Elke moderne auto heeft een elektrische starter die zorgt voor de start van de krachtbron.Een belangrijk onderdeel van de starter is een set borstels die elektrische stroom aan het anker leveren.Lees meer over starterborstels, hun doel en ontwerp, evenals diagnostiek en vervanging in het gepresenteerde artikel.
Doel en rol van borstels in de elektrische starter
In de meeste moderne voertuigen die zijn uitgerust met verbrandingsmotoren, wordt de taak van het starten van de krachtbron opgelost met behulp van een elektrische starter.De starters hebben de afgelopen halve eeuw geen significante veranderingen ondergaan: de basis van het ontwerp is een compacte en eenvoudige DC-elektromotor, aangevuld met een relais en een aandrijfmechanisme.De startmotor bestaat uit drie hoofdcomponenten:
- Lichaamsmontage met stator;
-Anker;
- Borstelmontage.
De stator is het vaste deel van de elektromotor.De meest gebruikte zijn elektromagnetische stators, waarbij het magnetische veld wordt gecreëerd door veldwikkelingen.Maar er zijn ook starters met stators op basis van conventionele permanente magneten.Het anker is het bewegende deel van de elektromotor en bevat wikkelingen (met poolpunten), een collectorsamenstel en aandrijfonderdelen (tandwielen).De rotatie van het anker wordt verzorgd door de interactie van magnetische velden die worden gevormd rond het anker en de statorwikkelingen wanneer er een elektrische stroom op wordt toegepast.
Het borstelsamenstel is een elektromotorsamenstel dat glijcontact biedt met een beweegbaar anker.Het borstelsamenstel bestaat uit verschillende hoofdonderdelen: borstels en een borstelhouder die de borstels in werkpositie houdt.De borstels worden tegen het ankercollectorsamenstel gedrukt (deze bestaat uit een aantal koperen platen die de contacten vormen van de ankerwikkelingen), wat zorgt voor een constante stroomtoevoer naar de ankerwikkelingen tijdens de rotatie ervan.
Startborstels zijn belangrijke en kritische componenten die gedetailleerder moeten worden beschreven.
Typen en ontwerp van startmessen
Structureel zijn alle starterborstels fundamenteel hetzelfde.Een typische borstel bestaat uit twee hoofdonderdelen:
- Borstelgevormd uit zacht geleidend materiaal;
- Flexibele geleider (met of zonder klem) om stroom te leveren.
De borstel is een parallellepipedum gegoten uit een speciaal geleidend materiaal op basis van grafiet.Momenteel zijn starterborstels gemaakt van twee hoofdmaterialen:
- Elektrografiet (EG) of kunstgrafiet.Materiaal verkregen door persen en roosten uit cokes of andere geleidende materialen op basis van koolstof en koolwaterstofbindmiddel;
- Composieten op basis van grafiet en metaalpoeder.De meest gebruikte koper-grafietborstels worden geperst uit grafiet en koperpoeder.
De meest gebruikte koper-grafietborstels.Door de toevoeging van koper hebben dergelijke borstels minder elektrische weerstand en zijn ze beter bestand tegen slijtage.Dergelijke borstels hebben verschillende nadelen, waarvan de belangrijkste het verhoogde schurende effect is, wat leidt tot verhoogde slijtage van het ankerverdeelstuk.De bedrijfscyclus van de starter is echter meestal kort (van enkele tientallen seconden tot enkele minuten per dag), waardoor de slijtage van het spruitstuk langzaam is.
Een of twee flexibele geleiders met een grote doorsnede zijn stevig bevestigd in het lichaam van de borstel.Geleiders zijn van koper, gestrand, geweven uit verschillende dunne draden (wat flexibiliteit biedt).Op borstels voor starters met laag vermogen wordt meestal slechts één geleider gebruikt, op borstels voor starters met hoog vermogen worden twee geleiders aan weerszijden van de borstel bevestigd (voor een uniforme stroomtoevoer).Installatie van de geleider wordt meestal uitgevoerd met behulp van een metalen huls (zuiger).De geleider kan kaal of geïsoleerd zijn - het hangt allemaal af van het ontwerp van een bepaalde starter.Om de installatie te vergemakkelijken, kan er aan het uiteinde van de geleider een aansluiting worden geplaatst.De geleiders moeten flexibel zijn, waardoor de borstel tijdens slijtage en tijdens het starten van de starter van positie kan veranderen, zonder het contact met het spruitstuk te verliezen.
In de starter worden meerdere borstels gebruikt, meestal is hun aantal 4, 6 of 8. In dit geval is de helft van de borstels verbonden met de "aarde" en de andere helft met de statorwikkelingen.Deze aansluiting zorgt ervoor dat wanneer het startrelais wordt ingeschakeld, er tegelijkertijd stroom wordt toegevoerd aan de statorwikkelingen en de ankerwikkelingen.
De borstels zijn zo in de borstelhouder georiënteerd dat op elk moment de stroom op bepaalde ankerwikkelingen wordt gezet.Elke borstel wordt door middel van een veer tegen het verdeelstuk gedrukt.De borstelhouder vormt samen met de borstels een aparte unit, die, indien reparatie of vervanging van de borstels nodig is, kan worden gedemonteerd en eenvoudig op zijn plaats kan worden geïnstalleerd.
Over het algemeen zijn starterborstels heel eenvoudig, dus betrouwbaar en duurzaam.Ze hebben echter ook periodiek onderhoud en reparatie nodig.
Kwesties van diagnostiek en reparatie van startborstels
Tijdens bedrijf worden startborstels blootgesteld aan constante slijtage en aanzienlijke elektrische belastingen (bij het starten van de motor stroomt er een stroom van 100 tot 1000 of meer ampère door de borstels), waardoor ze na verloop van tijd kleiner worden en instorten.Dit kan leiden tot verlies van contact met de collector, wat een verslechtering van de werking van de gehele starter betekent.Als de starter na verloop van tijd slechter begint te werken, niet de noodzakelijke hoeksnelheid van de rotatiesnelheid van de krukas levert of helemaal niet wordt ingeschakeld, moet u het relais, de staat van de elektrische contacten en ten slotte de borstels controleren.Als alles in orde is met het relais en de contacten, en de starter werkt niet goed, zelfs niet als deze op de accu is aangesloten, waarbij het relais wordt omzeild, dan moet het probleem in de koolborstels worden gezocht.
Om de borstels te diagnosticeren en te vervangen, moet de starter worden gedemonteerd en gedemonteerd. Over het algemeen wordt de demontage als volgt uitgevoerd:
- Draai de bouten los waarmee de achterklep van de starter vastzit;
- Verwijder de cover;
- Verwijder alle afdichtingen en klemmen (meestal zitten er twee O-ringen, een klem en een pakking in de starter);
- Verwijder voorzichtig de borstelhouder van het ankerspruitstuk.In dit geval worden de borstels door veren naar buiten geduwd, maar er gebeurt niets vreselijks, omdat de onderdelen worden vastgehouden door flexibele geleiders.
Nu moet u de borstels visueel inspecteren en de mate van slijtage en integriteit beoordelen.Als de borstels overmatige slijtage vertonen (een kortere lengte hebben dan aanbevolen door de fabrikant), scheuren, knikken of andere beschadigingen, moeten ze worden vervangen.Bovendien wordt de complete set borstels direct vervangen, omdat de oude borstels het binnenkort kunnen begeven en er opnieuw reparaties moeten worden uitgevoerd.
Het demonteren van borstels gebeurt afhankelijk van hun type bevestiging.Als de geleiders eenvoudigweg worden gesoldeerd, moet u een soldeerbout gebruiken.Als er klemmen op de geleiders zitten, wordt het demonteren en installeren beperkt tot het los-/inschroeven van schroeven of bouten.De installatie van nieuwe borstels gebeurt in omgekeerde volgorde, terwijl het noodzakelijk is om de betrouwbaarheid van elektrische contacten te controleren.
Na het vervangen van de borstels wordt de starter in omgekeerde volgorde gemonteerd en wordt de hele unit op zijn normale plaats geïnstalleerd.De nieuwe borstels hebben een plat werkgedeelte, zodat ze meerdere dagen kunnen worden "ingelopen", waarbij de starter bij verhoogde belasting moet worden vermeden.In de toekomst hebben de startborstels geen speciale verzorging en onderhoud nodig.
Posttijd: 27 augustus 2023