sobota 16 luty 2019

Aktualne wydanie

Drodzy czytelnicy,
AMS 08 2018w branży nadchodzą nieuchronne zmiany. W związku z nowymi ograniczeniami emisji spalin spodziewany jest wzrost udziału w rynku samochodów hybrydowych i elektrycznych, które coraz częściej będą się pojawiać w nieautoryzowanych warsztatach.

 Czytaj więcej>>>

Systemy rozruchowe samochodowych silników spalinowych

 mgr inż. Marek Bustrycki*

System rozruchowy silnika spalinowego, realizuje całokształt zagadnień związanych z przygotowaniem i zainicjowaniem procesów spalania paliwa wewnątrz silnika spalinowego. Podstawowe zadanie to wprawienie wału korbowego w ruch z prędkością obrotową, umożliwiającą rozpoczęcie spalania sprężanej mieszanki paliwowo–powietrznej.
Do rozruchu silnika spalinowego konieczne jest urządzenie napędzające wał korbowy. Powinno ono wytwarzać lub posiadać odpowiednią moc mechaniczną do wytworzenia momentu napędowego, który będzie zdolny pokonać opory tarcia i sprężania w silniku spalinowym. Jednocześnie uzyskana prędkość obrotowa wału korbowego musi przekraczać minimalne obroty, zależne od typu silnika spalinowego, przy których będzie on zdolny rozpocząć spalanie mieszanki palnej. Drugi problem to odpowiednie skojarzenie mechaniczne wału korbowego z napędzającym go urządzeniem. Kolejny problem wynika z charakteru tworzenia i spalania mieszanki palnej w silniku spalinowym. W celu ułatwienia rozruchu stosowane są dodatkowe urządzenia. Wspomaganie procesu rozruchu realizowane jest przez dobór odpowiedniej jakości mieszanki palnej, podgrzewanie zasysanego powietrza w silnikach z zapłonem samoczynnym lub poprawianie parametrów iskry zapłonowej i warunków jej występowania w silnikach z zapłonem iskrowym.
Pomimo różnych koncepcji realizacji rozruchu silnika spalinowego, powszechnie stosowany jest w silnikach samochodowych rozruch przy wykorzystaniu rozruszników elektrycznych. Odpowiedni moment napędzający wał korbowy silnika spalinowego wytwarzany jest w silniku elektrycznym rozrusznika, zasilanego energią z akumulatora samochodowego.
Na wstępie zapoznamy się ze schematem blokowym systemu rozruchowego współczesnego samochodu.

Elementy składowe systemu rozruchowego silnika spalinowego:

     1.  Akumulator – źródło siły elektromotorycznej (SEM), gromadzi energię elektryczną, pobieraną podczas rozruchu silnika.
     2.  Rozrusznik elektryczny – specjalnej konstrukcji silnik elektryczny, wyposażony w mechanizmy umożliwiające:
                               – elektromagnetyczne sterowanie,
                               – sprzęgnięcie z kołem zamachowym silnika,
                               – automatyczne rozłączenie napędu po uruchomieniu silnika spalinowego.
     3.  Włącznik rozrusznika – uruchamiany przez kierowcę pojazdu, steruje procesem rozruchu, zazwyczaj umieszczony w tzw. stacyjce, ale może występować również jako osobny włącznik.
     4.  Wyposażenie dodatkowe – elementy dodatkowe, ułatwiające zapoczątkowanie procesów spalania w silniku spalinowym
i zabezpieczające przed uruchomieniem silnika w przypadku zblokowanego systemu przekazywania napędu w samochodzie.
     5.  Przewody elektryczne – układ przewodów elektrycznych, złączy i połączeń masowych, umożliwiających przepływ prądów elektrycznych zasilających silnik rozrusznika, wyposażenie dodatkowe i elementy sterowania.

Większość pojazdów wyposażona jest w jednoprzewodowe obwody instalacji elektrycznej, w której przewód minusowy zastąpiono w dużej części metalowym szkieletem nadwozia pojazdu. Określamy to jako tzw. połączenia masowe obwodów elektrycznych samochodu. W konstrukcji systemu rozruchowego, szczególnie wysokoprądowego obwodu silnika elektrycznego rozrusznika, istotny wpływ na pracę tego zespołu ma jakość wszystkich połączeń elektrycznych. Przy dużym natężeniu prądu pobieranego przez rozrusznik, niepewne połączenia spowodują duże spadki napięcia zasilającego i nieprawidłową pracę rozrusznika. Przewody zasilające rozruszniki samochodowe wyróżniają się wyraźnie w wiązkach przewodów elektrycznych samochodu ze względu na swoją grubość. Natężenie prądu elektrycznego zasilającego rozrusznik w momencie startu osiąga w początkowym okresie wielkość nawet kilkuset amperów. Przepływ prądu o tak dużym natężeniu wymaga przewodów o odpowiednio dużej średnicy.
Warunki rozruchu silników spalinowych stanowią ciężką próbę dla źródła zasilania akumulatora. Tylko akumulatory w dobrym stanie technicznym umożliwiają prawidłową pracę rozrusznika i uruchomienie silnika spalinowego.
Dokładne zapoznanie się ze schematem blokowym, zapamiętanie połączeń elementów systemu rozruchowego silnika spalinowego to podstawa zrozumienia zasady działania, reguł diagnozowania i kontroli obwodów elektrycznych systemu rozruchowego. Wszystkie konstrukcje stosowane w samochodach opierają się na tym samym schemacie. Różnice dotyczą wyposażenia dodatkowego, sposobu włączania rozrusznika i realizacji połączeń elektrycznych przewodów w konkretnym modelu pojazdu.

Rozruch silnika spalinowego związany jest z koniecznością wprawienia wału korbowego w ruch obrotowy. Rozruszniki samochodowe wytwarzają odpowiedni moment napędowy dzięki zastosowaniu elektrycznych silników prądu stałego, pobierających energię elektryczną z akumulatora. Pozostaje problem połączenia rozrusznika z wałem korbowym silnika. Powszechnie stosowane jest obecnie rozwiązanie, w którym:

–  połączone z wałem korbowym koło zamachowe wyposażono w wieniec zębaty (potocznie "koronka"),
–  na wirniku rozrusznika znajduje się małe kółko zębate, tzw. zębnik, które połączone jest z wałkiem wirnika rozrusznika
poprzez wielowypust. Wielowypustowe połączenie umożliwia przekazywanie napędu przy możliwym przesuwaniu zębnika wzdłuż osi wałka rozrusznika,
–   obydwa koła zębate posiadają zęby proste,
–   połączenie realizowane jest przez przesunięcie zębnika, wzdłuż wielowypustu i wsunięcie jego zębów pomiędzy zęby wieńca koła zamachowego, przed wprawieniem w ruch wirnika rozrusznika.

Więcej na ten temat przeczytają Państwo w „Auto Moto Serwisie” nr 7–8/2008

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem