Il normale funzionamento del motorino di avviamento è assicurato da un meccanismo speciale: il motorino di avviamento (popolarmente soprannominato "Bendix"), che combina una frizione unidirezionale, un ingranaggio e una forcella di trasmissione.Leggi cos'è un'unità di avviamento, di che tipo è, come è progettata e funziona in questo articolo.
Cos'è un azionamento di avviamento?
L'avviamento è il meccanismo del sistema di avviamento del motore a combustione interna, che costituisce il collegamento tra l'avviamento elettrico e il volano del motore.L'attuatore ha due funzioni:
• Collegamento del motorino di avviamento al motore per trasferire la coppia dal motorino di avviamento al volano dell'albero motore;
• Protezione del motorino di avviamento dal sovraccarico dopo l'avviamento del motore.
La funzione protettiva del motorino di avviamento è di fondamentale importanza.Per avviare il propulsore, è necessario che il suo albero motore ruoti a una frequenza di 60-200 giri al minuto (per la benzina - meno, per i motori diesel - più) - è per questa velocità angolare che è progettato l'avviatore.Tuttavia, dopo l'avviamento, il numero di giri aumenta a 700-900 o più, nel qual caso la coppia cambia direzione, passando dal volano al motorino di avviamento.L'aumento della velocità è pericoloso per il motorino di avviamento, quindi se il motore viene avviato con successo, il suo volano deve essere scollegato dal motorino di avviamento: questa è la funzione che risolve l'azionamento.
Strutturalmente, l'avviamento combina tre meccanismi:
• Ingranaggio comando volano;
• Frizione unidirezionale (o ruota libera);
• Leva di azionamento o forcella con leash, manicotto o attuatore frizione.
Ciascuno dei meccanismi ha le sue funzioni.La leva di comando collegata al relè di trazione del motorino di avviamento porta la trasmissione al volano del motore, assicurando che l'ingranaggio si ingrani con l'anello.L'ingranaggio conduttore trasmette la coppia dal motorino di avviamento all'anello del volano.E la frizione unidirezionale garantisce la trasmissione della coppia dal rotore di avviamento all'ingranaggio nel momento in cui il motore si avvia e separa la trasmissione e il volano dopo un avviamento riuscito del motore.
È interessante notare che l'avviamento era popolarmente chiamato "Bendix" - questo è dovuto alla società francese Bendix.In passato, i pezzi di ricambio di questo marchio hanno guadagnato fama nel nostro paese e col tempo il nome è diventato un nome familiare.Oggi ogni automobilista, dopo aver sentito la parola "Bendix", capisce che stiamo parlando del motorino di avviamento.
Tipi di azionamenti di avviamento
Gli azionamenti di avviamento utilizzati oggi sono suddivisi in tipi in base al design della frizione unidirezionale e al metodo di fissaggio della leva di guida (forcella).
La leva può essere collegata all'attuatore in tre modi:
• Utilizzando un attacco con scivolo anulare - le sporgenze sui corni delle forche si trovano nello scivolo;
• Utilizzando un guinzaglio con due scanalature per le sporgenze sui corni della forcella;
• Utilizzando un guinzaglio a due spilli (rettangolare, cilindrico), sul quale vengono infilati i corni della forcella con fori di forma adeguata.
Allo stesso tempo, gli azionamenti di avviamento possono essere venduti sia con che senza leva.
Secondo la struttura della frizione unidirezionale, gli azionamenti dell'avviamento sono divisi in due grandi gruppi:
• Con frizione a ruota libera;
• Con frizione unidirezionale a cricchetto.
Oggi i più utilizzati sono i giunti a rulli, che hanno un design più semplice, affidabilità ed elevata resistenza agli influssi ambientali negativi e al vano motore (acqua, oli, sporco, temperature estreme, ecc.).Gli azionamenti di avviamento con frizione unidirezionale a cricchetto vengono spesso installati su camion con potenti propulsori.I giunti a cricchetto possono funzionare con carichi elevati e allo stesso tempo hanno indicatori di peso e dimensioni ridotti e, soprattutto, forniscono un'interruzione più completa della coppia.
Il design e il principio di funzionamento dell'avviamento con frizione a rulli
La base del design dell'avviamento con frizione a rulli a ruota libera è la gabbia di trasmissione (esterna), nella cui parte espansa sono scavate cavità di sezione variabile per l'installazione dei rulli e delle relative molle di pressione.All'interno della gabbia motrice è installata una gabbia condotta, abbinata all'ingranaggio conduttore, che, durante il funzionamento del motorino di avviamento, si innesta con la corona del volano.I rulli sono installati nello spazio tra la superficie esterna della gabbia condotta e le cavità della gabbia condotta, si muovono nella parte stretta delle cavità con l'aiuto di molle (e talvolta pistoni aggiuntivi).La perdita dei rulli è impedita da una rondella di bloccaggio, e l'intera struttura è assemblata insieme dalla scatola di accoppiamento.
Sul gambo della clip di guida è presente un anello di attacco, guinzaglio o forcella, è piantato liberamente e poggia contro la parte espansa della clip attraverso una molla di smorzamento.Per evitare che la frizione della forcella scivoli via dal gambo della clip, è fissata con un anello di sicurezza.La parte interna della clip di trasmissione è dotata di scanalature che si innestano con le scanalature sull'albero del rotore del motorino di avviamento o della scatola del cambio.Mediante un collegamento scanalato la coppia dell'albero viene trasmessa alla gabbia di trasmissione e all'intero motorino di avviamento.
L'azionamento con giunto unidirezionale a rulli funziona come segue.Quando l'accensione è inserita, il relè di trazione del motorino di avviamento viene attivato, la sua armatura tira la forcella che, a sua volta, spinge la trasmissione verso il volano.Affinché l'ingranaggio conduttore possa innestare il volano, i suoi denti hanno smussi e qui aiuta anche una molla di smorzamento (riduce anche la forza degli impatti del meccanismo, prevenendo danni ai denti e ad altre parti).Allo stesso tempo, il motorino di avviamento si avvia e la coppia dal suo albero viene trasmessa alla gabbia della trasmissione.Sotto l'azione delle molle, i rulli nella gabbia si trovano nella parte più stretta delle cavità, per cui si creano grandi forze di attrito tra le pareti delle cavità, i rulli e la superficie esterna della gabbia condotta.Queste forze assicurano la rotazione della trasmissione e delle clip condotte nel loro insieme: di conseguenza, la coppia dal motorino di avviamento viene trasmessa alla corona del volano e l'albero motore del motore ruota.
Con l'avvio riuscito del propulsore, la velocità angolare del volano aumenta e la coppia da esso inizia a essere trasmessa al motorino di avviamento.Quando viene raggiunta una certa velocità angolare, i rulli si muovono attraverso le cavità sotto l'azione delle forze centrifughe, passando nella parte espansa.Come risultato di questo movimento, le forze di attrito tra l'azionamento e le clip condotte diminuiscono e ad un certo punto le parti si separano: il flusso di coppia viene interrotto e il rotore di avviamento smette di ruotare.Allo stesso tempo, il motorino di avviamento viene spento e la trasmissione sotto l'azione della molla (così come i denti obliqui sull'albero) viene rimossa dal volano, tornando nella sua posizione originale.
Oggi esistono molte varianti nella progettazione della frizione a rulli, ma tutte rispettano il principio di funzionamento sopra descritto.L'avviamento con frizione a rulli è facilmente riconoscibile dal suo aspetto: la frizione ha la forma di un anello di piccola larghezza sul lato dell'ingranaggio.
Il design e il principio di funzionamento dell'avviamento con una frizione a ruota libera a cricchetto
La base del design della frizione a ruota libera a cricchetto è una coppia formata dalla trasmissione e azionata da semigiunti, alle estremità dei quali sono realizzati i denti a dente di sega.Il semigiunto di trasmissione si trova sul manicotto di guida, essendo collegato ad esso tramite una filettatura a nastro, e all'interno del manicotto sono presenti delle scanalature diritte per il collegamento con l'albero di avviamento.Dal lato opposto, sempre sulla boccola, ma solo senza collegamento rigido, è presente un semigiunto condotto, realizzato insieme all'ingranaggio conduttore.All'estremità della frizione condotta sono realizzati anche denti a dente di sega, che possono impegnarsi con i denti del semiaccoppiamento motore.
Sotto i semigiunti è presente un meccanismo di bloccaggio costituito da un anello con scanalatura conica collegato al semigiunto motore e cracker aventi una connessione a perno con il semigiunto condotto.Nella posizione non operativa l'anello preme il pangrattato contro la manica.Dall'alto, le metà del giunto sono chiuse con un corpo a forma di vetro aperto, sul suo lato aperto è presente un anello di bloccaggio che impedisce alla metà del giunto condotta di scivolare via dal manicotto.
L'azionamento con frizione unidirezionale a cricchetto funziona come segue.Quando l'accensione è inserita, come nel caso precedente, la trasmissione viene portata al volano e la marcia si innesta con la corona.In questo caso, si verifica una forza assiale, grazie alla quale entrambe le metà del giunto si innestano: la rotazione dal motorino di avviamento viene trasmessa all'ingranaggio e al volano.Quando il motore si avvia, il flusso della coppia cambia direzione, la metà della frizione condotta inizia a ruotare più velocemente di quella principale.Tuttavia, durante la rotazione inversa, l'innesto tra i denti della frizione non è più possibile: a causa della presenza di smussi, i denti scivolano l'uno sull'altro e il semigiunto motore si allontana da quello condotto.Allo stesso tempo, l'anello con una scanalatura conica che preme il pangrattato del meccanismo di bloccaggio viene spinto indietro e i cracker si sollevano lungo i perni sotto l'azione delle forze centrifughe.Dopo aver raggiunto il punto più alto, i cracker vengono premuti contro l'anello, fissando le metà del giunto a una certa distanza l'una dall'altra - di conseguenza, il flusso della coppia viene interrotto.Dopo che il motorino di avviamento è stato spento, la metà della frizione condotta smette di ruotare, i cracker scivolano verso il basso, rimuovendo il blocco e la trasmissione ritorna nella sua posizione originale.
L'avviamento con frizione a ruota libera a cricchetto è facilmente riconoscibile dal suo aspetto: ha la forma di un bicchiere, all'interno del quale si trovano le metà del giunto.Tali meccanismi sono ora utilizzati sui camion MAZ, Ural, KamAZ e alcuni altri.
Orario di pubblicazione: 22 agosto 2023