тягового реле; | 36 – шестерня с внутренними зубьями; |
18 – контактная пластина; | 37 – кольцо отводки; |
19 – крышка тягового реле; | 38 – ступица с наружным кольцом обгонной муфты. |
Схема подключения стартера 2113, 2114, 2115
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.
Подключение проводов к стартеру
Подключение стартера на ВАЗ – инструкция. Закрепите реле в том месте, где удобно (например бачок омывателя). Подведите провода к стартеру. Затем снимите проводок красного цвета, находящегося на плоском выводе реле, и нужно сделать соединение с разъемом провода типа «папа» и провода от нового реле.
Провод, имеющий кольцевой наконечник для 8 мм, оденьте на положительную сторону стартера и притяните гайкой. Провод нового реле типа «мама» наденьте на тот контакт, который освободился у тягового реле. Этот провод будет передавать плюс на катушку. Используя хомут, притяните новый провод и штатный вместе. Провод от катушки маленькой длины прикрутите. Теперь можно произвести включение нового реле.