Стартер как устройство запуска двигателя¶

Стартер — электромеханическое устройство, предназначенное для принудительного раскручивания коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания до частоты, при которой в цилиндрах начинается устойчивое воспламенение топливной смеси и двигатель переходит в режим самостоятельной работы. Стартер относится к системе пуска двигателя и является одним из ключевых её элементов наряду с аккумуляторной батареей, замком зажигания и соединительными проводами.

¶Назначение и принцип работы

Двигатель внутреннего сгорания не способен начать работу самостоятельно: для первого рабочего такта поршень должен двигаться, а топливная смесь — воспламениться. Стартер решает эту задачу, кратковременно передавая крутящий момент от электродвигателя постоянного тока к маховику коленчатого вала.

Основные условия эффективного пуска:

• частота вращения коленчатого вала должна достигать минимально пусковой (обычно 50–100 оборотов в минуту для бензиновых двигателей);
• крутящий момент должен преодолевать сопротивление сжатия в цилиндрах и трение в механизмах;
• передача усилия осуществляется через понижающую зубчатую пару, что многократно увеличивает момент.

¶Устройство

Классический стартер включает несколько узлов:

Электродвигатель чаще всего выполняется последовательного возбуждения: это даёт высокий пусковой момент. Тяговое реле одновременно выполняет две функции — механическую (выдвигает бендикс) и электрическую (замыкает цепь питания обмоток).

¶Виды стартеров

По конструкции и способу передачи выделяют:

• С редуктором — между якорем и бендиксом стоит планетарная или цилиндрическая передача; позволяет применять менее мощный и более компактный электродвигатель. Распространены на современных автомобилях.
• Без редуктора — прямое соединение якоря с приводом; характерны для старой техники и грузовых машин.
• С механическим приводом — бендикс вводится в зацепление вручную или педалью (исторические конструкции).
• Со втягивающим реле — наиболее массовый тип на легковом транспорте.

Отдельно рассматривают стартер-генераторы, совмещающие функции пуска и выработки электроэнергии, а также устройства с бесконтактным (бесщёточным) исполнением.

¶История

До появления электрического стартера двигатели запускали вручную — заводной рукояткой. Это было трудоёмко и травмоопасно: обратный ход рукоятки приводил к переломам рук. В 1911 году американский инженер Чарльз Кеттеринг предложил электрический стартер, а в 1912 году устройство было применено на автомобилях Cadillac. Массовое внедрение стартера стало одним из факторов роста популярности автомобилей, в том числе среди женщин, которым ручной запуск был физически затруднителен. В России и СССР электрические стартеры начали применяться в 1930-е годы вместе с развитием отечественного автомобилестроения.

¶Применение

Стартеры используются практически на всех видах техники с двигателями внутреннего сгорания:

• легковые и грузовые автомобили;
• автобусы и спецтехника;
• тракторы и сельхозмашины;
• мотоциклы, скутеры, снегоходы;
• лодочные и судовые моторы;
• авиационные поршневые двигатели и вспомогательные силовые установки.

На крупных дизелях применяют стартеры повышенной мощности либо пневматические и комбинированные системы пуска.

¶Неисправности и обслуживание

Типичные отказы стартера:

• износ щёток и коллектора;
• подгорание контактов тягового реле;
• износ или поломка бендикса и обгонной муфты;
• межвитковое замыкание обмоток;
• износ втулок и подшипников, приводящий к заклиниванию;
• ослабление крепления и плохой контакт «массы».

Признаки неисправности — щелчки без вращения, медленное прокручивание, скрежет, отсутствие реакции на поворот ключа. Диагностика включает проверку напряжения на клеммах, тока потребления и состояния венца маховика. Обслуживание сводится к очистке контактов, смазке узлов и своевременной замене изношенных деталей.

¶Значение

Стартер сделал запуск двигателя простым и безопасным, устранив главный недостаток ранних автомобилей. Надёжность пуска напрямую влияет на эксплуатационные качества техники, особенно в условиях низких температур, когда возрастает вязкость масла и сопротивление проворачиванию. Современные системы пуска развиваются в сторону интеграции с электроникой: появляются устройства «старт-стоп», дистанционный и автоматический запуск, а также комбинированные стартер-генераторы в гибридных силовых установках.

Источники: технические руководства по устройству автомобиля, справочники по электрооборудованию транспортных средств, материалы по истории автомобилестроения.