Ogni auto moderna è dotata di un motorino di avviamento elettrico che fornisce l'avvio del propulsore.Un componente importante dell'avviatore è un set di spazzole che forniscono corrente elettrica all'armatura.Leggi le spazzole di avviamento, il loro scopo e design, nonché la diagnostica e la sostituzione nell'articolo presentato.
Scopo e ruolo delle spazzole nell'avviamento elettrico
Nella maggior parte dei veicoli moderni dotati di motori a combustione interna, il compito di avviare il propulsore viene risolto utilizzando un avviamento elettrico.Nell'ultimo mezzo secolo, gli avviatori non hanno subito cambiamenti significativi: la base del design è un motore elettrico CC compatto e semplice, integrato da un relè e un meccanismo di azionamento.Il motorino di avviamento è costituito da tre componenti principali:
- Assemblaggio corpo con statore;
-Ancora;
- Montaggio spazzole.
Lo statore è la parte fissa del motore elettrico.I più comunemente usati sono gli statori elettromagnetici, in cui il campo magnetico è creato dagli avvolgimenti di campo.Ma si possono trovare anche avviatori con statori basati su magneti permanenti convenzionali.L'armatura è la parte mobile del motore elettrico, contiene avvolgimenti (con punte polari), un gruppo collettore e parti di trasmissione (ingranaggi).La rotazione dell'armatura è fornita dall'interazione dei campi magnetici formati attorno all'armatura e agli avvolgimenti dello statore quando ad essi viene applicata una corrente elettrica.
Il gruppo spazzole è un gruppo motore elettrico che fornisce un contatto strisciante con un'armatura mobile.Il gruppo spazzole è costituito da diverse parti principali: spazzole e un portaspazzole che mantiene le spazzole in posizione di lavoro.Le spazzole vengono premute contro il gruppo collettore dell'indotto (costituito da una serie di piastre di rame che sono i contatti degli avvolgimenti dell'indotto), che garantisce una fornitura costante di corrente agli avvolgimenti dell'indotto durante la sua rotazione.
Le spazzole di avviamento sono componenti importanti e critici che dovrebbero essere descritti in modo più dettagliato.
Tipi e design delle pale di avviamento
Strutturalmente, tutte le spazzole di avviamento sono fondamentalmente le stesse.Un tipico pennello è composto da due parti principali:
- Spazzola stampata in materiale morbido conduttivo;
- Conduttore flessibile (con o senza terminale) per fornire corrente.
La spazzola è un parallelepipedo stampato in uno speciale materiale conduttivo a base di grafite.Attualmente, le spazzole di avviamento sono costituite da due materiali principali:
- Elettrografite (EG) o grafite artificiale.Materiale ottenuto per pressatura e tostatura da coke o altri materiali conduttivi a base di carbonio e legante idrocarburico;
- Compositi a base di grafite e polvere metallica.Le spazzole in grafite di rame più comunemente utilizzate sono pressate da grafite e polvere di rame.
Le spazzole in grafite-rame più utilizzate.A causa della presenza di rame, tali spazzole hanno una minore resistenza elettrica e sono più resistenti all'usura.Tali spazzole presentano numerosi inconvenienti, il principale dei quali è l'aumento dell'effetto abrasivo, che porta ad una maggiore usura del collettore dell'armatura.Tuttavia, il ciclo di funzionamento dell'avviatore è solitamente breve (da poche decine di secondi a diversi minuti al giorno), quindi l'usura del collettore è lenta.
Uno o due conduttori flessibili di grande sezione sono fissati rigidamente nel corpo della spazzola.I conduttori sono in rame, a trefoli, intrecciati da diversi fili sottili (che fornisce flessibilità).Sulle spazzole per avviatori di bassa potenza viene solitamente utilizzato un solo conduttore, sulle spazzole per avviatori di grande potenza, due conduttori sono fissati sui lati opposti della spazzola (per un'alimentazione di corrente uniforme).L'installazione del conduttore viene solitamente eseguita utilizzando un manicotto metallico (pistone).Il conduttore può essere nudo o isolato: tutto dipende dal design di un particolare avviatore.È possibile posizionare un terminale all'estremità del conduttore per facilitare l'installazione.I conduttori devono essere flessibili, il che permette alla spazzola di cambiare posizione durante l'usura e durante il funzionamento dell'avviatore, senza perdere il contatto con il collettore.
Nell'avviatore vengono utilizzate più spazzole, solitamente il loro numero è 4, 6 o 8. In questo caso, metà delle spazzole sono collegate alla "massa" e l'altra metà agli avvolgimenti dello statore.Questo collegamento garantisce che quando il relè di avviamento è acceso, la corrente viene applicata contemporaneamente agli avvolgimenti dello statore e agli avvolgimenti dell'armatura.
Le spazzole sono orientate nel portaspazzole in modo tale che in ogni momento la corrente venga applicata a determinati avvolgimenti dell'indotto.Ciascuna spazzola è premuta contro il collettore tramite una molla.Il portaspazzole, insieme alle spazzole, costituisce un'unità separata che, nel caso sia necessario riparare o sostituire le spazzole, può essere smontato e facilmente installato sul posto.
In generale, le spazzole di avviamento sono molto semplici, quindi affidabili e durevoli.Tuttavia, necessitano anche di manutenzione e riparazione periodiche.
Problemi di diagnostica e riparazione delle spazzole di avviamento
Durante il funzionamento, le spazzole di avviamento sono soggette a usura costante e carichi elettrici significativi (al momento dell'avvio del motore, attraverso le spazzole scorre una corrente da 100 a 1000 o più Ampere), quindi col tempo diminuiscono di dimensioni e collassano.Ciò può portare alla perdita di contatto con il collettore, il che significa un deterioramento del funzionamento dell'intero avviatore.Se il motorino di avviamento nel tempo inizia a funzionare peggio, non fornisce la necessaria velocità angolare di rotazione dell'albero motore o non si accende affatto, è necessario controllare il suo relè, lo stato dei contatti elettrici e, infine, le spazzole.Se tutto è in ordine con relè e contatti, e l'avviatore non funziona bene anche quando è collegato alla batteria, bypassando il relè, allora il problema va ricercato nelle spazzole.
Per diagnosticare e sostituire le spazzole, il motorino di avviamento deve essere smontato e smontato, in generale lo smontaggio viene eseguito come segue:
- Svitare i bulloni che fissano il coperchio posteriore del motorino di avviamento;
- Rimuovere il coperchio;
- Rimuovere tutte le guarnizioni e le fascette (di solito ci sono due O-ring, una fascetta e una guarnizione nel motorino di avviamento);
- Rimuovere con attenzione il portaspazzole dal collettore dell'armatura.In questo caso, le spazzole verranno spinte fuori dalle molle, ma non accadrà nulla di terribile, poiché le parti sono trattenute da conduttori flessibili.
Ora è necessario effettuare un'ispezione visiva delle spazzole, valutarne il grado di usura e l'integrità.Se le spazzole presentano un'usura eccessiva (hanno una lunghezza inferiore a quella consigliata dal produttore), crepe, attorcigliamenti o altri danni, è necessario sostituirle.Inoltre, il set completo di spazzole cambia immediatamente, poiché le vecchie spazzole potrebbero presto guastarsi e sarà necessario eseguire nuovamente la riparazione.
Lo smantellamento delle spazzole viene effettuato in base al tipo di fissaggio.Se i conduttori sono semplicemente saldati, dovresti usare un saldatore.Se sono presenti terminali sui conduttori, lo smantellamento e l'installazione si riducono allo svitamento / avvitamento di viti o bulloni.L'installazione di nuove spazzole viene eseguita in ordine inverso, mentre è necessario monitorare l'affidabilità dei contatti elettrici.
Dopo aver sostituito le spazzole, il motorino di avviamento viene assemblato in ordine inverso e l'intera unità viene installata nella sua posizione normale.Le nuove spazzole hanno una parte lavorante piatta, quindi verranno "rodate" per diversi giorni, momento in cui l'avviamento dovrebbe essere evitato con carichi maggiori.In futuro, le spazzole di avviamento non richiederanno cure e manutenzioni particolari.
Orario di pubblicazione: 27 agosto 2023