Rozrusznik silnika samochodowego
Elementy typowego rozrusznika:
1. Część obudowy,
2. Sprzęgło (Bendiks),
3. Wirnik,
4. Cewki stojana
5. Szczotkotrzymacz
6. Elektromagnes załączający wraz z cięgłem widełek.
Rozrusznik – urządzenie do uruchamiania
silnika spalinowego
. Najczęściej stosowanymi są rozruszniki elektryczne, choć spotyka się też
pneumatyczne
, jak i małe silniki spalinowe.
Rozrusznik elektryczny to
silnik prądu stałego
, który służy do obracania
wału korbowego
silnika i nadawania mu odpowiedniej
prędkości obrotowej
, przy której silnik może samodzielnie rozpocząć pracę.
Rozrusznik silnika spalinowego jest odbiornikiem pobierającym najwięcej
energii elektrycznej
z
akumulatora
, lecz tylko w krótkich okresach podczas uruchamiania silnika. Pobór prądu w chwili uruchamiania silnika w samochodach osobowych wynosi 200-600
A
. W zależności od rodzaju pojazdu
moc
rozrusznika wynosi 0,4-10
kW
.
Aby rozrusznik spełniał swe zadania, musi pokonać opory, na które składają się:
- sprężanie czynnika roboczego w
cylindrach
,
- zasysanie mieszanki paliwowej (lub
powietrza
),
- tarcie
tłoków
o powierzchnie cylindrów,
- tarcie w
łożyskach
wału silnika,
- opory związane z praca mechanizmów pomocniczych.
Na czas rozruchu
wirnik
rozrusznika zostaje sprzęgnięty z kołem zamachowym silnika za pomocą
przekładni zębatej
. Rozrusznik powinien zapewnić minimalną prędkość obrotową silnika, przy której może on rozpocząć samodzielną pracę. Prędkość rozruchowa silnika wynosi 40-100 obr/min w przypadku
czterosuwowych silników
z zapłonem iskrowym, a 100-200 obr/min w silnikach z zapłonem samoczynnym.
Budowa zasada działania
Rozrusznik to szeregowy lub szeregowo-bocznikowy
silnik elektryczny
, wyposażony w mechanizm sprzęgający zwany
bendiksem
. Podstawowe części składowe rozrusznika elektrycznego to: uzwojenie wzbudzenia, wirnik z uzwojeniami i
komutatorem
, szczotki komutatora, urządzenie załączające i sprzęgające. Uzwojenie wzbudzenia jest
połączone szeregowo
z uzwojeniem wirnika stąd nazwa silnik szeregowy. Obecnie spotyka się rozruszniki tylko z uzwojeniami w wirniku, a bez uzwojeń wzbudzenia w stojanie - pole magnetyczne wytwarzają silne magnesy trwałe (produkowane przez Bosch). Ponieważ rozrusznik pobiera duży
prąd
(do 600 A), uzwojenia stojana wykonuje się z grubego drutu lub płaskownika miedzianego. Końce uzwojeń są przylutowane do segmentów komutatora.
Urządzenie sprzęgające służy do sprzęgania rozrusznika z kołem zamachowym silnika w celu wprawienia w
ruch obrotowy
wału korbowego. Elementem sprzęgającym jest
zębnik
osadzony na wałku wirnika, zazębiany z wieńcem zębatym koła zamachowego silnika. Mechanizm sprzęgający osadzony jest na wirniku poprzez gwint o bardzo dużym skoku (Bendiks), gwint ten sprawia, że przenoszenie momentu obrotowego z rozrusznika na sprzęg, przesuwa sprzęg w stronę zębatki, a przenoszenie w drugą stronę wycofuje sprzęg. Zębatka łącznika jest osadzona na sprzęgniku poprzez sprzęgło wałkowe jednokierunkowe (identyczne jak wolnobieg w rowerze) zabezpieczające rozrusznik przed napędzaniem go przez silnik gdy uzyska obroty większe niż obroty rozrusznika. W celu ułatwienia zazębiania mechanizm sprzęgający jest przesuwany w stronę zębatki poprzez widełki przez elektromagnes, co sprawia, że rozrusznik jest zazębiany zanim rozrusznik zacznie się obracać.
Dynamostarter
Szczególnym rodzajem rozrusznika stosowanym w pojazdach jest dynamostarter umieszczany bezpośrednio na wale silnika spalinowego. Dynamostarter jest wielobiegunowym silnikiem szeregowo-bocznikowym łączącym funkcje
prądnicy
i rozrusznika. W trybie pracy prądnicowej jako wzbudzenie wykorzystywane jest uzwojenie bocznikowe, przy czym nabiegunniki nieczynnego w tym trybie uzwojenia szeregowego pełnią rolę biegunów biernych, w trybie pracy rozrusznika czynne są oba uzwojenia stojana.
Dynamostarter bywa nazywany też prądnicorozrusznikiem, prądorozrusznikiem i dynastarterem. Takie rozwiązanie jest stosowane w lokomotywach spalinowych z przekładnią elektryczną, gdzie z wałem korbowym jest bezpośrednio połączona prądnica główna, która spełnia funkcję rozrusznika, co ma miejsce w większości lokomotyw spalinowych z przekładnią elektryczną prądu stałego. Gdy silnik spalinowy lokomotywy napędza trójfazową prądnice prądu przemiennego do rozruchu stosuje się osobny rozrusznik, który w czasie pracy silnika spalinowego spełnia rolę prądnicy pomocniczej. Takie rozwiązanie zastosowano w lokomotywie serii SP47. Zastosowano prądnicę - rozrusznik na napięcie akumulatorów 110V o mocy 80kW do rozruchu silnika o mocy 3000KM.