Вопрос

Сопротивление автомобильному стартеру

Я только что заменил старый стартер в грузовике друга, и новый тоже оказался плохим. Он нормально работал, когда двигатель был холодным, но когда двигатель нагревался, он работал как слабый аккумулятор. Я отнёс его обратно в магазин и был готов поспорить, когда они провели стендовые испытания и заявили, что он работает нормально, но, к счастью, их испытательный стенд был сломан, а других у них не было, так что я получил свои деньги обратно и пошёл в другой магазин, где был более качественный стенд. Этот работал нормально.



Это заставило меня задуматься: что именно не так со стартером в таком случае? Я знаю об этом уже много лет, но не знаю точно, в чём проблема. По мере старения двигателя сопротивление в обмотках якоря увеличивается, а при ремонте (насколько мне известно) заменяют только щётки, втулки и тому подобные детали. Я не знаю никого, кто бы перематывал якорь.



Поможет ли это? Может быть, дело в том, что металл в медных проводах якоря со временем стареет? Или дело в железе якоря? И в том, и в другом? Есть ли способ это исправить? Отогнать якорь? Отжиг закаляет сталь, но размягчает медь. Что на самом деле не так с электродвигателем с высоким сопротивлением и можно ли это исправить?



Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/64436/automotive-starter-resistance

14 Комментариев

  1. Всё это может происходить, но, опять же, это не объясняет наблюдаемое поведение — хорошую производительность на холодном двигателе и очень слабую производительность на горячем. Что-то меняется внутри стартера, когда он нагревается. В последнем случае это был недавно восстановленный стартер со всеми новыми заменяемыми компонентами и надлежащим креплением.
  1. Коллекторы стартера не должны быть подточены — зазор может заполниться и привести к короткому замыканию обмоток...
  1. Похоже, что щётки не соприкасаются с коллектором или не работает кабель аккумулятора.
  1. Я не знаю точных цифр — неисправный стартер был отправлен на возврат, и у меня под рукой нет другого неисправного стартера. Я знаю, что он достаточно мощный, чтобы хороший аккумулятор не смог провернуть двигатель на нормальной скорости. В остальном такой стартер работает нормально — соленоид срабатывает должным образом, ведущая шестерня уверенно выходит из зацепления, и двигатель пытается провернуться. Но он не может этого сделать — полностью заряженный аккумулятор в хорошем состоянии не может провернуть прогретый двигатель, который был выключен несколько минут назад. В любом случае, мой вопрос заключается в том, знает ли кто-нибудь, что происходит внутри такого электродвигателя, из-за чего он ведёт себя подобным образом.
  1. Насколько велико сопротивление? Сопротивление якорных пар на роторе должно составлять 10 миллиом, что создает нагрузку на аккумуляторную батарею более 1 кА до тех пор, пока ротор не начнет вращаться, после чего нагрузка снижается до нескольких сотен ампер в зависимости от частоты вращения двигателя. Убедитесь, что соленоид не изношен. Напряжение на соленоиде во время запуска двигателя должно быть более 8 В под нагрузкой. Номинальная емкость — это количество ампер, которое падает с 12,5 В до 7,5 В
  1. Кроме того, генераторы на плотинах рассчитаны на довольно долгий срок службы. Стартеры — нет: общий срок службы автомобильного стартера измеряется в часах, а не в десятилетиях. С пушками дела обстоят ещё хуже: срок их службы измеряется в секундах или максимум в минутах.
  1. Я тоже не знаю, отсюда и мой вопрос. Я подозреваю, что это как-то связано с повторяющимися циклами нагрева/охлаждения, с которыми вряд ли столкнутся гидроаккумулирующие электростанции.
  1. Я не понимаю, как сопротивление меди увеличивается с возрастом в неагрессивной среде. Генераторы Hoover Dam в полном порядке. +1 за начало оживлённой дискуссии.
  1. И всё это несмотря на новые щётки, новые втулки, проточенный и рифлёный коллектор и т. д. Проблема в том, что внутреннее сопротивление обмоток высокое. Я пытаюсь выяснить, знает ли кто-нибудь, из-за чего возникает такое высокое сопротивление.
  1. В таких ситуациях люди часто меняют аккумулятор, думая, что это решит проблему, и иногда это действительно помогает, но лишь на время, потому что новый аккумулятор может быть мощнее старого. Но проблема по-прежнему в стартере, и невозможность завести машину вскоре вернётся.
  1. Как вы думаете, почему сопротивление якоря увеличивается? Как правило, проблемы возникают только из-за износа щёток и коллектора. Коллектор изнашивается, и изоляция между сегментами может препятствовать хорошему контакту щёток. Для восстановления работоспособности коллектор шлифуют и подрезают изоляцию.
  1. Такое может произойти, но я говорю не об этом. Если бы это происходило, стартер работал бы не так, как я описываю. На самом деле он работал бы наоборот. Металл расширяется при нагревании, а композит между сегментами коллектора — нет. В горячем стартере сегменты коллектора расширяются и лучше соприкасаются со щётками. Повторяю: стартер в таком состоянии нормально работает на холоде, но очень медленно проворачивается на жаре. После остывания он снова начинает работать нормально
  1. Как я уже упоминал, распространённая причина заключается не в увеличении сопротивления обмотки, а в том, что щётки плохо контактируют с коллектором. Между каждым сегментом коллектора есть изолятор, который изнашивается не так, как медные сегменты. Если медь изнашивается сильнее, чем изолятор, щётки не могут нормально контактировать с коллектором, и может показаться, что сопротивление увеличилось.
  1. Потому что сопротивление высокое даже после замены щёток. Это классический признак изношенного двигателя: он хорошо вращается, когда двигатель холодный, но очень медленно, когда двигатель нагревается. Сопротивление в стартере увеличивается с повышением температуры, как и в случае практически со всеми проводящими металлами. В исправном стартере сопротивление всё ещё достаточно низкое, чтобы аккумулятор мог его провернуть. В старом аккумуляторе сопротивление настолько велико, что он не может выдавать достаточный ток, из-за чего кажется, что аккумулятор разряжен.
Вы уже ответили на этот вопрос