Общие положения. При пуске двигателя стартер должен преодолеть сопротивление вращению коленчатого вала и сообщить ему пусковую угловую скорость. Величина сопротивления вращению коленчатого вала зависит от литража двигателя, числа цилиндров, степени сжатия и частоты вращения коленчатого вала.
Пусковая частота вращения зависит от способа смесеобразования и скоростной характеристики системы зажигания в бензиновых двигателях.
Для того чтобы провернуть коленчатый вал, необходим пусковой момент Mпуск для преодоления момента сопротивления Мсопр, который представляет собой сумму момента сил трения Мтр, момента от сжатия Мсж и момента от вспомогательных механизмов, приводимых двигателем, Мвс, т. е.
Mпуск= Мсопр = Мтр + Мсж + Мвс
Момент от сил трения зависит от числа цилиндров двигателя, литража и степени сжатия, температуры и кинематической вязкости масла. Момент от сил трения при температуре 0…5 ° С составляет примерно 60 % пускового момента, а при температурах от -12 до -15° С достигает 80…90 %.
При пуске холодного двигателя момент сопротивления может превысить в два раза рабочий момент и в восемь-девять раз момент, необходимый для пуска прогретого двигателя.
Момент, необходимый для привода вспомогательных механизмов, зависит от типа двигателя (бензиновый или дизель), так как для привода топливной аппаратуры дизеля требуются большие усилия.
Мощность стартера, необходимая для пуска двигателя, определяется по формуле:
где nпуск пусковая частота вращения коленчатого вала двигателя; Мпуск — пусковой момент двигателя, равный кVh), (к — опытный коэффициент, зависящий от числа цилиндров и степени сжатия двигателя; Vh – литраж двигателя); ηп— КПД зубчатой передачи механизма привода.
Коэффициент к для четырех цилиндровых двигателей равен 3,5, а для шести- и восьмицилиндровых — 4,0 и 4,2 соответственно. Для дизелей к 5…9.
Неисправности стартера. К наиболее часто встречающимся неисправностям можно отнести нижеследующие.
При включении стартера тяговое реле не срабатывает, якорь не вращается. Основные причины: неисправность или полное разряжение аккумуляторной батареи; сильное окисление полюсных выводов аккумуляторной батареи и наконечников проводов; слабая затяжка наконечников; отсоединение или обрыв провода тягового реле со стороны стартера или выключателя зажигания; межвитковое замыкание в обмотке тягового реле стартера, обрыв или замыкание ее на “массу”; неисправность контактной части выключателя зажигания; заедание якоря тягового реле.
При включении стартера тяговое реле срабатывает, но якорь не срабатывает или вращается недостаточно интенсивно. Основные причины: разряжение аккумуляторной батареи; окисление полюсных выводов аккумуляторной батареи и наконечников соединительных проводов; ослабление затяжки крепления наконечников проводов; окисление контактных болтов тягового реле стартера; окисление наконечников проводов и ослабление их крепления на контактных болтах тягового реле стартера; подгорание коллектора; зависание щеток или их большой износ; обрыв в обмотке статора или якоря; замыкание между пластинами коллектора, межвитковое замыкание в обмотках якоря или статора либо замыкание их на «массу»; замыкание изолированного щеткодержателя плюсовой щетки на «массу».
При включении стартера якорь вращается, а коленчатый вал двигателя не прокручивается. Основные причины: пробуксовка муфты свободного хода; поломка рычага выключения муфты или выскакивание его оси; поломка поводкового кольца муфты или буферной пружины; заедание или тугое перемещение привода на винтовой нарезке вала якоря стартера.
Повышенный шум стартера при вращении якоря. Основные причины: чрезмерный износ втулок подшипников или шеек вала якоря; ослабление крепления стартера; поломка крышки со стороны привода; ослабление крепления полюса в корпусе стартера (якорь задевает при вращении за полюс); повреждение зубьев шестерни привода или венца маховика двигателя.
Стартер не отключается после пуска двигателя. Основные причины: заедание рычага привода; заедание привода на валу якоря стартера или слипание контактов тягового реле; ослабление или поломка возвратных пружин муфты свободного хода либо тягового реле стартера; заедание якоря тягового реле; неисправность контактной части выключателя; поломка возвратной пружины выключателя зажигания
Общая проверка стартера. Проверка стартера может производится с помощью мотор-тестера.
Для этого необходимо заблокировать двигатель с целью предотвращения пуска, для чего, например, отсоединить электропитание от запорного электромагнитного клапана ТНВД. Присоединить датчик тока на провод, соединяющий АБ со стартером. Включить стартер на 3…5 с, и измерить ток и напряжение пуска и частоту вращения при пуске.
Пусковая частота вращения (N МАХ) должна находиться в пределах 200…350 об/мин.
Ток пуска должен соответствовать паспортному значению. Повышенный ток пуска свидетельствует о неисправности стартера.
Проверка эффективности работы стартера контрольно-испытательном стенде для проверки электрооборудования автомобиля производится в режиме холостого хода и под нагрузкой в режиме полного торможения. Предварительно перед проверкой необходимо убедиться в отсутствии замыканий в обмотках стартера и проверить тяговое реле его включения.
На холостом ходу измеряют силу тока и частоту вращения якоря стартера, а в режиме полного торможения — величину потребляемой мощности при заданных значениях силы тока и напряжения.
Увеличение силы потребляемого тока с уменьшением указанного значения тормозного момента свидетельствует о неисправности в обмотках якоря или возбуждения. Падение тормозного момента и силы потребляемого тока ниже номинальных значений происходит из-за нарушения контактов во внутренних соединениях стартера или ослабления усилия прижима щеток к коллектору. Если при проведении испытаний якорь стартера проворачивается в момент заторможенного состояния шестерни, значит, происходит пробуксовка муфты свободного хода и она подлежит замене.
Поэлементная проверка стартера. Наличие межвитковых замыканий обмотки якоря на сердечник и катушек обмотки возбуждения на корпус проверяют с помощью прибора Э236, мегомметра или контрольной лампы (220 В). Контрольная лампа не должна гореть при подключении ее к источнику электроснабжения через любую пластину коллектора и сердечник якоря. Мегомметр не должен показывать сопротивление менее 10 кОм. Проверку якоря на межвитковое замыкание или замыкание пластин коллектора можно проводить с помощью портативного дефектоскопа ПДО-1.
Проверка обмоток стартера на отсутствие замыкания на «массу». Для проверки обмоток используют тестер или контрольную лампу (рис. 17.6). Отсоединяют вывод обмотки возбуждения от тягового реле, приподнимают изолированные щетки, отсоединяют провод шунтовой катушки от неизолированного щеткодержателя, вынимают щетки из изолированных щеткодержателей, отвернув предварительно винты крепления щеточных канатиков. Через контрольную лампу подводят напряжение 12 В к выводу обмотки возбуждения и корпусу стартера. Загорание включенной в цепь контрольной лампы свидетельствует о замыкании обмотки возбуждения на «массу».
Рис. 17.6. Схема проверки деталей стартера:
а – катушек возбуждения на короткое замыкание на корпус; б – изолированных щеткодержателей на замыкание на корпус; в – обмотки якоря на короткое замыкание с магнитопроводом
Аналогичным способом убеждаются в отсутствии замыкания на “массу” изолированных щеткодержателей. При этом напряжение подводят к изолированному щеткодержателю и корпусу стартера.
Чтобы убедиться в отсутствии замыкания коллектора или обмотки якоря на «массу», приподнимают неизолированные и изолированные щетки, подводят напряжение к пластинам (ламелям) коллектора и корпусу стартера. Если при этом происходит загорание контрольной лампы, значит, обмотка якоря замыкает на «массу».
ТО стартера. ТО стартера заключается в периодической подтяжке (при ТО-1) креплений проводов и очистке наружных поверхностей от загрязнений.
Через каждые 45…60 тыс. км пробега (при ТО-2) необходимо снимать стартер с автомобиля и зачищать коллектор, проверять износ щеток (9…14 мм) и при необходимости заменять их новыми, предварительно притерев к коллектору. Одновременно очищают и смазывают моторным маслом винтовые шлицы вала якоря, втулки обеих крышек и шестерню, а поводковое кольцо привода стартера смазывают консистентной смазкой «Литол-24».