16 października 2021


Prosty wzór empiryczny na obliczanie mocy rozruchowego silnika elektrycznego jest następujący (Lit. 1):

Nr = ½Vsc·pt·n

Gdzie:
Nr – to moc silnika rozruchowego w kW
Vsc – to pojemność skokowa uruchamianego silnika w cm3 (dla RE Bullet to  500 cm3)
pt – to tzw. średnie ciśnienie tarcia (jako suma oporów) w kN/m2 ( założono maksymalne teoretyczne 850 kN/m2)
n – to obroty w obr/s (założono 3,4 obr/s tj. około 200 obr/min)

po podstawieniu:
Nr = ½·500·10-6·850·3,7=0,786kW

Po uwzględnieniu sprawności przekładni łańcuchowej, zębatej i ciernej

N = Nr·1/ ηł·1/ ηc·1/ ηz

ηł – sprawność przekładni łańcuchowej przyjęto na poziomie 0,99
ηc – sprawność ciernej przyjęto na poziomie 0,9
ηł – sprawność przekładni zębatej przyjęto na poziomie 0,98

ostatecznie
N = 0,74·1/0.99·1/0,9·1/0.98=0,9kW

Nie dałem temu wiary, ponieważ moc oryginalnego rozrusznika napędzającego silnik jedynie przez dwie przekładnie zębate, z hartownymi zębami, ułożyskowane na łożyskach tocznych wynosi 0,9 kW. Na wszelki wypadek przyjąłem z zapasem 1,1 kW, zakładając współczynnik przeciążenia na poziomie około 1,2.  Jak się później okazało, nie był to dobry wybór. Postanowiłem zastosować silnik trójfazowy o obrotach znamionowych 1450 obr/min. Po pierwsze dlatego, że daje on największy moment rozruchowy, ponadto jest tańszy od silników jednofazowych z fazą rozruchową na kondensatorze. Ten wybór ułatwił mi późniejsze przejście na większy silnik, praktycznie odkręciłem jeden silnik i przykręciłem drugi. W obliczeniach nie zajmowałem się samochodami. Znając opór jaki stawiały korby rozruchowe wiedziałem, że cztery mniejsze cylindry po około 300 cm3 każdy, stawiają mniejszy opór niż jeden duży o pojemności 500 cm3.

Przekładnia
W miarę pogrążania się w obliczeniach i przemyśliwaniu zadania moja konfuzja rosła. Chcąc dobrać optymalne przełożenie dla czterech pojazdów, racjonalną średnicę rolki napędowej i uzyskać około 200 obr./min., jako obroty rozruchowe silnika, zacząłem się zapętlać. Postanowiłem odwrócić zagadnienie. Urządzenie miało być proste i dlatego przekładnia pomiędzy silnikiem elektrycznym a rolką miała być jednostopniowa. Średnicę rolki założyłem opierając się na obserwacji istniejących konstrukcji i dostępnej rurze stalowej. Liczba zębów zębnika była narzucona tzw. „bendiksem” czyli zespołem sprzęgającym z rozrusznika FSO Poloneza i wynosiła 9. Urządzenie to ma koło zębate i zawiera sprzęgło jednokierunkowe, a zatem rozwiązuje i problem przełożenia, i  ochrony silnika elektrycznego przed nadmiernymi obrotami, po uruchomieniu silnika spalinowego pojazdu. Drugą oczywistą zaletą była dostępność i cena. Z tej oryginalnej handlowej części odciąłem na drążarce drutowej część tulei z wielowypustem śrubowym, pozostawiając jedynie potrzebne mi – zębnik i sprzęgło jednokierunkowe. Elementy te zostały osadzone w części zwanej zabierakiem pokazanej na rysunku poniżej (Rys.1). Zabierak został umieszczony wprost na wale silnika.  Ponieważ z założenia zębnik miał mieć jednostronne łożyskowanie tylko na wale silnika, a cały zabierak jest dość długi, został on skonstruowany bardzo masywnie, dla zachowania dużej sztywności. Kilkuletnie doświadczenie eksploatacyjne zdaje się potwierdzać poprawność rozwiązania.  Drugie koło zębate było ograniczone geometrycznie. Miało być osadzone na osi rolki i nie mogło ocierać o podłoże.

lepsze jest nawet nieporadne działanie niż uczone spekulacje. Jeśli bowiem w wyniku niezbyt wyrafinowanych działań uzyskamy marny rezultat, to i tak zaczynamy lepiej rozumieć zjawiska i możemy korygować nasze metody. Uprawiając spekulacje, przez cały czas pozostajemy w punkcie wyjścia



Maksymalna dopuszczalna liczba zębów wynosi 56. Uzyskane przełożenie i = 6,22 jest również poprawne z punktu widzenia teorii przekładni zębatych.
Pomyślałem sobie, że skoro obliczenia zakładały uruchamianie motocykla klasycznego na drugim biegu, a uzyskane przełożenie urządzenia będzie zbyt wolne, to będę uruchamiał silnik na pierwszym biegu (i tak się też stało na pierwszych próbach). Pozostałe pojazdy też mają skrzynki biegów, więc jakoś sobie poradzę.
Uruchamianie motocykla Royal Enfield Bullet na drugim biegu ma swoje uzasadnienie. Po pierwsze sąsiaduje on z położeniem neutralnym. Drugim atutem jest możliwość wykorzystania dodatkowej dźwigni do szybkiego włączania biegu neutralnego ze wszystkich biegów, z wyjątkiem pierwszego. Ludzie oglądający mój motocykl często pytają o przeznaczenie tej tajemniczej dźwigni.