Grzegorz Szewc

IV MDESS

Elektrotechnika i elektronika

Samochodowa

Laboratorium 4

Temat: Badanie obwodu rozruchu.

1.Wstęp teoretyczny.

Jednym z ważniejszych obwodów elektrycznych w samochodzie jest obwód
rozruchowy silnika spalinowego, w którego skład wchodzą silnik elektryczny, urządzenie sprzęgające z kołem zamachowym oraz źródło zasilające - akumulator. Zadaniem obwodu rozruchowego jest nadanie takiej prędkości obrotowej silnikowi spalinowemu, aby powstały
odpowiednie warunki dla rozpoczęcia procesu zapłonu. Silnik elektryczny z urządzeniem sprzęgającym nazywany jest rozrusznikiem. Rozrusznik w trakcie rozruchu silnika
spalinowego ma do spełnienia bardzo trudne zadanie, ponieważ w pierwszej fazie uruchamiania, szczególnie w niskich temperaturach, musi on wytworzyć znaczny moment
napędowy dla pokonania momentu oporowego silnika. Moment oporowy zależy od typu silnika spalinowego, pojemności skokowej, prędkości obrotowej, lepkości oleju oraz temperatury otoczenia. Bardzo ważnym elementem obwodu rozruchowego jest akumulator współpracujący z rozrusznikiem. Pojemność akumulatora powinna być tak dobrana, aby podczas rozruchu w niskiej temperaturze otoczenia (ujemnej) nie było nadmiernych spadków napięcia na jego zaciskach, a co za tym idzie zmniejszenia się prędkości obrotowej rozrusznika. Urządzenie sprzęgające silnik rozrusznika z kołem zamachowym powinno zapewnić natychmiastowe odłączenie się zębnika po uruchomieniu silnika spalinowego, gdyż w przeciwnym wypadku rozrusznik byłby narażony na uszkodzenia

mechaniczne.

1-wyłącznik rozruchu,

2-wyłącznik elektromagnetyczny,

3-dzwignia przesuwająca koło zazębiające,

4-zazębienie na kole zamachowym,

5-zębnik rozrusznika,

6-uzwojenie wirnika,

7-uzwojenie wzbudzenia,

8- komutator ze szczotkami,

9- styki wyłącznika elektromagnetycznego, 10- sprężyna,

11- akumulator

Kolejność działania:

1. włączenie wyłącznika rozruchu

2. ruch dzwigni koła zazębiającego

3. zwarcie styków obwodu wzbudzenia

Rys. Obwód rozruchowy

Rozrusznik jest najczęściej zbudowany na bazie silnika elektrycznego o wzbudzeniu szeregowym lub szeregowo - bocznikowym. O wyborze rodzaju silnika elektrycznego dla obciążenia, jakie przedstawia sobą silnik spalinowy w czasie rozruchu, decyduje wartość uzyskanego momentu w początkowej fazie rozruchu i prędkość obrotowa, jaką powinien w tym czasie osiągnąć silnik spalinowy. Moce rozruszników dla różnych typów i wielkości silników spalinowych w samochodach zawierają się w granicach od ułamka kW do kilkunastu kW.

Zazębienie rozrusznika z wieńcem koła zamachowego silnika spalinowego następuje poprzez mechanizm sprzęgający.

Konstrukcja mechanizmu sprzęgającego zależy od mocy rozrusznika. W produkowanych w kraju rozrusznikach spotykane są trzy podstawowe rozwiązania mechanizmu sprzęgającego:

• rozrusznik z przesuwnym zębnikiem o włączeniu jednostopniowym,

• rozrusznik ze śrubowo-przesuwnym zębnikiem o włączeniu jednostopniowym,

• rozrusznik z przesuwnym zębnikiem o włączeniu dwustopniowym.

Określenia:

Moc znamionowa- największa moc na wale rozrusznika przy pracy dorywczej w czasie nie większym niż 10 s, zasilanego z akumulatora o największej dopuszczalnej pojemności znamionowej określonej przez wytwórcę rozrusznika, naładowanego do 100 % pojemności znamionowej i temperaturze elektrolitu +20^oC lub innego źródła o współrzędnych napięcia i prądu odpowiadających stanowi naładowania tego akumulatora.

Moc rozruchowa - największa moc na wale rozrusznika zasilanego z akumulatora o największej dopuszczalnej pojemności znamionowej określonej przez wytwórcę rozrusznika, naładowanego do 75 % pojemności znamionowej, przy temperaturze elektrolitu -15^oC.

Wymagania:

Wytrzymałość na zwiększoną prędkość obrotową - rozrusznik nie powinien ulec uszkodzeniu w ciągu 20s przy zwiększeniu o 25 % prędkości obrotowej biegu jałowego, określonej w dokumentacji technicznej wyrobu.

Działanie wyłącznika elektromagnetycznego - w temp. +20 ±5^oC i napięciu nie większym niż 75 % wartości napięcia znamionowego powinno nastąpić połączenie styków wyłącznika oraz całkowite zazębienie zębnika rozrusznika z wieńcem koła zamachowego. Styki powinny być w stanie załączenia, przy napięciu nie większym niż 45% wartości napięcia znamionowego.

Spadek napięcia na stykach wyłącznika powinien być zgodny z dokumentacją techniczną, lecz nie większy niż 0,5 mV/A.

Wytrzymałość cieplna - rozruszniki w temp. 20±5^oC w 3-krotny cyklu: 15s pracy i 30s przerwy przy obciążeniu mocą znamionową nie powinny ulec uszkodzeniu.

Odporność na obniżoną i podwyższoną temperaturę - rozruszniki powinny być przystosowane do pracy w temperaturze +70 i -25^oC przez co najmniej 3 h.

Wytrzymałość na obniżoną i podwyższoną temperaturę - rozruszniki powinny być zdolne do pracy po 16h przebywania w temp. -40^oC lub po 3h przebywania w temp. -45^oC i po 16h przebywania w temp. 100^oC.

Trwałość i niezawodność rozrusznika powinna wynosić co najmniej 12000 włączeń, w tym nie mniej niż 8000 włączeń bez wymiany części i regulacji.

2.Przebieg ćwiczenia:

Pomiary na biegu jałowym:

1. Sprawdzanie cewki elektromagnesu

Zakres 40 [A]

Prąd pobierany przez cewkę 32 [A]

Napięcie 7,7 [V]

Cewka trzyma zębnik do 3 [V].

2. Sprawdzanie pracy rozrusznika na biegu jałowym

Prąd pobierany 32[A]

Prędkość obrotowa 5000 [obr/min]

Wnioski:

Po przeprowadzeniu badań można stwierdzić, że sprawdzany rozrusznik działa poprawnie i jest w dobrym stanie technicznym. Również w pracy
wyłącznika elektromagnetycznego nie zaobserwowano żadnych nieprawidłowości. Zaletą rozrusznika była jego cicha praca. W celu głębszej oceny właściwości rozrusznika należałoby przeprowadzić dokładniejsze badania oraz wyznaczyć charakterystyki.

---