Sisepõlemismootori edukaks käivitamiseks on vaja seadet, mis annab vändamehhanismile algimpulsi ehk pöörab hooratta vajaliku kiiruseni. Starter on selline seade ja vastutab mootori käivitamise eest. Selles artiklis käsitleme üksikasjalikult auto starteri disaini ja tööpõhimõtet, samuti selle võimalikke tõrkeid.
Käivitusseade
Auto starter on elektrimootor. See muundab akust saadava elektrienergia mehaaniliseks tööks, mis käivitab hooratta ja väntvõlli kolbide liigutamise protsessi. Kõik mootorid on varustatud starteriga.
Auto starter
Seadme tööpõhimõte põhineb füüsikaseadustel, mis on koolist teada. Kui asetada kahe otsaga traatraam magneti kahe pooluse vahele ja seejärel lasta sellest läbi vool, hakkab see pöörlema. See on kõige lihtsam elektrimootor.
Lihtne auto starter koosneb metallkorpusest, mis sisaldab nelja magnetsüdamikku (kingad). Need korpuses olevad magnetid esindavad elektrimootori staator. Eelnevalt oli jalatsitele keritud ergutusmähis, kuhu toideti akust elektrivool. See tähendab, et see oli klassikaline elektromagnet. Kaasaegsed seadmed kasutavad tavapäraseid magneteid.
Seadme teine oluline osa on ankur. See on elektriterasest pressitud südamikuga võll. Südamiku soontes on just need raamid, mis pöörlevad ümber magneti pooluste. Raamide otsad on ühendatud kommutaatoriga, mille külge mahub neli harja - kaks positiivset akust ja kaks negatiivset, mis lähevad maasse.
Sulguv tagakaas sisaldab pintslihoidjad vedrudega, mis suruvad harju pidevalt kommutaatori poole, et tagada kontakt. Tagakaanesse on paigaldatud ka armatuuri tugihülss või laager.
Tavaline käivitusseade Metallkorpusel on sisendkontakt. Selle kontaktiga on ühendatud aku positiivne klemm (+). Vool läbib armatuuriraame ja väljub negatiivse massiga harjadesse. Maandus on ühendatud aku negatiivse klemmiga. Seega tekib armatuuriraami ümber magnetväli ja see pöörleb.
Starterisse minev aku positiivne juhe on teistest palju jämedam. Selle juhtme käivitusvool on umbes 400A.
Akust starterisse ei saa pidevalt toita. Seda on vaja ainult siis, kui mootor käivitub. Seetõttu on aku positiivse juhtme ja starteri kontakti vahel nn vasepenn, mis sulgeb kontaktid.
Armatuuri võllil on ka splainühendus, mille peal on juhtpuks ja bendix aksiaalse liikumise võimalusega hammasrattaga. See liikumine tagab, et hammasratas puutub otse kokku hooratta hammasrattaga. Lihtsamalt öeldes võib öelda, et Bendix läheneb hoorattale, pöörab seda nii palju kui vaja ja liigub siis tagasi.
Starter ära lõigatud Kuid bendix ei liigu iseenesest mööda võlli. See teeb veel ühe väiksema elektromagneti - solenoidrelee. Releest käigule sobib kahvel, mis surub bendixi. Tõmburi mähis saab süütelüliti kaudu akust juhtimisvoolu. Kui süüde on sisse lülitatud, magnetiseerub mähis ja tõmbab südamiku tagasi. See südamik on ühelt poolt ühendatud Bendixi kahvliga ja teiselt poolt niklitega, mis sulgevad elektrimootori kontaktid. Kui solenoidrelee pooli pinge eemaldatakse, tõmmatakse pistik oma kohale tagasi ja elektrimootor lakkab töötamast.
Armatuur hakkab pöörlema alles siis, kui käik on juba hoorattaga ühendatud.
Peamised komponendid
Seega võib starteri põhikomponente nimetada:
- magnetstaator;
- ankruga võll;
- solenoidrelee koos komponentidega (elektromagnet, südamik, kontaktid);
- pintslihoidja pintslitega;
- bendix koos käiguga;
- kahvel;
- keha elemendid.
Toimimispõhimõte
Arvestades starteri konstruktsiooni, kaalume selle toimimist samm-sammult:
- Juht lülitab süüte sisse ja juhtpinge antakse solenoidreleele. Relee mähis magnetiseerub ja liigutab südamikku.
- Südamik toob kahvli abil bendixi ja käigu hoorattale ning oma käigu lõpus sulgeb kontakttihvtid elektrimootori külge.
- Käivitusvool antakse armatuuri mähisele, mis hakkab staatori magnetväljas pöörlema. Starter hakkas tööle.
- Mootor läks käima ja juht keeras võtit käivitusasendist. Juhtvool lõpetas solenoidrelee varustamise, niklid avanesid ning bendiks ja hammasratas naasesid tagasivooluvedru toimel algasendisse. Starter on lakanud töötamast.
Bendixi seade
Bendix on üsna huvitav seade. Mõnikord nimetatakse seda vabakäiguks või vabakäiguks.
Bendix Mootori käivitamiseks peab hooratas pöörlema mitte aeglasemalt kui 100 p/min. Kuna starteri hammasratas on palju väiksem kui hooratta rõngasratas, peab see hoorattale vajaliku kiirenduse andmiseks pöörlema 10 korda kiiremini. See on 1000 pööret minutis.
Kui mootor käivitub, hakkab hooratas väga kiiresti pöörlema. See edastab selle kiire pöörlemise käigule. Lihtne on arvutada, et hammasratta pöörlemiskiirus on juba 10 000 pööret minutis. Kui selline kiirendus kanduks üle starteri võllile, siis see ei peaks sellele vastu. See on täpselt see, mille jaoks Bendix on. See edastab pöörlemise käigult hoorattale, kuid ei edasta seda hoorattalt hammasrattale tagasi.
Bendix analüüsis Bendix ise koosneb kahest osast: käigust ja korpusest. Hammasratta sisemine ratas sobib korpusesse koos välimise rattaga. Selle klambri sees on neli vedrudega rulli. Bendixi korpus pöörleb läbi starteri võlli. Pöörlemisel tundub hammasratta sisemine rõngas korpusesse kinni kiiluvat ja pöörleb ning kui hammasratas pöörleb hoorattalt, siis need rullikud lahknevad ega kanna pöörlemist võllile edasi. Starteri võll ise pöörleb sama kiirusega.
Starterite tüübid
Nagu eespool kirjeldatud, ei kasuta kaasaegsed starterid ergutusmähisega kingi, vaid magneteid. Magnetid staatorina võivad oluliselt vähendada seadme mõõtmeid. Sellisel juhul suureneb armatuuri pöörlemiskiirus. Seetõttu kasutatakse mõnikord käigukasti.
Selle põhjal jagatakse starterid järgmisteks osadeks:
- käik;
- lihtne (käiguta).
Oleme juba tuttavaks saanud lihtsa starteri ülesehituse ja tööga. Käigukasti töö põhineb samadel põhimõtetel kui lihtsal, kuid sellel on veidi erinev seade. Armatuuri pöördemoment läheb esmalt planetaarkäigukasti, mis selle teisendab, ja seejärel bendixi võllile. Pöörlemine armatuurilt hammasrattale edastatakse läbi planetaarülekande kanduri.
Seda tüüpi starteril on järgmised eelised:
- kõrgem efektiivsus;
- väiksem voolutarve;
- väikesed suurused;
- mootori käivitamine isegi siis, kui aku laetus on madal.
Kuid see disain mõjutab remondi keerukust.
Põhilised vead
Kõik võimalikud starteri rikketüübid võib jagada mehaanilisteks ja elektrilisteks.
Mehaanilised komponendid võivad olla seotud:
- Kontaktpadjad kleepuvad.
- Laagrite ja kinnituspukside kulumine.
- Bendixi rullikute kulumine.
- Pistik või solenoidrelee südamik on kinni kiilunud.
Elektriprobleemid:
- Pintslite ja kommutaatoriplaatide tootmine.
- Avatud vooluahel kingade (staatori) mähises või solenoidrelees.
- Lühis ja mähiste läbipõlemine.
Harju ja solenoidreleed ei saa parandada. Need osad asendatakse uutega. Parem on mähiste remont usaldada kvalifitseeritud autoelektriku hooleks.
Starter on üsna keeruline mehhanism, mis nõuab juhilt tähelepanu. Parem on kõik helid ja kõristid koheselt kõrvaldada. Kuid hoolimata seadme üldisest keerukusest on selle tööpõhimõte väga lihtne. Kui olete sellest aru saanud, saate palju probleeme ise lahendada.
Erinevalt teist tüüpi mootoritest ei saa sisepõlemismootorit kohe käivitada. Kõigepealt peate selle osad ja mehhanismid liikuma panema, tekitama silindrites vajaliku rõhu, aktiveerima elektriseadmed ja toitesüsteemi. Neid ülesandeid täidab elektriline starter - see pöörab hooratast, mis omakorda juhib mootori väntvõlli. Artiklis räägime teile, millel starteri tööpõhimõte põhineb ja millest see seade koosneb.
Seade
Starter näeb välja nagu kaks ühendatud silindrit ja on tavaliselt kahe poldiga mootori karteri külge kinnitatud. Neid lahti keerates ja juhtmeklemmid lahti ühendades saate detaili hõlpsalt autost eemaldada. Väiksem silinder sisaldab:
- Kontakttihvt, mis sulgeb starteri elektriahela;
- Solenoidrelee, mis juhib kahvli varda;
- Käivituskahvli ülemine osa, mis on pööratavalt ühendatud releevardaga.
Suurem silinder sisaldab elektrimootori komponente ja mehaanilisi osi, nimelt:
- Veerelaager või puks - vajalik hammasratta võlli kinnitamiseks;
- Bendixi hammasratas, mis edastab pöördemomendi elektrimootorilt hooratta hammasrattale;
- Bendix ise on rull-vedru sidur, mis on vajalik starteri ühendamiseks ja lahtiühendamiseks hooratta küljest;
- Staatori mähis, mis moodustab elektromagnetvälja, milles armatuur pöörleb;
- Armatuur, mis mängib elektrimootori rootori rolli;
- Harja kokkupanek harjadega, mis edastavad voolu armatuuri mähisesse.
Auto starter on oma olemuselt elektrimootor, seega on selle põhikomponendid rootor ja staator
Starteri väliskonstruktsioon koosneb käigukastiga elektrimootori korpusest ja tõmburi relee korpusest koos kontaktpoltidega.
Kuidas starter töötab?
Kui juht keerab süütevõtit, liigub elektrivool solenoidrelee mähisesse, mis juhib kontakttihvti ja pistikut. Nikkel sulgeb starteri põhiahela, saates voolu harjasõlmedesse ja staatori mähisesse ning kahvel toimib bendixile, ühendades selle käigu hooratta rõngasrattaga. Armatuur hakkab pöörlema, edastades pöördemomendi läbi bendixi sisepõlemismootori väntvõllile.
Kui keerate võtit süütelukus, rakendatakse solenoidrelee kontaktile pinge
Sisepõlemismootori käivitumise hetkel süttib põlev segu silindrites, surudes neid ja pöörates väntvõlli. Hooratta pöördemoment suureneb mitu korda, nagu ka Bendixi käigu pöörlemiskiirus - seda soodustab suur ülekandearv. Bendix lülitub välja, kaitstes starterit ülekoormuse eest. Sel hetkel on starteri funktsioon lõpetatud ja juht vabastab võtme, lülitades välja tõmburi relee ja seega ka starteri.
Starteri tööskeem: 1 - aku; 2 - generaator; 3 - starter; 4 - süütelüliti
Video: elektrimootor autos
Elektriline starter on üks auto põhiosadest. Enne tema leiutist käivitati autod väntvõlli käsitsi keerates või lihtsalt sisselülitatud käiguga autot lükates. Kas ma pean ütlema, kui raske ja ebamugav see oli? Seetõttu on oluline auto diagnoosimisel ja hooldamisel mitte unustada starterit – siis töötab seade kaua ja tõhusalt.
Paljudele autohuvilistele tuttav olukord on see, kui mootorit kapoti alt käivitades kostab ainult starteri veojõurelee praksuvat heli või ei juhtu üldse midagi, mis “annab”, et mootoris on rike. käivitussüsteem.
Kuna igas autos kasutatakse starterit mootori käivitamiseks, siis selle ebaõnnestumise korral muutub mootori käivitamine problemaatiliseks või täiesti võimatuks. Sellisel juhul saate jõuallika käivitada pukseerimisega, kuid see valik ei sobi kõigile autodele, kuna see võib kahjustada auto elektroonikat. Lisaks elektroonikale on võimalik ka hammasrihma hüppamine ja selle tulemusena klapid kolvipeadele vastu ning keerukad kallid mootoriremondid või vahetus.
Seetõttu on starteri rikke tuvastamisel soovitatav probleem kohe ise üles leida ja parandada või pöörduda lähima autoteeninduse spetsialistide poole.
Selleks, et paremini mõista, millised talitlushäired võivad starteri töös tekkida, käsitleme lühidalt selle konstruktsiooni. See ei ole ühegi autoomaniku jaoks üleliigne, kuna starter on mootori käivitussüsteemi üks haavatavamaid elemente.
Tuletame teile meelde
Starter on 4-pooluseline alalisvoolumootor, mille toiteallikaks on sõiduki aku.
Auto starteri seade
Nagu iga alalisvoolumootor, koosneb starter staatorist, armatuurist ja harjast. Hooratta pööramiseks sisaldab see ülekäigusidurit (Bendix). Pöörlemine lülitatakse sisse ja bendixit toidetakse hooratta haardumisel.
Raam. Valmistatud silindrilise terasosa kujul, milles asub staatori mähis;
Ankur. Valmistatud telje kujul, millel asuvad südamik ja kollektorplaadid. Armatuur pöörleb läbi kahe metallkeraamikast puksi;
Solenoidrelee. Edastab jõu käivitusmootorile, kui süüde on sisse lülitatud asendis "Start". Lisaks toob see välja mootori hoorattaga ühendamise ülekäigusiduri;
Ülejooksu sidur (Bendix) ja käigukast. Paigaldatakse korpuse esikaanele ja edastatakse hooratta hammastele olemasoleva haardeseadme kaudu;
Pintslid. Need asuvad korpuse tagumisel kaanel ja on vajalikud jõu edastamiseks armatuuri kommutaatori plaatidele ja startermootori käivitamiseks.
Starterite tüübid
Struktuurselt saab neid rakendada:
Ilma käigukastita;
Käigukastiga.
Käigukastiga starter erineb selle poolest, et staatoril on pigem püsimagnetid kui elektromagnetmähised. Püsimagnetitega, erinevalt elektromagnetitest, tarbib starter vähem voolu, kuid samal ajal arendab vähem võimsust. Seetõttu peab pöördemomendi suurendamiseks sisaldama käigukasti.
Käigukastiga tootel on nii plusse kui ka miinuseid. Seega on selle eeliseks see, et see tarbib mootori käivitamisel vähe voolu, on väiksema mõõtmetega ja töötab edasi, kui aku on tühi.
Negatiivne külg on see, et disain on keerulisem kui selle analoog ilma käigukastita. Enamiku mudelite käigukasti hammasrattad on valmistatud polümeeridest ja sageli pragunevad (eriti välimine käik) või kuluvad hambad ära. Peamiselt juhtub see aga starteri pikema töötamise tõttu vigase mootori käivitamisel.Töötava mootoriga kulub starteril sõna otseses mõttes 2-3 sekundit ja selle kulumine on minimaalne.
Ilma käigukastita tooteid iseloomustab kõrge hooldatavus ja vastupidavus suurenenud koormustele.
Olenevalt modifikatsioonist ja mootori suurusest saab erinevatele mudelitele paigaldada erineva võimsusega tooteid. Käigukastiga või käigukastita starterite ühendusskeemid on sarnased ja kui tooted on toodetud samale mudelile, siis on need omavahel vahetatavad.
Starteri vead:
Süütelüliti ei reageeri, kui võti keeratakse käivitusasendisse;
Solenoidrelee sagedased klõpsud (piiksused), elektrimootor ei reageeri;
Relee üks klõps, starter ei pöörle;
Armatuuri madalad käivituspöörded;
Töö ajal palju müra;
Staatori korpuse tugev kuumutamine;
Põlenud bakeliidi lõhn mähistest.
Keeldumise põhjused
Elektrimootor ei reageeri süütelülitile:
* puudub mootori mass;
* süütevõti on vigane;
* tõmburi relee toitekontaktid on kulunud või määrdunud;
* Relee juhttoitekiip on maha kukkunud.
Relee sagedased klõpsud:
Kas aku on vigane või üks aku klemmidest on lahti või on probleem mootori maanduses.
Üks relee klõps ja madal käivituskiirus:
Armatuuriharjad on kulunud;
Pöörake lühis mähistes;
Armatuuri pukside tugev kulumine.
Suur müra töö ajal:
Armatuuri puksid on kulunud;
Pöörake mähiste sulgemine;
Staatori tugev kuumenemine ja bakeliidi lõhn;
Ühe mähise lühis.
Lõpuks
Et mitte takerduda starteri rikke tõttu asustatud piirkondadest kaugel asuvale maanteele, soovitame selle seisukorda perioodiliselt kontrollida. Nimelt:
Aku klemmide ja laadimise töökindlus;
Ühendused veojõurelee klemmidel;
Starteri kinnitamine siduri korpusele
Armatuuri harjade ja pukside seisukorra kontroll.
Selleks, et sisepõlemismootor tööle hakkaks, tuleb selle väntvõll sundida pöörlema. Sõltuvalt sisepõlemismootori käivitamiseks kasutatud energia tüübist on starteri konstruktsioon väga erinev. Mootori käivitamiseks on mitu võimalust:
- Inimese lihaste tugevus.
- Elektrimootor.
- Pneumaatiline käivitusseade.
Kuna automootori käivitamiseks kasutatakse kõige sagedamini elektrienergiat, siis muud tüüpi käivitusseadmeid me arvesse ei võta. Vaatleme ainult akuenergiat kasutava starteri tööpõhimõtet.
Starterite tüübid ja nende komponendid
Käigukast
Kõik starterid võib jagada kahte rühma:
- Ilma käigukastita.
- Käigukastiga.
Esimesse ja teise rühma kuuluva starteri konstruktsioon ja töö, nagu nimigi ütleb, erinevad ainult käigukasti olemasolust või puudumisest.
Niisiis, millest koosneb elektriauto starter? Nagu iga alalisvoolumootor, koosneb see rootorist, staatorist ja kommutaatori-harja komplektist. Lisaks sisaldab see armatuuri pöörlemise edastamiseks hoorattale käiguga sidurit (Bendix) ning pöörlemise sisselülitamiseks ja Bendixi ühendamiseks hooratta krooniga kasutatakse solenoidreleed. Starteris olev kahvel edastab jõu tõmburi releelt bendixile.
Käiguta
Käigukastiga auto starteri konstruktsioon erineb reeglina selle poolest, et staatorile paigaldatakse elektromagnetmähiste asemel püsimagnetid. Staatoris püsimagnetitega starter erineb elektromagnetitega varustatud starteridest selle poolest, et tarbib vähem voolu ja arendab vähem võimsust. Selline starter vajab pöördemomendi suurendamiseks kindlasti käigukasti. Sellisel seadmel on nii oma eelised kui ka puudused. Eeliseks on mootori käivitamiseks vajalik madal vool. Puuduseks on see, et disain on keerulisem kui ilma käigukastita starteril.
Mis tahes auto starteri elektriahel sarnaneb alalisvoolu elektrimootori omaga, millele on lisatud solenoidrelee ahel.
Staatori püsimagnetitega starteri ühendusahel on sama, mis elektromagnetitega käivitusseadmel. Seetõttu on sama automudeli jaoks toodetud need omavahel asendatavad.
Auto starteri tööpõhimõte: kui süütelüliti keeratakse käivitusasendisse, annab starteri relee juhtpinge solenoidreleedele, mis ühendab hooratta rõngaga Bendixi käigu ja lülitab starteri sisse, andes sellele toite. . Kui süütevõti keeratakse käivitusasendist mis tahes muusse asendisse, katkestab käivitusrelee tõmburi voolu. Südamiku tagastusvedru viskab selle mähise korpusest välja. Ja ta lahutab bendixi hooratta kroonist ja lülitab toite välja.
Tõmburid
Voolutarbimist vähendavatel solenoidreleedel on tavaliselt kaks mähist. Üks jämedamast traadist ja rohkem voolu tarbiv mähis aktiveerub ainult siis, kui starter on sisse lülitatud, et südamikku usaldusväärselt tagasi tõmmata. Teine, peenemast traadist tehtud, tarbib vähem voolu. See on mõeldud südamiku hoidmiseks, kui süütevõti on käivitusasendis. Nende kaasamise skeem on järgmine:
- iga mähise üks klemm on ühendatud relee juhtklemmiga;
- hoidmismähise teine klemm on ühendatud maandusega.
Kuna hoidepooli teine klemm on maandusega ühendatud, siis süütevõtme käivitusasendis voolab sellest alati vool läbi. Solenoidi mähise teine klemm on ühendatud starteri positiivse klemmiga, see tähendab, et hetkel, kui solenoidreleedele antakse toide, on see ühendatud ka maandusega läbi staatori ja rootori mähiste. Kui tõmbur töötab, annab see starterile toite. Ja tõmburi mähise mõlemas klemmis on positiivne potentsiaal, mis tähendab, et tõmburi mähise läbiv vool peatub. Edaspidi töötab ainult hoidepool. Kahe pooli kasutamisel saavutatakse väikese hoidevooluga südamiku märkimisväärne tagasitõmbejõud.
Laagrid
Rootori telg pöörleb kahes vaskgrafiitpuksis, mis on liugelaagrid. Nende seisukorrast ei sõltu mitte ainult heli, mida seade töö ajal teeb. Kui need on liigselt kulunud, puudutavad rootori südamikuplaadid töötamise ajal staatori magneteid. Kui rootoriplaatide ja staatori magnetite vahel ei ole õhuvahet, siis öeldakse, et starter "kingab". Energiakaod on sel juhul nii suured, et selle rootor pöörleb vaevaliselt ega suuda mootori väntvõlli pöörata.
Kaod koosnevad mehaanilistest energiakadudest, mis tulenevad rootori tugevast pidurdamisest staatori poolt, ja kadudest kommutaatori-harja koostu juures, mis suurenevad armatuuri põikivõngete ja harjade kontakti halvenemise tõttu kommutaatori lamellidega. Kaod rootori terases suurenevad veelgi rohkem kui kirjeldatu, need muutuvad suuremaks armatuuriplaatide lühise tõttu, mille tõttu pöörisvoolud rootori südamiku plaatides oluliselt suurenevad. Need protsessid toovad kaasa asjaolu, et mähiseid läbiv vool soojendab neid enamasti ilma mehaaniliseks energiaks muundamata.
See probleem lahendatakse pukside väljavahetamisega. Kulunud pukside eemaldamisega tavaliselt raskusi ei teki. Selle asemel on parem paigaldada laiendamata puksid. Need tuleks ajada läbi puutüki, kuna need on väga haprad. Pärast paigaldamist tuleks nende sisepind töödelda vastava läbimõõduga hõõritsaga. Enamiku sõiduautode starterite rootorvõllide läbimõõt on umbes 12 mm. Täpsemalt saad teada võlli mõõtes peale pidurisadulaga lahtivõtmist. Pärast lahtirullimist määrige pukside sisemus kergelt litooliga ja saate seadme kokku panna. Enne seadme paigaldamist ärge unustage puhastada solenoidrelee klemme ning vahetada toitejuhet kinnitav mutter ja seib, kuna töötamise ajal muutuvad need väga kuumaks ja oksüdeeruvad.
