Как работает стартер двигателя: устройство и принцип запуска
Стартер двигателя — электрический мотор, который при повороте ключа или нажатии кнопки «Старт» раскручивает коленчатый вал до частоты 150–300 об/мин, необходимой для начала устойчивой работы двигателя внутреннего сгорания. Это единственный момент, когда двигатель потребляет энергию от аккумуляторной батареи, поэтому стартер работает кратковременно: обычно 3–10 секунд за один пуск.
Устройство стартера
Классический стартер состоит из трёх основных узлов. Первый: электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением. Такая схема обеспечивает максимальный крутящий момент при нулевой скорости вращения, то есть именно тогда, когда нужно сдвинуть неподвижный коленчатый вал. Рабочий ток стартера при пуске достигает 400–800 А, поэтому соединительные кабели имеют большое поперечное сечение (25–50 мм²).
Второй узел: реле-тяговое (соленоид). Оно выполняет две задачи одновременно: механически выдвигает шестерню привода вперёд и замыкает силовую цепь питания электродвигателя. Соленоид срабатывает от тока управляющей цепи (около 3–5 А), поэтому через замок зажигания идёт именно управляющий ток, а не силовой.
Третий узел: привод с обгонной муфтой (бендикс). Шестерня привода входит в зацепление с зубчатым венцом маховика только на время пуска. Как только двигатель запустился и частота вращения маховика превысила частоту стартера, обгонная муфта автоматически разъединяет шестерню. Без этой муфты двигатель после запуска раскрутил бы стартер до разрушения.
Этапы запуска
Первый этап: команда на запуск. Водитель поворачивает ключ в положение «Старт» или нажимает кнопку при наличии ключа-транспондера. Сигнал поступает на управляющую обмотку соленоида через реле стартера.
Второй этап: выдвижение шестерни. Соленоид втягивает сердечник и через вилку выдвигает шестерню привода, которая входит в зацепление с маховиком двигателя. Передаточное отношение между шестернёй стартера и венцом маховика составляет примерно 1:10–1:15.
Третий этап: вращение коленвала. Замкнув силовую цепь, соленоид подаёт ток на электродвигатель. Стартер раскручивает маховик, а через него коленчатый вал. Поршни начинают двигаться, топливная смесь поступает в цилиндры и воспламеняется.
Четвёртый этап: отключение. После запуска двигателя водитель отпускает ключ или система Start/Stop автоматически снимает питание с соленоида. Обгонная муфта размыкает привод, шестерня возвращается в исходное положение.
Неисправности и диагностика
Самые распространённые признаки неисправного стартера: щелчок при повороте ключа без вращения (сработал соленоид, но не крутит электродвигатель), медленное вращение при заряженном аккумуляторе, скрежет при включении (износ зубьев бендикса или венца маховика). Причинами чаще всего служат износ щёток и коллектора электродвигателя, выход из строя обгонной муфты или окисление контактов соленоида. Ресурс стартера составляет 80 000–150 000 циклов запуска. В системах Start/Stop, которые автоматически глушат и заводят двигатель на остановках, используются усиленные стартеры с ресурсом 500 000 и более циклов.
