Якорь стартера ГАЗ: основа простого запуска двигателя

Автомобильный стартер — это электродвигатель особой конструкции, и как у всякого электродвигателя в нем есть якорь. О том, что такое якорь стартера, как он устроен и работает, какие функции он выполняет, как определить его неисправности, произвести ремонт или замену, читайте в предложенной статье.

Устройство электростартеров автомобилей Горьковского автозавода

Успешный запуск двигателя внутреннего сгорания возможен только в том случае, если придать его коленчатому валу первоначальное вращение с определенной частотой. Для бензиновых моторов эта частота лежит на уровне 50-100 об/мин. Требуемую частоту вращения может обеспечить только специальный электростартер.

Во всех автомобилях ГАЗ используются стандартные по конструкции стартеры. Любой современный автомобильный стартер включает в себя три самостоятельных системы:

• Электромотор;
• Механизм привода;
• Механизм управления.

Основу стартера составляет достаточно мощный (в легковых автомобилях — 1,5-2 л.с., в грузовых с дизельным двигателем — до 10 л.с.) электромотор. Он состоит из неподвижной (закрепленной на внутренней поверхности корпуса) обмотки возбуждения, подвижного якоря с закрепленным на нем коллекторным узлом и щеточного узла.

Так как через обмотки стартера при его включении проходят значительные токи (до 600 и более ампер), то они изготавливаются из толстого медного провода или даже из шины. В электростартере обычно выполнено четыре обмотки возбуждения (две сериесные и две шунтовые), которые надеваются на стальные полюсные наконечники (башмаки).

Корпус мотора закрыт двумя крышками, причем крышка со стороны установки на мотор имеет окно для контакта шестерни с венцом маховика. С этой же стороны на корпусе стартера имеется фланец для монтажа на двигатель. На некоторые автомобили ГАЗ (главным образом — грузовые, предназначенные для эксплуатации в экстремальных условиях) ставятся герметичные стартеры, в которых крышки установлены через резиновые прокладки.

Механизм привода стартера, который зачастую называют бендиксом, служит для передачи и прерывания крутящего момента от якоря стартера на венец маховика двигателя при пуске. Этот механизм включает в себя муфту свободного хода (установлена на оси якоря), соединенную с ней шестерню, пружину и рычаг, который соединяет муфту с тяговым реле.

Механизм привода работает таким образом, что во время запуска двигателя вращение якоря посредством шестерни передается на маховик, но как только коленвал мотора начнет вращение (мотор заработает), муфта разобщает шестерню и маховик, предотвращая обратную передачу момента от мотора к электростартеру. Это необходимо для защиты стартера от перегрузки и ?разноса? его якоря. Дело в том, что сам стартер является малооборотистым, но при пуске двигателя его обороты за доли секунды увеличиваются в 15-20 раз, что может нанести серьезный ущерб стартеру. Поэтому муфта свободного хода при резком росте оборотов двигателя разрывает поток крутящего момента от шестерни стартера на его якорь.

Механизм управления состоит только из специального тяговое реле, смонтированного непосредственно на корпусе стартера. Он выполняет две функции: подача тока на обмотки электромотора стартера в момент пуска мотора автомобиля и подвод шестерни стартера к венцу маховика. Тяговое реле содержит сразу две обмотки — втягивающую и удерживающую, также в его состав входит якорь, соединенный с рычагом привода муфты свободного хода. На противоположной стороне якоря установлен контактный диск, который замыкает цепь обмоток электродвигателя стартера. Обмотки реле соединены с реле зажигания, посредством которого на них подается ток от аккумуляторной батареи во время пуска мотора.

Функционирует электростартер довольно просто. При замыкании цепи зажигания ключом на обе обмотки тягового реле подается ток от АКБ, вследствие чего якорь реле втягивается и посредством рычага заставляет шестерню стартера войти зацепление с зубьями венца маховика. В это же время контактный диск на обратной стороне якоря реле обеспечивает подачу тока на обмотки электромотора — его якорь приходит во вращение, и через шестерню и венец маховика заставляет проворачиваться коленвал мотора. При успешном пуске мотора частота вращения маховика резко повышается, и муфта свободного хода разобщает шестерню и вал якоря.

Отключение стартера обеспечивается тяговым реле. Его обмотки подключены к электросистеме автомобиля таким образом, что ток от аккумулятора и генератора в них протекает во встречном направлении. А значит, что при пуске мотора общий ток в обмотках реле падает, и в какой-то момент якорь реле с помощью пружины выходит из обмоток, разрывая цепь стартера и отодвигая шестерню от венца. Так и происходит отключение стартера.

Назначение, устройство и работа якоря электростартера

Якорь стартера — это не что иное, как ротор электромотора, он приходит во вращение при подаче электрического тока, чем и обеспечивает вращение коленвала двигателя. Однако к якорю электростартера предъявляются особые требования, что обусловлено характеристиками и особенностями работы стартера — он должен обеспечивать значительное усилие при малых оборотах, и выдерживать токи до 600-1000 ампер и более.

Устроен якорь стартеров ГАЗ довольно просто. Его основу составляет стальной вал (ось), на который напрессован пакет стальных пластин (сердечник) с обмоткой. С одной стороны на вал устанавливается муфта свободного хода, с обратной стороны — коллекторный узел, состоящий из ряда медных секторов.

Обмотка стартера расположена на сердечнике, она изготовлена из медного провода большого сечения, причем очень часто используется провод квадратного сечения. Витки обмотки уложены в пазы сердечника, количество пазов с уложенными в них витками равно количеству секторов коллектора.

Якорь во время работы испытывает серьезные нагрузки, поэтому он надежно установлен в корпусе стартера с помощью двух или трех подшипников скольжения (на бронзографитовых втулках). Также в передней части стартера якорь закрывается промежуточной опорой, которая предотвращает проникновение пыли и посторонних предметов через окно в крышке.

Подача тока на обмотки якоря осуществляется посредством щеточного узла. Он состоит из четырех меднографитовых щеток, которые пружинами прижимаются к коллекторному узлу якоря.

Работа электромотора стартера проста. При подаче тока на обмотки возбуждения и якоря вокруг них образуются магнитные поля, вследствие чего обмотки стремятся к взаимному отталкиванию. Но так как обмотки возбуждения жестко соединены с корпусом электростартера, то от них отталкиваются обмотки якоря, вследствие чего якорь вращается. После прекращения подачи тока магнитные поля исчезают и якорь останавливается.

Особенности эксплуатации, основные неисправности и ремонт якоря стартера

Электростартер очень требователен к эксплуатации, что связано с проходящими через него токами. При пуске двигателя стартер допускается включать на 5-10 секунд. Если первый пуск был неудачным, то к следующей попытке можно приступать не ранее чем через 15-20 секунд. При успешном пуске сразу необходимо отпустить ключ зажигания, и недопустимо включать стартер, если мотор запущен.

Стартер нуждается в периодическом обслуживании, которое сводится к следующему.

При ТО-1 следует проверять крепление стартера и в случае необходимости производить подтяжку болтов. Проверяется состояние щеточного и коллекторного узлов (для чего снимается крышка), при необходимости коллектор можно прочистить с помощью сжатого воздуха. Если автомобиль работает в сложных условиях, то следует демонтировать и прочистить муфту свободного хода.

Во время ТО-2 (а также при сезонном ТО) стартер требуется полностью демонтировать, проверить его коллекторный и щеточный узлы, силу прижатия щеток и степень из износа. В случае снижения высоты щеток до 6-7 мм (в некоторых моделях высота может быть иной) они заменяются на новые. При разобранном стартере производится проверка состояния всех его деталей, очистка, удаление следов нагара и т.д. В ряде случаев может потребоваться шлифовка коллектора (если его сектора имеют большую шероховатость). Все изношенные и вышедшие из строя детали заменяются. При сборе стартера подшипники смазываются моторным маслом. Также следует провести диагностику тягового реле, очистить от нагара контактный диск и отрегулировать высоту контактных болтов.

Наиболее часто приходится сталкиваться со следующими проблемами стартера:

• Низкая скорость вращения — обычно это происходит в случае ненадежного контакта в его коллекторном узле и при заедании якоря в подшипниках;
• Шум во время включения стартера — такой признать может говорить об ослаблении крепежных деталей стартера, обломе зубцов шестерни либо с потерей контакта в удерживающей обмотке тягового реле;
• Стартер не отключается после пуска мотора — это происходит при заклинивании механизма привода, при подгорании и приваривании контактов, либо при неисправности замка зажигания.

Все эти неисправности требуется незамедлительно устранить, для проведения ремонта в большинстве случаев приходится снимать и разобрать стартер.

При правильном обслуживании и своевременном ремонте стартер автомобиля будет работать надежно, всегда обеспечивая быстрый пуск двигателя в любых условиях.