Стартер: что это такое

Как видно даже из самого названия, стартер автомобиля необходим для того, чтобы запускать двигатель внутреннего сгорания. Для этого он придаёт коленчатому валу необходимую первичную частоту вращения. Стартер, по сути, — неотъемлемая часть электрического оборудования любой современной машины. Конструкция стартера представляет из себя двигатель с четырьмя полюсами постоянного того, который питается от батареи аккумулятора.

Его мощность зависит от определённой модификации автомобиля и бывает абсолютно разной. Но для того, чтобы запустить большинство бензиновых двигателей, достаточно стартера мощностью в 3 кВт. В данной статье мы подробно Вам покажем принцип работы, а также устройство стартера в его «классическом» варианте.

• Какие бывают стартеры
  • Стартер с редуктором
  • Без редуктора
• Устройство и принцип работы
• Принцип работы стартера автомобиля
• Преимущества и недостатки

История возникновения стартера

Чуть больше 90 лет тому назад случилось превращение заводной рукоятки из детали обязательного назначения в дополнительный инструмент. Но бедный Байрон Джон Картер, который стал жертвой своей галантности, уже не ощутил помощи от этого. Попытки придумать автоматический запуск двигателя внутреннего сгорания увенчаны множеством сказаний неправдоподобных и увлекательных в то же время.

Но правда остаётся правдой и начало прошлого века в автомобильной индустрии ознаменовывается тщетными попытками автомобилестроителей в замене заводной рукоятки на нечто более простое и удобное. Эксперименты одних базировались на использовании сжатого воздуха, что накапливался в специальном резервуаре, во время работы мотора. Другие же возлагали надежды на использование выхлопных газов. А третьи вообще пытались использовать механизмы, конструктивно напоминающие часовой, где главную роль играла спиральная пружина.

Электрический пуск на то время был на грани фантастики и не воспринимался автомобильными конструкторами всерьёз, ибо размеры электромоторов могли превышать сам двигатель, который нужно было им заводить. Июль 1910 года стал датой смерти Байрона Джона Картера, президента компании Kartercar и давнего друга основателей компании «Кадиллак». Он скончался от увечий, которые были нанесены ему при попытке завести автомобиль марки «Кадиллак», который заглох, одной незнакомой девушке.

Растерянная владелица автомобиля забыла отрегулировать зажигание, которое контролировалось небольшим рычажком на руле, служащим при запуске для установки большего угла опережения. Картер в силу своей галантности посчитал неуместным проконтролировать девушку. Машина начала сильно реветь и заводная ручка, что выскочила, попала ему прямо в темечко

. Жертва Картера была совсем не последней такого плана, но именно этот случай подтолкнул Леландов – владельцев компании «Кадиллак» на серьёзное решение по продвижению разработки электро-пускового механизма.

Удачно оказался в этих кругах и Чарльз Кеттеринг, молодой инженер из Огайо, который придумал электрический двигатель для кассовых аппаратов, National. Этот небольшой электромотор как раз пришёлся Леландамкак нельзя кстати. Электродвигатели, которые подходили под размеры кассовых аппаратов, не отличались достаточной мощностью, для корректной работы в автомобиле без перегревания. Кеттеринг пошёл в правильном направлении, изготовив малогабаритный электромотор, работающий от напряжения – от 32 до 220 вольт. Он успешно продавался во всех мировых странах.

Та же идея была использована Кеттерингом и в стартерах автомобиля. Он собрал в лаборатории машиностроения

General Motors малогабаритный и слабый моторчик и в 1912 году привёз его в Детройт, где он впервые был установлен на автомобиль. Электромотор Кеттеринга зацеплялся с зубцами маховика, а не с коленвалом двигателя, это существенно снизило требования к его мощностным характеристикам. А проблема перегрева была решена сама собой.

За то время, что двигатель запускался, электромотор попросту не успевал сильно нагреваться. Стартер отрабатывал на все сто процентов и спорить с этим было попросту невозможно. Хотя руководство GeneralMotors считало, что если этот агрегат потерпит неудачу, то это может сказаться на репутации компании слишком «чёрным пятном». Но факты – упрямая вещь и не согласиться с работой стартера было бы просто верхом глупости и безрассудства. Итак стартер Кадиллака получил свою путёвку в жизнь.

Какие бывают стартеры

Во всём своём большинстве электромагнитных моторов выделяется только два их основных вида: стартеры с редуктором и без такового.

Стартер с редуктором

В своих советах многие специалисты солидарны и твердят единогласно о целесообразности использования редукторного стартера. Обусловливается данное утверждение тем, что это устройство не требует высоких затрат электрического тока для своей эффективной работы. Подобные устройства обеспечат кручение коленчатого вала двигателя даже при условиях с низким аккумуляторным зарядом. Ещё одним важнейшим преимуществом является наличие постоянных магнитов, сводящих проблемы с обмоткой статора на нет. Оборотная же сторона медали говорит о вероятных поломках вращающейся шестерни. Но это зачастую возникает из-за заводского брака или проще говоря некачественного производства.

Без редуктора

Стартеры, не имеющие редукторного устройства, напрямую воздействуют на вращение шестерни. В этом случае автомобильные владельцы, имеющие стартеры без редуктора выигрывают в том плане, что их конструкция более простая и легче ремонтируемая даже своими руками. Так же отметим, что за счёт тока, подающегося на электромагнитный включатель, сцепление шестерни и маховика происходит моментально, что обеспечивает достаточно быстрое зажигание. Без редукторные стартеры наделены высокой выносливостью, а вероятность появления неисправностей, связанных с электрическим воздействием, сведена к минимуму. Но минусом такой конструкции является нестабильная работа в условиях низких температур.

Устройство и принцип работы

Как известно, двигатель внутреннего сгорания вырабатывает энергию, которая расходуется на движение машины, за счёт оборотов коленчатого вала. Эта же энергия расходуется и на всё электрическое оборудование автомобиля. В статическом состоянии двигатель не в состоянии выдавать ни крутящего момента, ни электроэнергии. Поэтому его требуется, так сказать, «раскручивать» за счёт специального электромотора, коим является стартер и непосредственно источника питания – аккумуляторной батареи. Конструктивно стартер состоит из следующих деталей:

— Корпус (электродвигатель). Деталь в форме цилиндра, в которой размещены возбуждающие обмотки и сердечники.

— Якорь. Осевидная деталь из легированной стали. На нём запрессовывается сердечник и пластины коллектора.

— Втягивающее реле. Необходимо для подачи энергии на электрический двигатель стартера от замка зажигания. При всём этом оно призвано выполнять ещё одну важную функцию – выталкивать обгонную муфту. Конструкция реле складывается из силовых контрактов и подвижной перемычки.

— Обгонная муфта (бендикс) и приводная шестерня. Роликовый механизм, который передаёт крутящий момент венцу маховика путём специальной шестерни зацепления. После того, как двигатель запустился, бендикс рассоединяет шестерню привода и венец маховика, что обеспечивает дальнейшую сохранность стартера.

Щеткодержатели и щетки. Необходимы для того, чтобы подавать рабочее напряжение на пластины коллектора и якоря. Они так же повышают мощность мотора в момент осуществления основного рабочего цикла стартера.Большинство стартеров устроены аналогично и состоят из компонентов, что были приведены выше. Отличия могут быть, но они совсем незначительные. Зачастую это касается механизма, который автоматически разъединяет шестерни. А на автомобилях с автоматическими коробками передач комплектование стартера включает в себя дополнительные удерживающие обмотки. Их задача заключается в предотвращении непредвиденного запуска двигателя, если селектор коробки автомат перемещён в любое з ходовых положений.

Принцип работы стартера автомобиля

Процесс работы электрического стартера условно разделяется на три этапа: соединение шестерни привода с маховиковым венцом, непосредственно пуск стартера и рассоединение приводной шестерни и маховика. Стартер выполняет кратковременную работу, ибо в дальнейшем движении автомобиля после запуска он никакого участия не принимает. Его основной задачей является запуск двигателя. При более подробном рассмотрении работа стартера осуществляется по следующему принципу:

1) Водитель, повернув ключ в положение запуска в замке зажигания, направляет электрический ток по цепи от аккумулятора на тяговое реле;

2) Приводная шестерня бендикса зацепляется за маховик;

3) Одновременно с движением и зацеплением шестерни обгонной муфты подаётся на электродвигатель напряжение, замыкая цепь;

4) Происходит запуск двигателя автомобиля. После того, как обороты мотора в количественном соотношении превысят обороты стартера, бендикс рассоединяет приводную шестерню с валов электрического двигателя.

Преимущества и недостатки

Основными преимуществами без редукторных стартеров являются:

— проверенная годами надёжность;

— лёгкий ремонт благодаря неизменной конструкции;

— необходимые запасные части всегда легко достать.

А теперь недостатки:

— громоздкий с большой массой;

— требует большого потребления электроэнергии;

— сравнительно высокая стоимость замены элементов, в связи с использованием дорогостоящих материалов.

Преимущества редукторного стартера:

— длительный срок эксплуатации ;

— компактный размер;

— малый вес;

— эффективно запускает двигатель даже при низких температурах;

— очень низкое потребление энергии.

Недостатки редукторного стартера:

— дешевизна используемых материалов сказывается на их качестве;

— не всегда можно просто найти запасные части;

— более сложный ремонт в сравнении с без редукторным стартером.

Очевидно, что будущее за редукторными стартерами, основываясь на их положительных сторонах.

Ошибка

• Автомобиль — модели, марки
• Устройство автомобиля
• Ремонт и обслуживание
• Тюнинг

• Аксессуары и оборудование
• Компоненты
• Безопасность
• Физика процесса

• Новичкам в помощь
• Приглашение
• Официоз (компании)
• Пригородные маршруты

• Персоны
• Наши люди
• ТЮВ
• Эмблемы

•  
• А
• Б
• В
• Г
• Д
• Е
• Ё
• Ж
• З
• И
• Й
• К
• Л
• М
• Н
• О
• П
• Р
• С
• Т
• У
• Ф
• Х
• Ц
• Ч
• Ш
• Щ
• Ъ
• Ы
• Ь
• Э
• Ю
• Я

Навигация

• Заглавная страница
• Сообщество
• Текущие события
• Свежие правки
• Случайная статья
• Справка

Личные инструменты

• Представиться системе

Инструменты

• Спецстраницы

Пространства имён

• Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация, поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название. Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

Различные типы электрических стартеров

Многие типы электрических стартеров

Магазинные стартеры

Стартер — это устройство, которое управляет использованием электроэнергии для оборудования, обычно двигателя. Как следует из названия, стартеры «запускают» двигатели. Они также могут остановить их, обратить вспять и защитить. Пускатели состоят из двух строительных блоков: контакторов и защиты от перегрузки.

1. Контакторы управляют подачей электрического тока на двигатель. Их функция состоит в многократном установлении и прерывании электрическая силовая цепь.
2. Защита от перегрузки защищает двигатели от чрезмерного потребления тока, перегрева и буквально «выгорания».

Стартер включает или выключает электродвигатель или электрическое оборудование, управляемое двигателем, обеспечивая при этом защиту от перегрузки. Стартеры представляют собой еще одну эволюцию в приложениях управления двигателем. Двумя основными типами пускателей являются ручные пускатели и магнитные пускатели переменного тока, широко известные как пускатели двигателей.

Ручной пускатель

Ручной пускатель, подобный изображенному выше, имеет ключевое переключение

переключающие элементы, требующие ручного управления. Обратите внимание на зеленый переключатель

на ручном пускателе выше.

Ручной стартер управляется вручную. Управление ручным пускателем довольно простое и понятное: кнопка или тумблер (установленный непосредственно на пускателе) нажимается для запуска или остановки подключенного электрооборудования. Механические связи от кнопок или тумблера заставляют контакты размыкаться и замыкаться, запуская и останавливая двигатель. Часто ручной пускатель является лучшим выбором для приложения, поскольку он предлагает:

• Компактный физический размер
• Корпуса на выбор
• Низкая начальная стоимость
• Защита двигателя от перегрузки
• Безопасная и экономичная эксплуатация

Защита от низкого напряжения (LVP), которая предотвращает автоматический перезапуск оборудования после сбоя питания, обычно невозможна с ручным пускателем. Это означает, что при отключении питания контакты питания остаются замкнутыми (тумблер или кнопка в положении ON). Когда питание восстанавливается, двигатель автоматически перезапускается. В зависимости от приложения это может создать опасную ситуацию. Из-за этой особенности ручные пускатели обычно используются при небольших нагрузках, где не требуется защита от низкого напряжения.

Магнитный пускатель двигателя

Другим основным типом пускателя является магнитный пускатель двигателя переменного тока. Эти пускатели широко используются, и часто термин «стартер двигателя» используется в отношении магнитного пускателя двигателя переменного тока. Пускатели двигателей предлагают некоторые дополнительные возможности, недоступные в ручном пускателе, в первую очередь дистанционное и автоматическое управление. Другими словами, магнитный пускатель двигателя переменного тока удаляет оператора из непосредственной зоны. Как и магнитные контакторы, работа пускателя электродвигателя зависит от магнитов и магнетизма. Эти дополнительные возможности частично обусловлены электромагнитным управлением пускателей двигателей и схемой управления.

Магнитная схема пускателя двигателя

Пускатель двигателя имеет две цепи: цепь питания и цепь управления . Цепь питания проходит от линии к двигателю. Электричество проходит через контакты пускателя, реле перегрузки и выходит на двигатель. Силовые (основные) контакты проводят ток двигателя.

Цепь управления управляет контактором (вкл./выкл.). Контакты, которые прерывают или пропускают основной ток к двигателю, управляются путем размыкания или замыкания контактов в цепи управления. Цепь управления подает питание на катушку, создавая электромагнитное поле, которое замыкает силовые контакты, тем самым подключая двигатель к сети. Схема управления делает возможным дистанционное управление.

Схема управления может получать питание одним из двух способов. Если цепь управления получает питание от того же источника, что и двигатель, это называется Common Control .

Другой тип — Отдельное управление . Это самая распространенная форма контроля. В этом случае схема управления получает питание от отдельного источника, напряжение которого обычно ниже, чем у источника питания двигателя.

Кроме того, есть два способа подключения цепи управления. Один распространенный метод подключения цепи управления известен как двухпроводная схема. В нем используется пилотное устройство с постоянным контактом, такое как термостат, поплавковый выключатель или датчик присутствия. Эта схема обеспечивает автоматическую работу (старт-стоп) нагрузки.

Другим распространенным методом подключения цепи управления является трехпроводное управление. Он использует пилотные устройства с мгновенным контактом и контакт цепи удержания. Контакт удерживающей цепи обычно является вспомогательным контактом на пускателе или контакторе. Если питание прерывается, цепь должна быть перезапущена оператором или другой логикой.

Магнитные пускатели двигателей, подобные изображенному выше, способны работать без ручного вмешательство. Таким образом, оператор по-прежнему способен запуск двигателя, однако, из удаленного места.

Характеристики пускателя двигателя

Все пускатели двигателей имеют следующие общие функции управления мощностью:

1. Номинальный ток (ампер) или мощность (л. с.)
2. Дистанционное управление ВКЛ/ВЫКЛ
3. Защита двигателя от перегрузки
4. Пуск и остановка (электрический ресурс)
5. Включение и отключение (быстрый ток включения и отключения)

Разновидности пускателей двигателей

Четыре конкретных разновидности пускателей двигателей: кросс-линейный, реверсивный пускатель, многоскоростной пускатель и пускатель с пониженным напряжением.

• Межлинейный пускатель или Полновольтный нереверсивный (FVNR) — наиболее часто используемый пускатель общего назначения. Этот стартер подключает поступающую мощность непосредственно к двигателю. Его можно использовать в любом приложении, где двигатель работает только в одном направлении, только с одной скоростью, а пуск двигателя непосредственно через линию не создает «провалов» в электроснабжении.
• Реверсивный пускатель или Реверсивное устройство полного напряжения (FVR) реверсирует двигатель, меняя местами любые два провода к двигателю. Это достигается с помощью двух контакторов и одного реле перегрузки. Один контактор для прямого направления, а другой для обратного. Он имеет как механически, так и электрически сблокированные наборы контакторов.
• Многоскоростной пускатель предназначен для работы при постоянной частоте и напряжении. Есть два способа изменить скорость двигателя переменного тока: изменить частоту тока, подаваемого на двигатель, или использовать двигатель с обмотками, которые могут быть пересоединены для формирования различного числа полюсов. Многоскоростной стартер использует последний вариант для изменения скорости.
• Пускатель пониженного напряжения (RVS) используется в приложениях, которые обычно включают двигатели большой мощности. Двумя основными причинами использования пускателя с пониженным напряжением являются снижение пускового тока и ограничение выходного крутящего момента и механического воздействия на нагрузку.

  Энергетические компании часто не допустят такого внезапного роста спроса на электроэнергию. Пускатель с пониженным напряжением решает эту проблему пускового тока, позволяя двигателю набирать скорость меньшими шагами, потребляя меньшие приращения тока. Этот стартер не является регулятором скорости. Это уменьшает удар, передаваемый на нагрузку только при запуске.

На изображении выше представлена ​​схема реверсивного стартера. Реверсивный магнитный пускатель двигателя включает в себя пускатель прямого и обратного хода как часть узла.

Начальный видео обзор

(Назад к стартерам)

Как электрический стартер помог начать автомобильную революцию

В 1908 году молодой изобретатель по имени Байрон Картер остановился, чтобы помочь застрявшему водителю завести машину. Этот жест доброй воли в конечном итоге положил конец жизни Картера, но также вдохновил на новую автомобильную эру.

Это было в то время, когда большинство транспортных средств на дороге приходилось запускать вручную. Чтобы сделать это безопасно, необходимо следовать тщательной пошаговой процедуре. Съемная рукоятка соединялась через отверстие в решетке с передней частью коленчатого вала. После прокачки двигателя, регулировки дроссельной заслонки и синхронизации зажигания достаточно было одного поворота рукоятки, чтобы привести в движение поршни и заставить двигатель работать на собственной мощности.

Если вы не будете точно следовать этому процессу, двигатель может дать обратный эффект, сильно дергая рукоятку. Вот почему вам всегда нужно было крутить рукоятку только левой рукой и не обхватывать ее большим пальцем, чтобы, если рукоятка рукоятки вращалась назад, она тянула бы вас в более естественном движении, а не ломала руку.

Тем не менее, переломы запястий были достаточно распространенным явлением, поэтому хирурги придумали термин для обозначения особого типа травм, наиболее часто встречающихся у профессиональных водителей: перелом шофера.

«При переломе от «обратного удара» стартовой рукоятки нет защемления или осколка, — описал один ортопед в 1904 г. поверхность близко к нижнему концу кости, обычно чуть выше основания шиловидного отростка».

Брайон Картер знал бы все это как свои пять пальцев. Он был пионером в области автомобилестроения, основавшим компании Jackson Automobile Company и Cartercar в Мичигане, которые использовали в своих автомобилях уникальную конструкцию фрикционного привода и в конечном итоге были приобретены General Motors.

Но по какой-то причине он был не готов той зимой в Детройте, когда остановился, чтобы помочь женщине с заглохшим Кадиллаком. Двигатель заглох, и рукоятка сломала ему челюсть. Он умер вскоре после этого, по разным источникам, это произошло из-за пневмонии или гангрены.

Друг Картера, Генри Лиланд, основатель Cadillac, был убит горем. «Автомобиль «Кадиллак» больше не убьет людей, если мы сможем ему помочь», — сказал он.

Примерно в то же время, неподалеку, другой изобретатель по имени Чарльз Кеттеринг работал над чем-то, что могло полностью исключить рукоятку. Кеттеринг уже изобрел моторизованную замену рукоятке кассовых аппаратов и работал над другими решениями для автомобильных двигателей. Лиланд был впечатлен, и в следующем году он начал заказывать детали у Кеттеринга и его делового партнера, которые для выполнения этой работы основали новую производственную компанию под названием Dayton Engineering Laboratories Company, или Delco.

К этому моменту электрический стартер уже был разработан и запатентован, но он еще не был применим для массового производства автомобилей. Лиланд поручил Кеттерингу улучшить его, и вскоре он запатентовал свой собственный дизайн. Новый двигатель появился на Cadillac Model 30 1912 года, инновация с четырьмя цилиндрами мощностью 40 лошадиных сил, которая также отличалась одними из первых электрических фар. Он продавался как «Автомобиль, у которого нет кривошипа», и он мгновенно удвоил продажи Cadillac. В брошюре Cadillac того времени это называлось «величайшим достижением в развитии автомобилей с момента зарождения отрасли».

Несмотря на уморительную грандиозность маркетинговых материалов начала 20-го века, многие люди считают, что стартер был единственной деталью автомобиля, которая в наибольшей степени превратила автомобиль из предмета роскоши в нечто, что каждый мог владеть и регулярно использовать. Это не только устранило опасность ручного проворачивания, но также позволило любому человеку любой силы и телосложения завести автомобиль. По этой причине Cadillac также впервые продавал автомобиль для женщин.

Эта новая доступность, созданная стартерным двигателем, также забила гвоздь в крышку гроба электромобилей, которые в то время все еще конкурировали с бензиновыми автомобилями и грузовиками за превосходство. С большей дальностью полета, меньшей стоимостью и теперь такой же легкостью воспламенения двигатели внутреннего сгорания взлетели. В 1912 году в США на дорогах было менее миллиона автомобилей. За десятилетие их было 12 миллионов, что в то время было больше автомобилей на душу населения, чем сегодня в Азии и Южной Америке.

Стартеры просты по своей концепции — электродвигатель, который запускает двигатель, а не ваши голые руки, — но они также очаровательно сложны из-за всех критических сложностей, которые вступают в игру. Они также постоянно развивались на протяжении многих лет. Например, ножной переключатель конструкции Кеттеринга уже давно заменен соленоидом для включения высокого тока, необходимого для питания стартера. Эта технология значительно усовершенствовалась, чтобы обеспечить более сложные современные системы, такие как функции «стоп-старт», которые постоянно включают и выключают двигатель, чтобы предотвратить работу на холостом ходу и повысить экономию топлива.

В дополнение к созданию нации водителей, происхождение этой автомобильной детали все еще очевидно в повседневной жизни. В конце концов GM приобрела Delco и до сих пор владеет правами на название, которое она использовала для создания бренда ACDelco в 1974 году. Кеттеринг был руководителем отдела исследований в GM более 20 лет. Он умер в 1958 году, имея около 200 патентов и руководя многими другими проектами, которые в некотором роде изменили мир.

Одно из этих других изобретений, о котором вспоминают с меньшей любовью, было впервые исследовано, когда люди начали обвинять в странных звуках двигателя свои электростартеры.