Стартер — устройство запуска двигателя¶
Стартер — электрическое или пневматическое устройство, предназначенное для приведения в движение коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания с целью его запуска. Представляет собой электродвигатель постоянного тока, совмещённый с редуктором и механизмом включения (тяговым реле), который через зубчатую передачу или муфту соединяет стартер с маховиком двигателя. Стартеры применяются в автомобильной, тракторной, авиационной и судовой технике, а также в стационарных двигателях.
¶История
Первые стартеры появились в конце XIX века и представляли собой отдельные механизмы, приводимые вручную или сжатым воздухом. В 1896 году Клод Джонсон запатентовал электрический стартер для автомобиля. Широкое распространение стартеры получили в 1912 году, когда на автомобилях Cadillac были внедрены электрические стартеры с автоматическим включением, что существенно упростило запуск двигателя и сделало автомобиль доступнее для широкого круга пользователей. До этого автомобили запускались вручную с помощью заводной рукоятки, что было неудобно и опасно.
В СССР производство автомобильных стартеров было налажено на нескольких заводах, в том числе на заводе «Динамо» в Москве и на заводе «Старт» в Горьком (Нижнем Новгороде). Советские стартеры, такие как модели СТ-142, СТ-230, СТ-222, отличались надёжностью и ремонтопригодностью.
¶Устройство
Стандартный автомобильный стартер состоит из следующих основных элементов:
- Электродвигатель — обычно коллекторный двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением, обеспечивающий высокий крутящий момент при малых оборотах.
- Тяговое реле (втягивающая обмотка) — электромагнитное реле, которое одновременно выполняет две функции: вводит шестерню стартера в зацепление с зубчатым венцом маховика и замыкает силовые контакты, подающие ток на электродвигатель.
- Бендикс (обгонная муфта) — механизм, позволяющий шестерне стартера передавать крутящий момент на маховик только в одну сторону. После запуска двигателя, когда его обороты превышают обороты стартера, бендикс автоматически разъединяет шестерню с маховиком, предотвращая повреждение стартера.
- Редуктор — планетарный или цилиндрический редуктор, увеличивающий крутящий момент и снижающий обороты электродвигателя. Редукторные стартеры более компактны и энергоэффективны, чем стартеры прямого привода.
- Щётки и коллектор — узел, обеспечивающий подвод электрического тока к обмоткам ротора.
¶Принцип работы
При повороте ключа зажигания или нажатии кнопки запуска ток подаётся на обмотку втягивающего реле. Якорь реле перемещается, вводя шестерню бендикса в зацепление с зубчатым венцом маховика. Одновременно замыкаются силовые контакты реле, и ток поступает на электродвигатель стартера. Двигатель начинает вращать коленчатый вал двигателя, обеспечивая его запуск. После запуска двигателя водитель отпускает ключ или кнопку, ток на реле прекращается, и под действием возвратной пружины шестерня выводится из зацепления.
¶Классификация
Стартеры классифицируют по нескольким признакам:
| Признак | Виды |
|---|---|
| Тип привода | С прямым приводом, с планетарным редуктором |
| Напряжение питания | 12 В, 24 В |
| Способ включения | С электромагнитным реле, с дистанционным включением |
| Наличие редуктора | Редукторные, безредукторные |
Стартеры напряжением 12 В применяются в легковых автомобилях, 24 В — в грузовых автомобилях, тракторах и спецтехнике.
¶Неисправности
Наиболее распространённые неисправности стартера:
- Износ щёток и коллектора, приводящий к потере контакта и снижению мощности.
- Залипание контактов тягового реле, вызывающее невозможность запуска или самопроизвольное включение стартера.
- Поломка бендикса (обгонной муфты), из-за которой стартер крутится, но не вращает коленчатый вал.
- Межвитковое замыкание обмоток якоря или статора.
- Износ зубьев шестерни стартера или зубчатого венца маховика.
¶Применение
Помимо автомобильной техники, стартеры используются в авиации для запуска авиационных двигателей (в том числе турбовинтовых и газотурбинных), в судостроении для дизельных двигателей, в энергетике для запуска резервных дизель-генераторов. В тяжёлой технике, где мощность стартера недостаточна, применяются пневматические стартеры, работающие от сжатого воздуха.