Rozrusznik w ciągniku jest silnikiem elektrycznym prądu stałego. Po przekręceniu kluczyka elektromagnes wysuwa zębnik, czyli bendiks, w stronę wieńca koła zamachowego, a następnie zwiera styki zasilające silnik rozrusznika. Ten obraca wałem korbowym, aż silnik Diesla uzyska warunki potrzebne do rozpoczęcia pracy.
Dlaczego ciągnik potrzebuje rozrusznika?
Silnik wysokoprężny nie uruchamia się od samego podania paliwa. Wał korbowy musi zostać wprawiony w ruch, aby tłoki sprężyły powietrze do temperatury umożliwiającej samozapłon paliwa. Właśnie to zadanie wykonuje rozrusznik, pobierając bardzo duży prąd z akumulatora.
Podczas rozruchu rozrusznik może obracać wałem z prędkością rzędu 100–200 obr./min. Wartość zależy od konstrukcji silnika, stanu akumulatora, temperatury i oporów mechanicznych. Jeżeli napięcie spada zbyt mocno albo połączenia elektryczne mają duży opór, silnik obraca się wolno lub nie obraca się wcale.
Jak działa rozrusznik w ciągniku krok po kroku?
Rozrusznik składa się z dwóch współpracujących części. Silnik elektryczny wytwarza moment obrotowy, a elektromagnes steruje zazębieniem bendiksa i doprowadzeniem prądu do tego silnika. Sekwencja wygląda następująco:
- Po przekręceniu kluczyka napięcie ze stacyjki, często przez przekaźnik, trafia na zacisk sterujący elektromagnesu.
- Cewka elektromagnesu wciąga rdzeń, który przesuwa widełki i wysuwa bendiks w kierunku wieńca koła zamachowego.
- Gdy zębnik zostanie ustawiony przy wieńcu, elektromagnes zwiera grube styki prądowe.
- Prąd z akumulatora płynie do silnika rozrusznika, który obraca wirnik, komutator i zębnik.
- Zębnik obraca kołem zamachowym, a koło zamachowe wprawia w ruch wał korbowy i tłoki.
- Po uruchomieniu silnika bendiks rozłącza napęd, aby szybko obracający się silnik nie napędzał rozrusznika.
Elektromagnes nie jest więc samym silnikiem rozrusznika. Pełni dwie funkcje: mechanicznie wysuwa bendiks, a elektrycznie załącza główne styki zasilające. W niektórych nowszych konstrukcjach między silnikiem elektrycznym a zębnikiem znajduje się także przekładnia, która zwiększa moment obrotowy i pozwala zmniejszyć rozmiar rozrusznika.
Najważniejsze elementy i typowe zużycie
Najczęściej problemy dotyczą elementów, które pracują pod dużym obciążeniem elektrycznym, mechanicznym i cieplnym:
- Elektromagnes – wysuwa bendiks i zwiera styki doprowadzające prąd do silnika.
- Bendiks – zębnik zazębiający się z wieńcem koła zamachowego, wyposażony w sprzęgło jednokierunkowe.
- Szczotki – doprowadzają prąd do komutatora wirnika i zużywają się podczas pracy.
- Tulejki – podpierają wirnik oraz utrzymują go we właściwym położeniu względem stojana i szczotek.
- Komutator i wirnik – zamieniają energię elektryczną na ruch obrotowy.
Zużyte szczotki mogą powodować iskrzenie, przerywanie pracy i spadek mocy. W obudowie gromadzi się wtedy pył węglowy, który pogarsza kontakt elektryczny. Wyrobione tulejki powodują luz wirnika. Wirnik może przesuwać się względem szczotek, ocierać o stojan i pracować z mniejszą sprawnością, przez co rozrusznik kręci wolno mimo sprawnego akumulatora.
Wypalone lub zabrudzone styki elektromagnesu często powodują charakterystyczne cykanie. Rdzeń elektromagnesu zostaje przyciągnięty, ale prąd nie przechodzi prawidłowo do silnika. W takiej sytuacji sama wymiana szczotek nie rozwiąże problemu. Uszkodzone uzwojenia wirnika lub stojana wymagają sprawdzenia na stanowisku elektromechanicznym, zwykle pod obciążeniem.
Diagnostyka, gdy rozrusznik cyka albo nie kręci
Najpierw trzeba rozdzielić usterkę instalacji od awarii samego rozrusznika. Sprawdź stan akumulatora, klemy, przewód dodatni, przewód masowy oraz połączenie masy między silnikiem a ramą. Słaba masa może dawać takie same objawy jak zużyte szczotki lub wypalone styki elektromagnesu.
Poniższa tabela pomaga zawęzić przyczynę na podstawie zachowania ciągnika:
| Objaw | Prawdopodobna przyczyna | Co sprawdzić |
|---|---|---|
| Pojedyncze cykanie lub seria cyknięć | Słaba masa, rozładowany akumulator, wypalone styki elektromagnesu | Klemy, przewód masowy, napięcie podczas rozruchu i styki elektromagnesu |
| Brak reakcji po przekręceniu kluczyka | Stacyjka, przekaźnik, przerwany przewód sterujący lub brak zasilania | Napięcie na cienkim przewodzie przy elektromagnesie podczas próby rozruchu |
| Rozrusznik kręci bardzo wolno | Słaby akumulator, duży opór na przewodach, zużyte szczotki lub tulejki | Klemy, masę, przewody oraz rozrusznik pod obciążeniem |
| Silnik rozrusznika kręci, ale nie obraca wału | Bendiks nie zazębia się z wieńcem albo jego sprzęgło jednokierunkowe przepuszcza | Zębnik, widełki, wieniec koła zamachowego i mechanizm wysuwania |
Sprawdzenie instalacji i próba „na krótko”
Jeżeli po przekręceniu kluczyka nie ma żadnej reakcji, można zmierzyć lub sprawdzić żarówką kontrolną, czy na cienkim przewodzie elektromagnesu pojawia się napięcie. Gdy napięcie dociera do tego przewodu, a rozrusznik tylko cyka, podejrzenie pada na elektromagnes, styki, akumulator albo połączenia wysokoprądowe. Jeżeli napięcia nie ma, trzeba szukać w stacyjce, przekaźniku, zabezpieczeniu lub przewodzie sterującym.
Próba „na krótko” powinna służyć wyłącznie do diagnostyki i wymaga ostrożności. Ciągnik musi stać na równym podłożu, mieć wyłączone odbiorniki, a skrzynia biegów musi być ustawiona na biegu jałowym. Zaciągnij hamulec i upewnij się, że w pobliżu nie ma osób. Zwarcie grubych zacisków powoduje iskrzenie i może uszkodzić narzędzie, instalację lub akumulator.
W zależności od konstrukcji można ominąć obwód stacyjki, podając napięcie bezpośrednio na zacisk sterujący elektromagnesu. Takie podłączenie powinno jednocześnie wysunąć bendiks i załączyć silnik rozrusznika. Jeśli wtedy rozrusznik działa za każdym razem, usterki należy szukać w instalacji sterującej, przekaźniku, stacyjce albo przewodzie. Jeśli nadal cyka, nie zazębia się lub kręci nierówno, sam rozrusznik wymaga dalszego sprawdzenia.
Nie należy traktować zwarcia dwóch grubych zacisków jako pełnego testu. Taki sposób może uruchomić silnik elektryczny z pominięciem elektromagnesu, ale nie zawsze prawidłowo wysuwa bendiks. Gdy po sprawdzeniu przewodów i masy problem pozostaje, rozrusznik najlepiej zbadać na stanowisku pod obciążeniem.
Jak przedłużyć trwałość rozrusznika?
Dbaj o czyste i mocno dokręcone klemy oraz połączenia masowe. Okresowo usuń pył węglowy ze szczotkotrzymacza, a przy przeglądzie sprawdź stan szczotek, tulejek i styków elektromagnesu. Nie uruchamiaj rozrusznika przez długi czas bez przerwy, ponieważ silnik i styki mogą się przegrzać.
Gdy ciągnik nie chce zapalić, nie wymieniaj od razu całego rozrusznika. Najpierw sprawdź akumulator, masę, grube przewody i napięcie na zacisku sterującym. Taka kolejność często pozwala odróżnić tanią usterkę instalacji od zużycia szczotek, tulejek, elektromagnesu lub bendiksa.
Prace przy instalacji rozruchowej wykonuj przy zachowaniu zasad bezpieczeństwa. Zwarcie akumulatora może spowodować łuk elektryczny, poparzenie lub pożar, a niezamierzone uruchomienie ciągnika może doprowadzić do wypadku.
