Стартер — найбільш «жіноча» деталь автомобіля! Адже вважається, що саме електричний запуск двигуна дав змогу прекрасній статі всерйоз сісти за кермо, бо до його винаходу машину заводили ручною ручкою, що було під силу не кожному мужику… Водночас як механізм стартер не по-жіночому надійний і передбачуваний завдяки нежіночій гості та простоті конструкції, а тому рідко спричиняє проблеми власникові нової машини впродовж 3-5 років її служби. Хоча немолодий стартер, звісно ж, має право покапризувати, оскільки життя його нелегке! Дізнаємося, як він влаштований, а після теоретичної підготовки дослідимо і відремонтуємо занепокоєний «пускач».
Історія появи стартера
І від самого початку автомобіль був народжений без стартера — двигуни запускалися заводною рукояткою, і це вважалося нормою. Власне, у машин зорі автомобілізації вистачало інших, нагальніших проблем, на тлі яких обертання ручки перед поїздкою було не найсуттєвішою. Однак важкий і небезпечний запуск мотора вручну був все ж таки очевидним вузьким місцем перших самобіглих возів, і в 1911 році американський інженер-механік Чарльз Кеттерінг запропонував конструкцію електричного стартера. А вже 1912 року було випущено перший автомобіль, що заводиться винаходом Кеттерінга — Cadillac Model 30.
1 / 4
2 / 4
3 / 4
4 / 4
Утім, незважаючи на це, технічної революції не відбулося — що можна простежити хоча б за знаменитим Ford T, який, випускаючись мільйонними тиражами, заводився ручкою аж до 1919 року… Власне, причина полягала чималою мірою в тому, що Чарльз Кеттерінг, коронований як винахідник стартера, запропонував компанії Cadillac зовсім не ту конструкцію, що застосовується повсюдно в наші дні!
Його конструкція була складною і ненадійною, оскільки стартер після запуску мотора не від’єднувався від коленвала, а перемикався в режим генератора, і провідні американські автоконцерни тієї епохи поставилися до ідеї прохолодно. Причина ж підтримки винаходу Кеттерінга Кадилаком крилася в особі засновника фірми Генрі Ліланда, чий близький друг 1910 року був серйозно травмований зворотним ривком заводний рукоятки за надто раннього запалювання і внаслідок цього помер.
Ліланд заприсягся, що альтернативу ручному запуску буде знайдено, і з розпростертими обіймами зустрів Кеттерінга, чий стартер у рекламному проспекті «Model 30» пафосно назвав «World Wonder» — «світовим дивом»!
Технічна ж міні-революція в автопромі завдяки стартеру все ж таки трапилася — але чотирма роками пізніше, у 1916-му. А саме, коли ще один американський інженер Вінсент Гуго Бендікс запропонував розділити генератор і стартер на два окремі вузли, і під’єднувати останній до двигуна лише короткочасно — за допомогою обгінної муфти, відомої і донині як «бендікс».
Конструкція стартера
Усі автомобільні стартери дуже схожі один на одного. Розібрався в будові будь-якого — вважай, розберешся у всіх. Хоч Матіза, хоч Камаза…
Основа будь-якого стартера — найпростіший електромотор. Подача струму на ротор (він же — «якір») здійснюється потужними мідно-графітовими щітками, а магнітна сила статора забезпечується або електромагнітами, або постійними магнітами. Електричні схеми більшості сучасних стартерів не мають принципових відмінностей — всі стартери до електросистеми автомобіля приєднуються в трьох точках — силовий плюс від акумулятора, маса через корпус, і керуючий плюс від замка запалювання. Різниться, по суті, тільки потужність, виражена в габаритах.
На циліндричному корпусі стартера виділяється «бочонок» меншого розміру — це так зване «втягувальне реле». Воно виконує дві функції — власне, подає живлення на стартер, маючи найпотужніші контакти, що витримують струми в сотні амперів, а також здійснює зчеплення вала стартера з валом двигуна через важіль-«коромисло» та обгінну муфту-«бендикс».
Муфта ця працює за принципом класичної велосипедної втулки — тобто стартер може крутити мотор, а ось мотор, що вже запустився, не буде «тягнути за собою» стартер, розкручуючись на згубних для нього високих обертах.
Наочна 3D-анімація конструкції стартера
Більш помітні відмінності однієї моделі стартера від іншої полягають у конструкції передньої опори ротора. Класичний пристрій — це коли вісь ротора встановлена в стартері на двох підшипниках — опорних втулках з бронзо-графітного сплаву. Втулки ці розташовані, відповідно, в передній і задній кришках стартера.
У принципі, ця «двохопорна» конструкція — найбільш надійна і правильна. Але нерідко трапляються «одноопорні» стартери (на гаражному жаргоні їх частенько не надто коректно іменують БЕЗопорними), в яких задня опора вала ротора розміщена, як і годиться, у задній кришці стартера, а ось передня кришка відсутня зовсім.
У цьому разі передньою опорою стає картер зчеплення двигуна або картер КПП, куди запресована опорна втулка. Стартер встановлюється на своє місце в машині — і вал спирається на дві втулки, як і має бути. Зазвичай таке рішення застосовують з метою зменшення габаритів вузлів, і в принципі, поки все справно, воно анітрохи не гірше за класичне. Але якщо передня опорна втулка в картері КПП розбивається, її заміну зробити вже набагато складніше — робиться це на машині та часом у вельми незручних умовах. Тоді як у двохопорному стартері втулки міняють на верстаті, де все на видноті й легкодоступно.
Ще один принциповий конструктивний момент, що відрізняє моделі стартерів одна від одної — редуктор. Точніше, його відсутність або наявність, а в разі наявності — тип. Річ у тім, що передача крутного моменту з ротора стартера на маховик мотора може здійснюватися безпосередньо або через редуктор, вбудований у стартер.
Варіант «напряму» — це коли шестерня «бендикса», що обертає вінець маховика двигуна, розташована прямо на осі ротора стартера. Така конструкція досить архаїчна, характерна надлишковими габаритами і вагою, а також величезним споживаним струмом, але ще зустрічається. Набагато ефективніші, легші та компактніші редукторні стартери. У них момент передається на вінець маховика або через одну проміжну шестерню, або через планетарну передачу з ще більшим уповільненням.
«Планетарні» стартери зустрічаються сьогодні найчастіше. З ними для запуску двигуна достатньо акумулятора, мало не вдвічі меншої ємності і пускового струму, ніж було потрібно для того самого мотора за умови, якщо стартер працює безпосередньо.
Приклад ремонту стартера
Від теорії перейдемо до реального агрегату, що потребує ремонту. У нашому випадку симптоми несправності були такими — стартер став обертати мотор дуже мляво, незалежно від ступеня зарядженості батареї. При цьому, будучи демонтованим з двигуна і під’єднаним пусковими проводами до батареї, обертався бадьоро. Налагоджений мотор худо-бідно примудрявся запускатися навіть за такого млявого обертання, але в якийсь момент стартер встав остаточно і випустив димок.
Після зняття задньої кришки з корпусу стартера висипалося з пару столових ложок чорного пилу. Отже, перший діагноз — щітки. Витягаємо щітковий вузол, знімаємо корпус з магнітами (який автоелектрики між собою називають «колбою»), і виймаємо ротор.
Після продування всіх деталей стисненим повітрям і промивання в бензині стало видно, що щітки зношені практично повністю, а їхні останки майже закорочені графітовим порошком. Сила пружин, що притискають залишки щіток, ослабла, опір контакту зріс, стався розігрів щіткотримачів і пружин до посиніння, оплавлення, змикання витків і зависання щіток.
1 / 2
2 / 2
Беремо в руки щітковий вузол, як зразок, і вирушаємо в найближчу контору з ремонту стартерів і генераторів, де просимо підібрати аналогічну деталь. Обходиться нам щітковий вузол у зборі в 400 лів, що за вартості нового стартера від 4 до 5 тисяч зовсім недорого!
Очищаємо ротор і оцінюємо стан колектора — контактного кільця, по якому працюють щітки. Знос помітний неозброєним оком (на фото показаний стрілками), але колектор здатний ще попрацювати після заміни щіток. Обходимося без проточки, зачищаючи його дрібним наждачним папером — цього достатньо.
Взагалі ж, знос колектора ротора — серйозна проблема. У принципі, за нормальних умов колектор будь-якого стартера здатний змінити кілька комплектів щіток, але якщо його контактні ламелі сильно потоншали — ротор йде в утиль. Деталь ця дорога, придбати її окремо непросто, та й міняти раціонально хіба що на халяву — якщо підвернеться аналогічний стартер із живим ротором зі старих запасів автомотлоху в себе або в друзів… Бо за геть вбитого колектора на стартері зазвичай уже живого місця немає.
Оглядаємо обгінну муфту, інакше — «бендикс» (назва, до речі, пішла від фірми-виробника Bendix). Обертаємо його шестерню вручну. В один бік крутиться, в інший — ні. Рухаємо вперед-назад по осі вала — ходить легко, без заїдань. У нашому випадку з «бендіксом» усе окей, так і має бути.
Тим часом вихід з ладу обгінної муфти — теж серйозна несправність, оскільки купити потрібну модифікацію легко тільки для стартерів поширених моделей — з пошуком «бендикса» можуть виникнути проблеми… Головна ж типова причина несправності муфти — це зношеність пружин і роликів усередині неї, через що вона прослизає, не блокуючись при обертанні в робочому напрямку. У підсумку стартер дзижчить і крутиться, а колінвал стоїть. Ця несправність діагностується легко — «бендикс» провертається вручну в обидва боки, тоді як повинен обертатися лише в одному напрямку. По-хорошому, обгінна муфта в такому разі підлягає заміні, оскільки має нерозбірну конструкцію. Хоча деякі ентузіасти розвальцьовують її корпус, розтягують пружинки, що «стопталися», нарізають нові ролики з розжарених прутків, але результат цієї метушні найчастіше недовговічний.
Оскільки ротор витягнуто, попутно оцінюємо стан планетарного редуктора. Виймаємо шестерні, промиваємо бензином, оглядаємо. Усе гаразд, претензій до редуктора немає. Наносимо на шестерні та їхні підшипники легкий шар мастила ШРУС.
Зазначимо, що редуктор — досить надійний вузол стартера. Буває, що зрізаються осі шестерень-сателітів або лопається зовнішнє зубчасте кільце — але відбувається це рідко і найчастіше через початкові дефекти металу або його обробку, а не через навантаження під час повсякденної роботи. Наприклад, у планетарних редукторах стартерів зовнішнє зубчасте кільце, зване «короною», часто буває зроблене з пластику і цілком довговічне (в нашому випадку, як видно на фото нижче, «корона» металева).
Для змащення редуктора в ідеалі потрібні спеціальні склади для планетарних передач або особливі консистентні низькотемпературні суміші, але вони недешеві та рідкісні — їх нераціонально купувати для разової роботи, де з усієї дороговартісної туби вам знадобиться один грам. Тому цілком допустимо застосувати поширене мастило для ШРКШ або хороше імпортне мастило для підшипників маточин. Головне, наносити його в дуже невеликій кількості — набивати редуктор не потрібно! Велика кількість літолу, що сильно густіє на морозі, продавлюючи між зубами шестерень, викликає надлишковий стрибок струму і навіть загрожує розірвати пластикову «корону»…
Тепер має бути робота хитріша. Нерозумно буде не оцінити стан контактів втягувального реле, якщо стартер знято і розпотрошено. Але якщо для розбирання стартера нам знадобилися лише ключі на 8, на 10 і хрестова викрутка, то відкрити тягове реле вдасться лише 100-ватним паяльником. З реле виходять дроти, проходять наскрізь через контактні пістони в кришці, і пропаюються зовні. Тому після відгвинчування двох хрестових гвинтиків кришки, підняти її вдасться, тільки розігрівши по черзі припій на двох контактах, показаних на фото стрілками. Насправді це нескладна процедура, і її можна проробляти за необхідності багаторазово.
Нам пощастило — контакти в порядку. Злегка освіжаємо їх, пошурувавши грудочкою наждачного паперу, затиснутою в «качкодзьобах». Після цього по черзі розігріваємо паяльником прохідні пістони на кришці і різко грюкаємо кришкою по столу — за інерцією з пістонів вилітають залишки розплавленого припою, отвори звільняються, і тепер кришку можна знову надіти на дроти, що стирчать, і запаяти назад.
 |
 |
До речі, серйозною помилкою автовласників, які проводять ремонт і профілактику стартера власноруч, є змащування сердечника втягувального реле. У цьому вузлі мастило не потрібне зовсім — максимум, можна злегка змастити сердечник і його гніздо моторним мастилом і протерти майже насухо — чисто заради зменшення ймовірності корозії. А будь-які консистентні мастила в цьому вузлі протипоказані — на морозі навіть найкращі і холодостійкі з них здатні заклинити сердечник. У зазорі втягувального реле має бути чисто і сухо!
 |
 |
Збираємо стартер у зворотному порядку, не забувши змастити (теж без фанатизму!) задню втулку ротора. Можна встановлювати агрегат на машину? Можна, але спершу виконаємо ще одну штуку!
Річ у тім, що в новопридбаному щітковому вузлі щітки — рівні паралелепіпеди. А колектор — циліндричний, та ще й такий, що набув від зносу форми не зовсім правильного циліндра. І, по-хорошому, робочі грані щіток повинні мати напівкруглі вибірки для збільшення площі контакту, плюс повинні притертися до реального профілю колектора.
Тому щоб перші ввімкнення стартера на двигуні не породили надлишковий розігрів колектора і щіток через проходження великого струму через зменшену пляму контакту, ми проведемо легке притирання. Візьмемо дроти для «прикурювання», і з їхньою допомогою підключимо стартер, що лежить на столі, до акумулятора, і покрутимо хвилинку-другу вхолосту з перервами.
Ось тепер — усе. Ставимо стартер на двигун і насолоджуємося швидким і впевненим запуском.
А якщо не хочеться в усьому цьому розбиратися, то можна довірити ремонт стартера у Fresh Авто Сервіс.
