116
117
щШЯЩЙЩШ:шоимишламиПОЧТИ ВСЕ О СТАРТЕРАХСлучается, владелец современного автомобиля начинает завидовать обладателю антикварной "Победы". Вообразите, что на кочковатой поляне с уймой грибов вы... не смогли пустить мотор "девятки" из-за отказа стартера! А "кривого" тут не предусмотрено... О принципах работы стартеров, их "болячках" и "лечении" рассказывают Эдуард КОНОП и Валентин ГРИГОРЬЕВ.Немного физики...Бензиновый двигатель обычного автомобиля редко удается пустить при частоте вращения коленвала ниже 50... 100 об/мин (для высокофорсированных, "оборотистых" гоночных двигателей эта величина может быть в несколько раз больше). Выше и пусковые обороты дизелей. Сразу оговоримся: двигатель считаем безусловно исправным итща ­ тельно отрегулированным. В противном случае минимальные пусковые обороты могут оказаться столь велики, что ни один стартер со своей за ­ дачей не справится, - но не он же виноват! Стартер при пуске вынужден преодолевать силы сопротивления, которые иногда очень велики (например, при пуске "промороженного" двигателя с застывшим маслом). Поэтому он должен быть достаточно мощным и одновременно надежным. Как правило, это электродвигатель постоянного тока, работающий от аккумуляторной батареи. Вспомним принцип его действия. Электрический ток подводится к обмоткам якоря ("рамки" из школьного курса физики) и к обмоткам электромагнитов (индукторов). Последние создают постоянное магнитное поле, которое, действуя на ток в обмотке якоря, заставляет его вращаться. Существуют и стартеры, использующие постоянные магниты. Стартер обычно имеет четыре магнитных полюса и четыре щетки по две положительных и отрицательных - каждая обмотка возбуждения намагничивает свой магнитный полюс. Обмотки возбуждения могут быть соединены по-разному. Если последовательно с обмотками якоря, электродвигатель называют сериесным. Его преимущество - возможность получить наибольший крутящий момент при малой частоте вращения якоря. Ток в сериесных обмотках может достигать 300-400 А, но с повышением частоты вращения он снижается. Соответственно снижается и крутящий момент на вале якоря. У сериесных обмоток небольшое число витков толстого провода. Если обмотки статора соединены параллельно с обмотками якоря, электродвигатель называется шунтовым. Такие обмотки имеют много витков тонкой проволоки, это позволяет полу1 16 ЗА РУЛЕМ 10/96чить сильное магнитное поле при относительно небольшом токе в обмотке электромагнита. Крутящий момент при малой частоте вращения невелик, но растет по мере раскрутки якоря. В семействе стартеров довольно часто встречаются электродвигатели постоянного тока со смешанным включением обмоток возбуждения, например, две сериесных и две шунтовых. Таков стартер СТ-221 для "Жигулей" (рис. 1 и 2).А теперь о конструкцииМощность "жигулевского" стартера - 1,3 кВт. Электродвигатель очень простой, в чем не раз убеждался каждый, кому доводилось его разбирать. Надеемся, что и вам рисунок 2 не покажется чересчур сложным. Для пуска двигателя нужно подвести ток к обмоткам стартера, и немалый - до 100 Аи больше! Поэтому аккумулятор соединен со стартером и "массой" автомобиля толстыми проводами, рассчитанными именно на пусковой режим (тонкий провод не обеспечит прохождения такого тока и, нагревшись, может сгореть). Затемдолжно быть обеспечено механическое зацепление между шестерней привода 4и зубчатым венцом маховика двигателя (см. рис. 2). Под напряжением батареи находится верхний из контактных болтов 12, соединение которых осуществляет контактная пластина 10 при включенном электромагнитном тяговом реле. У нее на штоке реле упругое крепление, а размеры деталей выбраны так, что при замыкании болтов 12 пластиной двуплечий рычаг 6 через поводковое кольцо 20 перемещает привод стартера влево до начала входа скошенных зубцов шестерни 4в зацепление с венцом маховика. Так как при этом уже начинает вращаться якорь 19 электродвигателя, втулка привода "свинчивается" по винтовым шлицам вала, дополнительно перемещая шестерню 4 влево, до упора в ограничительное кольцо 1. И шток реле через пружину поджимает контактную пластину к болтам, обеспечивая лучшие условия для протекания большого тока. Якорь вращается, раскручивая маховик двигателя. Привод стартера имеет обгонную муфту (всем известный "бендикс"),Рис. 1. Схема соединений стартера СТ-221: а - тяговое реле с одной обмоткой; б - тяговое реле с двумя обмотками; 1 - стартер; 2 - тяговое реле; 3 - контактные болты; 4 - выключатель (замок) зажигания; 5 - аккумуляторная батарея; ВО - втягивающая обмотка; У0 - удерживающая обмотка. 1011привода переместилась в картер сцепления, что соответствует иной, чем на "классиках", компоновке силового агрегата. Стартер должен вращать коленчатый вал с достаточным для пуска двигателя числом оборотов. Поэтому на многих современных двигателях с высокими степенями сжатия и большим рабочим объемом для повышения крутящего момента стали применять стартеры с встроенными планетарными редукторами. На рис. 5 представлен такой стартер фирмы "Бош". Он очень компактен, значительно меньше, чем СТ-221, и тем не менее обеспечивает пуск мощных двигателей на автомобилях "Мерседес", "Ауди" и других.Как снять стартерЗаметим, стартер - один из самых долговечных агрегатов автомобиля. В некоторых случаях он не доставляет хлопот владельцу даже при пробеге машины в 300-400 тысяч километров, особенно при грамотном и регулярном (не реже, чем через 30 тысяч ки ­ лометров) его обслуживании. Последнее обычно и является камнем преткновения: трудно заставить себя снять стартер, пока тот исправен. Поэтому на практике автолюбители нередко сталкиваются с неисправностями, в которых отчасти виноваты сами. Итак, снимаем стартер. На многих (в частности, переднеприводных) автомобилях это сделать довольно легко. А на классических "Жигулях", например, у вас могут возникнуть за ­ труднения. В частности, связанные с таким "препятствием", как выпускной коллектор двигателя, - снимать стартер для обслуживания лучше именно тогда, когда "штаны" по какой-либо причине демонтированы. В противном случае возможна ситуация, при которой извлечь отсоединенный стартер непросто, - например, если не в порядке упругие опоры двигателя и он смещен вправо, ближе к лонжерону. Иногда съему стартера препятствует накладка-усилитель лонжерона, если последний ремонтировался.СтартерРис. 2. Конструкция стартера СТ-221:1 - ограничительное кольцо; 2 - регулировочные шайбы; 3 - втулки; 4 - шестерня привода; 5 - обгонная муфта; 6 - двуплечий рычаг; 7 - крышка со стороны привода; 8 - якорь реле; 9 - обмотка реле; 10 - контактная пластина; 11 - крышка реле; 12 - контактные болты; 13 - задняя крышка; 14 - тормозящее кольцо; 15 - коническое кольцо вала; 16-вал якоря; 17 - полюс; 18 - корпус; 19 - якорь стартера; 20 - поводковое кольцо.назначение которой - вращать стартером маховик двигателя, но ни вко ­ ем случае не наоборот! Сразу после пуска шестерня привода, еще сцепленная с маховиком (положим, вы "передержали" ключ зажигания в пусковом положении), обгоняет вал стартера, исключая его раскручивание до разноса. Как выключается стартер? Когда контакты "30" и "50" выключателя за ­ жигания разъединены, ток в обмотке реле прерывается, якорь под действием возвратной пружины смещается влево (к исходному положению), отводя от болтов 12 контактную пластину и выводя шестерню привода из за ­ цепления с венцом маховика. При этом вал 16 напрессованным на него коническим кольцом 15 прижимается к пластмассовому кольцу 14 и таким образом быстро тормозится. С 1983 года конструкция тягового реле изменена, теперь у него две обмотки - втягивающая и удерживающая (рис. 1, б). При включении стартера действуют обе обмотки, что обеспечивает быстрое срабатывание механизма, но после замыкания болтов втягивающая обмотка выключается (к обоим ее концам подведен "плюс" батареи) и работает однаудерживающая. Такой стартер эко ­ номнее расходует электроэнергию. С 1986 года на "Жигулях" стали применять усовершенствованные стартеры 35.3708. Главные их особенности - три сериесных и одна шунтовая обмотка и вместо прежнего ци ­ линдрического - современный плоский (торцовый) коллектор, облегчающий условия работы щеток. Двухобмоточное тяговое реле включено не "напрямую" с клеммы "50" замка зажигания на "50" стартера, а через вспомогательное реле 113.3747-10, установленное в моторном отсеке, что значительно продлило срок службы контактов замка, уменьшив ,_ ^ их обгорание. Перечисленные нововведения применены ив стартерах 29.3708 ( В АЗ 2108, -2109) и 39.3708 (ВАЗ-1111, -11113) (схемы их подключения показаны на рис. 3, 4). Кроме того, у этих Рис. 3. Схема соединений стартера 29.3708:1 - стартер; 2 - аккумуляторная стартеров исчез батарея; 3 - генератор; 4 - монтажный блок (фрагмент); "клюв", опора вала 5 - выключатель зажигания (фрагмент); 6 - дополнительное реле. якоря на сторонеЗА РУЛЕМ 10/96 117