Cours sur le demarreur prof
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LE DEMARREUR 1 – ROLE Courant d’excitation iexc Énergie électrique Transformer l’énergie électrique en énergie mécanique Énergie mécanique Pour vaincre le couple résistant du moteur, il faut que le démarreur lance celui-ci à 200 tr/min environ. Mais cela correspond à combien de ° / seconde? θ = (360 x N) / 60 avec θ en degrés / seconde θ = (360 x 200) / 60 = 1200°/sec soit 3.33 tr/sec Le démarreur est constitué : 1 - d’une liaison mécanique avec le moteur 3 - d’une commande électromagnétique 1 - d’un moteur électrique 2 Commande électromagnétique 2 3 Liaison mécanique Moteur électrique 2 – DESCRIPTION Solénoïde Commande électromécanique Flasque arrière Balais Inducteur Noyau plongeur Moteur électrique Fourchette Nez de démarreur Liaison mécanique Roue libre Pignon d’attaque Induit Commande du conducteur par une info électrique (i excitation) Commande mécanique Déplacer la liaison mécanique Commande électrique Commander le moteur électrique Noyau plongeur Solénoïde Énergie électrique Énergie mécanique Déplacer le lanceur Assurer la rotation du lanceur Assurer la rotation du moteur Balais Fourchette Inducteur Induit Roue libre Pignon d’attaque Le démarreur Énergie mécanique 3 – LA COMMANDE ELECTROMAGNETIQUE • COMPOSITION Borne solénoïde Noyau plongeur Borne + batterie Commande Contacteur de puissance fourchette Vers inducteurs Bobinage de maintien Bobinage d’appel Il est composé - d’une bobine d’appel - d’une bobine de maintien - du noyau plongeur RAPPEL : Passage d’un courant dans une bobine Création d’un champ magnétique • FONCTIONNEMENT i excitation Le passage du courant d’excitation dans les bobines provoque la création d’un champ magnétique Courant d’excitation Vers moteur électrique Le noyau plongeur est attiré et permet la fermeture du contact de puissance : le moteur électrique est alimenté La bobine d’appel est soumise à un potentiel de 12 V d’un coté mais également à son autre extrémité : différence de potentiel = 0 , elle est mise hors fonction pour un souci d’économie d’intensité. Le noyau plongeur reste en place tant qu’il y a du courant d’excitation , c’est-à-dire que la bobine de maintien est alimentée. 4 – FONCTIONNEMENT DU DEMARREUR + batterie Le conducteur tourne la clé de contact. La bobine d’appel 1 et la bobine de maintien 2 sont alimentées, chacune créant un champ magnétique. 2 1 + batterie La somme de ces champs magnétiques provoquent : - le déplacement du noyau plongeur - le pivotement de la fourchette 4 - l’entraînement du lanceur 5 2 + batterie 1 6 4 5 Le noyau plongeur est en bout de course, le circuit de puissance 6 est fermé. L’inducteur 8 ainsi que l’induit 9 sont alimentés, le moteur électrique tourne. Le lanceur (5 – 10) entraîne le volant moteur 11. La fermeture du circuit de puissance 6 met hors fonction la bobine d’appel 1 Seule la bobine 2 maintien le noyau plongeur en position 2 + batterie 1 6 4 10 9 5 11 8 L’action sur la clé est relâchée. Le courant dans la bobine d’appel est inversé, son champ magnétique aussi. Les champs magnétiques s’annulent. 2 + batterie 1 6 4 10 7 9 5 11 8 Le ressort du solénoïde repousse le noyau en position repos et ramène la fourchette 4 et le lanceur (7 – 10) à leur position d’origine. Le circuit de puissance est ouvert, le moteur électrique n’est plus alimenté. Le moteur thermique tourne de manière autonome. 2 + batterie 1 6 4 10 8 7 9 5 11 5 – LE LANCEUR Lors de la rotation de l’induit, la roue libre entraîne la bague extérieure qui elle-même fait tourner le volant moteur. Lorsque le volant moteur tourne plus vite que l’induit, la roue libre se désolidarise de la bague extérieure qui tourne dans le vide. 6 – CAS PARTICULIER Il se peut que lorsque le lanceur se déplace, les dents du pignon d’attaque viennent buter sur les dents du volant moteur. Le noyau ne pouvant aller en fond de course, le moteur n’est pas alimenté, le moteur ne peut démarrer. Sauf que Le ressort du lanceur se comprime sous l’action de la fourchette … …le noyau plongeur peut se déplacer en fond de course, ce qui alimente le moteur électrique Dés les premiers degrés de rotation du lanceur, les dents du pignon d’attaque peuvent s’engrener dans celles du volant moteur. Le ressort poussera alors le lanceur dans sa position de travail normale. 7 – AUTRES SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES • DEMARREUR A AIMANTS PERMANENTS Sur certains démarreurs, le champ magnétique est provoqué par des aimants permanents, placés en lieu et place de l’inducteur. Cette solution permet une consommation d’énergie électrique plus faible • DEMARREUR A REDUCTEUR À la sortie de l’induit, ce n’est pas un pignon mais un ensemble d’engrenages (train épicycloïdal) qui est en prise avec le volant moteur. Ce type de montage diminue la vitesse de lancement du moteur, mais inversement, augmente son couple, ce qui permet de passer facilement les compressions du moteur, la vitesse de rotation étant assez importante pour démarrer le moteur. 8 – CARATERISTIQUES DU DEMARREUR Calcul du rendement du démarreur D6RA à 750 A Énergie électrique P=UxI Transformer l’énergie électrique en énergie mécanique Calculez la puissance électrique d’entrée P = 750 x 7.5 = 5625 w La puissance est donnée à environ 3kW (flèche verte) contre 2931W pour nos calculs. Aux imprécisions de mesure sur la courbe, on peut estimer nos calculs corrects η = (énergie sortie /énergie d’entrée) x 100 η = (2931 / 5625) x 100 = 0.52 soit 52% Énergie mécanique P = C x ω avec ω = (π x N)/30 Calculez la puissance mécanique de sortie ω = (π x 1000) / 30 = 104.7rd/sec P = 28 x 104.7 = 2931 w
