Электростартер автомобиля: принцип работы и неисправности

Стартер автомобиля – навесное оборудование транспортного средства, необходимое  для вращения коленвала двигателя для его запуска. Сам стартер (входит в систему электрического запуска мотора) фактически представляет собой электродвигатель постоянного тока, получающий питание от АКБ.

При этом в процессе эксплуатации ТС достаточно часто проблемы с запуском силовой установки возникают именно по причине выхода из строя стартера автомобиля. В этой статье мы рассмотрим основные неисправности стартера, а также почему стартер не отключается после пуска двигателя.

Устройство стартера двигателя автомобиля и принцип работы

Основные составляющие элементы стартера:

• электродвигатель;
• втягивающее реле;
• шестерня с бендиксом;

В двух словах, на коленчатом валу двигателя установлен маховик с зубчатым венцом. При включении стартера шестерня стартера зацепляется с венцом маховика и электродвигатель крутит коленвал. После того, как мотор запустится, обгонная муфта стартера отсоединяет  шестерню от вала, когда обороты двигателя превысят обороты стартера.

• Если подробнее рассматривать стартер, его электродвигатель состоит из корпуса, внутри которого стоит статор и ротор, вращающийся в двух втулках.
• Щеточный узел состоит из трех или четырех щеток, на которые подается напряжение от АКБ.  Щетки, в свою очередь, соединяясь с частью ротора  и  подавая  на него напряжение, заставляют  вращаться  электродвигатель  стартера.
• Шестерня и бендикс, расположенная на валу ротора, перемещаясь по нему вперед и назад,  вступают  в зацепление с маховиком. Втягивающее реле включает электростартер в работу.

Принцип работы стартера заключается в следующем. В салоне автомобиля имеется замок зажигания, имеющий  несколько положений, в том числе  положение «Включено»  и положение  «Старт». При повороте ключа в замке зажигания, в положении «Пуск» ток, передающийся по цепи от АКБ,  поступает на втягивающее реле стартера.

Втягивающее реле представляет собой электромагнит с катушкой и сердечником. Сердечник под действием электромагнитного поля начинает перемещаться в сторону, при этом вилка, соединяющая сердечник и бендикс, толкает бендикс с шестерней по валу вперед для зацепления его с маховиком. 

Реле имеет два контакта, на один из которых подается напряжение от АКБ,  а другой  соединен  со щетками электродвигателя. Когда сердечник дойдет до конца  реле, при этом шестерни уж вошли в зацепление с маховиком,  медная пластина, находящаяся на конце сердечника, замыкает эти два контакта  и напряжение поступает  в электродвигатель.

Электромотор начинает вращаться, соответственно, вращается и коленчатый вал двигателя, после чего ДВС автомобиля запускается. После запуска сердечник вернется в свое первоначальное положение, бендикс выйдет из зацепления с маховиком и стартер отсоединится от двигателя. Затем ДВС начинает работать в автономном режиме и не требует подключение сторонних источников электропитания, а генератор автомобиля заряжает АКБ.

Что касается типов стартеров, встречаются:

• Стартер с редуктором, который состоит из нескольких шестерней и монтируется непосредственно его  корпус. Электродвигатель таких стартеров обладает высоким  КПД и потребляет намного меньше тока при запуске двигателя. Его устанавливают на авто с дизельными моторами и на бензиновые авто с более мощными двигателями.   
• Стартер без редуктора, обладая высокой стойкостью к нагрузкам, обеспечивает  быстрый запуск мотора за счет моментального соединения с венцом маховика после подачи тока.

При этом стартеры могут отличаться друг от друга, однако не значительно. В большинстве случаях их отличие состоит в механике автоматического расцепления  шестеренок.

Обычно для запуска двигателя требуется несколько секунд. Но на практике могут возникать сбои, когда после первого поворота ключа двигатель не запускается, после запуска мотора стартер крутится вместе с двигателем и т.д.

Неисправности стартера

Прежде всего, важно помнить, что при многочисленных попытках и долгом запуске мотора страдает сам стартер и аккумуляторная батарея. Более того, длительное вращение стартера может вывести устройство из строя.

Итак, если двигатель не заводится, в первую очередь  необходимо проверить заряд аккумулятора,  так как после многократного запуска стартера аккумулятор может попросту разрядиться. В этом случае АКБ нужно будет зарядить.

Также не следует исключать выход из строя самого стартера. Стартер может перегреться при довольно долгой прокрутке, следствием чего является поломка якоря или ротора. При неоднократных попытках запуска двигателя автомобиля существует риск повреждения шлицов на муфте, защищающей  стартер от ударов зубьев раскрутившегося маховика.

Так или иначе, выход из строя стартера потребует его ремонта или замены. Среди основных неисправностей электростартера следует выделить следующие:

• Под воздействием больших токов происходит подгорание медных контактов, при котором стартер начинает слабо крутить. Проблема решается зачисткой контактов или их заменой на новые.
• Самая распространенная неисправность это износ втулок (стартер «башмачит»). Как мы знаем, вал ротора расположен в двух втулка. Если эти втулки изнашиваются, вал, перекашиваясь, начинает цепляться  своим ротором за статор. При этом происходит не только механическое трение, но и короткое замыкание.
• В этом случае стартер крутит очень медленно, это можно определить на слух. При такой работе быстро раскрутить двигатель ему не удается, к тому же идет большая нагрузка на АКБ. Стартер необходимо снять для замены неисправных втулок.

  Рекомендуем также прочитать статью о том, почему сигнализация блокирует запуск двигателя и что делать в этом случае. Из этой статьи вы узнаете о некоторых способах, которые позволяют снять блокировку запуска мотора автосигнализацией в случе отдельных поломок или сбоев.

• Реже происходит износ щеток. Если это произошло, их меняют. Также если стартер крутится, а двигатель при этом нет, скорее всего, проблема в бендиксе. Простыми словами, не передается вращение от вала ротора к маховику. В этом случае производят замену обгонной  муфты, т. есть  бендикса.
• Также возникает ситуация, когда стартер вращается вместе с двигателем. Это значит, стартер не выходит из зацепления, на его силовых контактах или на контактах предпускового реле осталось напряжение. Проблема часто заключается в засорении якоря стартера, в этом случае бендикс может заклинить и он не выходит из зацепления.

В последнем случае необходимо проверить  контакты на схеме втягивающего реле, контактную группу замка зажигания и проверить  бендикс стартера. Если проблемы будут выявлены, необходимо устранить их.

Также можно проверить дополнительное реле (устанавливается отдельно), служащее для защиты стартера от случайного сгорания контактов в замке зажигания, происходящее при износе или длительном запуске.

Проверка стартера

Прежде всего, без наличия определенных умений и навыков, лучше обратиться на СТО, где опытные специалисты точно определят, что стало причиной выхода стартера из строя.

Начальная проверка стартера производится путем измерения напряжения в проводе, идущему на контакт управления втягивающего реле при повороте ключа зажигания автомобиля. В рабочем состоянии напряжение должно быть 12 — 24 Вольта (зависит от типа транспортного средства, когда тестируется стартер легкового или грузового автомобиля). Нейтральное положение ключа зажигания в замке означает, что напряжение на проводе управления втягивающего реле должно пропадать.

Похожим образом определяют работоспособность при помощи контрольной лампы. При повороте ключа зажигания  лампа должна загореться, соответственно, при повороте ключа в исходное положение лампа гаснет. Если контакты на схеме втягивающего реле в порядке, значит, проблему нужно искать в бендиксе обгонной муфты, о которой говорилось ранее. Если обгонная муфта продолжает крутиться после запуска двигателя, значит, ее заклинило на валу стартера.

Такое происходит при износе шестеренок бендикса или износе зубьев  маховика. Решить эту проблему можно только заменой бендикса или маховика в сборе. В случае, если с втягивающем реле, с шестерней и обгонной муфтой (бендиксом), а также с маховиком и замком сжигания все в порядке, но проблема остается, тогда стартер нужно снимать для ремонта или замены.

Что в итоге

Как видно, любые проблемы с запуском двигателя являются поводом для проведения диагностики. При этом если виновником является стартер, тогда проблема часто имеет свойство прогрессировать.

Рекомендуем также прочитать статью о том, почему стартер не реагирует на поворот ключа зажигания. Из этой статьи вы узнаете о неисправностях, которые приводят к тому, что стартер двигателя не работает после порота ключа в замке зажигания.

На практике, на неполадки указывает то, что стартер тяжело крутит или щелкает, но не крутит двигатель, слышны удары, появился скрежет при попытке запуска двигателя,  стартер не выключается после пуска мотора и т.п.

Такие симптомы указывают на  то, что в дальнейшем высока вероятность необходимости ремонта/замены не только самого стартера, но и маховика (причем сам маховик является дорогостоящей деталью). По этой причине диагностику стартера оптимально выполнять сразу после появления первых признаков неисправностей.

Источник