Рязань (ул. Яхонтова 15а)
04.10.2021

Ремонт генераторов и стартеров.

Принято считать, что генераторы и стартеры — из разряда узлов, которым не нужно обслуживание. Доля истины в этом есть. Ну какой автопроизводитель, тем более сейчас, будет пугать своего потенциального клиента еще одной строкой в перечне сервисных операций. Да и не нужно это автокомпаниям и людям, чьи машины еще на гарантии. Другое дело — реальная эксплуатация автомобилей с пробегом, вышедшим за пределы 100 000 км. Оказывается, ремонт этих узлов — популярная услуга, на которой в небольшом областном центре могут зарабатывать несколько структур с развитой сетью пунктов приема.

Оно нам надо? Да!

Как и по другим узлам и агрегатам автомобиля, по генератору и стартеру многие инженеры могли бы приписать себе вклад в их изобретение и модернизацию. Тем более что генератор в начале своей жизни вовсе не рассматривался как исключительно прерогатива автомобилей и в принципе транспортных средств. Известно лишь, что первые теоретические выкладки о появлении тока благодаря магнитному полю, сделанные английским физиком Фарадеем, были получены в 1830-х годах. И буквально спустя год по заказу физика Ампера был создан первый стационарный генератор.

Магнит в окружении катушек приходилось вращать вручную. Зато уже был предусмотрен выпрямитель, преобразовывающий переменный ток в постоянный. В это же время русский ученый Ленц предположил, что электромотор может работать как генератор, то есть вырабатывать ток, и доказал это на практике. Через полтора десятилетия конструкторы уже вовсю создавали генераторы, причем заменяя природные (так называемые постоянные) магниты искусственным электрическим аналогом.

В 70-х годах XIX века был сконструирован генератор, работающий по принципу самовозбуждения, когда ток шел не только потребителю, но и питал свои электромагниты. И тогда же на Венской выставке продемонстрировали генератор с приводом от ДВС, который передавал ток на потребитель, расположенный в километре от него. Именно с этого времени начался промышленный выпуск генераторов и электрификация производств.

Парадокс: двигатель внутреннего сгорания уже существовал, и по обе стороны океана (пусть и небольшими партиями) выпускались электромобили. А машины «на топливе» еще не получили генератор. И даже стартер почти полтора десятилетия не будоражил умы ни инженеров, ни промышленников. Да, в определенный момент истории судьбы этих узлов тесно переплелись. Правда, в конце XIX века на сцену все-таки вышел стартер как отдельный агрегат. Некто Клайд Коумэн предложил электромотор для пуска двигателя. Подробностей об его устройстве не сохранилось. Считается только, что оно имело недостатки и автопроизводителями было отторгнуто. Отношение последних к будущему стартеру хорошо демонстрирует другое изобретение — Чарльза Кеттеринга, представленное в 1911-м. Его за малым не подняли на смех, заявляя — для того, чтобы завести двигатель, необходим сопоставимый ему по размерам и мощности электромотор. А для него — аккумуляторы огромной емкости. Напрасно изобретатель доказывал, что уже есть положительный эксплуатационный пример. Электромоторчиком ему удалось заменить ручку на кассовых аппаратах марки National.

В освоении автостартера помог трагический случай. Заводя двигатель от «взбесившейся» ручки — кривого стартера, как ее назвали позже, — погиб товарищ Генри Лиланда, основателя концерна Cadillac. И тот пообещал решить проблему ручного пуска. И то верно — увечий рукоятка наносила немало, да и просто была неудобна. А Кеттеринг лишь удачно попал в поле зрения всесильного босса.

Так вот стартер, впервые появившийся на Cadillac Model 30 образца 1912 года, объединял в себе еще и генератор. Вначале запускал мотор, после чего переходил в режим зарядки аккумулятора.

Но это продолжалось недолго. Через четыре года инженер Бендикс предложил внедрить в конструкцию обгонную муфту, разъединявшую после пуска шестеренку стартера и венец маховика и получившую впоследствии имя своего создателя — бендикс. Таким образом, коленвал двигателя переставал вращать запустивший его электромотор. Иными словами, стартер освободили от функции генератора. Выполнить же последний агрегат отдельным уже не составляло труда.

Чуть позже было изобретено электромагнитное реле, которое автоматически подводило шестерню стартера к маховику. А с 1920 годов началось массовое применение стартера. Что говорить о генераторе — без него ДВС уже не представлялся.

Принцип — неизменен!

Долгое время автопроизводители использовали генераторы постоянного тока. С середины 40-х годов начался постепенный переход на агрегаты переменного тока. Они были надежнее, вдвое-втрое компактнее и, как правило, мощнее. Сделать это позволило появление диодных выпрямителей (диодных мостов), преобразовывающих переменный ток в постоянный, который необходим аккумулятору и всей электросистеме автомобиля.

Естественно, с ростом оснащенности салонов требовалась повышенная мощность. Чтобы ее обеспечить, оставив потребляемый ток на том же уровне, увеличивали напряжение бортовой сети. Мы помним, что когда-то автомобили были 6-вольтовыми. Потом бортовые сети стали 12-вольтовыми. На машинах с объемными дизельными двигателями — 24-вольтовыми. А совсем недавно для обслуживания многочисленных потребителей тока (на электропривод переводят помпы, компрессоры кондиционера, турбины) потребовались уже 48-вольтовые системы. Причем генератор опять объединяют со стартером, выполняя его либо навесным, связанным с коленвалом приводным ремнем, либо размещают между двигателем и коробкой. Или даже встраивают в трансмиссию. Только теперь этот агрегат не просто пускает ДВС и заряжает АКБ — может выступать тяговым электромотором.

Но если не считать последних тенденций, то с тех пор, как генератор переменного тока и стартер получили конвейерную прописку, принципиально они не менялись. Стали меньше, изящнее — да. Приобрели для корпусов и отдельных деталей перспективные материалы — легкие сплавы и пластик. Наконец, были оптимизированы (без кардинального пересмотра) по внутреннему устройству. Тем не менее, как и век назад, суть работы обоих узлов не изменилась. Один вырабатывает ток, другой потребляет. Причем много, но кратко. Вот из чего состоит генератор.

Для того чтобы он начал работать, его ротор должен не только вращаться, но и получить с аккумулятора ток на свою обмотку. Ну а дальше в дело вступает эффект электромагнитной индукции. При этом, как говорилось ранее, диодный мост, или выпрямитель, преобразует переменный ток в постоянный. А реле-регулятор, или регулятор напряжения, следит за тем, чтобы напряжение в бортовой сети было в пределах 13,8–14,2 В (считается, что на современных автомобилях оно может быть повышено до 15,2 В).

Конструкция стартера выглядит несколько сложнее — потому что сверху расположено втягивающее реле.

Оно выполняет две функции. Во-первых, благодаря мощным контактам подает питание с аккумулятора на стартер. Во-вторых, через вилку, обгонную муфту (тот самый бендикс) и шестерню соединяет вал стартера с венцом маховика двигателя.

Муфта «отключает» стартер от двигателя, чтобы тот, запустившись, не раскручивал его вал до высоких и опасных для него оборотов. Наконец, редуктор между якорем и бендиксом призван облегчать работу агрегата.

По конструкции ресурсно, но массово выходит из строя

В общем, простота исполнения, не менявшаяся десятилетиями, казалось бы, должна определять генератору и стартеру долгие годы жизни. Так почему же специализирующиеся на их ремонте мастерские завалены работой? Не будем тут говорить о ненатянутых приводных ремнях, оборванной проводке и высаженных аккумуляторах. Существуют другие способы остаться без зарядки и не запустить двигатель. Причем в последнее время над этим «работают» и сами автопроизводители, выполняя генератор и стартер, как и прочие узлы автомобиля, максимально компактными, облегченными. Тем самым сокращая их ресурс.