I. SPOUŠTĚČE Elektrotechnika Automechanik Třetí Bc. Miroslav Navrátil
Prohlášení Prohlašuji, že jsem tento výukový materiál vypracoval(a) samostatně, a to na základě poznatků získaných praktickými zkušenostmi z pozice učitele ve Střední odborné škole Josefa Sousedíka Vsetín a za použití níže uvedených informačních zdrojů a literatury. Tento výukový materiál byl připravován se záměrem zkvalitnit a zefektivnit výuku minimálně ve 14 vyučovacích hodinách. Ve Vsetíně dne 29.05.2009 podpis autora
Obsah 1. Základní pojmy 1.1 Účel spouštěče 1.2 Základní parametry spouštěčů 1.2.1 Jmenovité napětí 1.2.2 Výkon 1.2.3 Spouštěcí otáčky 2. Stejnosměrné elektromotory 2.1 Funkce stejnosměrného motoru 2.2 Derivační motor 2.3 Sériový motor 2.4 Kompaudní motor 3. Požadavky na spouštěč 3.1 Požadavky 3.1.1 Pro motorová vozidla jsou nejvhodnější pro své výhody elektrické spouštěče 3.1.2 Mechanické požadavky na elektrické spouštěče 3.2 Vlastnosti spouštěcí startovací soustavy 3.2.1 Závislost výkonu 3.2.2 Jednoduché vztahy vycházejí z veličin, které jsou závislé 3.3 Další požadavky po mechanické stránce 4. Základní části spouštěče 4.1 Stator 4.2 Rotor 4.2.1 Komutátor 4.2.2 Kartáče 4.2.3 Volnoběžka 5. Spouštěč s výsuvným pastorkem 6. Spouštěč s výsuvnou kotvou 7. Spouštěč systému Bendix 8. Spouštěč s vnitřním převodem 8.1 Spouštěč s vnitřním planetovým převodem 8.2 Spouštěč s vnitřním čelním převodem 9. Údržba a kontrola spouštěčů 9.1 Údržba spouštěče 9.2 Kontrola spouštěče
1. Základní pojmy 1.1 Účel spouštěče Jednou z nevýhod spalovacích motorů je, že potřebují vnější mechanickou energii k tomu, aby byly uvedeny do chodu. Pro spuštění motoru je zapotřebí splnit určité podmínky s ohledem na tlak a teplotu ve válcích, přípravu palivové směsi atd. Toho však není možno dosáhnout, pokud je motor v klidu. Motor musí být roztočen na takovou rychlost otáčení, při které probíhá spalovací proces tak, aby stačil mechanickým výkonem nejen překonávat všechny odpory motoru, ale současně ho i urychlovat. Spouštěcí zařízení musí být schopno překonat všechny síly působící proti otáčení motoru a současně musí umožnit jeho roztočení na určitou minimální rychlost. Z tohoto hlediska se jedná o dvě oblasti: odpory vznikající třením, síly ventilační, dále síly potřebné k pohonu pomocných zařízení a síly potřebné k urychlení setrvačných hmot síly související s pracovním cyklem, které jsou odvozeny od komprese a expanze. Všechny tyto síly jsou závislé na velikosti a typu motoru a také na vnějších okolnostech (např. tření je závislé na stavu styčných ploch i na jejich vzájemné rychlosti, na druhu a stavu maziva, na vůlích v mechanizmech a na teplotě). Při vlastním pracovním cyklu se mohou všechny uvedené síly měnit, a to jak během jedné otáčky, tak i během celého spouštěcího cyklu. 1.2 Základní parametry spouštěčů 1.2.1 Jmenovité napětí 12 V - pro osobní automobily, střední automobily nákladní a traktory 24 V - pro těžké nákladní automobily 48 V - a více - pro velké motory stacionární, pro kolejová vozidla apod.
1.2.2 Výkon 150 W až 800 W - pro jednostopá vozidla, nejčastěji bez mechanismu zasouvání pastorku 500 W až 1,5 kw - pro osobní automobily 2 kw až 5 kw pro střední nákladní automobily a traktory 4,4 kw až 8 kw - pro těžké nákladní automobily více než 8 kw - pro těžké motory stacionární, lodní, drážní apod. 1.2.3 Spouštěcí otáčky 40 mim -1 až 150 mim -1 - zážehové motory a vznětové motory s přímým vstřikem 80 mim -1 až 200 mim -1 - vznětové motory s nepřímým vstřikem V tomto případě se nejedná o otáčky spouštěče, ale o otáčky setrvačníku spalovacího motoru. Kontrolní otázky 1. K čemu slouží spouštěč u motorového vozidla? 2. Jaké jsou požadavky na spouštěč? 3. Jak se rozdělují spouštěče podle jmenovitého napětí? 4. Má výkon spouštěče vliv na jeho použití u motorového vozidla? 5. Proč musí spouštěcí zařízení být schopno překonat všechny síly působící proti otáčení motoru?
2. Stejnosměrné elektromotory Motor využívá principu minimální energie. Ve vnějším magnetickém poli se nachází smyčka, kterou protéká proud. Ten indukuje magnetické pole, které je vždy orientováno stejně jako vnější magnetické pole, toho je dosaženo díky komutátoru, který změní směr proudu smyčkou pokaždé, když dojde k překlopení. Další možné, ekvivalentní vysvětlení: Proud protékající smyčkou se chová stejně jako permanentní magnet, který se může otáčet. Díky komutátoru se navíc dvakrát za otáčku změní jeho polarita. Jelikož souhlasné póly magnetů se odpuzují, tak pokud je komutátor nastavený tak, že se polarita magnetů změní v okamžiku, kdy jsou si jejich opačné póly nejblíže, tak budou na pohyblivý magnet neustále působit síly, které ho budou nutit k pohybu. 2.1 Funkce stejnosměrného motoru Rotor (kotva) je přes oranžový komutátor připojen ke zdroji stejnosměrného napětí. Stator je tvořen dvěma velkými permanentními magnety. Vzhledem k polaritě statoru a rotoru se souhlasné póly (barvy) odpuzují a rotor se otáčí. Opačné póly se přitahují, rotor se stále otáčí. V okamžiku, kdy se rotor dostane do vodorovné polohy, dojde na komutátoru k přepnutí polarity magnetického pole rotoru.
2.2 Derivační motor Budící vinutí L d je s vinutím rotoru zapojeno paralelně. Tento motor se u spouštěčů nepoužívá. 2.3 Sériový motor Budící vinutí L s je s vinutím rotoru zapojeno do série.
Charakteristika stejnosměrného sériového motoru Z charakteristiky plyne závislost: otáček n na zatížení (zatěžovacím proudu I) hyperbolická, a to tak, že s klesajícím zatížením otáčky vzrůstají. Z toho plyne, že tento elektromotor nesmí běžet zcela odlehčený, protože by se při vysokých otáčkách vlivem odstředivé síly mohl poškodit. točivého momentu Mt na zatížení parabolická, s klesajícími otáčkami točivý moment vzrůstá. Z toho plyne, že maximální točivý moment má motor při rozběhu. Tento motor je pro spouštěče velmi vhodný.
2.4 Kompaudní motor Má dvě statorová vinutí, sériové L s a derivační L d. Tento motor se používá pro některé typy spouštěčů velkého výkonu, zejména pro vznětové motory. Kontrolní otázky 1. Nakresli schéma zapojení sériového motoru. 2. Vysvětli otáčky a točivý moment na charakteristice stejnosměrného sériového motoru. 3. Proč je sériový motor vhodný pro spouštěče?
3. Požadavky na spouštěč Spouštěč musí roztočit motor vozidla a uvést jej do stavu, kdy spalovací motor sám svým dějem překoná všechny odpory, které působí proti jeho činnosti. Výkon spouštěcího zařízení určují navíc otáčky, na které se musí spouštěcí zařízení roztočit. Ty závisejí na druhu a stavu pohonné směsi, charakteristice zapalováni, teplotních poměrech apod. Pro zážehové motory jsou v rozpětí: 40-150 ot/min. Pro vznětové motory jsou v rozpětí: 80-200 ot/min. Spouštěcí soupravy se používají s různými druhy a způsoby činnosti. Kromě elektrických spouštěčů se používá pro velké motory ještě hydraulické, pneumatické nebo setrvačníkové spouštění nebo i pomocné spouštěcí spalovací motory. 3.1 Požadavky 3.1.1 Pro motorová vozidla jsou nejvhodnější pro své výhody elektrické spouštěče: pohotovost snadná ovladatelnost malé rozměry akumulátor jako zdroj proudu slouží zároveň jako zásobník pro elektrický rozvod vozidla Po elektrické stránce jde o sériový elektromotor s velkým momentem při malých otáčkách. 3.1.2 Mechanické požadavky na elektrické spouštěče: bezpečné zajištěni pastorku v klidové poloze, proti zasunutí do věnce setrvačníku zajištění zasunutí pastorku i v případě, jde-li zub pastorku proti zubu věnce setrvačníku při plném záběru musí být schopen přenášet celý točivý moment a musí být chráněn před přetížením a zpětným chodem spalovacího motoru zasunutí pastorku v záběru musí být po celou dobu sepnutí
po rozpojení obvodu ovládacího ústrojí se musí spouštěcí obvod rozpojit, pastorek se vrací do základní polohy a spouštěč je připraven k dalšímu použití Výkony spouštěčů jsou v rozmezí 0,22 až 25 kw. Kotvy jsou uloženy na kluzných samomazných ložiscích, protože jsou v chodu pouze krátkou dobu. Používané kartáče mají vysoký obsah mědi. 3.2 Vlastnosti spouštěcí startovací soustavy Pro spouštěče se používá stejnosměrný sériový elektromotor, který má zapojeno budící vinutí do série s rotorem. 3.2.1 Závislost výkonu: charakteristice spouštěče vlastnostech akumulátoru spojovacím vedením Při stanovení konkrétního spouštěče musíme vycházet ze spouštěcí soustavy jako celku. Přitom víme, že: akumulátor má svůj vnitřní odpor a napětí naprázdno určité velikosti spouštěč v určitém okamžiku odebírá proud (I) a na svorkách je pak odpovídající napětí (U) 3.2.2 Jednoduché vztahy vycházejí z veličin, které jsou závislé: na proudu (I) spouštěče ztrátách třením ztrátách v železe úbytku napětí na kartáčích
3.3 Další požadavky po mechanické stránce I když po elektrické stránce se jedná o celkem jednoduchý sériový motor, z hlediska mechanického jsou na spouštěč kladeny značné, v řadě případů i protichůdné požadavky: pokud není spouštěč v činnosti, je nutné, aby byl pastorek bezpečně mimo záběr s ozubeným věncem na setrvačníku není-li zasunutí zubu pastorku do ozubeného věnce na setrvačníku dokonalé, nesmí být točivý moment velký, aby nedošlo k poškození zubů věnce musí být zajištěno, aby k dokonalému zasunutí pastorku došlo i v případě, dostane-li se zub pastorku proti zubu věnce v plném záběru musí být mechanismus schopen přenést celý točivý moment, přitom však musí být chráněn před přetížením při zpětném zážehu spalovacího motoru pastorek musí zůstat zcela zasunut po celou dobu spouštění, tzn. dokud řidič spojení nezruší nebo dokud motor spolehlivě nepracuje jakmile se spouštěný motor rozběhne, je třeba, aby se spojení automaticky uvolnilo po vypnutí spouštěče se musí pastorek vrátit do klidové polohy a spouštěč se musí zastavit Kromě těchto požadavků na mechanickou část spouštěče existují ještě některé další požadavky: nejmenší přípustný výkon spouštěče je dán nejnižší rychlostí otáčení a momentem, který je nutný k protáčení motoru touto rychlostí při nejnižší předpokládané teplotě. Nejnižší spouštěcí rychlostí se rozumí ta, při níž při nejnižší uvažované teplotě dojde ve válci k zapálení palivové směsi. K roztočení na tuto rychlost musí být moment spouštěče při záběru i roztáčení vždy vyšší než moment odporu motoru. Zvlášť důležitá je hodnota záběrového momentu, neboť je známo, že moment pro utržení" je např. u zážehového motoru až dvojnásobný proti momentu ihned po pootočení spouštěč musí mít určitou minimální dobu života (např. u spouštěčů pro osobní automobily se udává 45 000 spuštění) musí být zaručena určitá nejnižší teplota, při které bude ještě motor bezpečně spuštěn (u osobních automobilů je to až do 28 C) spouštěč by měl být co nejméně náročný na údržbu a opravy
Kontrolní otázky 1. Proč jsou pro motorová vozidla nejvhodnější elektrické spouštěče? 2. Jaké požadavky musí splňovat spouštěč po mechanické stránce? 3. Na čem je závislý výkon spouštěče?
4. Základní části spouštěče 4.1 Stator Pouzdro statoru je zhotoveno z bezešvé trubky. Na vnitřním povrchu pouzdra jsou pomocí šroubů upevněny pólové nástavce z magneticky měkkého materiálu, na kterých je umístěno statorové vinutí. Nejrozšířenější jsou čtyři póly. Pouzdro statoru Vinutí statoru tvoří na každém pólovém nástavci pouze několik závitů o velkém průřezu (proudová hustota větší než 20 Amm -2 ). Čtyřpólový stator spouštěče Uložení statorového vinutí
4.2 Rotor (kotva) Rotor je složen z elektrotechnických plechů (křemíkové oceli) z jedné strany nalakované z důvodů omezení vířivých proudů. V drážkách rotoru je uloženo vinutí, jeho konce jsou připájeny k lamelám komutátoru. Hřídel rotoru je většinou uložena v kluzných samomazacích ložiskách umístěných ve víkách. 4.2.1 Komutátor Řez rotorem Komutátor je uložen na hřídeli rotoru. Je tvořen lamelami vyrobenými z tvrdé mědi, které jsou vzájemně odizolovány mikanitem nebo plastem. Na lamely (praporky lamel) jsou připájeny začátky a konce jednotlivých cívek. Na lamely dosedají kartáče, kterými se přivádí do vinutí rotoru proud. 4.2.2 Kartáče Přes kartáče a komutátor se přivádí proud do vinutí rotoru. Na komutátor dosedají obvykle čtyři kartáče vzájemně pootočené o 90 o. Kartáče jsou grafitové (při výrobě se přidávají různé směsi).
Požadavky na kartáče: dobrá elektrická vodivost odolnost proti opalování dobrá kluznost Stabilní polohu kartáčů zajišťují držáky kartáčů. Zapojení kartáčů Držák kartáče s přítlačnou pružinou 4.2.3 Volnoběžka Je zařízení pro zabránění přenosu točivého momentu z motoru na spouštěč. V okamžiku, kdy se spouštěný motor rozběhne, bude se pastorek s jádrem otáčet rychleji než věnec, válečky budou vytlačovány ze záběru proti síle pružin a přenos točivého momentu mezi věncem a jádrem se přeruší. 1 pastorek 4 váleček 2 věnec volnoběžky 5 jádro volnoběžky 3 svěrná dutina 6 pružina Volnoběžka
Pastorek s volnoběžkou Kontrolní otázky 1. Vyjmenuj základní části spouštěče. 2. Z čeho je složen komutátor? 3. K čemu slouží držák kartáče s přítlačnou pružinou? 4. Jaké jsou požadavky na kartáče?
5. Spouštěč s výsuvným pastorkem Z konstrukčního hlediska rozdělujeme spouštěče podle toho, jak se zasouvá pastorek do záběru s ozubeným věncem na setrvačníku. 1 rotor (kotva) 9 jádro elektromagnetu 2 hřídel rotoru 10 svorník 3 zasouvací páka 11 vratná pružina 4 zasouvací objímka 12 vtahovací vinutí (cívka) 5 zasouvací pouzdro (unášeč) 13 přidržovací vinutí 6 zasouvací pružina 14 kontaktní můstek 7 volnoběžka 15 svorník s kontakty 8 pastorek 16 ozubený věnec Spouštěč s výsuvným pastorkem (zasouvání)
V dnešní době je nejrozšířenější spouštěč s posuvným pastorkem. Pomocí dvouramenné páky se nejprve zasune pastorek do záběru a teprve pak se zapne proud. Dvouramenná zasouvací páka otočná kolem pevného čepu, dnes většinou ovládaná elektromagnetem zasouvá pastorek do ozubeného věnce setrvačníku. Záběrové vnitřní pouzdro volnoběžky se posouvá po hřídeli, buď pomocí vícechodových šroubových nebo po přímých drážkách. Pro menší spouštěče jsou výhodnější šroubové drážky, protože stačí elektromagnet s menším zdvihem. Pastorek dojde do plného záběru s ozubeným věncem už sám účinkem posuvné reakce vyvolané na šroubovici. Spouštěč se uvede v činnost tlačítkovým ovládačem nebo pootočením klíčku vsunutého do spínací skříňky na palubní desce. Při pootočeni do polohy start nutno překonat jistý úmyslně zařazený mechanický odpor, čímž se zamezí nežádoucímu spouštění, např. při ukvapeném manipulování klíčkem. Uzavřením kontaktu se zapne proud do vinutí cívky elektromagnetem. Vinutí se často skládá ze dvou částí, jejichž magnetomotorické síly se sčítají. Vinutí se připojí přímo k plnému napětí akumulátoru. Druhým vinutím jde proud přes činné odpory spouštěče, který se prozatím nepohybuje a neindukuje se v něm ještě žádné napětí, jeho činné odpory jsou malé. Pohybové válcové jádro elektromagnetu je zakončeno kuželem, aby byl lepší průběh tažné síly na zdvihu. Přitažením jádra se pootočí zasouvací páka, otočná kolem pevného čepu ve směru pohybu hodinových ručiček. Kolíky její vidlice začnou posunovat levou polovinu dělené objímky. Tím se stlačuje přední" pružina a posouvá zasouvací pouzdro, které též tvoří vnitřní část volnoběžky. Volný konec hřídele je vytvořen jako šroub s velmi strmým - např. trojchodným závitem. Zasouvací pouzdro - tj. vnitřní část volnoběžky tvoří matici pro tento šroub. Pastorek se tedy přibližuje k ozubení setrvačníku šroubovým pohybem. Setká-li se zub pastorku s mezerou mezi zuby setrvačníku, zasune se hned do záběru. Zuby setrvačníku i zuby pastorku jsou na čelní straně sraženy, aby se usnadnilo zasunutí pastorku. Spouštěč dostane proud a vyvodí točivý moment, který účinkem šroubu zatlačí pastorek do úplného záběru. Spouštěč protáčí spalovacím motorem tak dlouho, dokud je uzavřen kontakt. Doběh spouštěče zkracuje třecí brzdička vytvořená v jednom z ložiskových štítů pružinou a brzdící podložkou. Brzdička též omezuje otáčky nezatíženého spouštěče. Normálně se předpokládá maximální doba spouštění 5 s a nejvýše 5 spouštění za sebou. Mezi jednotlivými spouštěními by mělo uběhnout alespoň 30 s. U nových konstrukcí spouštěčů s výsuvným
pastorkem již,,zadní" pružina není a objímka není dělená. Jejich činnost nahrazuje oválné oko v táhle elektromagnetu, které umožňuje rozpojení kontaktu spínače při vypnutí proudu do elektromagnetu i když zůstal pastorek v zasunuté poloze. Pro větší výkony se místo volnoběžky používá lamelová spojka, která zprvu přenáší jen slabý moment a teprve když je pastorek úplně zasunut, se stiskne na plný moment. Lamelová spojka se rozpojí, jakmile spalovací motor začne pracovat. 1 zasouvací páka (dvojramenná) 9 pružina 2 cívka elektromagnetu 10 pružina 3 pastorek 11 zasouvací objímka 4 ozubený věnec setrvačníku 12 akumulátor 5 spínač 13 kartáče (uhlíkové) 6 jádro 14 komutátor 7 volnoběžka 15 statorové vinutí 8 kontaktní můstek 16 rotor (kotva) Schéma elektrického zapojení spouštěče
Kontrolní otázky 1. Z jakých částí se skládá spouštěč s výsuvným pastorkem? 2. Popiš princip spouštěče s výsuvným pastorkem. 3. Dokresli zapojení spouštěče s výsuvným pastorkem.
6. Spouštěč s výsuvnou kotvou Z hlediska konstrukce se jedná o dvoustupňový spouštěč. Vysouvání pastorku se dociluje pohybem celé kotvy spouštěče. 1 pouzdro statoru 11 šroub s mazacím otvorem 2 pólový nástavec 12 přívod proudu 3 statorové vinutí 13 momentová spojka 4 rotor (kotva) 14 ovládací relé 5 vinutí rotoru 15 západka 6 komutátor 16 sklopný můstek 7 hřídel rotoru 17 uvolňovací kroužek 8 kartáč 18 unášeč 9 pastorek 19 hřídel pastorku 10 vratná pružina Spouštěč s výsuvnou kotvou
U spouštěčů s výsuvnou kotvou (rotorem) je zasouvání pastorku řešeno tak, že se pastorek může otáčet kolem hřídele spouštěče, se kterým je spojen volnoběžnou spojkou, ale v maximálním směru není oproti kotvě pohyblivý. Zasouvání pastorku do setrvačníku se děje spolu s axiálním pohybem celé kotvy. Vřeteno, nesoucí pastorek, je s hřídelem spouštěče mechanicky spojen lamelovou spojkou. Kotva společně s pastorkem se mohou axiálně pohybovat v ložiskách. V klidu je kotva částečně vysunuta ze statoru účinkem pružiny. Teprve když se stator působením budících vinutí zmagnetuje, vtáhne dovnitř, tak se axiálního pohybu využije i pro zasunutí pastorku do ozubeného setrvačníku. Spouštěč má mimo hlavní sériové vinutí ještě dvě budící vinutí pomocná. Jedno sériové a jedno paralelní. Spouštění je dvoustupňové. V prvním stupni, po sepnutí tlačítka, vtáhne elektromagnet své jádro, spínací můstek spojí kontakt. Sepnutím kontaktu brání páka, držená západkou. Kontakt připojí obě pomocná vinutí. 1 hlavní statorové vinutí 2 pomocné vin. derivační 3 pomocné vin. sériové 4 ozubený věnec 5 - pastorek 6 momentová spojka 7 rotor (kotva) 8 ovládací relé 9 sklopný můstek 10 spínač spouštěče 11 - západka 12 uvolňovací kroužek 13 vratná pružina Spouštěč s výsuvnou kotvou (1. stupeň)
Slabé magnetické pole vtahuje kotvu, která se pomalu otáčí, do statoru. Pastorek se jemně zasune do setrvačníku. Jakmile se pastorek téměř zasune, uvolní kroužek západku a spojí se kontakt. Nastává druhá fáze spouštění. Kontakt připojí hlavní budící vinutí a spouštěč vyvíjí plný záběrový moment. Spouštěč se rozbíhá, proud klesá a tím i vtahující síla přemáhající pružinu klesá. Avšak paralelní vinutí udržuje kotvu v pracovní poloze a zároveň omezuje vyšší otáčky spouštěče. U čtyřpólového spouštěče bývá hlavní vinutí na dvou pólech a ostatní vinutí na druhých dvou pólech. Typickým znakem těchto spouštěčů je dlouhý komutátor. Musí být o celou délku posunu kotvy delší, než by byl u obyčejného elektromotoru. Hlavní nevýhodou je velká hmotnost posuvné části. Stojí li vůz na svahu a tíha rotoru působí proti pohybu pastorku do záběru, může dojít k potížím při zasouvání do ozubení a naopak je nutné zajistit, aby při provozních otřesech a zrychleních nedocházelo k úderům pastorku do točícího se setrvačníku. 1 hlavní statorové vinutí 5 západka 2 pastorek 6 pomocné statorové. vinutí sériové 3 ozubený věnec 7 pomocné statorové vinutí derivační 4 ovládací relé Schéma elektrického zapojení spouštěče s výsuvnou kotvou
Kontrolní otázky 1. Kolik statorových vinutí má spouštěč s výsuvnou kotvou? 2. Vysvětli princip spouštěče s výsuvnou kotvou. 3. Dokresli schéma elektrického zapojení spouštěče s výsuvnou kotvou.
5. Popiš spouštěč s výsuvnou kotvou (spouštěč je v klidové poloze).
7. Spouštěč systému Bendix U tohoto systému se pro zasunutí pastorku do záběru s ozubeným věncem využívá setrvačné energie samotného pastorku. 1 hřídel rotoru 2 pastorek 3 pouzdro s pohyblivým závitem 4 tlumící pružina 5 doraz Spouštěč systému Bendix Na prodloužené hřídeli kotvy je nasazeno pouzdro se strmým závitem, které je spojeno s hřídelem pomocí silné pružiny. Na strmém závitu je zcela volně uložen pastorek, který se úmyslně vytvořenou nevyvážeností vždy zastavuje směrem k zemi. Po zapnutí plného proudu z akumulátoru do spouštěče dojde k prudkému roztočení kotvy, avšak pastorek působením svého setrvačního momentu sklouzne jen šroubovitým pohybem do záběru se setrvačníkem motoru. Tlumicí pružina snižuje náraz a překrucování hřídele, neboť naprázdno roztočená kotva získala
před zasunutím pastorku značnou pohybovou energii. Jakmile dojde ke spuštění motoru pastorek se sám zcela vyšroubuje ze záběru. Takže opakované spouštění je možné až po úplném zastavení kotvy. V tomto provedení je spouštěč velmi jednoduchý, ale docházelo k většímu opotřebení ozubení pastorku i věnce, k praskání pružiny v úchytech a k samovolnému vybíhání pastorku ze záběru při náznacích rozběhu motoru. Spouštěče tohoto systému v moderním vylepšeném provedení se neustále používají u řady vozidel. Zapínání proudu do spouštěče se provádí přes samostatně umístěný elektromagnetický spínač - stykač. Kontrolní otázky 1. Proč má pastorek těžiště mimo osu? 2. K čemu slouží tlumící pružina? 3. Vysvětli princip činnosti spouštěče Bendix. 4. K jakým závadám dochází u spouštěče Bendix?
8. Spouštěč s vnitřním převodem Výhodou tohoto spouštěče je, že pro stejný požadovaný výkon lze jeho rozměry a hmotnost zmenšit, zvětší-li se převodový poměr mezi hřídelem spouštěče a klikovým hřídelem. Obvykle se používá jen jeden převod tvořený pastorkem a ozubeným věncem na setrvačníku, přičemž převodový poměr je v rozsahu i = 8 až 16. Pro zvětšení převodového poměru mezi spouštěčem a spalovacím motorem je možno použít další převod. 8.1 Spouštěč s vnitřním planetovým převodem Výhodou spouštěče s planetovým převodem je nejen zvětšení převodového poměru, ale i to, že osy hřídelů rotoru a pastorku zůstávají souosé. 1 pastorek 4 planetový převod 2 volnoběžka 5 zasouvací elektromagnet 3 zasouvací páka 6 permanentní magnet 7 rotor (kotva)
8 korunové kolo 9 unášeč satelitů 10 - satelit 11 hřídel rotoru 12 centrální (planetové) kolo Spouštěč s vnitřním planetovým převodem 8.2 Spouštěč s vnitřním čelním převodem U tohoto spouštěče je vnitřní převod proveden čelně. Na konci hřídele rotoru je pastorek čelního převodu. 1 - komutátor 2 pólový nástavec 3 statorové vinutí 4 rotor (kotva) 5 zasouvací pouzdro 6 - kartáč 7 hřídel rotoru 8 volnoběžka 9 - pastorek čel. převodu 13 zasouvací páka 17 vtahovací vinutí 10 pastorek 14 jádro el. magnetu 18 kontaktní můstek 11 kolo čel. převodu 15 přidržovací vinutí 19 pružina kon. můstku 12 vratná pružina 16 zasouvací pružina 20 svorník s kontaktem Spouštěč s vnitřním čelním převodem
Kontrolní otázky 1. Vyjmenuj výhody spouštěče s vnitřním převodem? 2. Popiš spouštěč s vnitřním planetovým převodem.
9. Údržba a kontrola spouštěčů I když spouštěč stále pracuje, je vždy třeba provést kontrolu jeho stavu s případnou preventivní údržbou nebo opravou příslušné části (spouštěč má spolehlivě pracovat po 5 000 startech a jeho celková oprava se provádí až při generální opravě motoru). Po odpojení spouštěče od motoru a očištění hrubých nečistot a mastnoty kontrolujeme stav komutátoru, kartáčů, průchodnost kartáčů v komůrkách a stav přítlačných per. Hmatem zjišťujeme vůli pastorku s volnoběžkou a hřídelem kotvy v pouzdrech, a to vůli radiální i axiální. Prohlédneme stav ozubení pastorku, věnce a dalších elektrických i neelektrických částí. Další kontrola s případnou údržbou nebo úpravou se tyká elektromagnetických spínačů a jejich kontaktů, které nesmí být příliš opálené, jádro a zasouvací pákové zařízení se musí volně pohybovat. Elektromagnetický spínač spouštěče s výsuvným pastorkem má sepnout, když je pastorek asi 3 mm od konce svého zdvihu. U dvoupólového spínače spouštěče s výsuvnou kotvou musí být vůle nastavení v klidu. V případě, že spouštěč nepracuje, postupujeme vylučovací metodou od akumulátoru ke spouštěči. Spouštěč s výsuvným pastorkem demontovaný z motorového vozidla
9.1 Údržba spouštěče Po demontáži se provádí kontrola: uhlíků dostatečná délka, ve vodítkách lehce posuvné, síla přítlačné pružiny komutátoru lesklý povrch bez rýh nebo vypálených míst, rýhy odstranit jemným smirkovým plátnem nebo na soustruhu, izolace mezi lamelami hloubka 0,4 až 0,8 mm (prohloubit např. frézou) volnoběžky - při záběru nesmí prokluzovat, poškozený pastorek se vyměňuje i s volnoběžkou vůle hřídele - v kluzném ložisku maximálně 0,2 mm, axiální vůle podle výrobce 0,7 až 1,3 mm 9.2 Kontrola spouštěče Po opravě se provádí na zkušebním stavu (stolici). Nejčastěji se provádí zkoušky: při předepsaných otáčkách musí spouštěč dosáhnout jmenovitého výkonu (měří se velikost napětí a zatěžovacího proudu) s akumulátorem musí spouštěč dosáhnout předepsaný záběrový moment při chodu naprázdno musí sepnout i při napětí o 25% menším než je napětí jmenovité a zůstat v sepnutém stavu i při poklesu napětí na 45% napětí jmenovitého Kontrolní otázky 1. Co se kontroluje u uhlíků? 2. Jak lze opravit poškozený komutátor (rýhy)? 3. Co měníme s poškozeným pastorkem? 4. Jaké kontroly se provádí po opravě na stolici? 5. Popiš spouštěč na obrázku a ukaž místa předpokládaného vzniku závad.
Řez spouštěče s výsuvným pastorkem
Seznam použité literatury 1) Ing. Zdeněk Jan, PaeDr. Jindřich Kubát, Ing Bronislav Ždánský, Elektrotechnika motorových vozidel 2, 2. Vydání, Avid s.r.o. Brno, str. 1-32, č.j. 17903/2002-23 2) Cs. wikipedia, cs.wikipedia.org/wiki/stejnosm%c4%9brn%c3%bd_motor 3) Ing. Vladimír Pláteník, Ing. Emil Brutovský, Využití elektrické energie, 2 Vydání, SNTL Praha 1989, str. 190, č.j. 33 184/84-220 4) Autor fotografií Miroslav Navrátil