Муфта стартера свободного хода
Привод стартера: важный посредник между стартером и двигателем
Система запуска двигателя современных автомобилей и другой техники строится на основе электростартеров, в которых важное место занимает приводной механизм. Все о приводах стартера, их типах, конструкции и принципе работы, а также о правильном выборе, ремонте и замене привода — читайте в этой статье.
Что такое привод стартера?
Привод стартера (приводной механизм стартера, бендикс) — механизм электростартера транспортных средств с ДВС; устройство для подключения, передачи крутящего момента и безопасного отключения электромотора стартера от венца маховика двигателя.
На данный агрегат возложено несколько функций:
- Подключение стартера к венцу маховика при пуске двигателя и отключение после успешного пуска;
- Передача крутящего момента от электромотора стартера на венец маховика;
- Предотвращение передачи крутящего момента в обратном направлении — от венца маховика на электромотор стартера — после запуска двигателя.
С помощью приводного механизма осуществляется управление стартером и обеспечивается его защита после запуска силового агрегата. От состояния привода зависит работа всего стартера и надежность системы пуска. Неисправный привод должен быть отремонтирован или заменен, а, чтобы сделать верный выбор нового механизма, необходимо разобраться в их типах и особенностях.
Типы, конструкция и принцип работы привода стартера
Бендиксы всех стартеров принципиально одинаковы, они содержат три элемента:
- Ведущая шестерня привода;
- Муфта свободного хода (обгонная муфта);
- Рычажный привод.
Ведущая шестерня — это шестерня малого диаметра (обычно имеет 9-11 зубьев), которая при включении стартера входит в зацепление с венцом маховика. Для облегчения зацепления с венцом наружные торцы зубьев шестерни имеют скосы — такая форма обеспечивает лучший вход шестерни между зубьями венца. Шестерня и венец образуют понижающую передачу, которая обеспечивает частоту вращения маховика 60-120 об/мин и создает необходимый для прокручивания коленвала крутящий момент.
Муфта свободного хода — механизм, обеспечивающий передачу крутящего момента от якоря электромотора стартера на шестерню, и предотвращающий обратную передачу момента при увеличении частоты вращения шестерни. Это защитный механизм, предотвращающий порчу стартера при пуске двигателя. Такая защита нужна по простой причине: после запуска двигателя частота вращения его коленвала возрастает на порядок, и если не отключать стартер, то скорость вращения якоря его электромотора возрастет в сотню раз (за счет передачи крутящего момента от венца маховика на шестерню привода), что приведет к его поломке. Наличие обгонной муфты устраняет эту опасность, разрывая поток крутящего момента при опасном увеличении скорости вращения маховика.
В стартерах используются обгонные муфты двух типов:
О конструкции и принципе работы муфт различных видов рассказано ниже.
Рычажный привод — механизм, обеспечивающий подвод и отвод привода стартера к венцу маховика. Он состоит из кольцевой муфты или поводка (с двумя пазами или штифтами под вилку), закрепленного на тыльной стороне обгонной муфты, и рычага в форме вилки, которая рожками входит в зацепление с муфтой/поводком. Верхняя часть вилки соединена с тяговым реле стартера, а средняя имеет опору на корпусе стартера — так образуется рычаг, обеспечивающий подвод и отвод привода к венцу маховика при включении и отключении зажигания.
Привод стартера с роликовой муфтой свободного хода
Муфта состоит из следующих частей:
- Ведущая (наружная) обойма с выточками переменного сечения под ролики и хвостовиком под установку муфты/поводка рычага;
- Ведомая (внутренняя) обойма, объединенная с шестерней привода;
- Ролики, установленные в выточки ведущей обоймы;
- Пружины, прижимающие ролики к узкой части выточек;
- Фиксирующая шайба, предотвращающая выпадение роликов;
- Кожух, соединяющий ведущую и ведомую обойму в единую конструкцию;
- Демпфирующая пружина, установленная на хвостовике ведущей обоймы.
Муфта устанавливается на вал мотора стартера, удерживаясь на нем с помощью продольных или спиральных шлицев.
Работа данного механизма проста. При переводе ключа зажигания в положение включения стартера срабатывает тяговое реле, его якорь тянет вилку привода, и она подводит привод стартера к венцу маховика. Благодаря спиральной нарезке шлицев, привод несколько поворачивается вокруг своей оси, что обеспечивает лучший вход зубьев приводной шестерни между зубьями венца. Одновременно с этим запускается электромотор, крутящий момент от его вала передается на ведущую обойму муфты свободного хода. За счет ее вращения и усилия пружин ролики зажимаются в узких частях выточек, заклинивая обоймы — крутящий момент от ведущей обоймы через ролики подается на ведомую обойму и шестерню привода, а от нее на маховик.
После успешного запуска двигателя скорость вращения маховика возрастает, соответственно, увеличивается и скорость вращения шестерни привода вместе с ведомой обоймой. В определенный момент угловая скорость ведомой обоймы превысит угловую скорость ведущей, она за счет сил трения захватит ролики и вытолкнет их из узких частей выточек в широкие — произойдет расклинивание обойм и разрыв потока крутящего момента между ними. Благодаря этому крутящий момент от маховика будет передаваться только на ведомую обойму, а якорь электромотора будет вращаться со своей нормальной скоростью.
При выключении зажигания якорь тягового реле отведет привода от венца, механизм вновь готов к работе.
Привод стартера с храповой обгонной муфтой
Данный тип привода может работать под повышенными нагрузками, поэтому применяется в системе запуска двигателя грузовых ТС. Механизм состоит из следующих деталей:
- Пара из ведущей и ведомой полумуфт, сопряженных торцами, на которых выполнены храповые пилообразные зубцы. Благодаря форме зубцов полумуфты могут вращаться друг относительно друга в одном направлении, но не могут в обратном;
- Направляющая втулка, на которой посредством ленточной резьбы установлена ведущая полумуфта, и свободно расположена ведомая;
- Приводная шестерня, жестко соединенная с ведомой полумуфтой;
- Механизм блокировки полумуфт в расцепленном состоянии (состоит из конической втулки, пластиковых сухарей и их направляющих), расположенный внутри ведомой полумуфты;
- Корпус муфты, в задней части которого располагается втулка отводки, соединенная с вилкой привода.
Устройство монтируется на вал электромотора аналогично описанной выше роликовой муфте. Функционирует привод следующим образом. При включении зажигания тяговое реле посредством вилки подводит привод к венцу маховика, вводя в зацепление с ним приводную шестерню. При включении электромотора направляющая втулка муфты приходит во вращение, увлекая за собой и ведущую полумуфту. Так как обе полумуфты соединены зубчатыми торцами, то крутящий момент передается на ведомую полумуфту и шестерню привода, а от нее на венец маховика и коленвал.
После запуска мотора угловая скорость венца маховика резко увеличивается, а вместе с этим возрастает и скорость ведомой полумуфты. Она теперь вращается быстрее ведущей полумуфты и начинает проскакивать по храповым зубцам — поток крутящего момента между ними разрывается. Однако высокая скорость вращения ведомой полумуфты может привести к поломке храповых зубов, поэтому в муфте предусмотрен механизм блокировки — его сухари при подъеме ведомой полумуфты на высоту храповых зубов за счет центробежных сил поднимаются и удерживают полумуфту в отведенном состоянии.
После выключения зажигания привод стартера отводится в первоначальное положение, сухари механизма блокировки пружиной отводятся и деблокируют ведомую полумуфту — механизм вновь готов к работе.
Вопросы выбора, ремонта и замены привода стартера
В ходе эксплуатации транспортного средства привод стартера подвергается значительному износу, что приводит к ухудшению его функционирования или поломкам. При проскальзывании привода и шумах стартера при запуске двигателя, при потере стартером способности прокручивать маховик (стартер работает, но двигатель не запускается), а также при обнаружении трещин, поломок и чрезмерного износа деталей привода (особенно шестерни) весь приводной механизм необходимо отремонтировать или заменить.
Ремонт привода стартера в большинстве случаев неоправданно дорог и требует значительных затрат сил, поэтому сегодня проще купить и установить новый механизм. На замену необходимо брать привод того же типа и модели, что был установлен ранее. Однако вполне допустима установка привода с иными характеристиками приводной шестерни (с большим или меньшим числом зубов), что иногда может улучшить характеристики стартера.
Замену агрегата следует выполнять в соответствии с инструкцией по его ремонту. Эта работа требует демонтажа стартера и его частичной разборки (снятия передней крышки), она, в принципе, доступна даже автовладельцу с небольшим опытом, но лучше ремонт доверять специалистам. При верном выборе и замене приводного механизма стартер будет работать уверенно, обеспечивая надежный запуск силового агрегата.
Бендикс стартера
Смотрите также
Плохо крутит стартер
Не крутит стартер
-
106 6 148k
Втягивающее реле стартера
Как проверить стартер
-
141 1 181k
Неисправности стартера
-
231 2 191k
Бендикс стартера (настоящее название — обгонная муфта) — это деталь, предназначенная для передачи крутящего момента от стартера двигателю автомобиля, а также для его защиты от высоких рабочих оборотов, на которых работает мотор. Бендикс стартера — это надежная деталь, и ломается она достаточно редко. Как правило, причина поломки — естественный износ ее внутренних деталей или пружин. Чтобы выявить неисправности, разберемся сначала с устройством и принципом работы бендикса.
Устройство и принцип работы
Большинство обгонных муфт (будем называть их более популярным среди автомобилистов словом — бендикс) состоят из ведущей обоймы (или наружного кольца), содержащей ролики и прижимные пружины, а также ведомой обоймы. Ведущая обойма имеет клиновые каналы, которые с одной стороны имеют значительную ширину. Именно в них вращаются подпружиненные ролики. В узкой же части канала ролики стопорятся между ведущей и ведомой обоймами. Как понятно из вышеописанного, роль пружин заключается в том, чтобы загонять ролики в узкую часть каналов.
В принципе работы бендикса лежит инерционное воздействие на зубчатую муфту, входящую в его состав, до момента ее зацепления с маховиком двигателя. В то время, когда стартер находится в нерабочем состоянии (двигатель выключен или работает в постоянном режиме) муфта бендикса не зацеплена с венцом маховика.
Работа бендикса происходит по следующему алгоритму:
Внутренняя часть бендикса
- Ключ зажигания поворачивается и ток от аккумуляторной батареи подается на электродвигатель стартера, приводя в движение его якорь.
- Благодаря имеющимся на внутренней стороне муфты винтовым бороздам и вращательному движению муфта под собственным весом скользит по шлицам до момента зацепления с маховиком.
- Под действием ведущей шестерни ведомая обойма с шестерней начинает вращаться.
- В случае, если зубья муфты и маховика не совпали, происходит ее небольшой поворот до момента, когда они входят между собой в жесткое зацепление.
- Буферная пружина, имеющаяся в конструкции служит для смягчения момента старта двигателя. Кроме этого, она нужна для предотвращения поломки зубьев от удара в момент сцепления шестерен.
- Когда двигатель запустился, он начинает вращать маховик с большей угловой скоростью, чем до этого вращал стартер. Поэтому муфта закручивается в обратном направлении и соскальзывает по шлицам якоря или редуктора (в случае использования редукторного бендикса) и выходит из зацепления с маховиком. Это спасает стартер, который не рассчитан на работу на высоких оборотах.
Как проверить бендикс стартера
Если не крутит бендикс стартера, то проверить его работу можно двумя способами — визуально, сняв его с машины, и “на слух”. Начнем описание с последнего, как более простого.
Как указывалось выше, основная функция бендикса — войти в зацепление с маховиком и раскрутить двигатель. Поэтому, если в момент запуска двигателя вы слышите, что электродвигатель стартера крутится, а из места, где он находится, раздаются характерные металлические лязгающие звуки — это первый признак неисправности бендикса.
Так что далее требуется демонтаж стартера и снятие разбор бендикса, дабы детально его осмотреть и определить повреждения. Процедура снятия и замены описана нами ниже.
И так, бендикс сняли, необходимо провести его ревизию. В частности, проверить, крутится ли он только в одну сторону (если в обе, значит, он подлежит замене) и не съелись ли зубья. Также убедится неослабилась ли пружина. Еще следует снять вилку с бендикса, проверить ее целостность, следы износа, при необходимости она подлежит замене. Кроме этого, обязательно проверьте, есть ли люфт на валу якоря. Если он имеет место, то бендикс следует заменить.
Возможные причины поломки
Как упоминалось выше, вращение шестерни возможно только в направлении вращения якоря стартера. Если возможно вращение в обратном направлении — это явная неисправность, то есть, бендикс подлежит ремонту или замене. Причин этому может быть несколько:
- Уменьшение диаметра рабочих роликов в обойме вследствие естественного износа. Выходом из положения служит подбор и покупка шариков аналогичного диаметра. Некоторые автолюбители вместо шариков используют другие металлические предметы, например, кусочки сверла. Однако все же не советуем заниматься самодеятельностью, а купить шарики необходимого диаметра.
- Наличие на одной из сторон ролика плоских поверхностей, образовавшихся вследствие естественного износа. Рекомендации по ремонту аналогичны предыдущему пункту.
- Стачивание рабочих поверхностей ведущей или ведомой обоймы в тех местах, где они соприкасаются с роликами. В этом случае ремонт вряд ли возможен, поскольку такую выработку удалить невозможно. То есть, необходимо производить замену бендикса.
Еще одна причина поломки — износ зубьев шестерни. Поскольку это происходит по естественным причинам, то ремонт в данном случае невозможен. Необходимо произвести либо замену упомянутой шестерни, либо бендикса целиком.
Поскольку стартер не только испытывает сильные нагрузки, но и контактирует с внешней средой он поддается таким раздражителям как: влага, пыль, грязь и масло, то пробуксовка на свободном ходу может случатся и по причине отложений в его пазах и роликах. Признаком такой неисправности является шум якоря во время запуска стартера и неподвижностью коленвала.
Как поменять бендикс на стартере
Как правило, для того, чтобы поменять бендикс, необходимо снять стартер и разобрать его. В зависимости от модели машины процедура может иметь свои особенности. Опишем алгоритм с момента, когда стартер уже снят и для замены бендикса предстоит разобрать его корпус:
Устройство и принцип работы обгонной муфты
Муфта свободного хода или обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро. Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону. Рассмотрим принцип действия, компоненты муфты, а также ее преимущества и недостатки.
Принцип работы муфты
Разберем принцип действия роликовой муфты свободного хода, так как данная разновидность этого механизма наиболее распространена в автомобильной промышленности.
Роликовая муфта свободного хода делится на две полумуфты: первая полумуфта жестко зафиксирована на ведущем валу, вторая полумуфта соединена с ведомым валом. При вращении ведущего вала по часовой стрелке ролики муфты из-за действия силы трения и пружин перекатываются в узкую часть зазора между двумя полумуфтами. После этого происходит заклинивание, при этом крутящий момент начинает передаваться от ведущей полумуфты к ведомой.
При вращении ведущей полумуфты против часовой стрелки ролики перекатываются в широкую часть зазора между двумя полумуфтами. Происходит разъединение ведущего и ведомого валов, при этом момент также перестает передаваться.
Исходя из принципа работы, отметим, что роликовая муфта свободного хода передает крутящий момент лишь в одном направлении. При вращении в другую сторону муфта просто прокручивается.
Устройство и основные компоненты
Рассмотрим устройство и компоненты двух основных разновидностей обгонных муфт – роликовой и с храповым механизмом.
Простейшая роликовая муфта свободного хода состоит из следующих компонентов:
- внешняя обойма со специальными пазами на внутренней поверхности;
- внутренняя обойма;
- пружины, располагающиеся на внешней обойме и предназначенные для выталкивания роликов;
- ролики, передающие крутящий момент за счет силы трения при заклинивании муфты.
В храповой обгонной муфте вместо пазов на внутренней поверхности внешнего кольца используются зубья, которые имеют упор с одной стороны. При этом оба кольца заклинивает специальная собачка, прижимающаяся к внешнему кольцу с помощью пружины.
Преимущества и недостатки
Обгонная муфта имеет следующие преимущества:
- автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления);
- с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины;
- простота конструкции.
Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами. Попытки починить роликовую обгонную муфту – это пустая трата времени, так как она является неразборным узлом. Обычно при ее поломке устанавливается новая аналогичная деталь. При монтаже новой роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.
Обгонная муфта не лишена недостатков. Минусы роликового механизма свободного хода следующие:
- невозможность регулирования;
- строгая соосность валов;
- повышенная точность изготовления.
Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:
- Главный недостаток – удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений.
- Храповый механизм вращается с характерным шумом. Отметим, что сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, соответственно, не издает шума.
- Из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя.
Применение муфты
Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей. Итак, обгонная муфта присутствует в:
- системах запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС): здесь устройство свободного хода является частью стартера. В момент, когда двигатель запустился и набрал рабочие обороты, муфта отключает от него стартер. Без муфты коленчатый вал двигателя мог бы повредить стартер;
- АКПП классического типа: в них механизм свободного хода является частью гидротрансформатора – устройства, которое отвечает за передачу и изменение крутящего момента от ДВС к коробке передач;
- генераторах — здесь муфта выступает в качестве защитного компонента, ограничивая передачу крутильных колебаний от коленчатого вала ДВС. Также муфта нейтрализует колебания на ремне генератора, снижает шумность ременного привода. В целом, здесь механизм свободного хода существенно продлевает срок службы генератора.
Самостоятельная замена бендикса на стартере
Во время работы на стартер действуют внешние раздражители, он подвергается воздействию грязи и влаги, что неблагоприятным образом сказывается на его функциональности. И поэтому часто встречающейся неисправностью электромотора, может быть — пробуксовка обгонной муфты, более известной среди автолюбителей, как бендикс.
Дабы избежать существенных затрат на ремонт стартера в сервисных центрах можно эту процедуру провести в домашних условиях. Да, дело непростое и хлопотное, но когда вы знаете свою «железную лошадку» от маленького винтика до спидометра – вам все по плечу!
Что же такое бендикс?
Бендикс — это обгонная муфта свободного хода, которая состоит из шестерни и специального устройства, и всё это находится в корпусе стартера.
Агрегат в исправном состоянии:
- прокручивается только в одну сторону;
- при попытке повернуть его в другую – стопорится.
Как работает бендикс стартера? При повороте ключа зажигания до упора, бендикс приводится в движение с помощью якоря втягивающего реле. Шестеренка сцепляется с маховиком коленвала и раскручивает его. Горючая смесь воспламеняется в камерах сгорания и двигатель начинает работать.
Как только обороты вращения коленвала превышают частоту вращения самого электродвигателя, тогда обгонная муфта рассоединяет шестерню и вал стартера.
Характерные черты неисправности стартера
Возможные неполадки | Основная причина | Как отремонтировать |
При повороте ключа зажигания на пуск — стартер не включается. | Разряжен или неисправен аккумулятор. | Необходимо зарядить или заменить батарею. |
Переключатель скоростей не находится в положении «P» или «N» (для коробки-автомат). | Поставить в положение «Р». | |
Поврежден контакт провода массы с двигателем. | Отремонтировать контакт массы (очистить клеммы или подтянуть болты). | |
Пришел в негодность переключатель блокировки КПП. | Поставить новый переключатель блокировки КПП. | |
Отсоединен разъем на управление стартером (контакт 50). | Устранить. | |
Щетки стартера зависли или износились. | Замерить длину и свободный ход щеток в щеткодержателе. | |
Неисправность втягивающего реле. | Втягивающее реле отремонтировать или заменить. | |
Большой износ коллектора якоря. | Коллектор заменить. | |
Отсутствует контакт между обмоткой и коллектором якоря. | Определяется проверкой. | |
Медленное вращение двигателя стартером. | Плохой контакт массы с двигателем. | Улучшить контакт провода массы. |
Разряжен аккумулятор. | Проверить генератор. | |
Втулки стартера сильно износились. | Поставить новые втулки. | |
Барахлит втягивающее реле. | Отремонтировать втягивающее реле. | |
Статорная или якорная обмотки пробивают на массу. | Статор или якорь заменить. | |
Износ щеток. | Заменить щетки. | |
Провод от стартера до аккумулятора — перебит. | Заменить провод. | |
Стартер крутит, а двигатель — нет. | Повреждения или износ бендикса. | Отремонтировать или поменять бендикс. |
Часть редуктора разрушилась. | Заменить редуктор. | |
Вместе с двигателем вращается и стартер. | Испортился замок зажигания. | Заменить замок. |
Отказ втягивающего реле. | Ремонт или замена втягивающего реле. |
Если говорить про признаки неисправности бендикса стартера, то можно слышать шум вращающегося стартера, при запуске автомобиля, а сам вал двигателя не прокручивается. Это ведущая шестерня не входит в зацепление с маховиком коленвала. Это и ответ на вопрос, как проверить бендикс стартера, не снимая его с автомобиля?
В таком случае, требуется замена бендикса на электродвигателе или его ремонт.
Ремонт обгонной муфты
Нужно взять подходящие по размеру ключи, отвертки и ваши «золотые» руки! Выполняя ремонт бендикса стартера своими руками, автовладелец в первую очередь должен попробовать очистить агрегат от загрязнения, без его разборки (а вдруг получиться — реанимировать).
Для этого нужно:
- снять стартер с авто;
- погрузить часть электромотора с бендиксом в емкость с бензином на 5-7 часов;
- иногда подходить и прокручивать шестерню муфты в бензиновой посудине;
- достать и хорошо просушить агрегат.
Если неисправность осталась, значит нужно снять и разобрать обгонную муфту стартера для ремонта.
Как снять бендикс со стартера (на примере ВАЗ 2114)
1. Сначала нужно снять минусовую клемму с аккумуляторной батареи и используя ключ, открутить верхние крепежные винты, которые присоединяют стартер к картеру сцепления. Третьего болта быть не должно, но если вам повезло – тогда нужно изловчиться, дабы его отвинтить.
2. Теперь нужно отсоединить провода подходящие к электродвигателю.
3. На этом этапе можно посмотреть состояние маховика (его зубья).
4. Дальше, отверткой нужно открутить два винта расположенные на крышке стартера и снять гайку на втягивающем реле (крепление выхода обмотки).
5. Теперь вы можете снять шайбу-скобу и с помощью ключа снять стяжные болты.
6. Осмотрите втулки на предмет износа.
7. Для последующих действий возьмите резиновый или деревянный молоток, которым нужно нанести несколько ударов по нижней части корпуса стартера и разъединить его.
8. Визуально оцените состояние обмоток и щеток.
9. Отверткой подцепите уши бендикса и достаньте их из вилки.
10. Теперь сбейте первое стопорное кольцо (можно с помощью ключа и молотка), а второе – снимите отверткой.
11. Снимите обгонную муфту.
Как осуществить замену механизма?
Возьмите новую обгонную муфту и установите на место изъятого бендикса. Обязательно промойте все детали механизма, пазы наружной обоймы, зачистите заусеницы на рабочих поверхностях.
Внимание: перед сборкой агрегата нужно обработать смазкой все подлежащие этому элементы механизма.
После установки стартера на место, подключите аккумулятор и заведите двигатель. Если все манипуляции были произведены верно – значит ваш автомобиль готов к эксплуатации.
Видео: замена бендикса стартера (инструкция).
На этом ремонт бендикса своими руками полностью завершен!
Советы бывалых
- В процессе монтажа стартера важно проверить целостность шестерни бендикса и привода агрегата.
- Стартер нельзя ронять, это сложный электроприбор, который может подвергнуться повреждению внутренних составляющих.
- Перед тем как разобрать бендикс стартера, проверьте обязательно заряд аккумуляторной батареи. Такая проблема часто вызывает ложную панику и необдуманные действия мастера.
- Если вы обнаружили треснутую или изношенную пластиковую шайбу, то ее нужно заменить.
- При покупке нового бендикса, имейте при себе старый агрегат. Часто различные муфты отличаются между собой мелкими деталями, которые визуально не запоминаются.
- При разборке стартера в первый раз, желательно процесс демонтажа записать на бумажку, дабы не допустить малейших оплошностей, при его сборке.
Сложности при разборке стартера
Наиболее распространенная загвоздка при ремонте бендикса – снятие стопорного кольца, и обратная его сборка.
У ограничительного кольца есть прорезь для стопорного. Одевается с противоположной стороны от бендикса.
При разборке втягивающего реле следует обязательно снимать контакты с обмотки, чтобы не повредить механизм. При размещении щеток внутри держателя необходимо визуально оценить их состояние, при расслоении нужно обработать их на точильном камне и вставить в отверстия держателя.
Обгонная муфта: виды,работа,недостатки,фото,видео.
Муфта свободного хода или обгонная муфта – это механическое устройство, основная задача которого – предотвращение передачи крутящего момента к ведущему валу от ведомого в моменты, когда ведомый вал начинает вращаться более быстро. Муфта также используется в тех случаях, когда необходимо передать крутящий момент лишь в одну сторону. Рассмотрим принцип действия, компоненты муфты, а также ее преимущества и недостатки.
Некоторые виды обгонных муфт
Обгонные муфты, как правило, имеют несложную конструкцию. Для включения/выключения муфты не требуется каких-либо дополнительных исполнительных механизмов.
Самыми простейшими обгонными муфтами можно считать роликовые и сухариковые.
Роликовая муфта получила широкое распространение в технике благодаря своей простоте, бесшумности в работе и высокой надёжности:
Муфта состоит из двух колец – внутреннего и внешнего. В углублениях внутреннего кольца, который является ведущим валом, установлены ролики, которые под действием пружин прижимаются к канавкам на внешнем кольце, ограничивая тем самым его самостоятельное вращение, в результате чего внешнее кольцо начинает вращаться синхронно с внутренним. При достижении внешним кольцом большей угловой скорости, чем у ведущего вала, ролики под действием центробежной силы сжимают пружины, вследствие чего выходят из зацепления с внешним кольцом, которое, не передавая усилий на ведущий вал, может развивать гораздо большую угловую скорость, не повреждая возможными перегрузками весь механизм (трансмиссию).
Самым очевидным является применение обгонных муфт на велосипедах – именно благодаря этим несложным устройствам велосипедисты избавлены от необходимости всё время крутить педали. При отсутствии обгонной муфты на ведущем колесе жёсткое соединение ведомой звёздочки и ступицы колеса педали бы вынуждены всё время крутиться.
Впрочем, на «живом примере» можно более наглядно объяснить и описать принцип действия обгонных муфт, используя в качестве примеры и других образцов использования муфт, попутно рассмотрев некоторые варианты их устройств и предназначение в работе того или иного механизма.
Как долго работает обгонная муфта?
К сожалению, как и любой механизм, обгонная муфта не является вечной и рано или поздно она выходит из строя. Обычно, специалисты рекомендуют менять этот узел каждые 100 тысяч километров пробега.
Какие поломки наиболее часто встречаются? Есть несколько вариантов:
- муфту клинит и она перестаёт экономить ресурс ремня генератора;
- обоймы муфты не входят в зацепление вовсе, из-за чего вращение вообще не передаётся на вал.
В первом случаем вы рискуете быстро потерять ремень, а с ним, скорее всего, и натяжитель, а во втором – генератор перестанет выполнять свои прямые функции по питанию электросистемы автомобиля.
Как бы то ни было, если вы услышали из под капота необычный свист или дребезг, а также если генератор перестал подзаряжать аккумулятор и питание электросистем отсутствует – вполне вероятно, что обгонная муфта вышла их строя, и самое время заехать в автосервис для её замены.
Коллеги-автолюбители, я думаю мы с вами выяснили что такое обгонная муфта генератора для чего нужна, что это вообще такое и как она работает.
Зачем нужна и как работает
Этот механизм называется — обгонной муфтой. Устанавливается на шкив генератора, имеет не большой корпус (есть очень компактные модели).
Конструкция и принцип работы очень прост, есть две обоймы внешняя и внутренняя:
- Внешняя — находятся в зацеплении со шкивом
- Внутренняя – находится в зацеплении с якорем (валом) генератора
Между двумя этими обоймами располагается слой из нескольких «уровней» специальных роликов. Один — это слой игольчатых подшипников, другой – это специальные профилированные фигуры, которые «катаются» по своей обойме – выполняют роль стопорного устройства.
Собственная основная рабочая нагрузка идет именно на «стопорные ролики». Когда в момент воспламенения топлива в цилиндрах коленвал начинает разгонять внешнюю обойму, то эти стопорные элементы – ЗАМЫКАЮТСЯ, тем самым связывая внешнюю и внутреннюю часть, то есть начинает раскручиваться и якорь генератора.
НО после того как в цилиндрах мотора нет ВОСПЛАМЕНЕНИЯ, а происходит сжатие или отвод отработанных газов, тогда КОЛЕНВАЛ как бы притормаживается, внутренняя обойма (которая связана с якорем), начинает обгонять внешнюю (связь с ремнем). В этот момент стопорные элементы – ЛИБО ПОГРУЖАЮТСЯ В СПЕЦИАЛЬНЫЕ КАНАВКИ, ЛИБО ПОВОРАЧИВАЮТСЯ БОКОМ, КОТОРЫЙ КРУГЛЫЙ, ОН НЕ ОСТАНАВЛИВАЕТ ОБОЙМЫ. Они разъединяются, то есть как бы верхняя и внутренняя обоймы вращаются отдельно друг от друга.
Посмотрите полезное видео, оно полностью вам объяснит этот принцип.
Тем самым, нет губительного влияния инерции, проскальзывания ремня, и прочих негативных моментов. Обгонная муфта РЕАЛЬНО уберегает ременную передачу, и НАМНОГО продлевает ресурс.
Как определить, что муфта вышла из строя
С обгонным элементом, по мнению некоторых экспертов, ресурс вырос примерно в 5 — 6 раз. Ушла вибрация (связанная с ослабление ремня), инерционная нагрузка на другие элементы в системе, стало заметно меньше шума. Одни плюсы!
Но стоит помнить что муфта не бесконечная, она как любой другой подшипник изнашивается и как правило ее сразу «клинит».
ЗАПОМНИТЕ – ресурс примерно 100 000 километров, бывает чуть больше, но после этого ее желательно заменить и НЕ ТЯНУТЬ С ЭТИМ.
Чем чревато если ее заклинит? ДА собственно ременная передача превращается в обычную, как было лет так 20 – 30 назад, то есть нет нивелирования инерции, проскальзывания, ИНОС ремня увеличивается в разы. А если он у вас уже итак изношен (ведь зачастую пробег больше 100 тысяч), то есть очень быстро порвет. Кстати быстро умрет и его «натяжитель».
Первые признаки это:
- Ременная передача начинает прыгать. То есть если раньше все было ровно, то сейчас ее просто «колбасит», это не с чем не перепутать.
- Зачастую с утра начинается пронзительный свист или писк.
- Появляются щелчки «натяжителя»
После того как снимете проверка такая, стопорим якорь (можно сделать отверткой через верхнюю крышку). В одну сторону она вращаться не должна (стопор отверткой), а вот в другую должна легко вращаться. Если такого не происходит, вышла из строя. Смотрим подробное видео.
Однако есть и другая, менее распространенная поломка – когда муфта «не стопорится», а всегда крутится в обе стороны, то есть она практически не связывает якорь и внешнюю обойму. В этом случае диагностика намного сложнее, только при съеме генератора. Понять что дело именно в этом узле крайне сложно, но косвенной причиной будет недозаряд аккумулятора либо мерцание значка АКБ на панели приборов.
Если не сменить обгонный элемент? У вас так и будет рвать ремень через очень короткий промежуток времени, ведь якоря современных генераторов достаточно массивные. По утрам так и будет свист, будут проявляться непонятные вибрации.
Преимущества и недостатки
автоматическое включение и отключение механизма (муфта не нуждается в наличии приводов управления) Обгонная муфта имеет следующие преимущества:
- с помощью механизмов свободного хода упрощаются конструкции узлов и агрегатов машины
- простота конструкции
Отметим, что обгонная муфта с храповым механизмом более надежна, чем устройство с роликами. При этом храповый механизм является ремонтопригодным, в отличие от механизма с роликами. Попытки починить роликовую обгонную муфту – это пустая трата времени, так как она является неразборным узлом. Обычно при ее поломке устанавливается новая аналогичная деталь. При монтаже новой роликовой муфты нельзя применять ударные инструменты, так как механизм может заклинить.
Обгонная муфта не лишена недостатков. Минусы роликового механизма свободного хода следующие:
- невозможность регулирования
- строгая соосность валов
- повышенная точность изготовления
Обгонная муфта с храповым механизмом имеет следующие недостатки:
- главный недостаток – удар при зацеплении собачки с зубьями. Из-за этого такой тип механизма свободного хода не может быть применен в узлах, работающих с большими скоростями, или в случаях, когда требуется большая частота включений
- храповый механизм вращается с характерным шумом. Отметим, что сейчас имеются механизмы, в которых собачка при движении по часовой стрелке не задевает храповое колесо и, соответственно, не издает шума
- из-за больших нагрузок зубья храпового колеса стираются, после чего обгонная муфта выходит из строя
Применение муфты
Механизмы свободного хода нашли широкое применение в узлах автомобилей различных производителей. Итак, обгонная муфта присутствует в:
- системах запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС): здесь устройство свободного хода является частью стартера. В момент, когда двигатель запустился и набрал рабочие обороты, муфта отключает от него стартер. Без муфты коленчатый вал двигателя мог бы повредить стартер
- АКПП классического типа: в них механизм свободного хода является частью гидротрансформатора – устройства, которое отвечает за передачу и изменение крутящего момента от ДВС к коробке передач
- генераторах — здесь муфта выступает в качестве защитного компонента, ограничивая передачу крутильных колебаний от коленчатого вала ДВС. Также муфта нейтрализует колебания на ремне генератора, снижает шумность ременного привода. В целом, здесь механизм свободного хода существенно продлевает срок службы генератора.
Обгонная муфта шкива генератора
Применение муфт свободного хода в шкивах генераторов обусловлено малыми сроками службы приводных ремней. В шкиве генератора установлено два ряда роликовых подшипников.
Один ряд выполняет, так сказать, основную функцию – обеспечивает вращение шкива, и, следовательно, ротора генератора. Другой ряд роликов при резком уменьшении числа оборотов двигателя «притормаживает» ротор, в результате чего шкив продолжает свободно вращаться.
В результате рывки, которые испытывает приводной ремень, пропадают, что положительно сказывается на сроке его службы. Конструкция обгонной муфты шкива и бендикса стартера довольно схожи – в качестве элементов, передающих крутящий момент, используются ролики.
Обгонные муфты в АКПП
Обгонные муфты являются выполняют важные функции в работе «обычной», гидротрансформаторной АКПП. Они являются управляемыми и от их своевременного срабатывания и качественного блокирования замков муфт, зависит работа АКПП.
Муфты первого типа блокируют включение передач, когда селектор АКПП находится в режиме «D», но водитель удерживает авто, нажимая на педаль тормоза. Муфта в таком случае (внутреннее кольцо которой является частью «солнечной» шестерни) вращается вместе с «солнечной» шестерней, а водило, передающее крутящий момент, остаётся неподвижным – вращаются только сателлиты.
Как поменять — отремонтировать своими руками
Ничего сложного — нам нужно ослабить ремень, снять генератор и демонтировать муфту. Сложности могут заключаться только в том – как ее открутить, зачастую она прикручена болтом «ТОРЕКС» (биты обозначаются как «T»), а насадки достаточно редкие, однако в больших профессиональных наборах они точно есть. Просто откручиваем и ставим новую, проще — простого.
ОТРЕМОНТИРОВАТЬ старую, почти не возможно (хотя конечно есть энтузиасты), это как ремонтировать старый изношенный подшипник. Нужно менять сами ролики, стопорные элементы, ну и обоймы. Как мне кажется — ремонт будет примерно по стоимости новой муфты.
Кстати когда будете ее менять, ОБРАЩАЙТЕ внимание на пластиковую крышку, которая закрывает все внутренности. Если ее не поставить грязь, влага намного быстрее попадут внутрь и быстрее разрушат механизм.
Собственно сколько стоит оригинальный обгонный механизм? Здесь как обычно большой разбег от класса модели автомобиля (беру оригинальные запчасти):
«B – C» класс – цена вопроса в 2000 – 3000 рублей
«D» класс – 3000 – 4000 рублей
Представительский класс – от 6000 до 12000. НО нужно понимать там очень объемные генераторы.
Также в бюджет желательно заложить еще и новый ремень, натяжитель и другие ролики приводов.
Конечно, можно сэкономить на запчастях и скажем взять неоригинальную. НО стоит понимать что намного дешевле он стоить не будет, если у авто среднего класс все равно придется отдать около 2000, есть конечно варианты по 700 – 1000, но это «голимый» Китай сделанный не пойми из чего и не пойми сколько он будет работать.
Привод стартера. Муфта свободного хода
Автомобильные стартеры, имея идентичные по конструкции электродвигатели, могут существенно отличаться по конструкции приводных механизмов. По типу и принципу работы механизма привода можно выделить следующие основные группы стартеров:
– с принудительным механическим или электромеханическим перемещением шестерни привода;
– с принудительным электромеханическим вводом шестерни в зацепление с венцом маховика и самовыключением шестерни после пуска двигателя;
– с инерционным перемещением шестерни;
– с электромагнитным вводом шестерни в зацепление за счет перемещения якоря.
На отечественных автомобилях применяются стартеры с принуди-тельным вводом шестерни в зацепление. Для предотвращения разноса якоря после пуска ДВС на валу стартера устанавливают муфту свободного хода, которая передает усилие от якоря к шестерне и проскальзывает, когда шестерня вращается маховиком двигателя.
Надежность работы муфт свободного хода снижается с повышением мощности стартера. Поэтому в стартерах большой мощности устанавливают комбинированные приводные механизмы с принудительным вводом шестерни в зацепление и ее автоматическим инерционным выключением. Преимуществами инерционных приводов являются относительная простота конструкции, малые размеры и стоимость. Однако включение шестерни сопровождается значительными ударными нагрузками, что ограничивает область их применения стартерами мощностью до 1 кВт.
Зацепление шестерни при осевом перемещении якоря за счет магнитодвижущей силы полюсов стартерного электродвигателя ис-пользуется за рубежом на стартерах мощностью 3. 5 кВт. Стартеры обладают компактной конструкцией, хорошо компонуются на двигателях, но имеют повышенный расход меди и работают ненадежно при стоянке автомобилей на уклонах.
Приводные механизмы электростартеров с принудительным перемещением шестерни имеют роликовые, фрикционные или храповые муфты свободного хода, которые передают вращающий момент от вала стартера к коленчатому валу ДВС во время пуска и, работая в режиме обгона, автоматически разъединяют стартер и ДВС после пуска. Наибольшее распространение получили приводные механизмы с роликовыми муфтами свободного хода, в которых заклинивание роликов происходит благодаря возникновению сил трения в сопряженных деталях.
На рис. 2.15 представлен в упрощенном виде принцип работы роликовой муфты. При включении стартера крутящий момент от наружной ведущей обоймы передается роликами на внутреннюю обойму при заклинивании роликов. Как только двигатель будет запущен (
В муфтах свободного хода с бесплунжерными устройствами заклинивание роликов происходит за счет перемещения толкателей (рис. 2.17) или сепараторов с пазами, в которых размещены ролики.
Рис. 2.16. Привод стартера с плунжерной роликовой муфтой свободного
хода:
1 – ролики; 2 – плунжер; 3 и 11 – соответственно прижимная и буферная пружины; 4 -упоры пружины; 5 и 14 – соответственно наружная ведущая и ведомая обоймы, 6и 10-замковые кольца; 7-чашка; 8-пружина; 9- ‘ втулка отвода; 12-шлицевая направляющая втулка; 13-центрирующее кольцо; 75-металлическая пластина, 16- кожух муфты; 17 — шестерня привода; 18- вкладыш
В первом случае витые цилиндрические пружины 3 одним концом упираются в выступ толкателей 2, а другим – в отогнутые лепестки пластины 13, соединенные с наружной обоймой, закрывающей ее рабочую полость. В муфтах с групповыми прижимными устройствами используется одновитковая пружина кручения, закрепляемая одним концом на сепараторе, а другим на наружной ведущей обойме. Сепараторная конструкция прижимного устройства обеспечивает надежную фиксацию роликов и равномерное распределение нагрузки на них. Благодаря отсутствию отверстий под плунжеры в бесплунжер- ных муфтах свободного хода повышается прочность обоймы.
Общее взаимодействие элементов конструкции стартера (см. рис. 2.10) при запуске двигателя следующее.
Якорь 7 тягового реле, втягиваясь магнитным полем обмоток 6, перемещает рычаг 10 и связанную с ним муфту 17 привода. При этом шестерня 14 стартера входит в зацепление с венцом маховика двигателя. Подвижной контакт тягового реле зажимает цепь батарея – стартер, и якорь последнего начинает вращаться. Если шестерня не пошла в зацепление с венцом маховика (так называемое «утыкание» шестерни стартера в зубцы венца маховика), то рычаг 10 будет продолжать перемещаться, сжимая пружину 16. Как только якорь начнет вращаться, шестерня повернется и под действием пружины 16 ее зубья войдут во впадины между зубьями венца маховика.
В случае если шестерня привода не вышла из зацепления с венцом маховика после пуска двигателя, срабатывает муфта свободного хода 15 и вращение от двигателя не передается на якорь, что предохраняет его от разноса.
В стартерах большой мощности (более 5 кВт) роликовые муфты работают ненадежно, поэтому для них разработаны специальные конструкции приводов. Двигатели КамАЗ и некоторые другие дизели оснащены стартером СТ142, в приводном механизме которого применяется храповая муфта свободного хода (рис. 2.18). Детали привода расположены на направляющей втулке 12, имеющей прямые внутренние шлицы и многозаходную ленточную наружную резьбу. Направляющая втулка может перемещаться вместе с приводом по шлицам вала стартера. На наружной резьбе втулки 12 расположена ведущая половина 8 храповой муфты. Ведомая половина 6 выполнена как одно целое с шестерней и может свободно вращаться на втулке 12 в бронзографитовых подшипниках. Торцы половин храповой муфты снабжены зубцами и прижимаются один к другому пружиной 10. Ведомая половина 6 заперта в корпусе 11 замковым кольцом 5. Замковое кольцо 75 удерживает корпус 77 от перемещения вдоль втулки 12. Для амортизации ударов при включении стартера пружина 10 упирается в корпус 77 через стальную шайбу 13 и резиновое кольцо 14. Для предотвращения изнашивания зубьев храповой муфты и снижения шума в момент, когда двигатель запущен, а стартер еще не выключен, предусмотрен механизм блокировки. Внутри ведомой половины 6 муфты находятся три пластмассовых сухаря 3 с радиальными отверстиями, в которые входят направляющие штифты 4. Наружная поверхность сухарей имеет коническую фаску, прилегающую к выточке стальной конической втулки 7, установленной в ведущей половине 8 муфты. Пружина 10 через втулку 7 прижимает сухари 3 к направляющей втулке 12. При передаче вращающего момента от вала стартера к венцу маховика возникает осевое усилие, прижимающее ведущую и ведомую поло-вины храповой муфты. Как только ДВС будет пущен, произойдет пробуксовка храповой муфты, так как изменится направление пе-редаваемого усилия на шестерне стартера (при пуске – от шестерни к венцу, а при работающем двигателе – от венца к шестерне). Во время пробуксовки ведущая половина 8 отодвигается от ведомой 6, сжимая пружину 10. Вместе с ведущей половиной 8 отодвигается втулка 7, освобождая сухари 3, которые под действием центробежных сил перемещаются вдоль штифтов 4 и блокируют муфту в расцепленном состоянии. После выключения стартера ведущая поло-
вина 8 под действием пружины 10 прижмется к ведомой 6 и втулка 7 установит сухари 3 в исходное положение.
Рис 2.17. Привод стартера с бесплунжерной муфтой свободного хода:
1– ролик; 2- Г-образный толкатель, 3 и 9 – соответственно прижимная и буферная пружины, 4 и 8-замковые кольца; 5-чашка; 6- пружина; 7- втулка отвода; 10-шлицевая направляющая втулка; 11 и 15-соответственно центрирующее и войлочное кольца; 12 и 17- соответственно наружная ведущая и ведомая обоймы; 13- пластина с отогнутыми лепестками; 14-специальная шайба, 16-кожух муфты; 15-шестерня; 19-вкладыш
Рис. 2.18. Механизм привода с храповой муфтой свободного хода:
1 – вкладыш подшипника; 2- шестерня; 3- сегмент (сухарик); 4- направляющий штифт; 5 и 15 -замковые кольца; 6 и 8 – соответственно ведомая и ведущая половины храповой муфты; 7и 12 -соответственно коническая и шлицевая направляющая втулки; 9 и 13- шайбы; 10- пружина; 11 – корпус; 14 – буферное резиновое кольцо
При упоре шестерни стартера в зубья венца маховика корпус 11 привода под действием усилия тягового реле вместе с направляющей втулкой 12 продолжает перемещаться вдоль шлицев вала стартера, сжимая пружину 10. При этом ленточная резьба втулки 12 заставляет поворачиваться ведущую половину 8 и шестерню стартера (до 30°), что обеспечивает ее зацепление с венцом маховика.
На рис. 2.19 изображен механизм привода стартера СТ103-А-01 дизельных двигателей ЯМЗ. На специальных шлицах вала якоря 1 установлены гайка 6 и шестерня 8. Гайка двумя внешними выступами входит в продольные пазы этой шестерни. Между гайками и ( хвостовиком шестерни помещена пружина 7. На вал якоря свободно посажен стакан 2 со спиральным пазом 10. На опорной втулке стакана размещены буферная пружина 4 и шайба 5. Ход шестерни на валу ограничивает упорное кольцо 9. При включении стартера тяговое реле, действуя на рычаг 3, перемещает стакан 2. При этом опорная втулка нажимает на ведущую гайку 6 и продвигает ее вместе с шестерней до упорного кольца 9. Если зубья шестерни упираются в зубья венца маховика, то ведущая гайка 6 сжимает пружину 7 и поворачивает шестерню 8, так как шлицевые пазы в шестерне 8 шире шлицев вала якоря 1.
Рис. 2.19. Механизм привода стартера СТ103-А-01:
1 – вал якоря; 2- стакан; 3- рычаг; 4- буферная пружина; 5- шайба; 6- гайка; 7- пружина; 8- шестерня, 9-упорное кольцо;
10- спиральный паз
В первый момент пуска двигателя стакан 2 поворачивается благодаря трению и по спиральному пазу 10 отводится назад в исходное положение, освобождая место для отхода шестерни. Как только двигатель будет пущен, венец маховика начнет вращать шестерню стартера, и она, перемещаясь по спиральным шлицам, отойдет в первоначальное положение.
Абсолютное большинство современных автомобильных стартеров имеет принудительное электромагнитное включение и выключение шестерни. Приводные механизмы этих стартеров имеют дистанционно управляемые тяговые реле. Электромагнитные тяговые реле отличаются по конструкции и способу крепления на стартере. Большинство отечественных стартеров имеют двухобмоточные реле, устанавливаемые на приливе приводной крышки.
Двухобмоточное тяговое реле стартера (см. рис. 2.10) имеет две обмотки: втягивающую и намотанную на нее удерживающую, которые расположены на латунной втулке. В ней свободно перемещается стальной якорь 7. Удерживающая обмотка рассчитана только на удержание якоря 7 в притянутом состоянии. Она наматывается проводом меньшего сечения и имеет самостоятельный вывод на массу. Удерживающая обмотка работает длительное время и больше нагревается. Втягивающая обмотка подключена параллельно силовым контактам 4 реле. При включении реле она совместно с удерживающей обмоткой создает необходимую силу притяжения. При замыкании силовых контактов реле втягивающая обмотка отключается. Тяговое реле связано рычагом 10 с приводным механизмом. Два пальца нижней разветвленной части рычага соединены с поводковой муфтой 17.
На стартерах малой мощности могут применяться однообмоточные тяговые реле (например, СТ368). Существуют конструкции стартеров, у которых тяговые реле расположены соосно с валом стартера либо в крышке со стороны привода, либо в крышке со стороны коллектора.
Последнее изменение этой страницы: 2017-02-07; Нарушение авторского права страницы