Ремонт генераторов и стартеров. И простота нуждается в уходе

Ремонт генераторов и стартеров. И простота нуждается в уходе

Автор: Максим Маркин
Фото автора и из открытых источников
Источник: Дром

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.

Чарльз Кеттеринг дорабатывает и, похоже, сам монтирует свое изобретение

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.

Cadillac Model 30

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.

Алексей Бартащук
Технический директор СТО «АвтоГен»

 

— Теоретически ресурс генератора может быть равным полумиллиону километров. На практике это подтверждалось (и продолжает подтверждаться!) японскими автомобилями выпуска 90-х годов. Ходили, ходят, будут ходить! Агрегаты современных моделей лишены такого запаса прочности. Экономия на материалах, общее удешевление добралось и до них. Простой пример — уже было несколько обращений владельцев Hyundai Santa Fe. После 150 000 км рвалась резиновая муфта в шкиве, призванная смягчать ударные нагрузки на генератор.

В меньших габаритах стали выполнять подшипники вала ротора. На снимке внизу справа — передний и задний подшипник автомобилей из 90-х. Слева — моделей нынешнего столетия.

Наиболее показательный пример — у генераторов для тойотовских моторов серий SZ, NZ, ZZ. Эти двигатели не из самых современных, тем не менее на комплектующих для них как-то совсем экономили. Вот на фото слева задний «зезетовский» подшипник — по размерам меньше даже более современных.

Ну а добивают подшипники сами владельцы или механики. Тем, что перетягивают ремень. Делают это либо по неопытности, либо используя некачественный ремень. При нормальной затяжке он проскальзывает, начиная передавать момент только при откровенной перетяжке.

Электрическая часть в целом надежна, однако у некоторых автопроизводителей — со своими нюансами. К примеру, у Nissan Cefiro и Cube, на тойотовских моторах серий AZ и GR, на Honda после 2003 года выпуска слабый диодный мост, который легко выходит из строя в следующей ситуации. При прикуривании не просто кинули клеммы на аккумулятор машины-донора — еще и завели ее двигатель.

Диодные мосты

Иногда на Mitsubishi регулятор напряжения отказывает всего лишь из-за износа щеток. Гораздо чаще — от попадания влаги.

Слева щеточный узел с новой и изношенной щетками. Справа — реле-регуляторы

Помимо этого реле-регулятор приканчивает переполюсовка проводов на клеммах АКБ или мойка моторного отсека под давлением. И диодный мост способен выйти из строя от аналогичных воздействий.

Другая ситуация — в автомобиле установлены дополнительные потребители тока, чаще всего «музыка». А моторчик малообъемный, и генератор небольшой, всего 60-амперный. На оборотах он с нагрузкой справляется. Но в пробках аккумулятор начинает разряжаться, и диодный мост в конце концов сгорает. Страдает от этого и обмотка. Та же ситуация происходит, если АКБ старая, не заряжается нормально. Генератор пытается это сделать и перегревается, горит обмотка и диодный мост.

Еще один элемент в группе риска — коллекторные (токосъемные) кольца. Они выходят из строя в том случае, когда при замене щеток выбирают некачественные детали. Либо от попадания на них масла.

Кстати, часто владельцы, услышав непривычный шум из-под капота, полагают, что его издает помпа или компрессор кондиционера. Обращаются не по адресу. Либо не обращают внимания. И запускают проблему вплоть до разрушения статора. Хотя решить ее можно было в самом начале.

Стартер по определению нагружен при эксплуатации больше. И все-таки имеются примеры, когда на упомянутых старых «японках» он мог отработать те же полмиллиона километров. С начала или середины прошлого десятилетия ресурс значительно сократился и теперь лежит в пределах примерно 150 000 км. Доходит до абсурда. На Mitsubishi Outlander предыдущего поколения (с его клонами Peugeot 4007 и Citroen C-Crosser) при этом пробеге втулки вала изнашиваются до такого состояния, что в итоге разваливается сам корпус стартера.

Разумеется, износ втулок приводит к биению вала и плохому контакту шестерни стартера с венцом маховика. Ниже на снимке целая шестерня и изношенная. Представляете, что она творит с маховиком (на фото справа — зубья его венца уже несколько изношены)? А это демонтаж коробки и совсем иная плата за восстановление.

Подобное встречается и на свежих корейских автомобилях. Поэтому рекомендуем делать профилактику — примерно на 100 000 км смазывать втулки.

Еще один характерный пример — на стартерах линейки ZZ, где узел расположен перед двигателем, ресурс бендикса порядка 200 000 км. В то время как раньше он достигал того же полумиллиона км. На многих Toyota и Lexus последних поколений с двигателями AZ, MZ, UR и прочими планетарный редуктор выполнен из пластмассы. В идеальных условиях он вполне надежен. Но если зимой залито масло не по сезону, если в редукторе со временем скопилась грязь с влагой, то сворачивает шестерни легко.

Коронная шестерня «планетарки» из пластмассы и металла. Справа — корпус редуктора с остатками смазки, превратившейся в пластилин

Пострадать могут даже металлические. Был случай, когда на Fiat Ducato редуктор попросту лопнул.

К слову, герметизация стартера оставляет желать лучшего. Любители бездорожья после поездок снимают узлы и сушат их. В противном случае внутренности агрегата буквально сгнивают. Периодическая езда по глубоким лужам на легковушках со временем тоже может привести к подобному результату. А попадающие в стартер антифриз и масло (нередко такое встречается на BMW) разъедают защитный лак обмотки, отчего она сгорает. На автомобилях с механической коробкой в стартер задувает частицы изношенного феродо от сцепления. Прежде всего оно оседает на вал и выводит из строя его втулки и бендикс. Хотя страдает от этой пыли и втягивающее.

Обмотка якоря сгорает только в случае, если владелец упорно заводит в морозы не желающий пускаться двигатель. Либо заглючила сигнализация с автозапуском, также «перекручивающая» стартер.

Естественно, подгорают контакты на втягивающем реле. Что любопытно, на некоторых «корейцах» они недотянутые с завода. Отчего греются до такой степени, что расплавляется пластмассовая крышечка втягивающего. Раньше проблем с этим не встречалось, да и крышка выполнялась из текстолита.

Когда же бендикс не выходит из зацепления, обмотку якоря буквально вытягивает наружу.

В ремонт стартеры везут круглогодично — наша среда для них агрессивна. Даже стоянка в сыром гараже и та сказывается на ресурсе. Маршрутчики с ремонтами едут раз в год. Значительно меньше, чем в среднем, стартер живет у курьеров. Пробеги большие, а поездки короткие, со множеством остановок и пусков.

Но больше обращений, конечно же, в морозы — сказываются низкотемпературные старты. Повторюсь, к поломкам приводит густое моторное масло. Ресурс снижает использование сигнализации с автозапуском. Тем, кто заводит двигатели вручную, надо знать, что допускается сделать три–пять попыток по несколько секунд с перерывами между ними в две–три минуты. Для того, чтобы стартер остыл. Иначе сгорит, такое происходит часто. На автомобилях последних лет у него стоит защита, выключающая при перегреве. Однако приезжал как-то новый Renault еще на гарантии — стартер вышел из строя, несмотря на такую функцию.

При обычной эксплуатации делать профилактику стартера — чистить, смазывать — стоит раз в два–три года. Владелец с этим вполне может справиться самостоятельно. А вот ремонт и его, и генератора лучше доверить специалистам. В продаже сейчас достаточно качественных специализированных запчастей. Например, немецкие щетки Gebe и муфты генераторов Ina, подшипники и бендиксы Zen и WAI Global, а также комплектующие тайваньской компании Unipoint, чешской AS, датской Cargo, бренда Krauf, чьи производства размещены в Китае.

На агрегаты Bosch и Valeo (в основном европейские модели) предлагаются оригинальные запчасти. Но из альтернативных (тот же Krauf) можно подобрать вдвое дешевле. Аналогичная ситуация с «японцами». Скажем, оригинальный бендикс на Lexus стоит 10 000 рублей. А китайский — 1000. Ресурс — примерно два года, однако владельца может устроить. Исключение — реле-регулятор на генераторах современных автомобилей. Управляется процессором и меняется только на оригинальную деталь (от 4000 руб.).

Но даже если человек разбирается в устройстве узлов и готов паять, ему необходимо оборудование.

Скажем, контактная сварка, прессы. После установки коллекторных колец их необходимо проточить, что делается на токарном станке. Это выравнивает их биение, из-за которого (от отсутствия нормального контакта со щетками) горят и они, и регулятор напряжения.

В конце концов, после ремонта мы проверяем агрегаты, для чего нужен пусть и небольшой, но стенд.

Тем более что стоимость ремонта невысокая и длится он недолго. Это не двигатель с коробкой перебрать. К примеру, восстановление генератора у нас в пределах 1300–2700 рублей и час времени. Разве что у того же Santa Fe обмотка вклеивается и центрируется герметиком — плюс 600 рублей и сутки на сушку.

Типичный ремонт стартера со снятием, установкой и запчастями — 2200–2400 рублей. При замене обмотки цена вырастает до 3500. И еще 1000 рублей — демонтаж. Есть некоторые автомобили, у которых снятие дороже. Например, Octavia с 1,6 MPI (2000 руб.). Или Toyota и Lexus с «восьмерками» UZ и UR (8000 руб.). По времени, если клиент принес уже снятый стартер — тот же час или даже меньше. Имеются в наличии и восстановленные стартеры. Вы сдаете свой неисправный, получаете отремонтированный — за 2500–3000 рублей.

Источник: drom.ru