ความรู้เกี่ยวกับมอเตอร์สตาร์ทของรถยนต์

รวมข่าวสาร ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ เกี่ยวกับเทคโนโลยียานยนต์ | ระบบการทำงานของเครื่องยนต์ | การออกแบบผลิตภัณฑ์ด้านยนต์กรรม | รวมข้อมูลทั่วไปของเทคโนโลยีต่างๆด้านยานยนต์ car donation in new york | car donation los angeles | car donation oakland | car donation programs | car donation sacramento | car donation san francisco | car donation san jose | car donation tax | car donation tax value | car donation tax write off | car donation to charity | cars for donation | charities that accept car donations |

มอเตอร์สตาร์ทของรถยนต์ใช้กระแสไฟตรง (D.C.) ที่มีแรงดันไฟฟ้าต่ำ เป็นตัวเปลี่ยนแปลง พลังงานไฟฟ้าที่ได้จากแบตเตอรี่ กลายเป็นพลังงานกลซึ่งสามารถฉุดเครื่องยนต์ให้สามารถทำงานได้

มอเตอร์สตาร์ทที่นำมาใช้ในรถยนต์มีคุณลักษณะที่สำคัญโดยรวมดังนี้

1. มีแรงบิดมากพอที่จะขับให้เครื่องยนต์หมุนได้

2. ความเร็วรอบและกำลังของมอเตอร์ที่ใช้ต้องมีความสัมพันธ์กับประเภทและขนาด ของเครื่องยนต์ และความจุของแบตเตอรี่

3. มีความสามารถในการเข้าขบกับล้อช่วยแรง (Flywheel) ได้เป็นอย่างดี

4. มีขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา สะดวกและง่ายต่อการติดตั้ง

โครงสร้างมอเตอร์สตาร์ท (Construction of Starter)

มอเตอร์ ประกอบด้วยทุ่นอาร์เมเจอร์ มีขดลวดพันอยู่รอบๆ ในร่องของแกนเหล็กอ่อนแผ่นบางที่วางซ้อนกัน ปลายของขดลวดเชื่อมต่อกับคอมมิวเตเตอร์ และต่อแบบอนุกรมเข้ากับวงจรของอาร์เมเจอร์

สวิตช์แม่เหล็กของโซลินอยด์ เป็นส่วนที่ทำหน้าที่ตัด และต่อกระแสไฟที่ป้อนให้แก่มอเตอร์ พร้อมทั้งเป็นตัวเลื่อนชุดของคลัทช์และเฟืองขับ เพื่อให้เฟืองขับสามารถขบกับเฟืองของล้อช่วยแรง

แผ่นสะพานไฟ ทำหน้าที่ตัดหรือต่อกระแสไฟที่ป้อนให้แก่มอเตอร์ โดยเคลื่อนที่ไปพร้อมกับแกนของแกนพลันเยอร์

พลันเยอร์ เป็นแกนเหล็กอ่อนที่เชื่อมต่อระหว่างโซลินอยด์กับมอเตอร์ ทำหน้าที่เคลื่อนที่ไปมาเมื่อเกิดอำนาจแม่เหล็กขึ้นรอบๆ จึงสามารถตัดหรือต่อขั้วหลักของวงจร กับขั้วที่ต่อเข้ากับมอเตอร์ได้ นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นตัวเลื่อนชุดคลัทช์และเฟืองขับ มอเตอร์ไปในตัวอีกด้วย

ขดลวดชุดดึง ทำหน้าที่สร้างอำนาจแม่เหล็กขึ้นสำหรับดึงพลันเยอร์ให้เคลื่อนที่ได้

ขดลวดชุดยึด ทำหน้าที่สร้างอำนาจแม่เหล็กขึ้นสำหรับยึดพลันเยอร์ ไม่ให้เคลื่อนที่กลับขณะที่ต่อเข้ากับชุดของสะพานไฟ

สปริงดันกลับ ทำหน้าที่ดันพลันเยอร์กลับตำแหน่งเดิม

คลัทช์มอเตอร์ (Starter Clutch) ทำหน้าที่ต่อหรือตัดกำลังจากมอเตอร์ไปยังล้อช่วย แรงของเครื่องยนต์

การทำงานของคลัทช์มอเตอร์แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะ ได้แก่

ถ่ายทอดแรงบิด เมื่อเฟืองขับเลื่อนเข้าไปขบกับเฟืองของล้อช่วยแรงและอาร์เมเจอร์ แล้วจะทำให้ทั้งสองส่วนเริ่มหมุน จะเกิดเป็นความฝืดขึ้น เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างปลอกถังในกับลูกปืน ทำให้ลูกปืนถูกดันให้เข้าไปอยู่ในส่วนที่แคบ เป็นเหตุให้ทั้งปลอกนอกและในถูกขับเคลื่อนไปพร้อมๆ กัน ป้องกันแรงบิด หลังจากเครื่องยนต์ทำงาน เฟืองขับจะถูกขับโดยเฟืองของล้อช่วยแรง ซึ่งมีความเร็วมากกว่าความเร็วของอาร์เมเจอร์ จึงทำให้ปลอกนอกหยุดอยู่กับที่ จะเหลือเพียงเฟืองปลอกในเท่านั้นที่เคลื่อนที่ ในขณะเดียวกันลูกปืนจะเคลื่อนที่ออกมาสู่ส่วนที่กว้างขึ้น ทำให้ลูกปืนเป็นอิสระและหยุดถ่ายทอดแรงบิด

อาร์เมเจอร์ ประกอบด้วยแกนเหล็กซึ่งมีเพลาสวมอยู่ ระหว่างแกนเหล็กเจาะ เป็นร่องสำหรับบรรจุขดลวดอาร์เมเจอร์อยู่รอบแกน ปลายขดลวดต่อเข้ากับตัวคอมมิวเตเตอร์ อาร์เมเจอร์จะหมุนอยู่ระหว่างขั้วแม่เหล็กซึ่งติดตั้งที่ด้านทั้งสอง เพื่อเป็นการลดความสูญเสียของเส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้น

ขดลวดอาร์เมเจอร์ทำด้วยทองแดงหนาๆ เพื่อต้องการให้รับกระแสไฟฟ้าได้สูงสุด ขดลวดอาร์เมเจอร์แต่ละขดประกอบด้วยลวดเพียงรอบเดียว โดยการพันเส้นลวดต้องให้แนบสนิทกับร่องของแกนเหล็ก เพื่อทำให้กระแสจากขดลวดสนามแม่เหล็ก สามารถไหลผ่านขดลวดอาร์เมเจอร์ได้ทุกคอยล์ในเวลาเดียวกัน จึงเกิดเป็นสนามแม่เหล็กรอบขดลวดนี้ขึ้น พร้อมทั้งทำให้เกิดแรงผลักดันโดยรอบอาร์เมเจอร์ขึ้นด้วย

การทำงานของมอเตอร์สตาร์ท

เริ่มต้นจากเฟืองขับของมอเตอร์สตาร์ท จะส่งกำลังเข้าไปขับเฟืองล้อช่วยแรงของเครื่องยนต์ ซึ่งทำหน้าที่ในการต่อหรือตัดวงจรออกจากเฟืองล้อช่วยแรงได้โดยอัตโนมัติ จำนวนฟันเฟืองขับของมอเตอร์สตาร์ทมักจะน้อยกว่าจำนวนฟันเฟืองล้อช่วยแรง จึงทำให้มีกำลังสูงขึ้นในขณะขับเครื่องยนต์ อัตราการทดของเฟืองทั้งสองประมาณ 12: 1

ในขณะเครื่องยนต์ทำงานแล้ว ถ้าเฟืองขับยังคงขบอยู่กับเฟืองล้อช่วยแรง จะทำให้เพลาของอาร์เมเจอร์หมุนด้วยแรงเหวี่ยงอย่างแรง จะทำให้เกิดความเสียหายได้ จึงต้องมีกลไกมาช่วยในการตัดวงจรการส่งกำลังออกจากกัน

เริ่มต้นจากเฟืองขับของมอเตอร์สตาร์ท จะส่งกำลังเข้าไปขับเฟืองล้อช่วยแรงของเครื่องยนต์ ซึ่งทำหน้าที่ในการต่อหรือตัดวงจรออกจากเฟืองล้อช่วยแรงได้โดยอัตโนมัติ จำนวนฟันเฟืองขับของมอเตอร์สตาร์ทมักจะน้อยกว่าจำนวนฟันเฟืองล้อช่วยแรง จึงทำให้มีกำลังสูงขึ้นในขณะขับเครื่องยนต์ อัตราการทดของเฟืองทั้งสองประมาณ 12: 1

ในขณะเครื่องยนต์ทำงานแล้ว ถ้าเฟืองขับยังคงขบอยู่กับเฟืองล้อช่วยแรง จะทำให้เพลาของอาร์เมเจอร์หมุนด้วยแรงเหวี่ยงอย่างแรง จะทำให้เกิดความเสียหายได้ จึงต้องมีกลไกมาช่วยในการตัดวงจรการส่งกำลังออกจากกัน

คลัทช์โอเวอร์รันนิ่ง ใช้คันโยกในการเลื่อนเฟืองขับของมอเตอร์สตาร์ทเข้าขบกับเฟืองล้อช่วยแรง อาศัยการควบคุมการทำงานโดยชุดของสวิตช์โซลินอยด์ โดย ตำแหน่งของคลัทช์โอเวอร์รันนิ่งติดอยู่ด้านหลังของเฟืองขับ ทำหน้าที่ส่งกำลังขับเคลื่อนจากแกน ของอาร์เมเจอร์เข้าขบกับเฟืองของล้อช่วยแรงได้ในทิศทางเดียว และจะหมุนเป็นอิสระในทิศทาง ตรงกันข้าม ลักษณะของคลัทช์โอเวอร์รันนิ่งเป็นแบบปลอกสวมติดอยู่กับแกนของอาร์เมเจอร์ โดยปลอกและเฟืองขับจะสวมกันแบบแนบสนิทกับปลอกของมัน

คลัทช์เบนดิกซ์ (Bendix Clutch) ทำงานโดยอาศัยเฟืองแบบเกลียว และใช้แรงเฉื่อยเพื่อเข้ากับเฟืองของล้อช่วยแรง ซึ่งมีเฟืองสวมอยู่กับสกรู เมื่อมอเตอร์สตาร์ทเริ่มหมุนมันก็จะเหวี่ยง ตัวเองโดยการเคลื่อนที่ไปตามสกรู เข้าขับกับเฟืองของล้อช่วยแรงหมุนเครื่องยนต์ เมื่อเครื่องยนต์ ทำงานเองได้แล้วจะหมุนเร็วกว่าเฟืองขับของมอเตอร์ ทำให้เฟืองมอเตอร์สตาร์ทเลื่อนออกจาก เฟืองของล้อช่วยแรงได้

นอกจากนี้แล้วยังมีกลไกขับด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อสำหรับต่อและตัดการขับของเฟือง โดยอาศัยคลัทช์ประเภทอื่น ๆ เป็นตัวช่วย ได้แก่ ไดเออร์คลัทช์(Dyer Clutch) สแปรกคลัทช์(Sprag Clutch) เป็นต้น

การทดสอบวงจรสตาร์ท (Starting Circuit Testing)

การทดสอบและวิเคราะห์วงจรต้องปฏิบัติกับวงจรที่สมบูรณ์ก่อนการถอดส่วนประกอบหรือ ชิ้นส่วนใดๆ ซึ่งถือว่าเป็นการทดสอบสมรรถนะของมอเตอร์สตาร์ท โดยมักทำการทดสอบใน ขณะที่ไม่มีภาระงานของมอเตอร์สตาร์ท หรือเรียกว่า การทดสอบตัวเปล่า

เมื่อทดสอบสมรรถนะของมอเตอร์สตาร์ทแล้ว ผลปรากฏว่าการทำงานไม่เป็นผล ตามค่าที่กำหนดก็จำเป็นที่ต้องได้รับการบริการ รวมไปถึงการถอดประกอบชิ้นส่วนออกมาตรวจสภาพและทดสอบ หลังจากนั้นจึงประกอบชิ้นส่วนกลับคืน แล้วทดสอบการทำงานให้เป็นไปตามค่าที่กำหนด

โดยทั่วๆ ไปแล้วการทดสอบสภาพทางกล เช่น การทดสอบเพลาอาร์เมเจอร์
แปลงถ่าน หรือกลไกการขับอื่นๆ สามารถตรวจได้โดยง่ายด้วยการตรวจพินิจหรือการทดสอบง่ายๆ ยกเว้นข้อขัดข้องที่เกี่ยวกับขดลวดซึ่งมีความจำเป็นต้องใช้การทดสอบอย่างละเอียดมากขึ้น เช่น การทดสอบการขาดของขดลวดอาร์เมเจอร์ การทดสอบการลัดวงจรของขดลวด การทดสอบการรั่ว ลงดินของขดลวดอาร์เมเจอร์ และการทดสอบชุดลวดฟิวส์ เป็นต้น

หลังจากการทดสอบชิ้นส่วนต่างๆ พร้อมทั้งประกอบเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ควรจะต้องมี การตรวจสอบการประกอบขั้นสุดท้าย คือ

1. การตรวจสอบการทำงานตัวเปล่าของมอเตอร์สตาร์ท เพื่อเป็นการทดสอบสมรรถนะ ของมอเตอร์อีกครั้งก่อนใช้งานจริง

2. การตรวจสอบระยะห่างของเฟืองขับกับแหวนกันเฟืองกระแทก โดยระยะห่างที่ เหมาะสมประมาณ 0.1-0.6 มิลลิเมตร

3. การตรวจสอบสวิตช์ควบคุมวงจร ซึ่งสามารถกระทำได้โดยการทดสอบ โดยใช้มือตรวจสอบ โดยใช้โซลินอยด์ และการตรวจสอบโดยใช้แม่เหล็ก เป็นต้น

การบำรุงรักษามอเตอร์สตาร์ท

1. ตรวจแปลงถ่าน ตรวจดูสภาพของแปลงถ่านและ คอมมิวเตเตอร์ ถ้าเกิดสกปรก มีฝุ่นหรือคราบน้ำมันจับอยู่ ควรล้างออกด้วยน้ำมันเบนซิน หรือใช้ผ้าที่สะอาดเช็ดออก

2. การสตาร์ทเครื่องยนต์แต่ละครั้งไม่ควรเกิน 30 วินาที และควรทิ้งไว้สักครู่เพื่อให้เย็นลง จากนั้นจึงเริ่มสตาร์ทเครื่องยนต์ใหม่

3. ยึดมอเตอร์สตาร์ทให้แน่นอยู่เสมอ รวมทั้งรักษากลไกการขับเคลื่อนให้อยู่ในสภาพที่ดีเสมอ

4. ควรให้การหล่อลื่นลูกปืน โดยใช้น้ำมันชนิดใสหยอดประมาณ 2-3 หยด

5. ไม่ควรใช้น้ำมันชะโลมล้าง หรือแช่ขดลวดอาร์เมเจอร์ และขดลวดแม่เหล็ก เพราะ น้ำมันอาจจะแทรกเข้าไปทำให้ฉนวนต่างๆ เสียหายได้

6. ขณะทำงานบริการ (บำรุงรักษา) มอเตอร์สตาร์ท ควรถอดสายไฟขั้วสายดินของ แบตเตอรี่ออกก่อน และไม่ควรวางเครื่องมืออื่นๆ ไว้บนแบตเตอรี่