Rozruszniki na start!
Do uruchomienia każdego rodzaju silnika, potrzebne jest zainicjowanie energii z zewnątrz. Aby to zadanie wykonać, konieczne jest zastosowanie dodatkowego urządzenia, które za każdym razem niezawodnie uruchomi nawet największą jednostkę napędową. W samochodach funkcję tę spełnia rozrusznik będący silnikiem prądu stałego. Jest on dodatkowo wyposażony w przekładnie i systemy sterowania.
Jak to działa?
Rozrusznik jest stosunkowo niewielkim, ale za to sprytnym urządzeniem umożliwiającym przezwyciężenie oporu wału podczas jego rozruchu, przy stosunkowo małym momencie obrotowym. Urządzenie rozruchowe jest wyposażone w małe koło zębate (tzw. zębnik), które w momencie „odpalenia” silnika współpracuje ze specjalnym zazębieniem na obwodzie koła zamachowego lub przetwornika momentu obrotowego. Dzięki wysokim obrotom rozrusznika zamienianym na moment obrotowy, możliwe jest obrócenie wału korbowego i co za tym idzie uruchomienie silnika.
Elektryczna w mechaniczną
Najważniejszym elementem rozrusznika jest silnik prądu stałego, na który składają się wirnik i stojan z uzwojeniami, a także komutator oraz szczotki węglowe. Uzwojenia na stojanie tworzą pole magnetyczne. Po zasileniu uzwojeń prądem stałym z akumulatora, prąd kierowany jest do komutatora za pośrednictwem szczotek węglowych. Następnie prąd trafia do uzwojeń wirnika, wywołując powstanie pola magnetycznego. Przeciwstawne pola magnetyczne stojana i wirnika, powodują obrót tego ostatniego. Rozruszniki różnią się od siebie mocą i możliwościami związanymi z uruchamianiem jednostek napędowych o różnych wielkościach. W urządzeniach małej mocy przeznaczonych dla małych samochodów i motocykli, w uzwojeniach stojana stosowane są magnesy stałe, zaś w przypadku większych rozruszników – elektromagnesy.
Z jednostopniową przekładnią
A zatem silnik został już uruchomiony. Pozostaje jednak do rozwiązania ważna kwestia: jak teraz zabezpieczyć rozrusznik przed ciągłym rozpędzaniem go ze strony pracującej już jednostki napędowej? Wspomniane powyżej koło zębate rozrusznika (zębnik) jest napędzane przez tzw. wolnobieg, potocznie nazywany bendiksem. Pełni on funkcję ochronną przed zbyt wysokimi obrotami, umożliwiając jednocześnie zesprzęganie i rozsprzęglanie koła zębatego rozrusznika z zazębieniem na obwodzie koła zamachowego. Jak to działa? Po włączeniu zapłonu zębnik jest przesuwany za pomocą specjalnego orczyka, aby zesprzęglić go z zazębieniem na obwodzie koła zamachowego. Z kolei już po uruchomieniu silnika zasilanie zostaje wyłączone. Orczyk zostaje cofnięty do pozycji spoczynkowej, powodując rozsprzęglenie zębnika z zazębieniem.
Przekaźnik, czyli włącznik elektromagnetyczny