для чего нужны щетки стартера
Стартеры: как они устроены и как их ремонтировать
Стартер – самая «женская» деталь автомобиля! Ведь считается, что именно электрический запуск двигателя позволил прекрасному полу всерьез сесть за руль, ибо до его изобретения машину заводили ручной рукояткой, что было под силу не каждому мужику… При этом как механизм стартер не по-женски надежен и предсказуем, благодаря неженской же грубости и простоте конструкции, а поэтому редко доставляет проблемы владельцу новой машины в течение 3-5 лет её службы. Хотя немолодой стартер, конечно же, имеет право покапризничать, поскольку жизнь его нелегка! Узнаем, как он устроен, а после теоретической подготовки исследуем и отремонтируем захандривший «пускач».
История появления стартера
И значально автомобиль был рожден без стартера — двигатели запускались заводной рукояткой, и это считалось нормой. Собственно, у машин зари автомобилизации хватало других, более насущных проблем, на фоне которых вращение ручки перед поездкой было не самой существенной. Однако тяжелый и небезопасный запуск мотора вручную был все же очевидным узким местом первых самобеглых повозок, и в 1911 году американский инженер-механик Чарльз Кеттеринг предложил конструкцию электрического стартера. А уже в 1912 году был выпущен первый автомобиль, заводящийся изобретением Кеттеринга – Cadillac Model 30.
Впрочем, несмотря на это, технической революции не произошло – что можно проследить хотя бы по знаменитому Ford T, который, выпускаясь миллионными тиражами, заводился ручкой вплоть до 1919 года… Собственно, причина заключалась в немалой степени в том, что Чарльз Кеттеринг, коронованный как изобретатель стартера, предложил компании Cadillac совсем не ту конструкцию, что применяется повсеместно в наши дни!
На фото: Чарльз Кеттеринг
Его конструкция была сложна и ненадежна, поскольку стартер после запуска мотора не отсоединялся от коленвала, а переключался в режим генератора, и ведущие американские автоконцерны той эпохи отнеслись к идее прохладно. Причина же поддержки изобретения Кеттеринга Кадиллаком крылась в личности основателя фирмы Генри Лиланда, чей близкий друг в 1910 году был серьезно травмирован обратным рывком заводной рукоятки при слишком раннем зажигании и в результате скончался.
Лиланд поклялся, что альтернатива ручному запуску будет найдена, и с распростертыми объятиями встретил Кеттеринга, чей стартер в рекламном проспекте «Model 30» пафосно назвал «World Wonder» – «мировым чудом»!
Техническая же мини-революция в автопроме благодаря стартеру все же случилась – но четырьмя годами позже, в 1916-ом. А именно, когда еще один американский инженер Винсент Гуго Бендикс предложил разделить генератор и стартер на два отдельных узла, и подключать последний к двигателю лишь кратковременно – с помощью обгонной муфты, известной и по сей день как «бендикс».
Конструкция стартера
Все автомобильные стартеры очень похожи друг на друга. Разобрался в устройстве любого – считай, разберешься во всех. Хоть Матиза, хоть Камаза…
Основа любого стартера – простейший электромотор. Подача тока на ротор (он же – «якорь») осуществляется мощными медно-графитовыми щетками, а магнитная сила статора обеспечивается либо электромагнитами, либо постоянными магнитами. Электрические схемы большинства современных стартеров не имеют принципиальных отличий – все стартеры к электросистеме автомобиля подсоединяются в трех точках – силовой плюс от аккумулятора, масса через корпус, и управляющий плюс от замка зажигания. Различается, по сути, только мощность, выраженная в габаритах.
На цилиндрическом корпусе стартера выделяется «бочонок» меньшего размера – это так называемое «втягивающее реле». Оно выполняет две функции – собственно, подает питание на стартер, имея мощнейшие контакты, выдерживающие токи в сотни ампер, а также осуществляет сцепление вала стартера с валом двигателя через рычаг-«коромысло» и обгонную муфту- «бендикс».
Муфта эта работает по принципу классической велосипедной втулки – то есть стартер может крутить мотор, а вот уже запустившийся мотор не будет «тащить за собой» стартер, раскручиваясь на губительных для него высоких оборотах.
Наглядная 3D-анимация конструкции стартера
Более заметные отличия одной модели стартера от другой заключаются в конструкции передней опоры ротора. Классическое устройство – это когда ось ротора установлена в стартере на двух подшипниках – опорных втулках из бронзо-графитного сплава. Втулки эти находятся, соответственно, в передней и задней крышках стартера.
В принципе, эта «двухопорная» конструкция – наиболее надежная и правильная. Но нередко встречаются «одноопорные» стартеры (на гаражном жаргоне их частенько не слишком корректно именуют БЕЗопорными), в которых задняя опора вала ротора находится, как и положено, в задней же крышке стартера, а вот передняя крышка отсутствует вовсе.
В этом случае передней опорой становится картер сцепления двигателя или картер КПП, куда запрессована опорная втулка. Стартер устанавливается на свое место в машине – и вал опирается на две втулки, как и дóлжно. Как правило, такое решение применяют с целью уменьшения габаритов узлов, и в принципе, пока все исправно, оно ничуть не хуже классического. Но если передняя опорная втулка в картере КПП разбивается, её замену произвести уже гораздо сложнее – делается это на машине и порой в весьма неудобных условиях. Тогда как в двухопорном стартере втулки меняются на верстаке, где все на виду и легкодоступно.
Еще один принципиальный конструктивный момент, отличающий модели стартеров друг от друга – редуктор. Вернее, его отсутствие или наличие, а в случае наличия – тип. Дело в том, что передача крутящего момента с ротора стартера на маховик мотора может осуществляться напрямую или через редуктор, встроенный в стартер.
Вариант «напрямую» – это когда шестерня «бендикса», вращающая венец маховика двигателя, находится прямо на оси ротора стартера. Такая конструкция достаточно архаична, характерна избыточными габаритами и весом, а также огромным потребляемым током, но еще встречается. Гораздо эффективнее, легче и компактнее редукторные стартеры. В них момент передается на венец маховика либо через одну промежуточную шестерню, либо через планетарную передачу с еще большим замедлением.
«Планетарные» стартеры встречаются сегодня наиболее часто. С ними для запуска двигателя достаточно аккумулятора, чуть ли не в два раза меньшей емкости и пускового тока, нежели требовалось для того же мотора при стартере, работающем напрямую.
Пример ремонта стартера
От теории перейдем к реальному агрегату, требующему ремонта. В нашем случае симптомы неисправности были такими – стартер стал вращать мотор очень вяло, вне зависимости от степени заряженности батареи. При этом, будучи демонтированным с двигателя и подключенным пусковыми проводами к батарее, вращался бодро. Отлаженный мотор худо-бедно умудрялся запускаться даже при столь вялом вращении, но в какой-то момент стартер встал окончательно и испустил дымок.
После снятия задней крышки из корпуса стартера высыпалось с пару столовых ложек черной пыли. Стало быть, первый диагноз – щетки. Извлекаем щеточный узел, снимаем корпус с магнитами (который автоэлектрики между собой называют «колбой»), и вынимаем ротор.
После продувки всех деталей сжатым воздухом и промывки в бензине стало видно, что щетки изношены практически полностью, а их останки почти закорочены графитовым порошком. Сила пружин, прижимающих остатки щеток, ослабла, сопротивление контакта возросло, произошел разогрев щеткодержателей и пружин до посинения, оплавления, смыкания витков и зависания щеток.
Берем в руки щеточный узел, как образец, и отправляемся в ближайшую контору по ремонту стартеров и генераторов, где просим подобрать аналогичную деталь. Обходится нам щеточный узел в сборе в 400 рублей, что при стоимости нового стартера от 4 до 5 тысяч совсем недорого!
Очищаем ротор и оцениваем состояние коллектора – контактного кольца, по которому работают щетки. Износ заметен невооруженным глазом (на фото показан стрелками), но коллектор способен еще поработать после замены щеток. Обходимся без проточки, зачищая его мелкой наждачной бумагой – этого достаточно.
Вообще же, износ коллектора ротора – серьезная проблема. В принципе, при нормальных условиях коллектор любого стартера способен сменить пару комплектов щеток, но если его контактные ламели сильно истончились – ротор идет в утиль. Деталь эта дорогая, приобрести её отдельно непросто, да и менять рационально разве что на халяву – если подвернется аналогичный стартер с живым ротором из старых запасов автохлама у себя или у друзей… Ибо при напрочь убитом коллекторе на стартере обычно уже живого места нет.
Осматриваем обгонную муфту, иначе – «бендикс» (название, кстати, пошло от фирмы-производителя Bendix). Вращаем его шестерню вручную. В одну сторону крутится, в другую – нет. Двигаем вперед-назад по оси вала – ходит легко, без заеданий. В нашем случае с «бендиксом» все окей, так и должно быть.
Между тем выход из строя обгонной муфты – тоже серьезная неисправность, поскольку купить нужную модификацию легко только для стартеров распространенных моделей – с поиском «бендикса» могут возникнуть проблемы… Главная же типичная причина неисправности муфты – это износ пружин и роликов внутри неё, из-за чего она проскальзывает, не блокируясь при вращении в рабочем направлении. В итоге стартер жужжит и вертится, а коленвал стоит. Эта неисправность диагностируется легко – «бендикс» проворачивается вручную в обе стороны, тогда как должен вращаться лишь в одном направлении. По-хорошему, обгонная муфта в таком случае подлежит замене, поскольку имеет неразборную конструкцию. Хотя некоторые энтузиасты развальцовывают её корпус, растягивают «стоптавшиеся» пружинки, нарезают новые ролики из каленых прутков, но результат этой возни чаще всего недолговечен.
Поскольку ротор извлечен, попутно оцениваем состояние планетарного редуктора. Вынимаем шестерни, промываем бензином, осматриваем. Все в порядке, претензий к редуктору нет. Наносим на шестерни и их подшипники легкий слой смазки ШРУС.
Отметим, что редуктор – достаточно надежный узел стартера. Бывает, что срезаются оси шестерней-саттелитов или лопается внешнее зубчатое кольцо – но происходит это редко и чаще всего из-за изначальных дефектов металла или его обработки, а не из-за нагрузок при повседневной работе. К примеру, в планетарных редукторах стартеров внешнее зубчатое кольцо, называемое «короной», часто бывает сделано из пластика и вполне долговечно (в нашем случае, как видно на фото ниже, «корона» металлическая).
В качестве же смазки редуктора в идеале требуются специальные составы для планетарных передач или особые консистентные низкотемпературные составы, но они недешевы и редки – их нерационально покупать для разовой работы, где из всей дорогущей тубы вам понадобится один грамм. Поэтому вполне допустимо применить распространенную смазку для ШРУСов или хорошую импортную смазку для подшипников ступиц. Главное, наносить её в очень небольшом количестве – набивать редуктор не нужно! Обилие сильно густеющего на морозе литола, продавливаясь между зубами шестерен, вызывает избыточный скачок тока и даже грозит разорвать пластиковую «корону»…
Теперь предстоит работа похитрее. Неразумно будет не оценить состояние контактов втягивающего реле, раз стартер снят и распотрошен. Но если для разборки стартера нам потребовались лишь ключи на 8, на 10, и крестовая отвертка, то открыть тяговое реле удастся лишь 100-ваттным паяльником. Из реле выходят провода, проходят насквозь через контактные пистоны в крышке, и пропаиваются снаружи. Поэтому после отворачивания двух крестовых винтиков крышки, поднять её удастся, только разогрев поочередно припой на двух контактах, показанных на фото стрелками. На самом деле это несложная процедура, и её можно проделывать при необходимости многократно.
Нам повезло – контакты в порядке. Слегка освежаем их, пошуровав комочком наждачной бумаги, зажатым в «утконосах». После этого поочередно разогреваем паяльником проходные пистоны на крышке, и резко хлопаем крышкой по столу – по инерции из пистонов вылетают остатки расплавленного припоя, отверстия освобождаются, и теперь крышку можно снова надеть на торчащие провода и запаять обратно.
Кстати, серьезной ошибкой автовладельцев, проводящих ремонт и профилактику стартера своими руками, является смазка сердечника втягивающего реле. В этом узле смазка не нужна совсем – максимум, можно слегка мазануть сердечник и его гнездо моторным маслом и протереть почти насухо – чисто ради уменьшения вероятности коррозии. А любые консистентные смазки в этом узле противопоказаны – на морозе даже самые лучшие и холодостойкие из них способны заклинить сердечник. В зазоре втягивающего реле должно быть чисто и сухо!
Собираем стартер в обратном порядке, не забыв смазать (тоже без фанатизма!) заднюю втулку ротора. Можно устанавливать агрегат на машину? Можно, но сперва проделаем еще одну штуку!
Дело в том, что в новоприобретенном щеточном узле щетки – ровные параллелепипеды. А коллектор – цилиндрический, да еще и приобретший от износа форму не совсем правильного цилиндра. И, по-хорошему, рабочие грани щеток должны иметь полукруглые выборки для увеличения площади контакта, плюс должны притереться к реальному профилю коллектора.
Поэтому чтобы первые включения стартера на двигателе не породили избыточный разогрев коллектора и щеток из-за прохождения большого тока через уменьшенное пятно контакта, мы проведем легкую притирку. Возьмем провода для «прикуривания», и с их помощью подключим стартер, лежащий на столе, к аккумулятору, и покрутим минутку-другую вхолостую с перерывами.
Вот теперь – все. Ставим стартер на двигатель и наслаждаемся быстрым и уверенным запуском.
Четкие щетки. Мини-FAQ по стартеру.
Приветствую вас, друзья!
Сегодняшняя передача, как и большинство моих постов, имеет технический уклон. Стараюсь, знаете ли, быть полезным тем людям, которые не могут позволить себе дорогостоящие ремонты или запчасти. Ну а для меня это хобби 🙂
Сегодня речь о стартере. Так как стартер — штука, состоящая из нескольких, можно сказать, «систем», то и поломки каждой из них имеют свои симптомы.
Вот традиционные симптомы для щеток стартера:
— стартер громко клацает, но не крутится
— стартер даже не клацает
— стартер крутится, но «туго» или рывками
Симптом, который был у меня: стартер работает нормально, но иногда, достаточно редко, он просто отказывается даже щелкать. А все дело в чем? «Во втягивающем» — хором скажет мне большинство. И будут правы. Но найдутся и те, кто ответят, что дело может быть в щетках, как бы это ни было странно.
Увы, познания в электрике — не моя сильная сторона. Надеюсь, в комментах кто-то пояснит правильно, почему так происходит, и каким образом масса приходит частично через щетки. Как показывает опыт, это так.
Собственно, герой статьи. Стартер Denso от моего сивика. Примерно такие же стоят во многих хондовских моторах.
Стартер как стартер.
Так как я два года назад уже проводил его ревизию, заменив контактные пластины, то сегодня я дальше щеток не полезу.
Обычно я всегда подразумеваю, что тот, кто рискнет сделать подобное сам, знает, за какой конец нужно держать отвертку и молоток. Поэтому инструкцию для детского сада «как снять стартер» я пропущу.
Нам интересна задняя крышка мотора. Откручиваю два длинных болта и два коротких винта. Снимаю крышку. Щеточный узел вместе с якорем должны остаться на моторе!
Кстати, потому, что две щетки из четырех, припаяны/привальцованы к обмотке статора.
Отгибаем пружинки, достаем из держателя эти две щетки, вот так:
Получаем в руках щеточный узел с двумя торчащими щетками, и стартер, с оставшимися двумя.
Вот на этом фото видна разница между старыми оригинальными и новыми щетками. Вроде бы кажется, что щетки еще есть. Но дело в том, что контактный провод идет на них вбок. Сбоку в держателе вырез. Ну а вырез не бесконечный, поэтому при таком примерно износе щетки успешно упираются в него проводом и плохо контактируют с коллектором.
Я использовал вот такие щетки. Номер cargo 140362. В оригинале это 31208-657-671 Размеры в мм: 7*16*14
Ну а нам придется использовать обычный припой для пайки, несмотря на то, что его использование в автомобилях не рекомендуется по температурным соображениям.
Кроме пайки, я также обжимаю контакты примерно таким же образом, как это сделано заводом. Сможете сделать так же — делайте, лишним не будет. Не сможете — просто припаяйте.
Щеточный узел.
И щетка на обмотке. Обжато с помощью кусочка, откушенного от новой клеммы для проводов.
Собственно, вот и все. Чистите коллектор, смазывайте или заменяйте подшипники, собирайте всё на место. Не забудьте проверить стартер перед установкой! Вам ведь пожар не нужен, верно?
На этом мои фотографии и краснословие заканчиваются. Буду рад, если кому-нибудь помог этой записью.
Всем удачи, толерантности и мира!
пс. Напоминаю. Кто знает, — объясните, откуда масса берется через щетки.
Ремонт Стартера (Замена щеток)
Всем привет.
Недавно столкнулся с проблемой, перестал крутить стартер.
Свет тухнет а стартер не крутит совсем.
Методом «тыка» (а точнее легкого постукивания через досточку по стартеру) было установлено что закончились щетки (после простукивания стартер крутил но не долго).
Понадобиться:
— набор инструментов (отвертки, головки)
— карданчик под головки
— длинный вороток
— мощный паяльник, припой
— немного бензина
— смазка
— смотровая яма
Сразу оговорюсь, что делал в первые консультировался с мастером по телефону (как в американских фильмах сажает стюардесса Боинг по телефону:))
— Снимаем аккумулятор. В принципе не обязательно но доступа больше будет а снять не долго.
— Снимаем воздушный фильтр с корпусом и всеми потрохами. Снимается просто, все крепления на виду и хорошо доступны. Таким образом мы получаем хоть какой то доступ к креплению стартера.
На рисунке ниже показано где ориентировочно находятся сквозные болты крепления стартера. Всего стартер крепиться на трех болтах, два доступны сверху и один снизу (если не ошибаюсь то болты на 13)
— Откручиваем два верхних болта с помощью кардана. Лезем в яму, снимаем защиту, карданом откручиваем распорку между блоком цилиндров и воздушным коллектором (она будет мешять вытащить стартер). Выкручиваем третий нижний болт. Вынимаем стартер их посадочного места, разворачиваем поудобнее и снимаем клему и откручиваем гаечку и снимаем вторую клему. Вынимаем и несем на стол.
— Разборка стартера совсем не сложная.
Выкручиваем с задней стороны два болта под ключ (8ка или 7ка по-моему). Вынимаем длинные сквозные болты и снимаем крышку вместе с колодкой щеток. Откручиваем контакт щеток. Вынимаем ротор, следим за опорным шариком который с торца ротора, не теряем его! С снятой задней крышки выкручиваем 2 болтика под шлиц, освобождаем колодку с щетками. Смотрим и ужасаемсяя как это могло вообще работать:))))
Так выглядит стартер в частично разобранном состоянии:
А вот такой вот дефект я обнаружил на своем экземпляре, возможно эта «заусеница» послужила более ранней смерти щеток. Контакты в нагаре (представляю какой там фейерверк был внутри при таких щетках :))
Стартер, щетки.
Комментарии 36
Как вариант попробуй каратнуть напрямую стартер, как он будет крутить
Крутить плохо так как якорь замкнул, от него наверняка запах, якорь можно колхозно но проверить в дом условиях
Да, запах есть, но он таким и был, когда достал, внутри фото кажет, изоляция вздулась. Но работал хорошо. Я прозванивал якорь на ламели, все хорошо
Крутить плохо так как якорь замкнул, от него наверняка запах, якорь можно колхозно но проверить в дом условиях
А проверить как, именно прозвонить с ламелей на якорь? Делал так, все норм, рога заяистил, с крышкой контачат, до этого были под бумагой, но все равно крутит вяло, даже с новым акб.
Чем проверял?если механически все в порядке, все фтулки без износа и якорь крутиться без усилия то нужно смотреть щетки, их массу, как прилигают к якорю впорядке ли пружины, если в якоре уверен (хотя на нем видны следы гари) то еще попробуй кинь минус с акб на стартер на крепление проводом для прикуривания если не поможет выкинь якорь
проверял цешкой. чем же ещё можно прозванивать то?) щетки новые, пружины так же. думаю так, если было кз, то вполне мог и якорь полететь? Поплавилось в самом начале входа плюса в щётки, ггде рогатина эта. я бумагу нне там присунул. или через ламели кз не проходит, чтоб погубить прям напрочь одну из обмоток? ведь крутит, … но будет ли крутить, если одна выйдет из строя обмотка? Гарь видна, имеешьь в виду с торца, где вспучилось? изза чегго же так, может вода попала когда летом плавал по капот… поэтмооу всё и было в рже. кину как нибудь массу, попробую, но пока минус не большой у нас. с брелка хорошо заводит, секунды три две
У меня нет «цешки» я прозваниваю все лампой 220v
понянтно) цэшка конечно в этом плане незаменима. почему такой косяк? при старом акб когда заводил, тухло ГУ, подключено прямо от акб при постоянном плюсе через коробочку идущую в комплекте, таам стоят копенсатор что ли и диоды большие. помехи убирает вроде как. или скорее перепады напруги. От нового акб, вот сегодня началось, заводишь, тухнуть перестаёт! но если через минуту завелся, после глушения, было, что и через пять. Получается где то сопротивление высокое? или кз небольшое есть. скорее в якоре. может ламели забились, как вариант, или что может ещё быть? Ведь так заводится не всегда.чтоб без потерь и качественно, быстро завелось.
По этому поводу подсказать не могу, ламеля такой потери не дадут.
Ну и продорожить между ламельками до кучи.
Продорожить? Эм. Не понял. Ламели почистил пастой гоя на обратной стороне шкурки. Тряпочная основа. Нагар убрался. Прозвонил на корпус якоря от ламелей, все ок, исправен он
Это между ламелями слегка прокарябываеться и тем самым уберется нагар и въевшаяся пыль от щеток…, после того проточить или той же наждачной бумагой убрать заусеницы.
Делается из ножовочного полотна, толщина стачивается по расстоянию между ламелями.
Если не убрать будет коротить, знаю. Прозванивал после чистки, все хорошо. А то что щетки не притерлись, может плохо крутить?
пипецкий пипец. зачем туда лезть с таким уровнем знаний…
Зачем ты минус припоял к плюсу?на фото видно что якорь уже подпален, с такими щетками вообще не понятно как он работает