Колеса

Ответственный за раскрутку

  Есть такая старая шоферская загадка-шутка: какой инструмент у плохого водителя всегда блестит как новенький, а у хорошего забыт и ржавеет? Впрочем, сегодня и на легендарную "кочергу" большинству автовладельцев рассчитывать нечего – у всех сколько-нибудь современных машин возможность пуска "кривым стартером" не предусмотрена конструкцией. Особенно "хорошо" приходится владельцам машин с коробкой-"автоматом", которые нельзя заводить и "с толкача". Так что вся надежда остается на один "прямой" электростартер – на него и ложится вся ответственность.

  Иметь в машине некое автоматическое устройство, которое позволит запускать двигатель не вручную, а поворотом выключателя, – такая потребность появляется уже на самой заре автомобилестроения, в конце XIX – начале XX века. Владельцы "самобеглых колясок" быстро распробовали вкус езды за рулем, но не хотели после каждой остановки крутить в поте лица заводную рукоятку. Понимая актуальность темы, конструкторы предлагали самые разные идеи пускателей, попробовав на автомобилях всевозможные механические (сегодня используются на лодочных моторах, мотопилах и т. д.) и пневматические (сейчас применяются в авиации и морском транспорте) системы запуска. Однако наилучшим для автомобиля оказался пускатель электрический, впервые серийно опробованный в 1912 году (конструкция Чарльза Кеттеринга) на "Кадиллаке" и годом позже на "Лянче". Кстати, первоначально электростартер выполнял одновременно и роль генератора – это был единый прибор, но затем из-за разницы задач, требующей разной конструкции, стали делать раздельные устройства. Большую роль в этом сыграло изобретение американского инженера Бендикса, создавшего механизм временного подведения и последующего самовывода шестерни стартера из зацепления с маховиком. Следующим шагом стало оснащение стартера электромагнитным реле, автоматически подводящим шестерню к маховику. Так появился уже практически современный электростартер – его основа, которая сегодня "мутировала" разве что в части материалов и исполнения.

  Стартовый состав
Технически стартер состоит из более чем 50 различных деталей, но принципиальное устройство его несложно. Конструкция содержит три главных узла: тяговый электродвигатель постоянного тока с коллектором, механизм Бендикса (он же просто бендикс) с приводной шестерней и обгонной муфтой и втягивающее реле с приводом на бендикс и контактной группой, включающей электродвигатель. Работает все это так. При повороте ключа (либо нажатии кнопки, либо срабатывании реле дистанционного пуска) в положение, включающее стартер, через обмотки тягового реле начинает протекать ток от аккумулятора, под действием которого возникает магнитное усилие, втягивающее якорь реле. Передвигаясь, якорь через рычаг перемещает обгонную муфту с шестерней, вводя ее в зацепление с зубчатым венцом маховика. Одновременно контактная пластина замыкает контакты, через которые начинает поступать ток на электродвигатель – на обмотки статора (неподвижная часть) и якоря (вращающаяся часть, ротор). Под действием электромагнитного поля якорь стартера начинает крутиться вместе со ступицей и наружным кольцом обгонной муфты. В этом механизме реализуются те же принципы, что и в ступице заднего колеса велосипеда: ролики обгонной муфты смещены пружинами в узкую часть паза наружного кольца и при вращении якоря заклиниваются между кольцами муфты, отчего крутящий момент от вала якоря передается через муфту и шестерню к венцу маховика. После пуска двигателя частота вращения шестерни начинает превышать частоту вращения якоря и внутреннее кольцо обгонной муфты (объединенное с шестерней) увлекает ролики в широкую часть паза наружного кольца, сжимая пружины плунжеров. В этой части паза ролики свободно вращаются, не заклиниваясь, и шестерня крутится, не увлекая якорь. После отпускания ключа цепь питания обмоток тягового реле размыкается и якорь реле под действием пружины возвращается в исходное положение, размыкая контакты и возвращая обгонную муфту с шестерней в исходное положение. При следующем включении все повторяется снова.
Во время работы стартер потребляет большое количество электроэнергии и при каждом пуске значительно разряжает аккумулятор. Поэтому практически в каждой инструкции по эксплуатации для автомобиля обязательно есть пункт, который описывает, как надо пользоваться стартером: на какое максимальное время и через какой минимальный промежуток его можно включать. Производители обычно предписывают такие нормы: включать не более чем на
5 сек. и повторно не ранее чем через 0.5-1 мин. В противном случае батарея сильно разряжается и не успевает восстанавливаться. Чтоб не допускать этого, в современных машинах с хорошим оснащением контроль за интервалами времени включений стартера передан бортовой электронике, исключающей "человеческий фактор" в виде неопытного или нетерпеливого водителя.
При общем принципе конструкции и нормах эксплуатации стартеры могут сильно отличаться по своим техническим характеристикам, которые зависят (упрощенно) от объема и типа двигателя. Объем двигателя определяет т. н. момент сопротивления проворачиванию: чем он больше, тем большей должна быть мощность стартера. Также характеристики стартера должны соответствовать т. н. пусковой частоте (зависит главным образом от типа двигателя): бензиновым моторам стартер должен обеспечить минимальную частоту вращения коленвала в пределах 40-80 об/мин, а дизельным – 100-200 об/мин. Само собой, стартеры отличаются по техническому исполнению – размерам деталей, креплению и т. д. Но вот проблемы у всех возникают одинаковые.

Профессиональный сервис по ремонту стартеров сегодня развит очень хорошо: в мастерской могут прямо на месте обменять неисправный стартер на восстановленный или на новый

  Стартуют не все
Работа стартера практически постоянно идет в самых неблагоприятных, а подчас и просто экстремальных, условиях. Уже по своему назначению этот небольшой электромотор должен сдвинуть с места и крутить с нужной скоростью всю массу нагруженного на него "железа" двигателя: коленвала, поршневой, ГРМ и приводимого навесного. Но справляться с этой задачей без проблем стартер способен только при нормальном техническом состоянии двигателя, на которое тот рассчитан. Между тем состояние моторов далеко не всегда соответствующее: низкокачественное, сильно густеющее при морозе масло, плохое смесеобразование и воспламенение в цилиндрах, всевозможные технические проблемы и износы узлов двигателя – все это приводит к эффекту, называемому "затрудненным пуском", он является первым врагом стартера.
Прежде всего страдает электрическая часть. При нагрузке на валу якоря выше расчетной (например при загустевшем от морозов масле в двигателе), на стартере сильно повышается ток, отчего в области контактов тягового реле и щеток коллектора возникает электрический дуговой разряд, постепенно выжигающий материал контактов. В итоге контакты реле и щеток коллектора покрываются слоем нагара, отчего, в первом случае, стартер перестает включаться, а во втором теряет мощность и не может крутить двигатель с нужной скоростью. Последнее, кстати, подчас проходит мимо внимания, особенно в машинах с хорошей шумоизоляцией, и, предпринимая все новые попытки пустить двигатель, водитель все более "дожигает" контакты. Но, даже заметив слабость вращения, это часто относят к подсевшему аккумулятору, между тем как это – начало "болезни" стартера.
Вообще, тяговое реле и коллектор можно назвать типичными слабыми местами стартера – достаточно большое число проблем связано как раз с этими узлами. В этом "помогают" возникающий при перепадах температур водяной конденсат и летящая из-под днища грязная вода, которая постоянно понемногу просачивается в стартер. Отсюда, кроме нетленных "пригоревших пятаков" (т. е. контактной группы, активирующей вращение), возникают и такие обычные неисправности тягового реле, как замыкание и перегорание в обмотках, а в более запущенных случаях – и застревание от замерзшего конденсата и/или грязи якоря. Не меньше проблем и с коллектором, который, напомним, предназначен для питания якоря и состоит из вращающейся части на якоре в виде вплавленных в изолятор пластин, связанных с обмотками якоря, и неподвижных щеток, передающих ток на пластины. Типичная проблема при этом – механический износ щеток, вызывающий их "подвисание", отчего на якорь не поступает ток и стартер теряет мощность, а сама щетка, в свою очередь, тоже начинает "подгорать".
Много вреда стартеру способно принести и включение на время, превышающее предписанные нормы. И дело тут не только в разрядке АКБ. Не предназначенный для продолжительной работы, стартер начинает сильно нагреваться, отчего, особенно в присутствии влаги, возможно перегорание обмоток и повышенный износ втулок, в которых вращается якорь. Эти втулки, кстати, постепенно изнашиваются, и их нужно вовремя заменять – иначе якорь начинает "бить", цепляясь за статор, и стартер сначала теряет мощность, а затем выходит из строя.
Еще одно "больное место" стартера – узел Бендикса с обгонной муфтой и шестерней. Одна из обычных неисправностей здесь – запаздывающий выход шестерни из зацепления с маховиком. При этом узел шестерни и обгонной муфты подвергаются экстремальной нагрузке, бешено разгоняясь вращением двигателя. И если передняя втулка оказывается чрезмерно изношенной, то шестерню может перекосить и заклинить между картером. Подобное может случиться и при подгорании контактов тягового реле, или при заедании замка зажигания, когда стартер не отключается после пуска двигателя. И на машинах с хорошей шумоизоляцией, или просто у неопытного водителя, который поехал как ни в чем не бывало, стартер перегревается и "сгорает", а шестерня клинит (часто принимается за "клин" двигателя). Кстати, похожий эффект постепенно вызывает и очень часто встречающаяся у неопытных автовладельцев т. н. "передержка стартера", когда водитель продолжает еще некоторое время удерживать ключ, между тем как двигатель уже работает.
Еще чаще встречается обратная неисправность муфты – неполное введение шестерни в зацепление с зубчатым венцом маховика, отчего шестерня изнашивается сама и "съедает" зубцы на маховике. В итоге шестерня стартера перестает цеплять и крутить маховик – в таких случаях из моторного отсека начинает доноситься характерный треск. Похожее потрескивание можно услышать и при другой типичной неисправности бендикса – износе и прокрутах обгонной муфты, у которой шарики перестают заклиниваться в канавках и не передают вращение на шестерню. Иногда с муфтой случается неприятность и похуже – когда шарики, наоборот, не освобождаются и вращение от запустившегося двигателя начинает передаваться на стартер. При разнице в диаметре шестерен стартер начинает вращаться с огромной скоростью, и если шестерня стартера все-таки не выходит из зацепления, тогда происходит т. н. разнос стартера. Тогда под действием центробежной силы отрываются с мест обмотки якоря, стартер заклинивает, шестерня встает наперекосяк и крошится венцом маховика; обломанные зубцы при этом могут быть "протащены" двигателем и застрять дальше по ходу между картером и маховиком.
Несмотря на изобилие возможных неисправностей, "потребительский" контроль за состоянием стартера несложен и сводится к тому, что автовладелец должен обращать внимание, не стал ли стартер крутить слабее и не появились ли посторонние шумы при его включении и после выключения. Если же что-то такое появилось – скоро грядет ремонт. Для стартера очень характерен принцип т. н. лавинных поломок, когда неисправность в электрике влечет механический износ, и наоборот, проблемы с механикой прямо отражаются на электрической части. При этом неисправности почти всегда идут "по нарастающей", и ездить всю жизнь с "небольшой болячкой" скорее всего не получится.

Тяговое реле (слева) и бендикс (справа) – одни из основных "слабых мест" и наиболее часто заменяемых деталей стартера

  Стартер for мастер
Пожалуй, единственный общедоступный вид ремонта стартера, который может самостоятельно сделать любой автовладелец – это зачистка контактов и замена проводов, питающих стартер. И, кстати, бывает, что такие незатейливые меры помогают – нередко падение мощности вызывается просто коррозией проводки. Если же это ничего не дает, стартер придется снимать. Однако заниматься этим захочется далеко не каждому: стартер стоит "внизу" на двигателе и труднодоступен, к тому же все болты крепления у него всегда "закисшие" от грязи. Более того, на многих иномарках к стартеру вообще нельзя подобраться, не сняв прежде то или иное навесное двигателя, либо же он снимается снизу, с машины, подвешенной на подъемник.
Хотя, если стартер снять самому не лень, то дальше ремонтируется он достаточно легко – все работы выполняются простой заменой деталей. Подыскать запчасти тоже не составляет труда – практически в любом хорошем магазине всегда можно найти тяговые реле, бендиксы, щетки коллектора, втулки, якоря и пр. Чрезвычайно широк и выбор производителей: комплектующие для стартеров выпускают такие фирмы как BOSCH, BUTEC, DELCO, DUCELLIER, LUCAS,  ELMOT,  HITACHI,  FEMSA, MAGNET MARELLI, PAL, ISKRA, MOTOROLA, NIPPON DENSO, PARIS RHONE, SEV MARCHAL, VALEO, MOTORCRAFT,. Однако при самостоятельном ремонте всегда возникают сложности точной диагностики неисправностей. Например, обнаружить и заменить изношенную щетку легко, но вот такие проблемы, как замыкания в обмотках при любительском ремонте, не определяются, и может запросто оказаться, что после приличной возни со снятием-установкой на двигатель опять вернется неисправный стартер. Разве что только при замене "убитого" стартера на новый могут гарантированно увенчаться успехом собственные труды по отвинчиванию ржавых гаек.
Для тех же, кто крутить гайки не хочет, существует рынок профессиональных услуг по ремонту стартеров. Развит этот сервис чрезвычайно широко: стартеры чинят на любых СТО – сертифицированных и несертифицированных, очень много специализированных мастерских. И уже просто сев дома с телефонным справочником, всегда можно сравнить и выбрать станцию, услуги которой наиболее приемлемы по ценам, срокам и своему уровню. Особо много интересных предложений бывает у специализированных мастерских, где могут как просто отремонтировать стартер за определенное время, так и принять его в зачет, обменяв на восстановленный или новый, который сразу же и поставят. Такой обмен обойдется дороже и возможен только для машин массовых серий, зато это ремонт самый быстрый, особенно тогда, когда стартер снимается без демонтажа навесного. В то же время, если машина очень срочно не нужна, то можно и сэкономить, оплатив только работы, а необходимые запчасти или целиком стартер купить самому, подыскав в магазинах лучшие по ценам.