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.