Привод стартера: важный посредник между стартером и двигателем

Система запуска двигателя современных автомобилей и другой техники строится на основе электростартеров, в которых важное место занимает приводной механизм. Все о приводах стартера, их типах, конструкции и принципе работы, а также о правильном выборе, ремонте и замене привода — читайте в этой статье.

Что такое привод стартера?

Привод стартера (приводной механизм стартера, бендикс) — механизм электростартера транспортных средств с ДВС; устройство для подключения, передачи крутящего момента и безопасного отключения электромотора стартера от венца маховика двигателя.

На данный агрегат возложено несколько функций:

• Подключение стартера к венцу маховика при пуске двигателя и отключение после успешного пуска;
• Передача крутящего момента от электромотора стартера на венец маховика;
• Предотвращение передачи крутящего момента в обратном направлении — от венца маховика на электромотор стартера — после запуска двигателя.

С помощью приводного механизма осуществляется управление стартером и обеспечивается его защита после запуска силового агрегата. От состояния привода зависит работа всего стартера и надежность системы пуска. Неисправный привод должен быть отремонтирован или заменен, а, чтобы сделать верный выбор нового механизма, необходимо разобраться в их типах и особенностях.

Типы, конструкция и принцип работы привода стартера

Конструкция электростартера и место в нем приводного механизма

Бендиксы всех стартеров принципиально одинаковы, они содержат три элемента:

• Ведущая шестерня привода;
• Муфта свободного хода (обгонная муфта);
• Рычажный привод.

Ведущая шестерня — это шестерня малого диаметра (обычно имеет 9-11 зубьев), которая при включении стартера входит в зацепление с венцом маховика. Для облегчения зацепления с венцом наружные торцы зубьев шестерни имеют скосы — такая форма обеспечивает лучший вход шестерни между зубьями венца. Шестерня и венец образуют понижающую передачу, которая обеспечивает частоту вращения маховика 60-120 об/мин и создает необходимый для прокручивания коленвала крутящий момент.

Муфта свободного хода — механизм, обеспечивающий передачу крутящего момента от якоря электромотора стартера на шестерню, и предотвращающий обратную передачу момента при увеличении частоты вращения шестерни. Это защитный механизм, предотвращающий порчу стартера при пуске двигателя. Такая защита нужна по простой причине: после запуска двигателя частота вращения его коленвала возрастает на порядок, и если не отключать стартер, то скорость вращения якоря его электромотора возрастет в сотню раз (за счет передачи крутящего момента от венца маховика на шестерню привода), что приведет к его поломке. Наличие обгонной муфты устраняет эту опасность, разрывая поток крутящего момента при опасном увеличении скорости вращения маховика.

В стартерах используются обгонные муфты двух типов:

• Роликовые;
• Храповые.

О конструкции и принципе работы муфт различных видов рассказано ниже.

Рычажный привод — механизм, обеспечивающий подвод и отвод привода стартера к венцу маховика. Он состоит из кольцевой муфты или поводка (с двумя пазами или штифтами под вилку), закрепленного на тыльной стороне обгонной муфты, и рычага в форме вилки, которая рожками входит в зацепление с муфтой/поводком. Верхняя часть вилки соединена с тяговым реле стартера, а средняя имеет опору на корпусе стартера — так образуется рычаг, обеспечивающий подвод и отвод привода к венцу маховика при включении и отключении зажигания.

Привод стартера с роликовой муфтой свободного хода

Конструкция приводов стартера с роликовой обгонной муфтой

Муфта состоит из следующих частей:

• Ведущая (наружная) обойма с выточками переменного сечения под ролики и хвостовиком под установку муфты/поводка рычага;
• Ведомая (внутренняя) обойма, объединенная с шестерней привода;
• Ролики, установленные в выточки ведущей обоймы;
• Пружины, прижимающие ролики к узкой части выточек;
• Фиксирующая шайба, предотвращающая выпадение роликов;
• Кожух, соединяющий ведущую и ведомую обойму в единую конструкцию;
• Демпфирующая пружина, установленная на хвостовике ведущей обоймы.

Муфта устанавливается на вал мотора стартера, удерживаясь на нем с помощью продольных или спиральных шлицев.

Работа данного механизма проста. При переводе ключа зажигания в положение включения стартера срабатывает тяговое реле, его якорь тянет вилку привода, и она подводит привод стартера к венцу маховика. Благодаря спиральной нарезке шлицев, привод несколько поворачивается вокруг своей оси, что обеспечивает лучший вход зубьев приводной шестерни между зубьями венца. Одновременно с этим запускается электромотор, крутящий момент от его вала передается на ведущую обойму муфты свободного хода. За счет ее вращения и усилия пружин ролики зажимаются в узких частях выточек, заклинивая обоймы — крутящий момент от ведущей обоймы через ролики подается на ведомую обойму и шестерню привода, а от нее на маховик.

После успешного запуска двигателя скорость вращения маховика возрастает, соответственно, увеличивается и скорость вращения шестерни привода вместе с ведомой обоймой. В определенный момент угловая скорость ведомой обоймы превысит угловую скорость ведущей, она за счет сил трения захватит ролики и вытолкнет их из узких частей выточек в широкие — произойдет расклинивание обойм и разрыв потока крутящего момента между ними. Благодаря этому крутящий момент от маховика будет передаваться только на ведомую обойму, а якорь электромотора будет вращаться со своей нормальной скоростью.

При выключении зажигания якорь тягового реле отведет привода от венца, механизм вновь готов к работе.

Привод стартера с храповой обгонной муфтой

Конструкция привода стартера с храповой обгонной муфтой

Данный тип привода может работать под повышенными нагрузками, поэтому применяется в системе запуска двигателя грузовых ТС. Механизм состоит из следующих деталей:

• Пара из ведущей и ведомой полумуфт, сопряженных торцами, на которых выполнены храповые пилообразные зубцы. Благодаря форме зубцов полумуфты могут вращаться друг относительно друга в одном направлении, но не могут в обратном;
• Направляющая втулка, на которой посредством ленточной резьбы установлена ведущая полумуфта, и свободно расположена ведомая;
• Приводная шестерня, жестко соединенная с ведомой полумуфтой;
• Механизм блокировки полумуфт в расцепленном состоянии (состоит из конической втулки, пластиковых сухарей и их направляющих), расположенный внутри ведомой полумуфты;
• Корпус муфты, в задней части которого располагается втулка отводки, соединенная с вилкой привода.

Устройство монтируется на вал электромотора аналогично описанной выше роликовой муфте. Функционирует привод следующим образом. При включении зажигания тяговое реле посредством вилки подводит привод к венцу маховика, вводя в зацепление с ним приводную шестерню. При включении электромотора направляющая втулка муфты приходит во вращение, увлекая за собой и ведущую полумуфту. Так как обе полумуфты соединены зубчатыми торцами, то крутящий момент передается на ведомую полумуфту и шестерню привода, а от нее на венец маховика и коленвал.

После запуска мотора угловая скорость венца маховика резко увеличивается, а вместе с этим возрастает и скорость ведомой полумуфты. Она теперь вращается быстрее ведущей полумуфты и начинает проскакивать по храповым зубцам — поток крутящего момента между ними разрывается. Однако высокая скорость вращения ведомой полумуфты может привести к поломке храповых зубов, поэтому в муфте предусмотрен механизм блокировки — его сухари при подъеме ведомой полумуфты на высоту храповых зубов за счет центробежных сил поднимаются и удерживают полумуфту в отведенном состоянии.

После выключения зажигания привод стартера отводится в первоначальное положение, сухари механизма блокировки пружиной отводятся и деблокируют ведомую полумуфту — механизм вновь готов к работе.

Вопросы выбора, ремонта и замены привода стартера

В ходе эксплуатации транспортного средства привод стартера подвергается значительному износу, что приводит к ухудшению его функционирования или поломкам. При проскальзывании привода и шумах стартера при запуске двигателя, при потере стартером способности прокручивать маховик (стартер работает, но двигатель не запускается), а также при обнаружении трещин, поломок и чрезмерного износа деталей привода (особенно шестерни) весь приводной механизм необходимо отремонтировать или заменить.

Ремонт привода стартера в большинстве случаев неоправданно дорог и требует значительных затрат сил, поэтому сегодня проще купить и установить новый механизм. На замену необходимо брать привод того же типа и модели, что был установлен ранее. Однако вполне допустима установка привода с иными характеристиками приводной шестерни (с большим или меньшим числом зубов), что иногда может улучшить характеристики стартера.

Замену агрегата следует выполнять в соответствии с инструкцией по его ремонту. Эта работа требует демонтажа стартера и его частичной разборки (снятия передней крышки), она, в принципе, доступна даже автовладельцу с небольшим опытом, но лучше ремонт доверять специалистам. При верном выборе и замене приводного механизма стартер будет работать уверенно, обеспечивая надежный запуск силового агрегата.