Устройство стартера автомобиля
Функции стартера автомобиля
Стартер является неотъемлемой частью автомобиля с ДВС. Его функциональное назначение очень четкое – запустить процесс работы двигателя.
| |
| Фото стандартного стартера автомобиля. |
Из-за такой узкой функциональной направленности различные модификации стартера имеют очень схожее строение, в них используются одни и те же принципы и решения, и придумать что-то новое очень трудно. Устройство представляет собой электродвигатель постоянного тока, который соединяется с маховиком двигателя автомобиля для приведения его в движение. Стартер не рассчитан на длительную работу, его задача состоит в предоставлении необходимого крутящего момента двигателю, после чего он возвращается в состояние покоя.
По этой причине устройство не имеет теплоотводящих радиаторов, либо принудительного охлаждения. Ступенчатость работы стартера достигается использованием втягивающего реле, которое вводит в зацепление шестерню с маховиком. Постоянного контакта с двигателем стартер просто не перенесет, и при отключении воздействия реле шестерня возвращается обратно.
Принципы устройства стартера
Общее устройство автомобильного стартера довольно простое, потому и надежное. Главными действующими деталями являются якорь двигателя, обгонная муфта с шестерней и втягивающее реле.
| |
| 1 - Расположение соленоида и пускового реле стартера (втягивающее реле); 2 - рычаг для втягивания механизма стартера; 3 - муфта обгонная с ведущей шестерней; 4 - планетарная передача; 5 - магнитный якорь; 6 - постоянные магниты; |
Устройство подсоединяется к аккумуляторной батареей двигателя, и работает только за счет её емкости. Поэтому зачастую используется двигатель постоянного тока. Хотя прогресс не стоит на месте, но конструкция двигателя принципиально так и не менялась с момента его изобретения.
На деле в самом двигателе можно лишь повысить его ресурс и КПД. И первое, и второе достигается применяемыми решениями и материалами. Быстрее всего выходят из строя щётки. Однако может пробить и обмотка. Сейчас, с рядом открытий в области феромагнетиков, стало возможным использовать качественные магниты, которые не размагничиваются со временем. Устройство автомобильного стартера должно предусматривать максимальную надёжность и долговечность.
Итак, что происходит при подаче питания на стартер. Когда реле сообщается с аккумулятором, в нем происходит возбуждение магнитного поля, и сердечник приходит в движение. Сердечник толкает обгонную муфту, которая двигаясь по валу двигателя, входит в зацепление с зубьями маховика двигателя внутреннего сгорания. Когда сердечник реле доходит до своего крайнего положения, он замыкает контакты, которые подают питание на сам двигатель постоянного тока. Шестерня начинает раскручивать маховик.
Для того или иного типа ДВС существует пороговое значение скорости вращения, при котором начинается зажигание горючей смеси. Для карбюраторных моторов нужно от 40 оборотов вала в минуту. Дизельный двигатель не заведется, если его не раскрутить хотя бы до 100 оборотов в минуту. В тот момент, когда реакция в двигателе начинается, скорость вращения маховика начинает превышать скорость вращения вала стартера.
Такая ситуация опасна своей нестабильность, так как устройство стартера автомобиля само по себе не предназначено для перегрузок. Стартер должен уверенно придать двигателю необходимые обороты, за короткий период. Для такого маленького устройства это нелегко, оно греется, испытывает большую нагрузку. Потому при первой же возможности его нужно отсоединить от маховика ДВС.
Для этой цели служит обгонная муфта. В тот момент, когда уже маховик начинает толкать шестерню муфты, а не наоборот, муфта просто выходит из салазок на валу стартера и вращается свободно – независимо от вала двигателя стартера. Когда питание выключается (ключ в зажигании поворачивается обратно), двигателя стартера перестает вращаться, сердечник реле возвращается в исходное положение, муфта с шестерней отсоединяются от маховика. Стартер остается в положении покоя.