Как починить стартер не снимая его

Стартер слабо крутит двигатель: причины неисправностей АКБ

Поворот ключа зажигания, но вместо бодрого ритма работающего двигателя слышится, что стартер крутит двигатель, как будто сел аккумулятор. Еще одна попытка запустить двигатель. И еще. Стоп: пока аккумулятор действительно не потребовал зарядки, а машина не отправлена на эвакуаторе в сервис, стоит вспомнить о том, как проверить стартер, не снимая с машины, и даже устранить поломку. Чтобы выявить неисправность, придется вспомнить принцип работы и конструкцию стартера.

Узлы и детали конструкции

Функция стартера — для запуска двигателя автомобиля раскрутить его маховик электромотором, создав временный контакт шестеренок. В дальнейшем электромотор выключается, и физический контакт c шестерней маховика разрывается. Находится стартер на корпусе двигателя ближе к АКБ и кабине.

Конструктивно устройство можно разделить на два функциональных блока:

1. Втягивающее реле. При подаче 12 вольт напрямую на управляющий контакт электромагнит втягивает сердечник. Сердечник через рычаг выталкивает бендикс для сцепления шестерни с зубцами маховика. В конечной точке втягивания якорь контактной пластиной через шток замыкает контакт пятаков, обеспечивая прямое подключение электродвигателя к «+» аккумуляторной батареи.
2. Электродвигатель. При подаче напряжения он начинает вращаться, раскручивая через бендикс маховик до рабочих оборотов автомобильного двигателя.

После запуска двигателя ключ возвращают из положения зажигания, обесточивая реле. Реле размыкает контакты, пружина возвращает бендикс в исходное состояние. При запуске электродвигателю требуется несколько десятков ампер тока от аккумулятора. После запуска автомобильного двигателя генератор восстанавливает заряд аккумулятора.

Стартер может иметь неисправности, определяемые по характеру проявления, видимым признакам, показаниям тестера.

Возможные неисправности

В состав стартера входят более 20 деталей. Электродвигатель потребляет от аккумулятора сотни кВт мощности, преобразовывает ее во вращательное движение маховика, преодолевая сопротивление замерзшего зимней ночью автомобильного двигателя. В таком режиме есть чему и отчего ломаться. Как проверить, рабочий ли стартер — есть метод выяснения места поломки в порядке усложнения работ — от диагностики без снятия стартера до его полной разборки.

Низкое бортовое напряжение

Признак неисправности — двигатель завелся, и автомобиль проехал 5−10 километров. При попытках завестись стартер слабо крутит, аккумулятор заряжен перед поездкой. При включении дальнего света фары светят тускло. Убедиться в низком напряжении можно измерив его на клеммах аккумулятора тестером при рабочем положении ключа в замке зажигания и без него.

Вероятные причины:

• генератор не работает;
• разряд аккумулятора через неисправный бортовой электроприбор, в том числе стартер.

Генератор должен питать бортовых потребителей, давать зарядный ток аккумулятору, иначе фары и двигатель будут быстро разряжать аккумулятор. При такой неисправности двигатель при запуске крутится слабо, хотя аккумулятор был заряжен незадолго до поездки. Для проверки можно после запуска двигателя «прикуриванием» отсоединить положительную клемму аккумулятора, при исправном генераторе двигатель будет работать. Проверить другие бортовые устройства можно, не запуская двигатель — поочередно отключать их снимая предохранители, пока тестер на АКБ не покажет повышение напряжения.

Теперь пора заняться проверкой самого стартера.

Качество контактов

Неисправности в электрике вызваны только двумя причинами — или отсутствует нужный контакт, или появился ненужный. Для проверки утечки тока через стартер надо, не снимая его с автомобиля, отключить силовой провод от его клеммы. Если бортовое напряжение поднимется, то стартер неисправен, а почему — надо уточнить после разборки.

Плохие контакты проявят себя нестабильной работой — то втягивающее реле не щелкает при запуске, то скорость вращения электродвигателя меняется. Проверка стартера от аккумулятора поможет выявить наиболее частые неисправности.

Для проверки подачи напряжения на управляющий электрод управления реле убрать ключ зажигания из замка. Не демонтируя стартер, снять плюсовой контакт АКБ и провод с управляющей клеммы втягивающего реле (она не имеет резьбы). Отдельным проводом подключить освобожденный контакт к плюсу АКБ. У работающего реле будет заметный звук срабатывания и бендикс выйдет в рабочее положение.

Если ранее при запуске ключом звука не было, а сейчас появился, нужно устранить неисправность проводки от замка зажигания до стартера. При отсутствии звука следует хорошенько зачистить контакты массы на корпусе и клемму управляющего реле. Если после чистки звук не появился — «виновато» втягивающее реле.

По частоте случаев поломки блока втягивающего реле встречается реже, чем плохие контакты. Для проверки потребуется демонтировать весь стартер, снять крышку реле. Поломка проявляется отсутствием характерного щелчка втягиваемого якоря при включении зажигания. Визуально шестерня бендикса не будет выходить в рабочее положение до упора в ограничитель.

Для всех последующих проверок корпус стартера следует закрепить в тисках на верстаке, так как реакцией на подачу электроэнергии будет сильнейший вращательный момент, при котором удержать его в руках весьма сложно.

Диагностика узла состоит из проверок:

Сжав и зафиксировав пружину рычага, надо попробовать двигать якорь по линии его хода. Он должен перемещаться свободно. Возможные отложения грязи следует отмыть до беспрепятственного перемещения. При физической деформации лучше брать новый якорь или реле полностью.

Рычаг может заклинить в местах соединений с якорем, кронштейном или поводковой муфтой в результате попадания грязи, износа металла в местах трения. Значит, требуется очистить грязь, отшлифовать царапины или поменять изношенную деталь узла.

Обмотки реле проверяются тестером. У исправной обмотки сопротивление между управляющим контактом и корпусом тестер покажет порядка 1,5 Ом. Диагностировать межвитковое замыкание реле в домашних условиях невозможно, поэтому, если все проверки прошли успешно, но при подаче на реле +12 В не происходит втягивания якоря, реле следует заменить.

Шестерня может изнашиваться, особенно на концах зубьев. Восстановлению шестерня не подлежит. Следует заменить бендикс.

Узел электродвигателя

Неисправность проявляется щелчком реле и полным выходом бендикса, однако вращение шестерни не начинается или может идти рывками, медленно, со слабым вращательным моментом.

Не разбирая и даже не снимая, можно выяснить работоспособность контактных пятаков. Для этого сначала следует обесточить бортовую сеть и подключить плюс АКБ к тому проводу стартера, который от резьбовой клеммы уходит внутрь корпуса. Если двигатель стал вращаться намного быстрее, для ремонта стартер нужно снять, разобрать реле и зачистить контакты пятаков и контактной пластины.

Для выяснения других неисправностей электродвигатель надо разбирать и проверить состояние:

Неисправность, при которой требуется замена щеток, определяется их внешним видом — по высокой изношенности, когда усилие и длина хода пружин недостаточны для надежного контакта с коллектором. Возможно, что щетки просто загрязнены — промывка решит проблему. Обязательно следует измерить отсутствие проводимости между каждой щеткой и корпусом, в этом случае деталь придется менять.

Коллектор, непосредственно контактирующий со щетками во время вращения, может иметь недопустимый износ или загрязнение. Но иногда неисправность имеет характер перемыкания близких ламелей проводящим материалом — металлическая или угольная пыль. Для ремонта следует прочистить зазоры между ламелями, измерить сопротивления каждой поры соседних контактов.

Если контакт между ламелями не исчезает, электродвигатель придется менять.

Обмотки ротора проверяются тестером на обрыв, отсутствие контакта с соседними обмотками или с корпусом. Труднее проверить межвитковое замыкание обмотки — нужен специальный прибор. Даже выявив неисправность обмотки, устранить ее в домашних условиях — работа, которая под силу только специалисту.

Вращение ротора электродвигателя возможно только на незаклиненных подшипниках, удерживающих его ось. Если для вращения ротора рукой требуется усилие или ощущается неравномерность движения, слышны щелчки — подшипники вышли из строя. Можно попробовать промыть их и заменить смазку, но их износ проявит себя в ближайшее время. Лучше сразу поставить новые, а если условия не позволяют — заменить узел полностью.

Совет автовладельцу

Почистить все внешние контакты стартера следует до проверки, поскольку это довольно частая неисправность, и снимать его с двигателя не надо.

Даже первичная проверка стартера без снятия его с автомобиля обычно указывает на поломку, снижая время ремонта, уменьшая расходы и не занимая много времени.

Originally posted 2018-03-28 15:11:04.

Источник

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.

Источник