Что это такое и зачем он нужен
Стартер – это механизм автомобиля, который предназначен для прокрутки коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания при помощи электрического тока аккумуляторной батареи автомобиля. Простыми словами – электромеханическая деталь, позволяющая запустить двигатель машины.
На заре становления автомобильной эпохи, чтобы завести мотор авто, нужно было вручную прокручивать с определенной частотой коленчатый вал двигателя. Многие еще помнят, как на советских автомобилях старых годов выпуска, водитель вставлял в переднюю часть машины, а именно в бампер или под него, необычный предмет, напоминающий кочергу. Затем резким вращением этой рукоятки запускал двигатель своего «железного коня». Хорошо, если он с первого раза «схватывал», а если нет, то дергать эту кочергу приходилось очень долго, вспоминая всех родственников по маминой линии конструкторов его машины. Эта кочерга в народе звалась «кривой стартер».
Со временем людям надоело «дергаться» перед авто, чтобы его завести и инженеры придумали электрический его вариант. Теперь вращение коленвала происходила за счет собственной электроэнергии автомобиля.
Внутреннее устройство и особенности
ДВС генерирует энергию для работы при помощи оборотов коленвала. Другие электрические системы транспортного средства работают от этой же энергии. Чтобы запустить ТС с неподвижной точки необходимо правильное взаимодействие электродвигателя и внешнего источника – аккумулятора.
Общий тандем обеспечивается благодаря некоторым составляющим:
- Якорь. Имеет запрессованный сердечник и несколько коллекторных пластин. Основа изготовляется из легированной стали.
- Щетки и держатели. По ходу главного цикла, щетки способствую повышению мощности. В первую очередь, служат для подачи рабочего напряжения на набор пластин якоря.
- Реле. Главное назначение втягивающего реле – подача питания от зажигания и выталкивание обгонной муфты. Производители предусмотрели в структуре несколько силовых контактов и специфичную перемычку.
- Непосредственно электромотор. Включает несколько сердечников и обмотки возбуждения; имеет форму цилиндра.
- Бендикс и шестерня. Главный рабочий механизм стартера, который перенаправляет момент вращения на венец маховика ДВС через шестерню при помощи роликового механизма. После запуска система разрывает связь венца маховика и приводной шестерни, сохраняя работоспособность всего устройства.
Подобным образом устроено большинство автомобильных стартеров, хотя могут быть некоторые отличия. В целом, если разобрать элемент, можно насчитать порядка 50 различных составляющих компонентов.
В автомобилях с АКПП стартер может иметь несколько дополнительных обмоток, чтобы предотвратить запуск мотора при ходовой позиции селектора.
Возможные причины поломки
Если шестерня прокручивается в обеих направлениях – это неисправность.
Причины может быть три:
- выработка роликов из-за трения, иногда их поверхность может даже приобрести вид многогранника, а не цилиндра;
- стачивание поверхностей борозд, в которых находятся ролики;
- поломка или ослабление пружин.
Ролики с выработкой в виде плоских граней.
Пружины и ролики можно заменить, подобрав подходящие. Еще лет 15-20 назад бендиксы часто ремонтировали, возвращая им работоспособность.
Сейчас практически все модели доступны в магазинах, другие можно заказать.
Вторая по распространенности поломка – износ зубьев шестерни. Ее можно заменить, но проще и дешевле заменить бендикс целиком.
Бендикс стартера
Бендикс или обгонная муфта, де-факто является непременным элементов всех систем запуска автомобильного двигателя. Назван по имени изобретателя Винсенто Гуго Бендикса.
Необходимость в данном устройстве появилась на заре автомобилестроения. Суть его в том, что для того, чтобы завести авто нужно раскрутить его двигатель до определенных оборотов. В первых автомобилях для этого использовалась специальная рукоять, которая вставлялась спереди и водитель, используя мускульную силу раскручивал вал, после чего двигатель начинал работать. Инженерная мысль не стояла на месте, был изобретен электрический стартер и вот здесь пригодилось изобретение г-на Бендикса.
Автомобилисты знают, что после того, как стартер раскрутит маховик, двигатель начинает набирать обороты. А почему, при этом не ломается стартер? Ведь он находится в зацеплении с шестерней маховика. Вот эта маленькая шестерня в комплекте с муфтой, которая находится на валу стартера и есть бендикс.
Принцип работы заключается в том, что после того как ведомый вал начинается вращаться быстрее ведущего, шестерня ответственная за запуск втягивается, и находится в состоянии покоя до следующего включения стартера. Сама обгонная муфта получила нарицательное название по имени изобретателя, и с различными усовершенствованиями дошла до наших дней. Стартер любого автомобиля оснащен этим устройством.
Конструкция
Как говорилось выше, стартер – это электромеханический механизм, преобразующий электрическую энергию в энергию вращения. Она передается на вал мотора, чтобы его прокрутить для запуска. Поэтому разделить его условно можно на две части: электрическая и механическая.
К электрической относятся:
- Втягивающее реле с обмотками (втягивающей и удерживающей)
- Щетки. Они передают ток на обмотки якоря
- Электродвигатель
Механическая часть:
- Шток втягивающего реле с пружиной
- Вилка
- Бендикс с шестерней
- Шток электродвигателя.
В зависимости от конструкции различают классические и редукторные стартеры. В редукторном, для передачи крутящего момента, используется редуктор. На хвостовик которого «насажен» бендикс. В классическом варианте – он находится на самом якоре электродвигателя.
Редуктор упрощает передачу энергии вращения на коленчатый вал ДВС, уменьшает количество затраченной энергии. Из недостатков – меньшая надежность и усложнение механизма.
Рассмотрим конструкцию каждой части стартера. Из чего она состоит и для чего нужна.
Несколько советов от опытных водителей
Приведем для вас несколько советов от опытных автомобилистов, которые помогут вам избежать возможных проблем и неудобств при ремонте или замене бендикса:
- Перед установкой нового или отремонтированного бендикса всегда проверяйте его работоспособность и привод агрегата.
- Все пластиковые шайбы должны быть целыми.
- При покупке нового бендикса желательно иметь при себе старый с тем, чтобы удостовериться в их идентичности. Зачастую похожие детали имеют мелкие отличия, которые визуально не запоминаются.
- Если вы разбираете бендикс в первый раз, желательно записывать процесс на бумаге или складывать отдельные части в порядке их демонтажа. Или пользуйтесь мануалом с фотографиями, приведенными выше видеоинструкциями и так далее.
Принцип работы
Бендикс стартера имеет шестерню, которая контактирует с маховиком двигателя автомобиля. Для того, чтобы запустить двигатель необходимо, чтобы стартер начал вращать его со скоростью от пятидесяти до ста оборотов в минуту. Он не должен вращаться быстрее, так как для этого не предназначен. Он может работать интенсивно только на коротких промежутках времени. И именно по этой причине может возникнуть опасная ситуация в момент запуска самого двигателя. В этой системе должно все работать четко, так как малейшая задержка может обернуться для него крахом. В том случае, когда водитель вовремя не выключил стартер после запуска двигателя внутреннего сгорания, в работу вступает защитный элемент бендикс.
Скорость двигателя автомобиля гораздо выше скорости стартера, так вот роль бендикса в данном случае – защита стартера от передачи на него вращающего момента от двигателя внутреннего сгорания. Вращения бендикса происходит только в одну сторону, он не соединен с валом двигателя жестко, в свободном состоянии он может прокручиваться. И в тот момент, когда скорость двигателя внутреннего сгорания начинает превышать скорость стартера, муфта (еще одно название бендикса) свободно проворачивается.
Рекомендуем: Антидождь для автомобиля своими руками
Конструктивно муфта имеет следующий вид: два кольца, а между ними расположены шарики или цилиндры, которые в свою очередь подпираются пружиной. Конструктивные продуманные канавки на внутренней стороне одного из колец, в которых находятся эти цилиндры, позволяют создавать заклинивание при вращении в одну сторону, а свободное в другую. Бендикс имеет еще одну распространенную вариацию – храповая обгонная муфта. Но эта версия, как правило, используется на велосипедах. Но для того, чтобы понять принцип работы бендикса можно ее бегло рассмотреть. Она используется как привод, когда мы крутим педали – муфта крутиться, и велосипед едет вперед, а когда пытаемся покрутить в обратном направлении – срабатывает тормоз. Надеюсь, мой пример ясен.
Как уже упоминалось выше, бендикс стартера может иметь еще несколько вариантов. К примеру, вал, на котором расположена муфта, имеет наточенные шлицы, они же и являются посадочным местом муфты. Тут та же самая система работы: при вращении в одну сторону муфта жестко стопориться со шлицами, а когда вращается в обратную сторону – сходит с них и вращается свободно.
Единственным значимым недостатком устройства бендикса стартера является его повышенный и очень интенсивный износ. При этом характер износа таков, что очень часто приходится заменять бендикс целиком и нет возможности заменить только отдельную износившуюся деталь, потому что все его составные детали изнашиваются примерно одинаково.
Обгонная муфта стартера: признаки неисправностей
Как правило, водители обычно сталкиваются с тем, что подав питание на стартер, бендикс не входит в зацепление с маховиком, бендикс может не крутить двигатель и т.д. Зачастую проблемы с зацеплением на ранней стадии можно выявить на слух.
Основная функция бендикса сводится к необходимости войти в зацепление с маховиком и крутить двигатель.
Проблемы с зацеплением будут приводить к тому, что в момент запуска двигателя появляется металлический лязг, хруст и скрежет. При этом мотор стартера работает. Если такой признак неисправности бендикса проявился, необходима проверка обгонной муфты.
Как проверить бендикс стартера
Для предварительной проверки бендикса не обязательно снимать стартер с двигателя.
О неполадках в данном случае достаточно легко убедиться по характерному скрежещущему звуку.
Сильный лязг во время включения стартера значит, что возникли проблемы с бендиксом.
Есть несколько вариантов поломки:
1. Чтобы ее определить, стартер нужно демонтировать с двигателя.
2. Прежде всего осмотрите зубья – нет ли их выработки.
Изношенные зубья.
3. Посмотрите состояние буферной пружины. Если она ослабла, шестерня может не заходить в нормальное зацепление с маховиком.
4. Состояние подающей вилки тоже нужно проверить. Иногда из-за износа или деформации она не полностью доводит бендикс вперед.
5. Не должно быть люфта узла на валу, при его появлении бендикс должен быть заменен.
6. Наконец попробуйте шестерню бендикса на кручение. Она должна свободно вращаться только в одну сторону. В другую она будет проворачиваться вместе с валом стартера.
Желательно проверить этот момент тщательно. Для этого нижнюю часть бендинса нужно зажать в тиски. Маховик зажимается разводным ключом. Усилие позволяет проверить нет ли хотя бы слабого проскальзывания.
Проверка кручения шестерни в обе стороны.
Принцип работы
Что передает вращательный момент бендиксу? Приводом для бендикса может быть и электродвигатель стартера, и редуктором стартера. Кстати, редукторные стартеры имеют несколько преимуществ, чем обычные, без редуктора.
Бендикс должен крутиться только в одну сторону.
Когда электромоторчик стартера достигнет нужно числа оборотов, ведущая обойма вращается и инерционная сила (обратная сила) выталкивает эту обойму по канавкам, которые сделаны в виде спирали. Ведущая обойма выталкивается по спирали до упора, пока не до маховика коленчатого вала.
Когда ведущая обойма подошла к маховику, в этот момент ролики зажимаются между обоймами (ведущей и ведомой) и крутят шестерню. Шестерня начинает вращать маховик коленвала двигателя.
И вот, двигатель машины запустился, теперь надо вытащить шестерню из зацепления с маховиков коленвала. Если при работающем двигателе шестерня стартера и маховик будут оставаться в зацеплении, то стартер сгорит. В этом помогает обгонная муфта. Она по спирали отходит от маховика автоматически и без повреждения зубьев вытаскивает шестеренку. Стартер, благодаря изобретению Хьюго Бендикса останавливается после запуска мотора.
Как проверить обгонную муфту
Если поменять бендикс вы не торопитесь, то стоит его протестировать. Для этого корпус обгонной муфты, уже снятой со стартера, через мягкую прокладку (например, ветошь), чтобы исключить повреждения, зажмите в тиски. Попробуйте прокрутить бендикс влево-вправо. Вращаться он должен только в одну сторону, т. к. при попытке проворачивания исправная деталь будет стопориться. Если обгонная муфта проворачивается, то это значит, что она не будет входить в зацепление с зубьями и стартер будет «молотить» вхолостую. Определить исправность шестерни можно визуально: «съеденные» зубья вы увидите сразу. А вот если залег стартер, то понять это можно лишь разбирая его. В этом случае все «внутренности», включая редуктор, необходимо очистить от грязи, высохшей смазки и промыть чистым бензином. Далее придется решать: можно ли отремонтировать бендикс или потребуется приобретать новый.
Проверка работоспособности бендикса прямо на автомобиле
Это можно сделать, не демонтируя стартер. Для этого включите любую скорость, нажмите на педаль тормоза и пустите стартер. Если машина просто дернулась вперед, то все нормально – скорее всего, ваша обгонная муфта работоспособна. Появление звука вращения якоря свидетельствует о пробуксовке бендикса, который нужно отремонтировать либо заменить на новый.
Аналоги бендикса
Возможно, вам будет интересно узнать, что подобная бендиксу деталь используется и в механических коробках передач. Особенно в ситуациях, когда автомобиль едет с горы. Но вариации бендикса широко применяют не только в автомобилях. Как было сказано выше такое устройство используется в велосипедах, а также в конструкции вертолетных винтов. По сути устройство может помочь в любом механизме во время запуска.
Самое главное правильно подобрать его и вовремя менять детали бендикса. Теперь вы наконец-то знаете, что такое бендикс стартера и больше не будете мучить себя этим вопросом. А поскольку это действительно одна из ключевых деталей, то разбираться в ее работе и конструкции должен каждый автомобилист. Всегда вовремя заменяйте детали бендикса и следите, чтобы он не наполнялся ненужным мусором, тогда вы будете безопасно чувствовать себя на дороге.
Простая конструкция, надежная работа
Итак, бендикс обеспечивает разъединение стартера с двигателем, а пропорция при передаче составляет не менее 1:15
. Конструкция обгонной муфты отличается простотой и надежностью. Она снабжается с обеих сторон особыми роликами, перемещающимися по специальным пазам. При подаче напряжения на стартер, обойма бендикса, которая располагается снаружи, начинает интенсивное вращение. Внутренняя же при этом вращается с меньшей скоростью, что приводит к втягиванию роликов к зауженной части пазов, и вызывает их защемление. Когда процесс происходит нормально, пуск двигателя будет удачным.
В том случае, когда проскакивает бендикс стартера, становится невозможным его зацеп за двигатель, т. е. не выполняется основная функция стартера. Это приводит не только к невозможности пуска мотора, но и к преждевременному износу самого электромотора, который в отсутствии нагрузки может развивать слишком большие обороты и перегреваться. Поскольку любая неисправность бендикса может становиться причиной сопутствующих нарушений в работе двигателя, устранять ее следует незамедлительно. При этом, наиболее рациональным шагом становится не ремонт, а замена бендикса на новый.
Как снять, почистить, разобрать и чем смазать?
Рассмотрим один из простых, но действенных способов очистки муфты: демонтируем стартер с транспортного средства; на 2-3 часа снятую деталь необходимо погрузить в емкость с бензином. Это поможет качественно очистить ее от грязи; для очистки пазов муфты от скопившихся внутри них отложений, необходимо прокрутить ее шестерню не вытаскивая устройство из емкости с бензином; теперь можно достать прибор, после чего тщательно вымыть его корпус.
Если подобная мера не дала желаемого результата, необходимо будет снять и разобрать муфту. Рассмотрим, как поменять на стартере бендикс: Открываем капот и снимаем клемму «минус» с источника питания, тем самым полностью обесточивая бортовую сеть автомобиля. После чего необходимо снять с втягивающего реле и корпуса стартера провода питания, и приступать к его демонтажу. Раскручиваем крепежи, которые удерживают элемент. Заметим, что для снятия элемента, скорее всего, придется демонтировать расположенные рядом детали. Оцениваем состояние маховика.
Для замены обгонной муфты придется полностью разбирать устройство запуска силового агрегата. Вначале стоит удалить крышку, после чего с обмотки тягового реле снять крепление, и вытащить шайбу. Снимаем крепеж, после чего устройство пуска двигателя разбирается на две половины. Бывает так, что внутри него располагается шарик, желательно его не потерять. Поскольку стартер находится в разобранном состоянии, стоит провести диагностику всех его узлов, и, в случае их неполадки, выполнить замену.
Демонтируем тяговое, вставку из резины и удерживающую шайбу, чтобы получить доступ к остальным мелким частям устройства. Высвобождаем выступающую часть бендикса, поддев ее отверткой, после чего необходимо демонтировать расположенную на валу стопорную шайбу или кольцо. Снимаем выработанный бендикс и на его место устанавливаем новый элемент. В качестве смазки идеально подходит литол. Если же он отсутствует, можно обойтись и моторным маслом. Все собирается в обратной последовательности.
Электродвигатель стартера
Он состоит из якоря и статора. В зависимости от модификации в статоре могут использоваться постоянные магниты или обмотка, для создания электромагнитного поля. Щетки, которые передают напряжение от выходного силового контакта втягивающего реле или обмоток статора на обмотки якоря через контактные кольца.
Принцип работы
При включении стартера замыкаются силовые контакты втягивающего реле. Ток поступает на контактные щетки. Их четыре штуки. Две из них – плюсовые, подают ток на обмотки якоря, две – минусовые, соединены с массой. То есть, создается цепь, напряжение идет через обмотку якоря, он находится в магнитном поле статора и начинает вращаться.
Если вместо постоянных магнитов на статоре используется электрическая обмотка для создания магнитного поля, то ток от реле поступает на эту обмотку, а затем на контакты щеток. Дальше ток течет по выше описанному пути.
Видео устройства и принципа работы стартерного электродвигателя:
Как устроен бендикс стартера
Бендикс одновременно выполняет две функции. Во время запуска двигателя автомобиля стартером он обеспечивает жесткую кинематическую связь электродвигателя стартера с маховиком коленчатого вала двигателя. После успешного запуска двигателя внутреннего сгорания его обороты существенно повышаются. В этот момент бендикс разрывает жесткую связь, иначе прокручивается. Таким образом, электропривод стартера механически отсоединяется от вращающегося маховика. Такой процесс позволяет:
- избежать перенагрузки на вал стартера, преждевременный выход его из строя;
- уменьшить уровень механических шумов;
- предотвратить повреждение маховика, увеличение нагрузки на двигатель.
Конструктивно бендикс выполнен в виде двух совмещенных узлов: шестерни, входящей в механическое соединение с маховиком двигателя, и непосредственно обгонной муфтой. Особенностью шестерни является наличие скосов на внешних торцах зубьев. Они предназначены для облегчения совмещения рабочих зон бендикса и маховика в момент срабатывания стартера.
Обгонная муфта большинства применяемых бендиксов конструктивно исполнена в виде двух колец с полостями, внутри которых находятся упорные цилиндры либо шарики. Они заклиниваются пружинами при вращении шестерни маховика в одном направлении и не препятствуют взаимному вращению в противоположном направлении.
Подобная обгонная муфта известна многим велосипедистам под названием «трещетка». Однако в велосипедах обычно применяется иной, храповый, механизм обгонной муфты.
Признаки неисправности бендикса
В процессе эксплуатации автомобиля бендикс подвергается экстремальным нагрузкам во время запуска двигателя. Фото: avtomag22.ru
Ресурс бендиксов, особенно «неродных», составляет не более 20 тысяч моточасов в городском ритме движения.
О возможной неисправности бендикса можно судить по следующим признакам:
- механический скрежет в области стартера или маховика в момент запуска двигателя;
- непрерывный металлический звук после запуска двигателя (немедленно останавливайте двигатель);
- срабатывание стартера, зацепление с маховиком «через раз»;
- наличие механического звука по типу «трещетка» в момент запуска.
В этих и других случаях следует оценить исправность бендикса. Каких-либо косвенных методов стопроцентного определения неисправности бендикса нет. В любом случае, требуется демонтаж стартера, визуальный осмотр и стендовые испытания.
Основные причины неисправности бендикса
Неисправность бендикса обычно вызвана следующими причинами:
- естественный механический износ;
- попадание в зону контакта шестерня-маховик посторонних предметов;
- неисправность других элементов стартера: вилка, втягивающее реле;
- неправильная эксплуатация автомобиля в момент запуска;
- неисправность электрооборудования авто, вызывающая непреднамеренное срабатывание стартера во время движения автомобиля;
- несвоевременное проведение регламентных работ.
Восстановление работоспособности бендикса
В период тотального дефицита автозапчастей для отечественных автомобилей «кулибины» без труда ремонтировали некоторые бендиксы. Фото: driving24.ru
Ремонту, замене и восстановлению могут подлежать:
- «подъеденные» зубья шестерни;
- треснутые упорные кольца или шарики;
- изношенные пружины.
При более серьезных повреждениях конструкции ремонт бендикса невозможен. Но и в доступных для ремонта ситуациях целесообразнее произвести агрегатную замену. Бендикс является расходным элементом стартера. На рынке автозапчастей имеются модификации практически для любой модели стартера. Стоимость его невысока – от 600 рублей. СТО по ремонту стартеров имеют полный боекомплект для всех автомобилей.
Профессиональная замена бендикса занимает не более часа, стоит от 1000 до 3000 рублей в зависимости от марки автомобиля и сложности выполнения монтажно-демонтажных работ.
Одновременно с этим большинство автомастерских производят диагностику стартера, регламентные работы, оценивают степень износа вилки, втягивающего реле, зубьев маховика. Это существенно увеличивает срок эксплуатации системы запуска двигателя.
Есть мастерские, которые восстанавливают работоспособность эксклюзивных бендиксов, например, для раритетных авто.
Самостоятельная замена бендикса
Для самостоятельной замены бендикса необходимы:
- навыки слесарных работ;
- наличие инструмента для проведения монтажно-демонтажных работ;
- возможность доступа к авто снизу (яма либо подъемник), если демонтаж стартера сверху невозможен;
- начальные знания в области электрики.
Последовательность выполнения работ по замене бендикса:
Еще один вариант самостоятельной замены вы найдете в этом видео:
