Program IMPULS pomáhá vývoji spouštěče snižujícího ekologickou zátěž

Jak jsme již čtenáře informovali v TT č. 11/2008, dokončuje akciová společnost Magneton Kroměříž, tradiční český výrobce elektrického příslušenství pro automobilový průmysl ve spolupráci s VUT v Brně, fakultou elektrotechniky a komunikačních technologií, vývoj vysokootáčkového spouštěče tzv. axiální koncepce. Obecná geneze spouštěče tohoto typu byla popsána ve výše uvedeném článku. Dnešní pokračování si klade za cíl seznámit čtenáře s dosahovanými technickými parametry a přednostmi tohoto spouštěče. Hlavním podnětem pro vývoj vysokootáčkového spouštěče je zkrácení doby startu a jeho optimalizace u soudobých spalovacích motorů v návaznosti na zpřísňující se emisní normy. V grafu na obr.1 je zachycen průběh spouštění spalovacího motoru, nejprve klasickým spouštěčem (červeně), poté vysokootáčkovou verzí spouštěče Magneton (modře). Jako referenční vzorek (červeně) byl vybrán konkurenční spouštěč obdobných parametrů. Spouštění spalovacího motoru probíhalo za stejných klimatických a fyzikálních podmínek. Z grafu na obr. 1 je patrné zkrácení času potřebného pro spuštění spalovacího motoru o cca 0.1 s a rovněž vyšší otáčky spalovacího motoru za použití vysokootáčkové verze spouštěče Magneton. Graf na obr. 2 zachycuje parametry vysokootáčkového spouštěče Magneton, při přepočtu na klikovou hřídel spalovacího motoru. Tak zvaná otáčková podpora spalovacího motoru spouštěčem Magneton probíhá přibližně do 420 1/min otáček klikového hřídele spalovacího motoru, při teplotě -24 °C a kapacitě akumulátorové baterie 72 Ah, čemuž odpovídá vnitřní odpor baterie Ri=8.5 m?. Unikátní, tzv. axiální koncepce spouštěče s sebou přináší výhody, mezi které patří mimo jiné šetrné vysouvání pastorku do věnce. Principiálně lze situaci popsat takto: pokud je pastorek vysouván do ozubeného věnce, může dojít k situaci, ve které ozubení pastorku nezabere do ozubení věnce – zuby kolidují. Jelikož vypínací mechanismus axiální koncepce nedovolí sepnutí kontaktu silového okruhu - viz obr.3 - kotva a tedy i pastorek se pomalu protáčí – proud prochází kotvou a částí vinutí elektromagnetického spínače. Tím je umožněno pootočení pastorku do polohy oproti zubové mezeře na věnci setrvačníku a poté již probíhá standardní spouštěcí cyklus. Zmíněný proces výraznou měrou přispívá k menšímu opotřebení ozubení pastorek versus věnec. Vypínací mechanismus axiální koncepce rovněž zajišťuje spolehlivé rozpojení kontaktů silového okruhu spouštěče a také zajišťuje dobrou dynamiku vracení pastorku spouštěče za zhoršených klimatických podmínek, kdy se teplota okolí pohybuje pod bodem mrazu. Použití magnetických materiálů na bázi NdFeB pro buzení stroje zajišťuje vysokou odolnost proti demagnetizaci za nízkých teplot na rozdíl od materiálů na bázi magneticky tvrdých feritů. Materiály na bázi NdFeB jsou také charakterizovány svými magnetickými vlastnostmi, jako je dosahovaná remanentní indukce a koercitivní síla – tyto vlastnosti se přímo podílí na zkrácení času potřebnému pro doběh kotvy spouštěče, čímž umožňují v krátkém časovém okamžiku provést opakovaný start spalovacího motoru a rovněž snižují opotřebení komutačního ústrojí, ložisek, ozubení použitého planetového reduktoru, mazacího tuku atd. Samozřejmým parametrem, který je v současnosti monitorován, je ohleduplnost výrobku vůči životnímu prostředí. Materiály na bázi NdFeB a jejich magnetické vlastnosti umožnily podstatné zkrácení vinutí rotoru a tedy úsporu mědi. Z hlediska šetrnosti výrobku vůči životnímu prostředí je dlužno zmínit, že díly spouštěče zmíněné koncepce, které tvoří vnější plášť, jsou vyrobeny ze slitiny hliníku a tedy hmotnost spouštěče je nižší oproti konkurenci o cca 40 % a navíc spouštěč nevyžaduje žádných povrchových úprav. Další z technických předností je možnost použití tzv. univerzálního víka a univerzálního pastorku - viz obr.3. Tvar samotné připojovací příruby a pastorku spouštěče může být jednoduše přizpůsoben příslušné aplikaci pro dané vozidlo. Životnost spouštěče odpovídá životnosti vozidla a jedná se o tzv. bezúdržbové provedení. Závěrem lze ještě dodat, že popisovaná tzv. axiální koncepce přináší skrytí všech částí pod napětím a také splňuje IP 65, což je ochrana proti vniknutí prachu zcela a vniknutí tryskající vody dle předpisu EN 60 529. l Prof. Vítězslav Hájek, Ph.D. Ing. Ladi slav T esař Ing. Libor Dočkal