Устройство автомобилей




Характерные неисправности системы пуска и причины их возникновения




Неприятные ощущения посещают любого водителя, когда он, повернув ключ в замке зажигания, не слышит ожидаемого короткого рыка стартера и уверенного ропота запущенного двигателя. Отказ системы пуска - досадный эпизод в практике многих водителей. Попробуем выяснить, как избежать этой неприятности, как ее диагностировать, и как устранить помехи при попытке подстегнуть лошадиные силы, затаившиеся под капотом нашего верного рысака.

Очевидно, что неисправности системы пуска отражаются в полной или частичной неспособности привести во вращение маховик двигателя после штатных действий - поворота ключа в замке зажигания, нажатия на кнопку пуска или каким-либо другим способом. В любом случае, не стоит ожидать пуска двигателя, пока его коленчатый вал не начнет вращаться.
При этом даже несведущему в механике и электротехнике человеку понятно, что для пуска двигателя при помощи электрического стартера необходимо наличие соответствующего напряжения в цепи питания электродвигателя стартера и исправности самого стартера, которые зависят от нескольких параметров:
- исправности аккумуляторной батареи,
- исправности цепи, по которой передается питающее электродвигатель стартера напряжение;
- исправности цепи управления напряжением, подаваемым к электродвигателю стартера;
- исправности электродвигателя стартера;
- исправности привода стартера;
- достаточного усилия (вращающего момента) на шестерне привода стартера для вращения маховика ДВС.

Исходя из этого, поиск неисправностей в электропусковой системе целесообразно разделить на следующие этапы:

  • проверка аккумуляторной батареи;
  • проверка собственно стартера;
  • проверка силовой цепи (от положительного вывода аккумуляторной батареи до вывода «+» стартера и от отрицательного вывода аккумуляторной батареи до корпуса автомобиля);
  • проверка цепи управления и коммутирующего устройства (выключателя зажигания, дополнительного реле).

Конечно же, опытные механики и водители не хватаются судорожно за приборы, позволяющие тестировать и диагностировать отдельные признаки неисправности системы пуска. Возникновение неисправностей в электропусковой системе можно установить по характерным признакам, которыми сопровождаются неудачные попытки пуска двигателя.

характерные неисправности стартера и системы пуска

Стартер не включается (реле стартера не срабатывает, после поворота ключа в замке зажигания никаких звуков и щелчков не слышно).

В этом случае неисправность возможна в любом из элементов конструкции стартера, питающей и управляющей цепи.

Место неисправности определяют следующим образом. Проводом соединяют выводы «Б» и «С» дополнительного реле.

Если стартер включился, конец провода с вывода «С» переносят на вывод «К», соединенный с выключателем зажигания. Включение стартера в этом случае указывает на неисправность в цепи управления от амперметра до вывода «К» (возможен обрыв цепи или увеличение переходного сопротивления между контактами выключателя зажигания). Если при соединении выводов «Б» и «К» стартер не включается, неисправно дополнительное реле.

Если стартер не включился при соединении выводов «Б» и «С», вольтметром измеряют напряжение на выводе «Б». При напряжении на выводе «Б», большем напряжения включения реле стартера, проводником соединяют выводы «Б» и «50». Включение стартера при таком соединении означает обрыв провода между выводами «С» и «50». В противном случае неисправен стартер.

Если напряжение на выводе «Б» дополнительного реле меньше напряжения включения реле стартера, последовательно проверяют напряжение на соединениях цепи от вывода «Б» до положительного вывода аккумуляторной батареи (наиболее вероятен плохой контакт на выводе аккумуляторной батареи, возможна ее разряженность или неисправность).

Если на выводе «Б» нет напряжения, это означает обрыв цепи между положительным выводом стартера и выводом «Б» (наиболее вероятен обрыв на участке от амперметра до вывода «Б»).

Стартер не выключается после пуска двигателя.

Возможные причины:

  • заедание механизма выключателя зажигания или неисправности стартера;
  • заедание механизма втулки привода на валу якоря;
  • сваривание контактов реле включения;
  • сваривание контактного диска с контактными торцами болтов тягового реле;
  • заедание выключателя зажигания (стартера).

Заедание втулки привода на валу якоря происходит вследствие загрязнения вала и образования налета на поверхности вала якоря из-за износа бронзового подшипника втулки.

Сваривание контактов реле включения возникает чаще всего из-за неправильной регулировки реле, когда слишком мал зазор между контактами, и пружина якорька имеет слабое натяжение.

Сваривание рабочих поверхностей контактного диска и головок болтов (пятаков) тягового реле возникает при ослаблении возвратной пружины, отводящей диск тягового реле. Если замедляется выключение, то в точках контакта поверхностей возникает электрическая дуга большой величины, вызывающая оплавление контактного диска и торцов болтов.

В случае заедания в выключателе зажигания (стартера) выключение стартера производят принудительным поворотом ключа или отсоединением проводов от аккумуляторной батареи.

Если стартер не выключается, то после пуска двигателя маховик будет вращать муфту свободного хода стартера настолько быстро, что произойдет перегрев муфты, вследствие чего может произойти ее заклинивание. Тогда якорь будет вращаться с очень большой частотой, что приведет к обрыву проводников от пластин коллектора и распушению обмотки якоря.

Наиболее часто встречающиеся неисправности стартеров и приборов системы пуска:

  • неисправность аккумуляторной батареи или плохой контакт на ее выводах и массе;
  • неисправность электрической системы управления стартером (замок зажигания, дополнительные реле, электрические провода и контакты);
  • износ подшипников якоря электродвигателя стартера;
  • замасливание и износ щеток и коллектора;
  • замыкание положительных щеткодержателей с корпусом, ослабление пружин щеткодержателей;
  • замыкание обмоток на корпус, межвитковое замыкание в обмотках, обрыв обмоток;
  • заедание подвижных деталей привода стартера, пробуксовка или заклинивание муфты свободного хода;
  • обрыв обмоток тягового реле стартера, нарушение регулировки реле включения и привода стартера.

Неисправности аккумуляторной батареи рассмотрены в другом разделе сайта, здесь мы рассмотрим лишь основные отказы стартеров и причины их возникновения.

Износ подшипников якоря возникает в результате длительной работы стартера, особенно при недостаточном и несвоевременном техническом обслуживании, высыхание смазочного материала.
Износ подшипников приводит к биению сердечника якоря и его задеванию полюсных сердечников, вследствие чего затрудняется вращение якоря, появляется скрежетание и шум во время работы стартера. Это может привести к замыканию обмотки якоря на корпус (говорят – «якорь башмачит»).
Изношенные подшипники (втулки) подлежат замене.

Осевой зазор вала якоря проверяют его перемещением вдоль оси. Выявленный зазор регулируют установкой шайб, добиваясь размера А в пределах 0,1…0,7 мм (см. рис. 1) со стороны привода между крышкой и упорным кольцом.

неисправности стартера и способы их диагностирования

Замасливание щеток и коллектора (при избытке смазочного материала) приводит к увеличению сопротивления в цепи обмоток электродвигателя, при этом снижаются потребляемая стартером сила тока и мощность его электродвигателя.
Замасленные коллектор, щетки и щеткодержатели следует очистить от смазки чистой ветошью.

Износ щеток и коллектора сопровождается снижением давления щеток на коллектор, что приводит к уменьшению тока в цепи стартера. Кроме того, металлографитная пыль, образующаяся при износе щеток и ламелей коллектора, оседает на поверхности крышки и может вызвать замыкание щеток на корпус, что приводит к отказам стартера.
Изношенный коллектор надо протачивать и шлифовать, щетки заменить на новые.

Подвижность щеток в щеткодержателе проверяют с помощью крючка, которым приподнимают пружину и, слегка дергая за проводник щетки, перемещают ее в щеткодержателе, проверяя свободу хода и отсутствие заеданий.

Ослабление пружин щеткодержателей возникает при продолжительных включениях стартера, когда происходит перегрев щеткодержателей. В результате этого упругие свойства пружины снижаются, и она менее эффективно прижимает щетки к коллектору.
Измеряют силу давления пружины на щетки динамометром. Для этого приподнимают щетку и вставляют между рабочими поверхностями коллектора и щетки полоску бумаги. Затем крючком динамометра захватывают конец пружины и оттягивая ее, одновременно вытаскивают полоску бумаги. В момент, когда бумага будет свободно освобождаться из зазора, отмечают показания динамометра.
Если давление пружины на щетку менее 75% установленной величины, пружину заменяют. Иногда для увеличения силы давления пружины кронштейн ее подвески подгибают.

Замыкание обмоток возбуждения и якоря на корпус происходит из-за механического или теплового разрушения изоляции проводов. При замыкании обмотки возбуждения на корпус снижается магнитный поток, уменьшается крутящий момент и мощность электродвигателя стартера. Катушку обмотки возбуждения с поврежденной изоляцией заменяют.

Если произошло замыкание обмотки якоря на сердечник (корпус), то в цепи электродвигателя проходит ток чрезмерно большой силы, а якорь не вращается. Якорь с поврежденной изоляцией обмотки ремонтируется или меняется. Электрические неисправности обмотки якоря стартера проверяют с помощью приборов типа Э236, которые снабжены трансформатором. Прибор включают в сеть напряжением 220 В (рис. 2).
Уложенный на призмы сердечника трансформатора якорь находится в переменном магнитном поле, благодаря чему в секциях обмотки индуктируется ЭДС.

Присоединив к двум смежным пластинам коллектора щупы 2, и замкнув с их помощью проверяемую секцию обмотки якоря, поворотом ручки реостата 4 устанавливают стрелку индикатора (миллиамперметра 5) на середину шкалы. Миллиамперметром измеряют ток, создаваемый ЭДС в одной секции. Затем якорь поворачивают таким образом, чтобы щупы замыкали следующую секцию обмотки якоря и т. д., проверяя, таким образом, последовательно все секции обмотки (рис. 2,а).
При отсутствии короткого замыкания в секциях и в пластинах коллектора сила тока, измеренная индикатором для каждой отдельной секции не должна отличаться более чем на одно деление шкалы в ту или иную сторону.
Проверку выполняют при одном выбранном положении пластин коллектора для всех секций. При этом щупы индикатора должны оставаться неподвижными, а якорь необходимо поворачивать, так как при несоблюдении этого условия миллиамперметр может регистрировать неодинаковый ток при исправных секциях в отсутствие замыкания пластин коллектора.

Если стрелка индикатора не отклоняется, то в проверяемой секции имеется обрыв. При замыкании щупами короткозамкнутой секции показания миллиамперметра будут значительно ниже, чем на исправных секциях, а в случае замыкания пластин коллектора между собой стрелка будет оставаться на нуле.

Короткозамкнутую секцию обмотки якоря на приборе Э236 можно определить с помощью стальной пластины, слегка касаясь поверхности железа (рис. 2, б), укладывая ее последовательно на каждый паз сердечника.
В короткозамкнутых секциях индуктируемая ЭДС образует ток, который, создав свое переменное магнитное поле, вызовет притяжение и дребезжание стальной пластины.

Приборы типа Э236 имеют контактное устройство и контрольную лампу для определения замыкания обмотки якоря на корпус. Коснувшись одной-двух пластин коллектора, проверяют отсутствие замыканий обмотки и коллектора на корпус. Горение лампы указывает на наличие замыкания (рис. 2,в).

Аналогичным способом можно проверить замыкание на корпус любых изолированных деталей стартера.

При определении исправности дополнительного реле стартера собирают схему (рис. 2, г) с использованием аккумуляторной батареи или другого источника постоянного тока с напряжением питания, равным номинальному напряжению испытываемого реле и подаваемом на вывод «Б».
При испытании определяют напряжения, при которых контакты реле замыкаются и при которых они размыкаются. У различных реле эти параметры могут отличаться. Так, у реле РС507Б напряжение замыкания равно 6…9 В, а напряжение размыкания – 2…4 В.

Для определения этих параметров сначала реостатом при замкнутом выключателе увеличивают напряжение, подаваемое на выводы «К» реле. Напряжение замыкания определяют в момент, когда загораются лампочки, подключенные к выводам «С» и «КЗ» реле. Затем, уменьшая напряжение, определяют напряжение размыкания по моменту, когда лампочки потухнут.
При необходимости проверяют регулировки и устанавливают зазоры между контактами (подгибанием стоек) и между якорем и сердечником (подгибанием ограничителя). Натяжение пружины регулируют отгибанием кронштейна.

Замыкание обмотки возбуждения на корпус определяют лампой на 220 В. Один щуп (проводник) от лампы соединяют с корпусом, а другой присоединяют к выводам обмотки. Лампа будет гореть, если обмотка замкнута на корпус.

***




Основные неисправности стартера

Основные неисправности стартера, их признаки и причины возникновения приведены ниже.

При включении стартера не срабатывает тяговое реле, якорь не вращается.

Возможные причины:

  • неисправность или полная разрядка аккумуляторной батареи;
  • сильное окисление полюсных выводов аккумуляторной батареи и наконечников проводов;
  • слабая затяжка наконечников;
  • отсоединение или обрыв провода тягового реле со стороны стартера или выключателя зажигания;
  • межвитковое замыкание в обмотке тягового реле стартера, обрыв или замыкание на «массу»;
  • заедание якоря тягового реле;
  • неисправность контактной части выключателя.

При включении стартера тяговое реле срабатывает, но якорь не срабатывает или вращается недостаточно интенсивно.

Причинами могут быть:

  • разрядка аккумуляторной батареи;
  • окисление полюсных выводов аккумуляторной батареи и наконечников соединительных проводов;
  • ослабление затяжки крепления на контактных болтах тягового реле стартера;
  • подгорание коллектора;
  • зависание щеток или их большой износ;
  • обрыв в обмотке статора или якоря;
  • замыкание изолированного щеткодержателя плюсовой щетки на «массу»;
  • замыкание между пластинами коллектора;
  • межвитковое замыкание в обмотках якоря или статора либо замыкание их на «массу».

Для проверки работоспособности тягового реле стартера в цепь питания обмотки тягового реле вводят вольтметр или амперметр, устанавливают между ограничительным кольцом и шестерней привода прокладку толщиной от 11,7 до 16,0 мм. Толщина прокладки зависит от типа стартера.
Затем включают реле.
Сила тока питания обмотки не должна превышать 23 А, а напряжение - 9 В. Если эти значения больше, значит, обмотки реле или привода стартера неисправны.
Если имеются отклонения рабочих параметров стартера от номинальных, обмотку необходимо проверить на наличие в ней замыкания.

Проверку обмоток стартера на отсутствие замыкания на «массу» производят при помощи контрольной лампы или тестера.
Для проверки отсоединяют вывод обмотки возбуждения от тягового реле, приподнимают изолированные щетки, отсоединяют провод шунтовой катушки от неизолированного щеткодержателя, вынимают щетки из изолированных щеткодержателей, для чего предварительно отворачивают винты крепления щеточных канатиков.
Через контрольную лампу подводят напряжение 12 В к выводу обмотки возбуждения и корпусу стартера. Если лампочка загорается, значит, обмотка возбуждения замыкает на «массу».

Таким же способом проверяют, нет ли замыкания на «массу» изолированных щеткодержателей. Напряжение при этом подводят к изолированному щеткодержателю и корпусу стартера. Чтобы убедиться в отсутствии замыкания коллектора или обмотки якоря на «массу», приподнимают неизолированные и изолированные щетки, подводят напряжение к пластинам коллектора и корпусу стартера. Загорание лампочки свидетельствует о замыкании обмотки якоря на «массу».
Если обнаружены неисправности деталей, нарушающих работоспособность стартера, их разбирают и ремонтируют.

При включении стартера якорь вращается, а коленчатый вал двигателя не прокручивается.

Основными причинами могут быть:

  • пробуксовка муфты свободного хода;
  • поломка рычага выключения муфты или выскакивание его оси;
  • поломка поводкового кольца муфты или буферной пружины;
  • заедание или тугое перемещение привода на винтовых шлицах вала якоря стартера.

Стартер не отключается после пуска двигателя.

Основными причинами могут быть:

  • поломка возвратной пружины выключателя зажигания;
  • заедание рычага привода;
  • заедание привода на валу якоря стартера или слипание контактов тягового реле;
  • ослабление или поломка возвратных пружин муфты свободного хода или тягового реле стартера;
  • заедание тягового реле.

Если двигатель заработал, а стартер не выключается, необходимо немедленно выключить зажигание, открыть капот и отсоединить провод, ведущий к реле стартера. Возможной причиной неисправности может быть и перекос стартера.
Тогда следует подтянуть болты крепления его корпуса к двигателю.

Повышенный шум стартера при вращении якоря.

Основными причинами повышенного шума стартера при вращении якоря могут быть:

  • ослабление крепления стартера;
  • износ втулок подшипников или шеек вала якоря;
  • повреждение зубьев шестерни привода или венца маховика двигателя;
  • поломка крышки со стороны привода;
  • ослабление крепления полюса в корпусе стартера — якорь при вращении задевает за полюс (якорь «башмачит»).

***

Разборка и ремонт стартера

Перед разборкой стартер необходимо очистить от пыли и грязи волосяной щеткой и сухой ветошью. При разборке применяют специальные съемники, тиски, прессы. После разборки все узлы и детали промывают и высушивают.
Металлические детали моют в ванне со щелочным раствором или керосином. Детали с проводами или обмоткой протирают тряпкой, смоченной в бензине, и продувают сжатым воздухом.
После продувки их сушат в электрических сушильных шкафах при температуре 95…100 °С в течение часа-полутора. Уплотнительные прокладки из войлока и фетра промывают в чистом бензине.

После очистки и просушки узлы и детали стартера осматривают, проводят необходимые измерения и электрические испытания. Основными дефектами якоря являются разрушение изоляции и обрывы витков обмотки, износ пластин коллектора, риски, канавки и раковины на их поверхностях, задиры и царапины на железе якоря, износ шеек и изгиб вала, износ шлицев у вала якоря.
Чтобы обнаружить дефекты обмоток якоря и статора, пользуются специальными приборами, на которых проверяют обрывы и замыкания на «массу».

Царапины, риски и задиры на железе устраняют зачисткой мелкозернистой наждачной шкуркой или шлифованием. Если у железа якоря уменьшился диаметр, то под полюсные наконечники устанавливают прокладки.

Если износились шейки вала под подшипники, их восстанавливают осталиванием или хромированием. Небольшой износ восстанавливают накаткой с последующим шлифованием до номинального размера.

Изношенные рабочие поверхности коллекторов и контактных колец протачивают на станке, а затем шлифуют мелкой шкуркой.

Допустимое уменьшение диаметра коллекторов не должно превышать значений, установленных техническими условиями. При меньших диаметрах коллекторы заменяют новыми. Если обмотка имеет внутренние дефекты или разрушение изоляции, то ее снимают и на якорь наматывают новую обмотку: Без перемотки устраняют обрыв намотки или замыкание секций в местах припайки к коллекторным пластинам.
Обмотку якоря стартера ремонтируют при разрушении изоляции. Поврежденную изоляцию заменяют.
Коллекторы с замкнутыми или расшатанными пластинами не ремонтируют, их заменяют новыми.

Электрические или механические повреждения могут иметь корпуса в сборе. Такие повреждения выявляют путем внешнего осмотра и электрических испытаний. Основными дефектами являются межвитковые замыкания обмоток и замыкание на «массу», обрывы в соединениях обмоток и обрывы выводных наконечников.
Характерными механическими повреждениями корпусов являются срыв резьбы, забоины на посадочных местах крышек, повреждения шлицев, задиры на поверхности полюсных наконечников, повреждение шлицев винтов крепления полюсных наконечников.

неисправности стартера и их устранение

Поврежденную резьбу восстанавливают нарезанием резьбы ремонтного размера или постановкой дополнительной ремонтной детали - ввертыша с резьбой номинального размера. Забоины на посадочных местах крышек устраняют напильником; полюсные наконечники с задирами и вмятинами заменяют. Небольшие задиры устраняют растачиванием.
Здесь важно обеспечить требуемый радиальный зазор между якорем и полюсными наконечниками путем установки под полюсные наконечники прокладок из трансформаторного железа.

Чтобы устранить неисправности обмоток возбуждения, корпус стартера нужно разобрать. Для этого снимают клеммы и отвертывают винты крепления полюсных наконечников предварительно ослабив их отверткой.
Катушки с отсыревшей и промасленной изоляцией просушивают в сушильном шкафу, а затем пропитывают изоляционным лаком. Испорченную межвитковую и наружную изоляцию в обмотках катушек возбуждения стартеров заменяют новой.

Повреждение изоляции и обрывы обмоток, обгорание, окисление и сваривание контактов могут быть причинами неисправностей включателя и реле стартера. Повреждение изоляции и обрывы обмоток устанавливают при помощи контрольной лампы.
На специальном станке дефектную обмотку перематывают, а состояние контактов выявляют при наружном осмотре. Обгоревшие и окислившиеся контакты зачищают наждачной мелкозернистой шкуркой. Сваренные контакты заменяют новыми.

Основные дефекты крышек, такие как замыкания, трещины, отколы, износ подшипников, поломка или потеря упругости щеткодержателей, износ щеток подлежат ремонту, а изношенные подшипники заменяют новыми. Замыкание на крышку проверяют контрольной лампой, щеткодержатели изолируют от крышки, трещины и отколы в крышках заваривают, а затем зачищают заподлицо.

***

Технические характеристики стартеров



Главная страница


Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты