ПУСКОВОЙ ТОК СТАРТЕРА: как измерить и зачем это нужно?
Пусковым током стартера автомобиля называется максимальное значение силы тока, который потребляется им во время запуска двигателя. Измеряется в амперах и, в зависимости от рассмотренных в статье факторов, может варьироваться в диапазоне 100-500 А. От чего зависит этот показатель, на что он влияет, как его правильно измерить и уменьшить – простыми и понятными словами рассказано в данном материале.
Базовые понятия
Для начала рассмотрим несколько базовых понятий, чтобы лучше понимать, что такое пусковой ток автомобильного стартера, и не путать эту величину с другими характеристиками.
Автомобильный стартер является ничем иным, как электродвигателем постоянного тока. Это означает, что он выполняет свою работу (крутит коленвал двигателя), потребляя электрическую энергию, накопленную в аккумуляторной батарее. Эта энергия характеризуется несколькими величинами – напряжением, силой тока и мощностью.
Напряжение, при котором работает нагруженный стартер легкового автомобиля, находится в диапазоне примерно 11-13 В. Что значит нагруженный? Если стартер снять с двигателя и подключить к источнику тока без какой-либо нагрузки, то он будет работать и при гораздо меньшем напряжении. Однако будучи установленным на автомобиле, при напряжении менее 11 В он, как правило, не работает. Это хорошо знакомо тем автолюбителям, у которых была изношенная или полностью разряженная АКБ.
Сила тока, который потребляется нагруженным стартером легкового автомобиля, варьируется в диапазоне 100-500 А. Здесь, как и в случае с напряжением, большую роль играет нагрузка. Если стартер подключить к источнику питания отдельно от двигателя, то тока он потреблять будет гораздо меньше. Из этого следует, что чем большая нагрузка на стартер, тем больше тока он будет потреблять.
Мощностью стартера называется величина, которая зависит от напряжения, при котором он работает, и силы тока, который им потребляется в конкретный момент времени. Так, например, если стартер вашего автомобиля при напряжении 12 В потребляет ток силой 150 А, то его мощность в данный момент составляет 12 × 150 = 1800 Вт.
Из этого всего можно вывести следующее, важное для автомобилистов, понятие. Что происходит, когда АКБ изношена или слабо заряжена? А происходит то, что при работе стартера напряжение на ней просаживается, например, до 10,5 В. Это означает, что, если стартер потребляет все те же 150 А, то его мощность при таких условиях уже не 1,8 кВт, а всего лишь 1,5 кВт. Соответственно, он крутит коленвал вяло, либо ему вообще не хватает мощности, чтобы сдвинуть его с места.
Кроме того, чем большая просадка напряжения происходит на клеммах АКБ, тем меньший пусковой ток она способна выдавать. Отсюда следует, что на наш стартер идет уже не 150 А, а вдвое-втрое меньше. Это приводит к резкому уменьшению мощности, которой оказывается недостаточно, чтобы провернуть коленчатый вал двигателя.
Для некоторых автолюбителей будет интересной еще одна характеристика стартера. Она показывает количество энергии, которое он израсходовал, пока запускал двигатель. Измерить ее можно в А*ч (ампер-часах), а как мы помним, именно в этих единицах указывается емкость АКБ. Это означает, что по пусковому току и времени работы стартера мы можем узнать, на сколько сильно он разрядил нашу батарею.
Рассмотрим все тот же стартер. Допустим, во время всей своей работы он, потребляя ток силой 150 А, запустил двигатель с первой попытки, вращая его в течение 5 секунд. Теперь секунды надо перевести в часы, так как нас интересуют именно ампер-часы. 5 секунд – это примерно 0,0014 часов. Соответственно, наш стартер «взял» из батареи 150 × 0,0014 А*ч, то есть примерно 0,21 А*ч. И это при емкости в 50-60 А*ч.
Но здесь следует понимать, что мы рассмотрели упрощенные условия. Так, при больших токах потребления АКБ садится немного больше, чем это можно рассчитать на бумаге. Кроме того, не всегда двигатель запускается с первого раза, и так далее. Из всего этого важно усвоить следующее. Если стартер не смог прокрутиться из-за ослабленной АКБ, то ему, скорее всего, хвалило не А*ч, как думают многие. Ему не хватило пускового тока, так как разряженная или испорченная батарея не в состоянии выдавать такие большие токи.
От чего зависит пусковой ток стартера?
На разных моделях легковых автомобилей пусковой ток стартера может значительно отличаться по своей величине. Разберем, от чего это зависит.
- Во-первых, от типа двигателя. Так, чтобы прокрутить на старте дизельный двигатель, требуется на порядок больше мощности, чем для бензинового мотора с таким же объемом. А как мы уже выяснили, чем большей мощности стартер, тем больше тока он потребляет для выполнения своей работы.
- Во-вторых, от объема двигателя. Чем он больше, тем тяжелее стартеру его запускать. Соответственно, для этого требуется больше мощности, а значит и пускового тока.
- В-третьих, пусковой ток на разных автомобилях зависит и от самого стартера – его модели, мощности и так далее. Все это подбирается производителем, исходя из первых двух факторов, а также ряда других нюансов.
Однако пусковые токи стартера могут отличаться не только на разных автомобилях, но и на абсолютно одинаковых. Более того, на одной и той же машине, например, вашей, при разных условиях пусковой ток может сильно разниться. От чего зависит его сила в этом случае?
В первую очередь, от технического состояния двигателя. Если в нем что-либо подклинивает, тяжело вращается и так далее – стартеру труднее все это сдвигать с места, а потому он будет потреблять больший пусковой ток.
Следующий фактор, влияющий на пусковые токи, это температура окружающей среды. Чем она ниже, тем гуще становится моторное масло, и тем тяжелее стартеру такой двигатель запустить.
Далее идет состояние самого стартера. Например, если в нем изношены или загрязнены втулки, выступающие в роли подшипников трения, вращаться ему тяжелее, и он будет потреблять больший ток.
Еще хуже обстоит ситуация, когда есть короткие замыкания в обмотках стартера. Здесь уже прекрасно показывает себя всем известный закон Ома. При локальных замыканиях электрическое сопротивление обмоток уменьшается, а по закону Ома (при одном и том же напряжении) это приводит к увеличению силы тока. При этом следует понимать, что мощность будет не увеличиваться, а наоборот, уменьшаться, так как используется не весь потенциал электродвигателя.
К аналогичному исходу приводят плохие контакты на клеммах, проводящих тот самый пусковой ток от АКБ к стартеру. Здесь работает все тот же закон. Чем хуже контакт, тем меньше сечение проводника на этом участке. А чем меньше сечение, тем больше электрическое сопротивление. А это значит, что и мощность стартера будет меньшей.
Итого, пусковой ток стартера зависит и от характеристик, и от технического состояния, и от сопротивлений, которые препятствуют его работе. Причем сопротивление может быть как механического характера, так и электрическим.
Зачем надо знать пусковой ток стартера?
В первую очередь для того, чтобы правильно подобрать аккумуляторную батарею, если старую пришло время заменить. Если на этот параметр не обратить внимание, погнавшись за привлекательной ценой или ампер-часами емкости, можно столкнуться с тем, что новая батарея не сможет нормально прокрутить ваш стартер, либо вообще не сдвинет его с места.
Как правило, на всех современных автомобильных аккумуляторных батареях эта характеристика указывается под видом максимального пускового тока. То есть, на первый взгляд, сложностей с выбором возникать не должно. Однако здесь есть несколько нюансов. Рассмотрим их.
- Во-первых, надо учитывать, что указанный на корпусе АКБ максимальный пусковой ток она сможет выдавать только в полностью заряженном состоянии. То есть, когда новый аккумулятор однажды окажется по тем или иным причинам разряженным, например, наполовину, то пусковой ток, который она будет способна выдать, уменьшится.
- Во-вторых, максимальный пусковой ток, указанный на корпусе, будет неуклонно уменьшаться с каждым днем эксплуатации батареи. Так, если новая и полностью заряженная она будет способна выдавать 400 А (как написано), то через полгода эта характеристика может уменьшиться уже до 300 А, и так далее.
- В-третьих, не лишним будет помнить о том, что некоторые производители не стыдятся «немножко» преувеличивать характеристики выпускаемой продукции. Это значит, что при указанных на корпусе 500 А максимальный пусковой ток на самом деле не дотянет до этого показателя. В некоторых случаях измерения показывали, что производитель «преувеличил» этот параметр аж в два раза. К счастью, встречаются такие случаи сегодня редко. Но помнить о них надо. Для проверки истинного максимального пускового тока АКБ есть специальные электронные приборы.
Далее необходимо учитывать, что автомобиль не всегда эксплуатируется при одинаковых условиях и в идеальном техническом состоянии. Это означает, что батарею по пусковому току надо выбирать с запасом – чем больше, тем лучше.
У некоторых автолюбителей присутствует ошибочный страх, что чрезмерно высокий пусковой ток, указанный на батарее, сможет сжечь стартер. Это не так. Стартер никогда не возьмет тока больше, чем ему нужно. Так что, если на АКБ написано, что максимальный ток 600 А, то это не значит, что на стартер пойдет именно такой ток. Нет. Он возьмет только «свои» положенные 150-200 А.
Это что касается выбора батареи. Однако знать пусковой ток вашего стартера полезно и для других целей. В том числе, по повысившемуся энергопотреблению возможно своевременно выявить кое-какие проблемы с машиной. Если ток потребления стартера увеличился, то это может указывать на его износ, засорение, короткие замыкания в обмотках, плохой контакт и другие поломки. Устранив своевременно эти недостатки, вы уменьшите нагрузку и износ аккумуляторной батареи. Соответственно, прослужит она дольше, а двигатель будет запускаться легче даже несмотря на крепкие морозы.
Как измерить пусковой ток стартера?
В первую очередь, не повторяйте ошибку некоторых автолюбителей, которые однажды попытались измерить пусковой ток стартера при помощи мультиметра. Как они поступали. Мультиметр в режиме амперметра подключался в разрыв одной из клемм на АКБ. То есть, клемма снималась, один щуп прикладывался на батарею, второй – на отсоединенный провод. Далее запускался двигатель, но ток стартера таким способом никто не узнал.
А все потому, что мультиметры, которые есть у многих автолюбителей, не рассчитаны на измерение силы тока более 10-20 А. А стартер даже малолитражного автомобиля потребляет не менее 100 А. Соответственно, такой способ измерения всегда будет приводить к одному и тому же исходу – сгоранию мультиметра. Особенно опасны такие эксперименты с дешевыми приборами, у которых амперметр включен в систему без предохранителя.
Эта методика подходит только для измерения тока утечки АКБ, и должна выполняться исключительно при выключенном двигателе.
Для правильного измерения пускового тока стартера потребуется другой измерительный прибор, который называется токовые клещи. На таких девайсах имеются клещи, которые необходимо замкнуть вокруг провода, по которому течет ток, который мы хотим измерить. Когда работает стартер, то одинаковый ток течет что по минусовому, что по плюсовому проводах, отходящих от АКБ.
Измерения проводятся следующим образом. Аккумулятор необходимо предварительно полностью зарядить. Только так стартер сработает на полную мощность, и только так можно будет оценить потребляемый им ток. Далее на один из силовых проводов АКБ устанавливаются токовые клещи, а помощник включает стартер, поворачивая ключ зажигания. Пока стартер работает, по прибору фиксируются максимальные показатели.
Чтобы измерения были более обширными и информативными, их желательно повторить несколько раз, и при разных условиях. При этом, следует помнить, что после каждого запуска двигателя необходимо давать аккумулятору «отдохнуть», иначе показания будут недостоверными. Как правило, таким способом проводится три измерения, а затем выводится среднее арифметическое.
Проводя замеры пусковых токов, помните, что чем больше разряжен АКБ, тем показатели будут меньшими. Также следует учитывать, что прогретый двигатель завести легче, а потому потребляемый стартером ток может сильно отличаться от того, который им потребляется при «холодной прокрутке».
Как уменьшить пусковой ток стартера?
Делать это очень полезно, в первую очередь, для АКБ. Ведь чем меньший ток будет потреблять стартер, тем она прослужит дольше. Также это значительно повысит шансы успешного запуска двигателя в морозы, да еще и при частично разряженной батарее.
Уменьшить пусковой ток стартера можно несколькими способами. Применять их желательно комплексно, и регулярно. Рассмотрим основные.
Для начала необходимо обеспечить нормальный контакт в местах соединения силовых проводов с АКБ и стартером. С контактных площадок и клемм надо удалить окислы и ржавчину, после чего надежно все закрепить на своих местах (если только стартер не будет сниматься для выполнения следующих шагов).
Далее, чтобы уменьшить пусковой ток, надо демонтировать стартер с автомобиля, и разобрать его. Чаще всего здесь «виноваты» бронзовые втулки, которые выполняют роль подшипников скольжения. Если они изношены (есть заметный поперечный люфт ротора), замените их на новые. Если износа нет, то втулки надо тщательно очистить и смазать перед сборкой.
На пусковой ток также оказывают влияние токоведущие щетки и коллектор, к которому они прижимаются. Если на них имеется износ, сколы, царапины, трещины и другие дефекты – это замена. Коллектор необходимо очищать от графитового налета и пыли, которая забивается между его лепестками. Не используйте для этого острые металлические предметы и наждачную бумагу. Коллектор без проблем можно очистить до идеального состояния при помощи спирта и мягкой ветоши.
Для пущей уверенности можно проверить обмотки стартера на предмет коротких замыканий. Чтобы сделать это, понадобится мультиметр, включенный в режим измерения сопротивления. Эту величину можно измерить как на обмотках статора, так и на роторе. В обоих узлах сопротивление одинаковых обмоток должно быть примерно одинаковым. Если есть существенные отклонения или вообще обрыв, то такой стартер эксплуатировать нельзя. Его можно либо заменить, либо попробовать отдать на перемотку.
В завершение напомним, что состояние двигателя тоже влияет на пусковой ток стартера. Потому, если все его узлы поддерживаются в исправности и используется правильное моторное масло, максимальный пусковой ток стартера будет минимальным.
Схожий материал
НАБОР ДЛЯ БЫСТРОГО РЕМОНТА БЕСКАМЕРНЫХ ШИН: особенности выбора и применения
7 мифов о хранении автомобильных шин
История шин Sumitomo / Сумитомо
История шин Continental / Континенталь
Мотоциклы Индиан. История одной легенды.
Как исправить провисшую дверь на нерегулируемых петлях
Можно ли поставить аккумулятор большей емкости на автомобиль?
5 способов как узнать расход топлива на 100 км
Алгоритм проверки утечки тока в автомобиле
5 народных средств для чернения резины в домашних условиях
Вольтметр для автомобиля: как подключить и правильно использовать
Пусковой ток стартера: как измерить и зачем это нужно?
7 возможных причин почему ГРЕЕТСЯ КЛЕММА АККУМУЛЯТОРА на автомобиле
5 вариантов КУДА ДЕВАТЬ Б/У АККУМУЛЯТОР от автомобиля
7 возможных причин хронического НЕДОЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА
7 способов повысить НАПРЯЖЕНИЕ БОРТОВОЙ СЕТИ
ДЕСУЛЬФАТАЦИЯ АККУМУЛЯТОРА обычным зарядным устройством
Как определить реальную ЕМКОСТЬ АККУМУЛЯТОРА
Простая проверка системы охлаждения двигателя без разборки
5 способов как проверить термостат системы охлаждения автомобиля
33 совета на что смотреть при покупке автомобиля
7 народных средств для эффективного удаления битумных пятен с автомобиля
Простейшая противоугонка своими руками (две схемы)
Как фотографировать машину для продажи
Как ездить в гололед на машине и не попасть в ДТП
10 проверенных советов как продлить срок службы аккумулятора автомобиля
Как восстановить аккумулятор автомобиля или добить его окончательно
Как выбрать аккумулятор для автомобиля — вредные советы и заблуждения
Как заряжать гелевый аккумулятор — ответы на 5 важных вопросов
7 обязательных правил как заряжать AGM аккумуляторы
20 причин биения и вибрации руля — методика поиска неисправности
Десульфатация автомобильного аккумулятора
Как подключить вольтметр в машине и правильно им пользоваться
Стартер — неотъемлемый механизм каждого транспортного средства. В случае поломки завести автомобиль возможно, но только с прицепа, даже если автомобиль оборудован механической коробкой передач. Стартер призван раскручивать двигатель, раскручивая обороты до требуемых показателей.
Стартер вращает коленвал с частотой вращения, необходимой для нормальной работы двигателя автомобиля. Многие водители практически полностью игнорируют электроустановку автомобиля, ограничиваясь походом в сервисный центр при перегорании лампочки или предохранителя. Однако есть чрезвычайно важные аспекты, которые необходимо учитывать, чтобы избежать проблем с электромонтажом.
Некоторые из них могут быть очень серьезными. Нужно понимать, сколько можно крутить стартер, какой пусковой ток у стартера и сколько ампер потребляет стартер при запуске дизельного или бензинового двигателя автомобиля. Это даст возможность увеличить срок работы устройства, сохранив его от быстрого износа.
Как и зачем делать измерения пускового тока стартера
Пусковой ток — это самый большой показатель уровня тока в процессе запуска машины. Зависит от различных факторов, обычно его измеряют в амперах.
Нормальный сильный пусковой ток должен быть в пределах от 100 до 500 Ампер. Это зависит от нескольких факторов, включая техническое состояние автомобиля. Силу потока можно регулировать, ее возможно уменьшать с помощью применения нескольких несложных методов. Но лучше всего обратиться в автомастерскую и сделать полную диагностику своего автомобиля, чтобы выяснить возможные неполадки или дефекты в системах, узлах и механизма автомобиля любой марки.
При определении уровня пускового тока стартера в автомобиле с бензиновым двигателем и уровнем мощности 1 кВт., прибор должен показывать приблизительно 700 А. Для дизельных двигателей с мощностью 2,4 кВт, пусковой ток должен использоваться силой не менее 1500 А.
Минимальный уровень пускового тока аккумулятора и стартера напрямую воздействует на состояние этих устройств, их износ и длительность эксплуатации. Регулярно измеряя, какая мощность стартера у автомобиля в нормальном состоянии, владелец транспортного средства может существенно увеличить срок работы устройства.
Автолюбитель должен регулярно измерять силу пускового потока аккумулятора. Зная, какой должен быть уровень потока и что делать, если он большой, водитель сможет вовремя проверить состояние механизмов и узлов своего авто.
Базовые понятия
Стартерное устройство необходимо для запуска двигателя любого автомобиля и получает питание от аккумулятора при включении ключа. Важно знать, сколько ампер потребляет стартер при запуске автомобиля, чтобы регулировать уровень пускового тока, сохраняя устройство от быстрого износа.
Основные компоненты стартера:
- цилиндрический корпус, где расположены сердечники и обмотки;
- якорь с коллекторными пластинами и обмоткой;
- втягивающее реле, которое питает стартер и выталкивает бендикс;
- щетки и щеткодержатели обеспечивают натяжение якорного узла, увеличивая мощность двигателя при отсоединении ДВС;
- привод и бендикс.
Современная модель электромагнитного двигателя — редукторный тип. Его основным достоинствам является нормальная работа даже при низком заряде аккумуляторного устройства. Недостатками редукторного электромагнитного двигателя являются хрупкость шестерни и ее частые поломки.
Стартеры, не имеющие редуктора, влияют на поворотную передачу напрямую.
Основными преимуществами данного типа стартера являются:
- одновременная работа руля с редуктором, позволяющая быстро завести двигатель;
- долговечность и долгая эксплуатация;
- возможность самостоятельного устранения неисправностей и наличие необходимых запчастей практически в любой автомастерской;
- практически не зависит от воздействия электрического тока, что снижает вероятность повреждения.
К недостаткам безредукторных стартеров можно отнести:
- сложность запуска при сильном морозе;
- значительная масса агрегата;
- высокие затраты энергии, которые в некоторых случаях (при наличии неисправностей в пусковой системе или других компонентах) приводят к невозможности запуска ДВС без подзарядки;
- довольно высокие цены на запчасти.
Водитель должен знать, как рассчитать пусковой ток в стартере и как уменьшить силу тока во время завода автомобиля. Также нужно знать мощности и характеристики стартерных устройств для разных моделей автомобилей.
От чего зависит уровень пускового тока в стартере?
Показатель пускового тока стартера напрямую зависит от нескольких причин. Они могут быть электрического и механического характера.
Уровень пусковых токов зависит от нескольких факторов:
- Техническое состояние всей конструкции.
- Если двигатель плохо вращается, стартер будет двигаться с затруднением, поэтому ему потребуется более мощный уровень пускового потока.
Уровень температуры во внешней среде
Чем ниже температура, тем выше вязкость моторных масел, поэтому стартер не может запустить холодный двигатель.
Техническое состояние стартера
Когда чрезмерно проржавели, загрязнены и изношены втулки, стартеру будет тяжело вращаться, поэтому устройство будет использовать электрический поток намного большей силы.
При наличии короткого замыкания на обмотках стартера
Поскольку электрическое сопротивление на обмотках уменьшается, это приводит к усилению потока. Но мощность не будет увеличиваться, она будет постоянно снижаться.
Грязные и изношенные контакты или клеммы
Слишком ржавые или чрезмерно изношенные контакты уменьшают возможности проводить электричество и приводят к существенному снижению мощности стартерного устройства.
Причины знать устройство пускового тока стартера
Для быстрого завода машины любой модели нужен поток определенного уровня, который обязательно должен быть ниже, чем ток холодной прокрутки. В процессе холостого хода, стартерное устройство при нормальной работе будет раскручивать высокий уровень оборотов. При этом мощность устройства не повышается и вращающий момент будет на нуле.
Во время торможения автомобиля вращение стартерного устройства должно быть намного сильнее, чем сопротивление внутри двигателя. Нормальный уровень стартерного напряжения при этом должен равняться 9-10 В.
Как правильно измерить пусковой ток в стартере?
От уровня и силы тока во время осуществления запуска стартерного механизма напрямую зависит уровень нагрузки на вал. Эта слишком высокая нагрузка не даст механизму как следует раскрутиться до нужных оборотов.
Уровень токовой нагрузки напрямую зависит от различного типа двигателя (бензинового или дизельного), его технического состояния и особенностей конструкции. Зная показатели величины стартерного тока в машине, можно максимально точно подобрать нужную батарею.
При стандартной проверке стартера необходимо применить сопротивление, которое затормозит движение стартерного вала, чтобы пусковой ток дошел до максимума. Чтобы измерить силу тока, необходимы специальные токовые клещи. Это устройство можно замкнуть вокруг токопроводящих проводов для измерения. В процессе работы стартера по плюсовым и минусовым проводам идет одинаковый уровень тока.
Пошаговое измерение стартерного тока:
- Полностью заряжаем аккумулятор.
- Устанавливаем токовые клещи на любой провод АКБ.
- Помощник должен повернуть в замке ключ зажигания.
- Во время работы стартера фиксируем самый высокий показатель.
Для получения более достоверных показателей, измерения лучше произвести несколько раз, но условия необходимо изменить. Обязательно нужно делать перерыв в работе стартера на несколько секунд, иначе все показатели будут искажены.
Наиболее достоверный показатель получится, если сложить величину всех измерений и вывести среднее число. Нужно учитывать, что при разряженном АКБ показатели будут другими.
Как можно уменьшить уровень пускового тока стартера?
Для лучшей работы аккумулятора можно уменьшить уровень пускового тока стартера. Это поможет продлить срок службы устройства и упростит запуск мотора при низкой температуре атмосферы.
Для уменьшения силы тока существуют несколько способов, но применять их нужно регулярно.
Способы уменьшения пуска:
- Проверяем контакты в месте стыка стартера с АКБ.
- Удаляем ржавчину с клемм и контактов.
- Проверяем надежность закрепления контактов.
- Демонтируем стартер и разбираем его.
- Находим бронзовые втулки, выполняющие роль подшипников.
- Чистим и смазываем втулки.
- Устанавливаем новые втулки, если они изношены.
На силу и уровень пускового тока сильно влияет состояние коллектора и щеток. Если они изношены, повреждены, то обязательно необходимо их заменить. Коллектор нужно очистить от графита и грязи с помощью мягкой тряпки, смоченной в спирте.
Также важно проверить состояние обмоток с помощью мультиметра, включенного в режиме сопротивления. Оно должно быть одинаковым на роторе и обмотках. Если мультиметр показал большие отклонения, то на обмотках есть обрыв и стартер нужно будет перемотать или установить новое устройство.
На уровень пускового тока стартера большое влияние оказывает состояние двигателя. При исправности всех узлов и использовании хорошего моторного масла, стартерное устройство будет работать на самом низком уровне пускового тока.
Автосервис «СтартерЕКБ» специализируется в Екатеринбурге на ремонте стартеров для иномарок более 10 лет. Здесь можно посмотреть cхему проезда и контакты.
Стартовый выстрел
Автомобильный стартер — это электродвигатель постоянного тока, электромагнитное тяговое реле и привод — шестерня с обгонной муфтой, а иногда и с редуктором. Статор электродвигателя обычно четырехполюсный — с электромагнитной обмоткой возбуждения или с постоянными магнитами. Тяговое реле управляет силовыми контактами стартера и сцепляет шестерню привода с зубчатым венцом маховика двигателя. Роликовая обгонная муфта передает крутящий момент только от стартера к маховику.
Первые российские тяговые реле были с одной обмоткой — такие после срабатывания потребляли неоправданно большой ток (для удержания реле включенным нужен гораздо меньший). Современные реле, как правило, имеют две обмотки — втягивающую и удерживающую. При подаче питания на реле сначала работают обе, а после замыкания силовых контактов стартера втягивающая обесточивается, остается включенной лишь удерживающая.
После пуска двигателя маховик и шестерня привода начинают вращаться в несколько раз быстрей, чем при раскрутке стартером, — обгонная муфта расцепляется и не допускает слишком быстрого вращения якоря — оно грозит поломками. В этот момент контактные усилия на зубьях невелики — и после отключения стартера его «механика» легко выводит шестерню из зацепления с маховиком.
Стартеры с электромагнитной обмоткой возбуждения известны давно. Правда, они сложноваты и громоздки, что увеличивает цену, но все же еще долго будут в ходу. Схема возбуждения смешанная — например, три сериесные катушки соединены с обмоткой якоря последовательно, а одна шунтовая — параллельно. Это обеспечивает высокий пусковой момент стартера, но ограничивает «раскрутку» якоря на холостом ходу, при расцеплении обгонной муфты после пуска двигателя. Основной ток стартера немал: при максимальной мощности — около 250 А, а в заторможенном состоянии — минимум вдвое больше, поэтому обмотки сделаны из медной ленты большого сечения. Остальные участки силовой цепи тоже немалого сечения, до 16–20 мм2 (вспомним аккумуляторные провода!).
При таких токах стартер быстро нагревается — держите его включенным не дольше 15 секунд! Если пустить мотор не удалось, вновь включайте стартер не раньше чем через 20–30 с, ведь массивные детали остывают медленно. В противном случае подгорают ламели коллектора, щетки, провода, снижается усилие прижимных пружин, обгорает изоляционный лак обмоток (помните специфический запах?), возникают межвитковые замыкания — стартер теряет мощность и «не крутит» даже летом.
У стартера с электромагнитным возбуждением есть любопытная особенность. Если подать на его контакты ток обратной полярности, якорь станет вращаться в прежнюю сторону — ведь ток в обмотках статора тоже изменится на обратный. Выходит, при проверке такого стартера полярность можно не соблюдать: он будет работать даже при питании током переменного напряжения 12 В.
В современных компактных стартерах четырехщеточный якорь вращается в магнитном поле постоянных магнитов. Отсутствие электромагнитного возбуждения позволяет экономней расходовать заряд АКБ.
Показанные здесь схемы соединений стартеров типичны для большинства автомобилей. Но простота обманчива — и отказы обычно не случайны. Порой даже опытный электрик находит неисправность не сразу. Допустим, при повороте ключа тяговое реле не срабатывает, так как на его контакт 50 плюс от замка не приходит. Тогда проверим, есть ли плюс на контакте 50 в самом замке, — возможно, в нем не коммутируются контакты 30 и 50. Например, подгорели — этим особенно страдают автомобили, где нет разгрузочного реле стартера. Замок в порядке — ищем обрыв цепи от него до тягового реле. Бывает, тяговое реле при включении «строчит». Это может указывать не только на разряженную батарею или сильно окисленные наконечники проводов, но и на проблемы с самим реле: втягивающая обмотка исправна, а удерживающая оборвана, в ней межвитковое замыкание и т.п.
Нередко стартеры перестают работать из-за износа или разрушения щеток, ослабления затяжки их винтов (если таковые есть), осадки прижимных пружин, ненадежного соединения минуса батареи с кузовом и мотором. Заклятый враг электрика — коррозия соединений: чуть позеленел контакт — и стартер уже не работает, хотя вся остальная электротехника в порядке. Кстати, типичный прокол горе-мастера — не подсоединить провод «массы» после ремонта двигателя. Без «массы» стартер не включится.
При диагностике стартера не мешает проверить, работает ли он при питании напрямую, без реле. Соединим один контактный болт с плюсом батареи, другой с минусом. Завертелся якорь? Значит, надо искать неполадки в тяговом реле и других цепях. Такова теория. А вот практика: если стартер в руках, будьте осторожны! При включении якорь раскручивается почти мгновенно (нагрузки-то нет!), а «силы действия и противодействия» равны: якорь рванет влево, а статор вправо. Держите крепко! А всего верней сначала закрепить стартер, а после экспериментировать.
Что еще можно проверить? Например, ток, потребляемый стартером. Но даже на холостом ходу это 40–80 А, так что о тестере забудем. Понадобятся специальные «токовые клещи» либо нагрузочная вилка для АКБ.
Бывают и чисто механические проблемы. Так, при пусках в сильный мороз и чрезмерных температурных деформациях магниты могут отклеиться от статора и заклинить якорь. К счастью, эти случаи редки.
Функции всех частей стартера строго согласованы: например, электродвигатель должен включиться не раньше, чем шестерня привода надежно сцепится с венцом маховика. В противном случае кромки зубьев шестерни привода и венца маховика быстро изнашиваются — и вскоре стартер уже не может провернуть коленвал. Выдает эту беду неприятный скрежет. Что же делать? Вот один из малоизвестных приемов. После выключения мотора коленвал останавливается в «равновесных» положениях — в этих местах, напротив шестерни привода, сильней всего изношены зубья маховика. Как соединить шестерню с зубьями «поновее»? На высшей передаче подвинем машину сантиметров на 15 и зафиксируем тормозом. Теперь мотор скорей всего заведется.
Схема соединений стартера с электромагнитным возбуждением: 1 — собственно стартер, где а — обмотки катушек возбуждения; К — силовые контакты стартера, замыкаемые тяговым реле 2; Я — якорь; щ — щетки; I и II — втягивающая и удерживающая обмотки тягового реле; 3 — генератор; 4 — АКБ. При повороте ключа в положение «стартер» через обмотки тягового реле начинает протекать ток, и якорь реле, втянувшись, замыкает контакты К — теперь оба конца обмотки I соединены с «+» АКБ — эта обмотка выключается. Но для удержания реле включенным достаточно оставшейся обмотки II. Якорь начинает поворачиваться.
Схема соединений стартера с возбуждением постоянными магнитами: 1 — стартер в сборе с тяговым реле, где Я — якорь, М — постоянные магниты (2 шт.); К — силовые контакты стартера, замыкаемые тяговым реле 2; I и II — втягивающая и удерживающая обмотки тягового реле (напряжение его срабатывания не выше 8 В при температуре 15–25°С); 3 — генератор; 4 — АКБ. На схеме не показан планетарный редуктор, повышающий крутящий момент приводной шестерни в зацеплении с венцом маховика при сохранении оптимальных оборотов коленчатого вала — ныне весьма распространенное техническое решение.
Типичный стартер с классической обмоткой возбуждения. Здесь 1 — винт крепления полюсного башмака; 2 — втягивающее реле; 3 — точка схемы, куда приходит «+» от клеммы 50 замка зажигания; 4 и 5 — силовые контакты втягивающего реле; 6 — проводник питания обмоток возбуждения. К контакту 4 подключен «+» АКБ, к контакту 5 — вход самого стартера. (При проверке стартера без тягового реле можно подать питание прямо на контакт 5.) К контакту 5 внутри тягового реле припаян выходной вывод втягивающей обмотки. При срабатывании реле после замыкания контактов 4 и 5 на обоих концах втягивающей обмотки появляется «+» и она обесточивается. Продолжает работать только удерживающая обмотка, у которой один конец соединен с контактом 3, а другой — с «массой».
Современный стартер с возбуждением от постоянных магнитов. Здесь 1 — корпус статора, остальные детали — те же, что и для стартера с электромагнитным возбуждением. Постоянные магниты — внутри корпуса. Держатся на клее, увы — без дополнительного подкрепления. Об этом говорит гладкий корпус, без намека на заклепки или винты. На более дорогих стартерах магниты подстрахованы на случай отклеивания дополнительными пружинными пластинами и т.п.
Источник
Пусковой ток аккумулятора, каким он должен быть, как определить, таблица
Основные технические характеристики
В процессе ремонта или замены стартера важно знать его технические характеристики.
К основным параметрам стоит отнести:
- Мощность — показатель, который определяется минимальной пусковой частотой вращения, а также сопротивлением прокручивания коленвала. Параметр зависит от типа транспортного средства. Так, у легковых машин мощность стартера равна 1-2,2 кВт, у грузового транспорта — 4-8 кВт, у тракторов —1,6-4 кВт, а у специальной техники — до 9 кВт. Параметр может меняться с учетом типа двигателя. Чтобы выяснить параметр мощности стартера машины, достаточно заглянуть в паспорт машины.
- Момент сопротивления прокручиванию. В автомобильном стартере показатель зависит от объема мотора. Чем выше последний, тем больше момент сопротивления.
- Минимальная пусковая частота. Этот параметр зависит от особенностей цикла зажигания в моторе, а также условий образования горючей смеси. Так, в двигателях, работающих на бензине, устанавливается стартер с пусковой частотой 40-50 оборотов в минуту. Если речь идет о моторе грузового авто или дизеле, этот параметр равен 80-250 оборотов в минуту.
Видео инструкция по проверке утечки тока
1) Представленный видео ролик посвящен основным особенностям дефектовки стартера.
На видео наглядно представлена диагностика всех узлов стартера с подробным описанием характерных неисправностей основных рабочих элементов.
2) Представляем вашему вниманию обзорный видео ролик по ремонту стартера.
Он носит ознакомительный характер, и призван познакомить широкий круг автовладельцев с ключевыми этапами диагностики и ремонта стартера.
Ремонт стартера в большинстве своём не должен вызывать серьезных затруднений у своего владельца. Важно помнить, что чем раньше Вы отзоветесь на возникшую неисправность, тем проще будет её устранить.
Промедление, в данном случае, смерти подобно. А смерть стартера – это неоправданный удар по Вашему бюджету. Бережно относитесь к своему автомобилю, и он непременно отплатит Вам тем же.
Как измерить пусковой ток стартера?
В первую очередь, не повторяйте ошибку некоторых автолюбителей, которые однажды попытались измерить пусковой ток стартера при помощи мультиметра. Как они поступали. Мультиметр в режиме амперметра подключался в разрыв одной из клемм на АКБ. То есть, клемма снималась, один щуп прикладывался на батарею, второй – на отсоединенный провод. Далее запускался двигатель, но ток стартера таким способом никто не узнал.
А все потому, что мультиметры, которые есть у многих автолюбителей, не рассчитаны на измерение силы тока более 10-20 А. А стартер даже малолитражного автомобиля потребляет не менее 100 А. Соответственно, такой способ измерения всегда будет приводить к одному и тому же исходу – сгоранию мультиметра. Особенно опасны такие эксперименты с дешевыми приборами, у которых амперметр включен в систему без предохранителя.
Параметры выбора
При замене аккумуляторной батареи нужно понимать, что не нужно покупать устройство с меньшей мощностью, чем старый. При этом не стоит брать батарею с более слабой ёмкостью, чем была до этого. Дело в том, что в разных режимах работы автомобиля при небольшом пробеге днём ночью аккумулятор как бы помогает генератору питать все включённые приборы, а уменьшенная ёмкость будет существенно усложнять работу АКБ при пуске. Поэтому нужно правильно выбрать соответствие всех показателей.
Подводя итог, можно сказать, что аккумуляторы с большой пусковой силой могут подвести в сильные морозы так же, как и слабые модели. Дело здесь даже не в мощности, а в том, что любая батарея для автомобилей требует постоянного ухода. При этом в таком обслуживании нуждаются и аккумуляторы, которые считаются постоянными. Дело в том, что любую батарею нужно периодически заряжать после долгого городского цикла езды. К тому же не стоит забывать о периодической диагностике и замеров стартового тока.
При выборе аккумулятора не нужно забывать и о некоторых особенностях каждого автомобиля.
Даем определения
При изучении особенностей стартера стоит выделить следующие термины:
- Мощность стартера — параметр, который характеризует количество энергии, развиваемое мотором постоянного тока в процессе пуска двигателя. Паспортная и номинальная мощности равны, когда вращение стартера происходит без нагрузки. В момент запуска возникают пусковые токи, которые больше номинального в несколько раз.
- Минимальная пусковая частота — параметр, по которому можно судить о частоте вращения коленвала при оптимальных условиях образования смеси и зажигания.
- Момент сопротивления прокручивания — величина момента вращения сопротивления прокручиванию вала мотора.
Какая мощность стартера у автомобилей
Стартер автомобиля — электрический мотор постоянного тока, который применяется для пуска ДВС (двигателя внутреннего сгорания).
В момент активации стартера (например, после поворота ключа в замке зажигания) устройство вращает коленчатый вал, имитируя работу двигателя.
После воспламенения горючей смеси в камере сгорания мотор переходит на автономный режим работы, а стартер отключается.
Зачем надо знать пусковой ток стартера?
В первую очередь для того, чтобы правильно подобрать аккумуляторную батарею, если старую пришло время заменить. Если на этот параметр не обратить внимание, погнавшись за привлекательной ценой или ампер-часами емкости, можно столкнуться с тем, что новая батарея не сможет нормально прокрутить ваш стартер, либо вообще не сдвинет его с места.
Как правило, на всех современных автомобильных аккумуляторных батареях эта характеристика указывается под видом максимального пускового тока. То есть, на первый взгляд, сложностей с выбором возникать не должно. Однако здесь есть несколько нюансов. Рассмотрим их.
- Во-первых, надо учитывать, что указанный на корпусе АКБ максимальный пусковой ток она сможет выдавать только в полностью заряженном состоянии. То есть, когда новый аккумулятор однажды окажется по тем или иным причинам разряженным, например, наполовину, то пусковой ток, который она будет способна выдать, уменьшится.
- Во-вторых, максимальный пусковой ток, указанный на корпусе, будет неуклонно уменьшаться с каждым днем эксплуатации батареи. Так, если новая и полностью заряженная она будет способна выдавать 400 А (как написано), то через полгода эта характеристика может уменьшиться уже до 300 А, и так далее.
- В-третьих, не лишним будет помнить о том, что некоторые преувеличивать характеристики выпускаемой продукции. Это значит, что при указанных на корпусе 500 А максимальный пусковой ток на самом деле не дотянет до этого показателя. В некоторых случаях измерения показывали, что этот параметр аж в два раза. К счастью, встречаются такие случаи сегодня редко. Но помнить о них надо. Для проверки истинного максимального пускового тока АКБ есть специальные электронные приборы.
Далее необходимо учитывать, что автомобиль не всегда эксплуатируется при одинаковых условиях и в идеальном техническом состоянии. Это означает, что батарею по пусковому току надо выбирать с запасом – чем больше, тем лучше.
У некоторых автолюбителей присутствует ошибочный страх, что чрезмерно высокий пусковой ток, указанный на батарее, сможет сжечь стартер. Это не так. Стартер никогда не возьмет тока больше, чем ему нужно. Так что, если на АКБ написано, что максимальный ток 600 А, то это не значит, что на стартер пойдет именно такой ток. Нет. Он возьмет только «свои» положенные 150-200 А.
Это что касается выбора батареи. Однако знать пусковой ток вашего стартера полезно и для других целей. В том числе, по повысившемуся энергопотреблению возможно своевременно выявить кое-какие проблемы с машиной. Если ток потребления стартера увеличился, то это может указывать на его износ, засорение, короткие замыкания в обмотках, плохой контакт и другие поломки. Устранив своевременно эти недостатки, вы уменьшите нагрузку и износ аккумуляторной батареи. Соответственно, прослужит она дольше, а двигатель будет запускаться легче даже несмотря на крепкие морозы.
От чего зависит срок службы устройства?
Ресурс стартера автомобиля во многом зависит от нескольких факторов — уровня износа двигателя, емкости АКБ, а также пробега транспортного средства.
Средний срок жизни наиболее изнашиваемых элементов (втулки, муфты и ротора) равен 80-120 тысячам километров. В целом стартер автомобиля служит 5-6 лет при интенсивной эксплуатации автомобиля.
При эксплуатации в условиях большого города ресурс снижается до 3-4 лет. Чтобы продлить срок службы стартера, требуется три компонента:
Как уменьшить пусковой ток стартера?
Делать это очень полезно, в первую очередь, для АКБ. Ведь чем меньший ток будет потреблять стартер, тем она прослужит дольше. Также это значительно повысит шансы успешного запуска двигателя в морозы, да еще и при частично разряженной батарее.
Уменьшить пусковой ток стартера можно несколькими способами. Применять их желательно комплексно, и регулярно. Рассмотрим основные.
Для начала необходимо обеспечить нормальный контакт в местах соединения силовых проводов с АКБ и стартером. С контактных площадок и клемм надо удалить окислы и ржавчину, после чего надежно все закрепить на своих местах (если только стартер не будет сниматься для выполнения следующих шагов).
Далее, чтобы уменьшить пусковой ток, надо демонтировать стартер с автомобиля, и разобрать его. Чаще всего здесь «виноваты» бронзовые втулки, которые выполняют роль подшипников скольжения. Если они изношены (есть заметный поперечный люфт ротора), замените их на новые. Если износа нет, то втулки надо тщательно очистить и смазать перед сборкой.
Какая мощность стартера автомобилей
Стартер автомобиля — электрический двигатель постоянного тока, который применяется для пуска ДВС (двигателя внутреннего сгорания).
В момент активации стартера (например, после поворота ключа в замке зажигания) устройство вращает коленчатый вал, имитируя работу двигателя.
После воспламенения горючей смеси в камере сгорания двигатель переходит на автономный режим работы, а стартер отключается.
Пару слов о емкости
Однако напряжение это только одна из составляющих, она унифицирована, то есть оно одинаково у всех аккумуляторов не зависимо от емкости.
Но вот емкость может отличаться в разы. Измеряется в Амперах в час, или попросту Aч. Если вывести небольшое определение — то это способность аккумулятора отдавать определенную силу тока целый час. Автомобильные варианты начинаются от 40 Aч, и доходят до 150 Aч. Однако самые распространенные на рядовых иномарках – 55 – 60 Aч. То есть – батарея может отдавать 60 Ампер целый час, а затем конкретно разрядится. Если честно то это большое значение, если перемножить 12,7 (напряжение) и 60 Aч (емкость), то получится 762 Ватта в час! Можно пару тройку раз разогреть электрический чайник.
С емкостью тоже разобрались, теперь непосредственно о пусковом токе.
Запуск гарячего двигателя
Запуск производился при температуре около 0 градусов. Напряжение на аккумуляторе до старта 12,80 Вольта.
Пусковой ток стартера автомобиля с горячим бензиновым двигателем
Сила тока при старте горячего двигателя с выжатым сцеплением достигла 170 Ампер
2.Обязательно выжимайте сцепление при старте двигателя (при повороте ключа). Таким образом вы отключаете коробку передач от двигателя и стартеру не нужно проворачивать вместе с двигателем все шестерни коробки передач. Загустевшее масло в коробке передач может быть причиной возрастания пускового тока вдвое. В двигателе масло тоже густеет, но оно менее вязкое и обычно менее сопротивляется прокручиванию стартера.
3. Выключите все приборы перед тем как повернуть ключ. Необходимо выключить габаритные огни, освещение в салоне, магнитолу, подогрев сидений или заднего стекла если такие могут быть включены при включенном зажигании.
Если двигатель не заводится даже при соблюдении всех вышеописанных правил, скорее всего у вас сел аккумулятор.
Какой ток потребляет стартер при пуске двигателя.Проверяю клещами.
Стартер это самый большой потребитель электроэнергии в автомобиле. Пусковые токи в зимнее время могут доходить до 400 ампер.
Ниже будет показано на примере ваз 2107, сколько потребляет стартер при пуске двигателя и от чего зависит это потребление.
Этот прибор дополняет обычный мультиметр и дает возможность без вмешательства в цепь проверить ток в ней.
Клещами вешается на провод.
От чего зависит ток потребляемый стартером.
Чем большее сопротивление дает коленчатый вал при его вращении, тем больше потребляет стартер.
При увеличении вязкости масла это сопротивление увеличивается, и нагрузка на стартер возрастает.
Чем больше наполнение цилиндров воздухом во время пуска, тем больше будет давление в них, а значит, стартеру будет тяжелее прокручивать коленчатый вал. Наполнение цилиндров зависит от того на сколько будет открыта дроссельная заслонка во время пуска. Если дроссель полностью закрыт, то компрессия будет ниже и стартеру легче вывести двигатель на пусковые обороты.
При полностью заряженном и исправном аккумуляторе наполнение сильно не влияет на пусковые обороты. Но если аккумулятор слабый, то разница при прокручивании, когда дроссель закрыт и открыт заметна.
Слишком раннее зажигание в двигателе тоже увеличивает нагрузку на стартер. Так как давление в цилиндре при сгорании становится слишком большим до того как поршень дойдет до верхней мертвой точке и стартеру нужно преодолевать это сопротивление.
Проверка потребления стартера.
При температуре воздуха 15 градусов потребление составило 112 ампер.
Ночью температура опускалась до 4 градусов, проверка проводилась с утра. При выжитом сцеплении ток потребления был таким же, как и при включенном. Значит при плюсовой температуре смысла выжимать сцепление, нет. Распорные кольца коленчатого вала будут зря нагружаться.
При выкрученных свечах ток потребления составил 96 ампер.
Это ток стартера в момент, когда двигатель уже вышел на пусковые обороты. Но собственный пусковой ток стартера сильно отличается при проверке с вкрученными свечами и без них. С вкрученными свечами и открытым дросселем в момент, когда стартер начинал вращать двигатель, ток составил 230 ампер, а с выкрученными 160 ампер.А значит, наполнение цилиндров в момент пуска сильно влияет на этот параметр. И если открывать дроссельную заслонку, то нагрузка на стартер будет больше.
Как происходят замеры?
После производства батареи, ее нужно испытать, чтобы определить стартерные показали. Испытания на производствах сложные, зачастую батареи помещают в отрицательные температуры, охлаждают их несколько часов, затем пробуют запустить двигатель.
Обычно испытания проходит при – 18 градусах Цельсия и пуск продолжается 30 секунд, если батарея справилась, то можно запускать в производство. Если нет, меняют конструкцию, наполнение, и по новой проводят испытания.
Замеряют несколько раз, то есть существует ряд интервалов с максимальными значениями, в такие интервалы замеряют максимальные токи, которые способен выдать именно этот экземпляр, они записываются и позже наносятся на «борта» АКБ. Нужно отметить, что в партии так жестко проверяют далеко не все аккумуляторы. Однако «дефектовка» присутствует, происходят проверки нагрузочной вилкой.
Справедливости ради, стоит отметить, что раньше во времена СССР, аккумуляторы вообще не заливались электролитом на производстве (было понятие сухого заряда), их вы сами должны были залить и зарядить! То есть покупаем электролит нужной плотности, и затем в течении 12 – 24 часов заряжаем.
Классификация в мире
Как я уже немного затрагивал, в мире сейчас есть несколько основных классификаций величин пускового тока. Которые имеют собственные методики определения и маркировки. Для начала как маркируются:
- Немецкие производители здесь выделяются – они наносят маркировку «DIN»
- В Америке наносят — «SAE»
- В странах Евросоюза (не Германия) наносят – «EN»
- В России зачастую пишут – «пусковой или стартерный ток»
В любом случае, если вы не нашли показателей на бортах или крышки АКБ, то вам нужно спросить продавца об этих значениях, иногда они указываются в книжках которые идут с батареей. Теперь пару сов про методику определения:
- В странах Европы охлаждают АКБ до – 18 градусов и разряжают в течение 10 секунд до 7,5Вольт.
- Немцы также охлаждают до – 18 градусов и разряжают до 9 Вольт в течение 30 секунд.
- Российская методика схожа с немецкой, у нас по ГОСТУ такие е же значения разряда при них фиксируются основные показатели.
- В США при – 18 градусах, разряжают до 7,2 Вольта, в течение 30 секунд.
Немного поясню — когда просаживается напряжение, потребление ампер растет, именно это и фиксируется (по сути, имитация пуска). Охлаждение имитирует сложные погодные условия.
Сейчас видео версия статьи, для тех кто не понял, смотрим.
На этом заканчиваю, к стати очень полезная статья — как выбрать аккумулятор, всем советую. Читайте наш АВТОБЛОГ.
(113 голосов, средний: 4,50 из 5)
Источник
Пусковым током стартера автомобиля называется максимальное значение силы тока, который потребляется им во время запуска двигателя. Измеряется в амперах и, в зависимости от рассмотренных в статье факторов, может варьироваться в диапазоне 100-500 А. От чего зависит этот показатель, на что он влияет, как его правильно измерить и уменьшить – простыми и понятными словами рассказано в данном материале.
Немного истории
Необходимость «стартовать» двигатель существует столько же, сколько и сам двигатель внутреннего сгорания. Первым стартером была «заводная рукоятка», с помощью которой коленвал прокручивался за счет усилий самого водителя. Свою функцию она, несомненно, выполняла, но конструкторы постоянно искали способ сделать пуск автомобиля более простым и удобным. В поисках решения пытались использовать и сжатый воздух, и пружинный механизм, и множество других идей, но серьезной и надежной альтернативы не было до 1910 года. Именно в тот год погиб друг владельцев , которому при попытке запустить двигатель автомобиля отскочившая рукоятка попала в голову. Этот трагический случай побудил начать разработку реальной альтернативы механическому пуску, и первый электрический моторчик, запускающий двигатель, был установлен на Cadillac Model 30 уже в 1912 году. Для уменьшения нагрузки на электромотор использовался редуктор, и даже маломощный агрегат вполне справлялся со своей задачей.
Cadillac Model 30 – первый в мире автомобиль с электрическим стартером и электрическими фарами
Более 100 лет от экспериментального прототипа до обязательного элемента каждого транспортного средства – такой путь прошел автомобильный стартер.
Устройство и принцип работы
Основные элементы стартера и их функции:
- электромотор приводит в движение всё устройство;
- втягивающее реле подводит бендикс к маховику коленвала, а после сцепления зубцов шестерен бендикса и коленвала замыкает контакты электромотора;
- бендикс передает момент вращения от электромотора на коленвал через маховик.
Стартер подключается к плюсовой клемме аккумулятора (через толстый кабель) и к блоку зажигания (через тонкий провод). Заземление происходит через контакт с двигателем и от него – с «массой».
Электрическая схема подключения стартера
При повороте ключа зажигания в крайнее правое положение ток от аккумулятора начинает поступать на обмотку втягивающего реле.
Якорь втягивающего реле приводит в движение бендикс.
В крайнем выдвинутом положении бендикс входит в зацепление с маховиком, после чего замыкается контакт на электромотор.
Мотор приходит в движение, вращает бендикс, а он в свою очередь вращает коленвал через зацепление с маховиком.
Как только двигатель запускается и коленвал начинает вращаться быстрее, чем мотор стартера, бендикс отсоединяется от маховика и возвращается в исходное положение благодаря возвратной пружине. После этого можно повернуть ключ зажигания влево, и ток не будет подаваться на стартер.
Виды стартеров
Стартеры для легковых автомобилей различаются по типу конструкции.
- Безредукторный (простой) стартер имеет более простую конструкцию с бендиксом установленным непосредственно на валу якоря.
Такие стартеры применяются на маломощных бензиновых двигателях. Благодаря более простой конструкции они легче ремонтируются, быстрей срабатывают (сцепление бендикса и маховика происходит почти мгновенно), легче по весу и ниже по стоимости. Минусом этой конструкции является сравнительно небольшая мощность, из-за которой их не применяют для запуска мощных двигателей. Еще один недостаток – чувствительность к низким температурам.
- Редукторный стартер – конструкция, в которой вал якоря соединяется с бендиксом через планетарный редуктор.
Использование редуктора позволило усилить мощность и пусковой момент без увеличения размеров самого агрегата (редукторные стартеры почти в 2 раза легче, чем безредукторные), обеспечивает нормальный пуск даже при подсевшем аккумуляторе. Такая конструкция позволяет запускать мощные бензиновые и дизельные двигатели, в том числе на грузовиках и спецтехнике. Основной недостаток – наличие дополнительного узла, в котором могут возникать неисправности.
Технические характеристики
Как и любое электрооборудование автомобиля, стартер должен соответствовать остальным компонентам, с которыми он непосредственно связан. Это соответствие можно определить по техническим характеристикам, которые указывает производитель.
Напряжение питания (V) должно соответствовать номинальному напряжению аккумулятора. Для легковых автомобилей это 12V.
Мощность (кВт) – показатель максимального усилия, которое развивает стартер для прокручивания коленвала. Может составлять от 0,7 до 9 кВт.
Потребляемый ток (А) – это энергозатраты стартера. Определяется в режимах максимальной мощности, в заторможенном состоянии и на холостом ходу. Напрямую зависит от показателя тока холодной прокрутки аккумулятора.
Пусковая частота вращения (об/мин) зависит от характеристик двигателя. Запустить бензиновый мотор на порядок легче, чем дизельный. Частота вращения может составлять от 40-60 до 100-250 об/мин (для мощных дизелей).
Момент сопротивления проворачиванию (Нм) – это скорей характеристика двигателя, чем стартера. Обозначает усилие, необходимое для прокручивания коленвала. Исходя из этого показателя рассчитывается мощность и потребляемый ток стартера.
Направление вращения (влево или вправо) учитывается при выборе стартера с асимметричным креплением.
Количество зубцов шестерни бендикса (обычно от 8 до 13, чаще 9 или 10).
Передаточное отношение – зависимость между оборотами электромотора и бендикса. В безредукторных стартерах составляет 1:1, в редукторных – больше, до 1:4.
Линейные размеры, тип и количество отверстий под крепление, типы используемых клемм и разъемов и т.д.
Мощности и характеристики стартеров разных машин
Стартеры многих авто имеют индивидуальные параметры. Рассмотрим некоторые варианты.
Стартер «классики» отличается следующими параметрами:
- Мощность (номинальная) — 1,3 кВт (1300 Вт);
- Ток в заторможенной позиции — 500-550А;
- Ток на ХХ (без реле) — 35-60А;
- Номинальный ток — 260-290А.
Установки стартера «десятки» следующие:
- Мощность (номинальная) — 1,55 кВт (1550 Вт);
- Ток в заторможенной позиции — 700А;
- Ток на ХХ — 80 А;
- Номинальный ток (при максимальной мощности) — 375 А.
КАМАЗ, Евро-1 и Евро-2:
- номинальное Напряжение — 24В;
- Мощность — 8,2 кВт (8200 Вт);
- Направление прокрутки вправо;
- Масса — 24.7 кг (Евро-1) и 26 кг (Евро-2).
Для автомобилей УАЗ стартер имеет следующие параметры:
- Направление вращения — вправо;
- номинальное Напряжение — 12В;
- Мощность (если емкость АКБ составляет 60 А*ч) — 1,2 кВт (1200Вт);
- Ток (при ХХ и температуре 200С) — 75А;
- Частота вращения ротора (при ХХ и температуре 200С) — 5000 об/мин;
- Ток (полное торможение, температура 200С) — 520А;
- Тормозной момент (полное торможение, температура 200С) — 1,6 кгс*м (±0,16);
- Напряжение на выводе (полное торможение, температура 200С) — 7 Вольт.
Для примера возьмем автомобиль КАМАЗ, у которого мощность стартера согласно технической документации равна 8200 Вт. Напряжение бортовой сети 24В.
Рассчитываем пусковой ток. 8200/24=341,66 Ампер.
Источник
Неисправности и их причины
Проблемы стартера возникают по разным причинам: это и механический износ деталей, от которого не застрахована ни одна техника, и человеческий фактор, и неисправности связанных со стартером элементов. При этом проблемы в стартере нарастают лавинообразно: даже маленькая неисправность быстро приводит к более серьезным. Но есть и хорошая новость: в некоторых случаях стартер можно отремонтировать, если заменить вышедшую из строя часть или ремкомплект.
Детали стартера, которые чаще всего выходят из строя
Помимо стартера, проблемы с запуском может давать аккумулятор, проводка, маховик коленвала, замок зажигания и заземление двигателя. Иногда вместо дорогостоящего ремонта достаточно просто очистить клеммы от слоя окислов, чтобы полностью устранить проблему.
Механическому износу подвержены в первую очередь втулки вала (в некоторых моделях вместо них устанавливаются подшипники). При этом начинается биение вала во время вращения, отчего быстро выходит из строя коллектор якоря, шестерня бендикса, редуктор и даже зубцы маховика.
Другие проблемы со стартером и их причины:
- Стартер никак не реагирует на поворот ключа зажигания. Причиной может быть замыкание обмотки тягового реле или заедание якоря втягивающего реле. В этом случае тяговое реле ремонтируется или заменяется. Другие причины – отсутствие тока от АКБ: разряженный аккумулятор, проблемы с клеммами и проводкой, проблемы с замком зажигания.
- Стартер работает, но коленвал не проворачивается. Причина, скорей всего, в износе шестерен бендикса, редуктора или маховика коленвала. Другая причина – неисправность обгонной муфты, которая отвечает за отсоединение бендикса от маховика после старта двигателя.
Износ редуктора
- Стартер работает медленно и коленвал проворачивает тоже медленно. Причины: износ щеток и, как следствие, плохой контакт с коллектором, подгорание или замыкание в коллекторе, замыкание в обмотках якоря или статора, обрывы обмотки. Другие причины – недостаточная мощность тока из-за недозаряженного аккумулятора или сильно окисленных клемм.
Результат износа токосъемного коллектора
- Посторонние звуки при работе стартера (скрип, скрежет) – износ шестерен.
- Стартер не отключается после запуска двигателя. Причина может быть в поломке возвратной пружины или заедании тягового реле. Другая причина – неисправность в замке зажигания.
Иногда достаточно сложно выявить причину неисправности: на первых порах проблема может появляться не постоянно, а от случая к случаю, и только в мастерской удается найти ее источник. Тем не менее, даже при однократном сбое работы стартера лучше обращаться на СТО сразу: чем меньше «мучить» проблемный агрегат, тем больше шансов обойтись только ремонтом, а не заменой.
Базовые понятия
Для начала рассмотрим несколько базовых понятий, чтобы лучше понимать, что такое пусковой ток автомобильного стартера, и не путать эту величину с другими характеристиками.
Автомобильный стартер является ничем иным, как электродвигателем постоянного тока. Это означает, что он выполняет свою работу (крутит коленвал двигателя), потребляя электрическую энергию, накопленную в аккумуляторной батарее. Эта энергия характеризуется несколькими величинами – напряжением, силой тока и мощностью.
Напряжение, при котором работает нагруженный стартер легкового автомобиля, находится в диапазоне примерно 11-13 В. Что значит нагруженный? Если стартер снять с двигателя и подключить к источнику тока без какой-либо нагрузки, то он будет работать и при гораздо меньшем напряжении. Однако будучи установленным на автомобиле, при напряжении менее 11 В он, как правило, не работает. Это хорошо знакомо тем автолюбителям, у которых была изношенная или полностью разряженная АКБ.
Сила тока, который потребляется нагруженным стартером легкового автомобиля, варьируется в диапазоне 100-500 А. Здесь, как и в случае с напряжением, большую роль играет нагрузка. Если стартер подключить к источнику питания отдельно от двигателя, то тока он потреблять будет гораздо меньше. Из этого следует, что чем большая нагрузка на стартер, тем больше тока он будет потреблять.
Мощностью стартера называется величина, которая зависит от напряжения, при котором он работает, и силы тока, который им потребляется в конкретный момент времени. Так, например, если стартер вашего автомобиля при напряжении 12 В потребляет ток силой 150 А, то его мощность в данный момент составляет 12 × 150 = 1800 Вт.
Из этого всего можно вывести следующее, важное для автомобилистов, понятие. Что происходит, когда АКБ изношена или слабо заряжена? А происходит то, что при работе стартера напряжение на ней просаживается, например, до 10,5 В. Это означает, что, если стартер потребляет все те же 150 А, то его мощность при таких условиях уже не 1,8 кВт, а всего лишь 1,5 кВт. Соответственно, он крутит коленвал вяло, либо ему вообще не хватает мощности, чтобы сдвинуть его с места.
Кроме того, чем большая просадка напряжения происходит на клеммах АКБ, тем меньший пусковой ток она способна выдавать. Отсюда следует, что на наш стартер идет уже не 150 А, а вдвое-втрое меньше. Это приводит к резкому уменьшению мощности, которой оказывается недостаточно, чтобы провернуть коленчатый вал двигателя.
Для некоторых автолюбителей будет интересной еще одна характеристика стартера. Она показывает количество энергии, которое он израсходовал, пока запускал двигатель. Измерить ее можно в А*ч (ампер-часах), а как мы помним, именно в этих единицах указывается емкость АКБ. Это означает, что по пусковому току и времени работы стартера мы можем узнать, на сколько сильно он разрядил нашу батарею.
Рассмотрим все тот же стартер. Допустим, во время всей своей работы он, потребляя ток силой 150 А, запустил двигатель с первой попытки, вращая его в течение 5 секунд. Теперь секунды надо перевести в часы, так как нас интересуют именно ампер-часы. 5 секунд – это примерно 0,0014 часов. Соответственно, наш стартер «взял» из батареи 150 × 0,0014 А*ч, то есть примерно 0,21 А*ч. И это при емкости в 50-60 А*ч.
Но здесь следует понимать, что мы рассмотрели упрощенные условия. Так, при больших токах потребления АКБ садится немного больше, чем это можно рассчитать на бумаге. Кроме того, не всегда двигатель запускается с первого раза, и так далее. Из всего этого важно усвоить следующее. Если стартер не смог прокрутиться из-за ослабленной АКБ, то ему, скорее всего, хвалило не А*ч, как думают многие. Ему не хватило пускового тока, так как разряженная или испорченная батарея не в состоянии выдавать такие большие токи.
Отчего сгорает стартер?
Зимой спрос на стартеры заметно повышается: на холоде запустить двигатель намного сложней, и у начинающих водителей (да и опытных тоже) стартеры буквально сгорают от чрезмерной нагрузки. Почему так происходит и как этого избежать?
Зима – не самое благоприятное время для автомобиля: аккумулятор разряжается быстрей, моторное масло загустевает, провернуть двигатель становится намного трудней, мотор, особенно дизельный, не запускается за секунду, как это было летом. И вся нагрузка падает на стартер и аккумулятор, которые в паре вынуждены бороться с трудностями. При запуске на стартер подается достаточно мощный ток, который в считаные секунды перегревает электрические обмотки и контакты. Если ток будет подаваться достаточно долго, от перегрева агрегат в буквальном смысле сгорает и ремонту уже не подлежит.
Вторая причина досрочной смерти стартера – присадки в дизтопливо, которые, опять-таки, используются зимой. В некоторых случаях примеси в топливе вызывают во время запуска детонацию в цилиндрах, отчего маховик коленвала делает резкий рывок, выводящий из строя стартер.
Чтобы избежать этих неприятностей, нужно помнить, что непрерывная работа стартера не должна превышать 10, максимум 15 секунд, после чего потребуется время на его охлаждение (около 0,5-1 минуты). При неисправном аккумуляторе, окисленных контактах или проблемной проводке шансы сжечь стартер возрастают в несколько раз. Зима – это то волшебное время, когда следить за состоянием всей автоэлектрики нужно особенно тщательно.
Подробнее о том, как выбирать стартер и на что обращать внимание, читайте наш «Гид покупателя».
ПУСКОВОЙ ТОК СТАРТЕРА: как измерить и зачем это нужно?
Пусковым током стартера автомобиля называется максимальное значение силы тока, который потребляется им во время запуска двигателя. Измеряется в амперах и, в зависимости от рассмотренных в статье факторов, может варьироваться в диапазоне 100-500 А. От чего зависит этот показатель, на что он влияет, как его правильно измерить и уменьшить – простыми и понятными словами рассказано в данном материале.
Когда автомобиль отказывается заводиться, либо заводится как бы с натягом любой авто владелец сразу «грешит» на свой аккумулятор. Зачастую проблема действительно именно в нем, но не всегда. Иногда виновником таких неприятностей оказывается стартер. В таких случаях батарея полностью рабочая, а вот неисправный стартер потребляет пусковой ток в разы больше номинального. Давайте же разберем, как правильно измерить пусковой ток стартера.
Что же такое пусковой ток стартера и от чего он зависит?
На всех стартерных аккумуляторных батареях на этикетке помимо ёмкости и напряжения указывается такой параметр как пусковой ток или ток холодной прокрутки. Это делается для того, что бы АКБ была подобрана правильно под стартер, который установлен на Вашем автомобиле. Пусковой ток зависит от таких основных параметров:
- Объём двигателя автомобиля;
- Тип двигателя: бензиновый или дизельный;
- Температура окружающей среды.
К примеру, возьмем два автомобиля с одинаковым объёмом двигателя, но на одном установлен бензиновый двигатель, а на другом стоит дизель. Так вот, пусковой ток стартера будет однозначно выше на дизельном двигателе. Это обусловлено разной компрессией в цилиндрах.
Второй пример, одной и той же машине потребуется намного больше тока при холодном пуске на морозе, ежели когда на улице лето.
Для чего проверяют стартер и измеряют пусковой ток?
Измерять ток, который потребляет стартер в процессе запуска нужно для того, что бы следить за состоянием этого устройства. Когда со стартером начинаются проблемы: изношенные «щётки», ротор или статор электродвигателя, то это наглядно отображается на токе, который он потребляет. Вовремя сделав проверку, Вы не допустите состояния, когда он уже начинает клинить, то есть ротор трёт по статору. Такое состояние приводит уже к механическим повреждениям деталей стартера.
Ремонт стартера в таком случае будет Вам стоить немалых денег, а возможно его вовсе прийдется выбрасывать и покупать новый. Если Вы вовремя измерите пусковой ток и обнаружите проблему с стартером, соответственно вовремя обратитесь к авто электрику, то это поможет сэкономить Вам круглую сумму и упростит жизнь Вашего аккумулятора.
Последовательность действий при измерении пускового тока стартера
Итак, давайте приступим непосредственно к проверке. Но перед этим я уточню, что не могу Вам точно указать какой должен быть пусковой ток конкретно в Вашем случае. В связи с факторами, которые мы привели выше (объем, тип двигателя и температура окружающей среды). Номинальный пусковой ток конкретно Вашей модели стартера Вы должны узнать сами. И сравнивать полученные измерения с номинальными. К примеру, номинальным пусковым током для «классики» считается около 120 А.
Первым, что нам понадобится для проведения диагностики это прибор токовые клещи. Мы уже рассказывали как им померять ток утечки на автомобиле тут. Теперь же это замечательный прибор нам пригодится опять.
Включаем токовые клещи в режим измерения постоянного тока до 1000 А. Теперь нам нужно подсоединить их к основному минусовому проводу, который подключен к минусу аккумулятора автомобиля. Этот проводник помещается в кольцо токовых клещей.
Теперь Вам, скорее всего, понадобится напарник, который будет проворачивать ключ и заводить двигатель автомобиля, в то время как Вы смотрите на показания прибора. Итак, Вы внимательно смотрите на табло пока проворачивается стартер, до момента когда двигатель запустился. Цифры будут меняться, но Вы должны зафиксировать максимальное значение на циферблате. Таких измерений рекомендую провести около трёх и взять среднее значение.
Ну вот собственно и все! Теперь Вам останется сравнить полученные данные с номинальным значением для Вашего стартера. Если эти значения сильно отличаются, то следует обратиться к авто электрику для ремонта стартера, пока его состояние не запущено окончательно. Мелкий ремонт намного дешевле, чем серьезный с заменой деталей.
В заключение хочется сказать, что обязательно нужно следить за состоянием всех систем автомобиля. Очень важно проверять как аккумулятор, так и стартер, генератор и т.д. Вовремя проведенное измерение пускового тока стартера даст Вам уверенность и надежность на дороге и обеспечит уверенный пуск двигателя в любой дорожной ситуации!