สารคดี ที่นำเสนอและบอกเล่าเรื่องที่เกี่ยวข้องกับหลักการของแบตเตอรี่สำหรับเก็บพลังและจ่ายพลังงานไฟ้าให้กับรถยนต์ไฟฟ้า(Electric Car) สำหรับระบบเทคโนโลยียานยนต์แห่งอนาคต
แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ แบตเตอรี่ แสดงบทความทั้งหมด
แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ แบตเตอรี่ แสดงบทความทั้งหมด
ความรู้เกี่ยวกับมอเตอร์สตาร์ทของรถยนต์
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
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
วิธีตรวจสอบหาสาเหตุของอาการเครื่องยนต์สตาร์ทไม่ติดและสตาร์ทไม่ได้
ถ้าคุณขับรถอยู่แล้วรถคุณดับ สตาร์ทเท่าไหร่ก็ไม่ติดหรือสตาร์ไม่ติดคุณจะทำอย่างไร ถ้าผู้ขับขี่ที่มีพื้นฐานความรู้ด้านช่างอยู่บ้างก็คงจะพอแก้ไขปัญหาเบื้องต้นได้ แต่ถ้าเป็นผู้ขับขี่มือใหม่คงจะต้องโทรตามช่าง หรือไม่ก็สอบถามผู้ที่มีความรู้เกี่ยวกับรถยนต์เพื่อที่จะทำการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้าให้ขับต่อไปได้ เพราะฉะนั้นแล้วในวันนี้ทางผู้เขียนจะมีข้อแนะนำของอาการเครื่องยนต์สตาร์ทไม่ติดและสตาร์ทไม่ได้แต่ละอาการมาฝากกันครับ
1.jpg)
