การควบคุมมอเตอร์สตาร์ต

Posted on : 10-11-2012 | By : Author | In : การทำงานของเครื่องยนต์

การควบคุมมอเตอร์สตาร์ตมีหลายรูปแบบตั้งแต่แบบง่าย ๆ โดยใช้แป้นเหยียบจนกระทั่ง เป็นอุปกรณ์อัตโนมัติ ซึ่งจะควบคุมให้มอเตอร์ทำงานเมื่อเหยียบแป้นคันเร่ง ระบบที่ใช้กันในปัจจุบันจะมีหน้าสัมผัสในสวิตช์กุญแจ เมื่อหมุนสวิตช์กุญแจไปที่ตำแหน่ง START หน้าสัมผัสจะ ชนกัน ทำให้โซลีนอยด์ของมอเตอร์สตาร์ตต่อถึงแบตเตอรี่ หลังจากสตาร์ตเครื่องยนต์ติดแล้วและปล่อยสวิตช์กุญแจ สปริงในสวิตช์กุญแจจะดันให้กุญแจหมุนกลับมาอยู่ที่ตำแหน่ง ON และหน้าสัมผัสของการสตาร์ตจะแยกตัวจากกัน

สำหรับมอเตอร์สตาร์ตที่มีคลัตช์ทางเดียว จะใช้การทำงานของโซลีนอยด์สำหรับช่วยในการเลื่อนคลัตช์ด้วย โซลีนอยด์มีขดลวด 2 ชุด ซึ่งจะต่อถึงแบตเตอรี่เมื่อสวิตช์สตาร์ตทำงาน สิ่งนี้จะก่อให้เกิดสนามแม่เหล็กซึ่งจะดึงให้แกนเลื่อนเข้าข้างใน

การเคลื่อนที่ของแกนเลื่อนจะทำให้คานกระดกดันคลัตช์ทางเดียวพร้อมกับเฟืองพีเนียนไป บนเพลาของอาร์มาเจอร์ เฟืองพีเนียนจะเข้าขบกับเฟืองแหวนบนล้อช่วยแรง และในขณะเดียวกัน แกนเลื่อนจะทำให้หน้าสัมผัสของสวิตช์โซลีนอยด์ชนกัน กระแสไฟฟ้าจะไหลจากแบตเตอรี่เข้าสู่มอเตอร์สตาร์ต เป็นการเริ่มต้นสตาร์ตเครื่องยนต์ ลำดับการทำงานของโซลีนอยด์และคลัตช์ทางเดียว แสดงดังรูปที่ 16.10 สำหรับแผนภาพของวงจรไฟฟ้าของระบบมอเตอร์สตาร์ต แสดง ดังรูปที่ 16.11

โซลีนอยด์มีขดลวดจำนวน 2 ขุดคือ ขดลวดดึง (pull-in winding) และขดลวดยึด (hold-in winding) ขดลวดทั้งสองทำงานร่วมกันในลักษณะการดึงแกนเลื่อนให้เคลื่อนที่เข้าข้างใน ซึ่งทำให้เฟืองพีเนียนเข้าขบกับเฟืองแหวนบนล้อช่วยแรงและทำให้หน้าสัมผัสของสวิตช์มอเตอร์สตาร์ตเข้าซนกัน หลังจากที่แกนเลื่อนเคลื่อนที่เข้าข้างในแล้ว ขดลวดดึงจะหยุดทำงาน แต่ขดลวดยึดยังคงทำงานต่อไปในการตรึงแกนเลื่อนเอาไว้

ระบบสตาร์ตแบบที่สองแสดงดังรูปที่ 16.12 แบบนี้จะใช้รีเลย์ (สวิตซ์แม่เหล็ก) แยกต่างหาก เมื่อสวิตซ์กุญแจถูกหมุนไปที่ตำแหน่ง START รีเลย์มอเตอร์สตาร์ตจะต่อถึงแบตเตอรี่ สิ่งนี้จะทำให้หน้าสัมผัสในรีเลย์ชนกัน สิ่งนี้จะทำให้มอเตอร์สตาร์ตต่อกับแบตเตอรี่โดยตรง และเริ่มหมุนเครื่องยนต์

ระบบสตาร์ตที่แสดงในรูปที่ 16.12 นั้นใช้มอเตอร์สตาร์ตตามแสดงในรูปที่ 16.13 ซึ่งไม่มีโซลีนอยด์แยกต่างหาก ขดลวดสนามของมอเตอร์สตาร์ตจะสร้างสนามแม่เหล็กซึ่งจะมีผลต่อการเลื่อนและการหมุนของอาร์มาเจอร์ สนามแม่เหล็กมีผลทำให้ขั้วเกิดการเลื่อนไถลในโครงมอเตอร์ ซึ่ง จะทำให้คานขยับตัวหมุนจนกระทั่งเฟืองพีเนียนเข้าขบกับเฟืองแหวนบนล้อช่วยแรง เมื่อสวิตซ์กุญแจอยู่ที่ตำแหน่ง START และสวิตซ์นิรภัยของเกียร์อัตโนมัติอยู่ที่เกียร์ว่าง หน้าสัมผัสของรีเลย์ มอเตอร์สตาร์ตจะแตะกัน กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จะไหลเข้าสู่มอเตอร์สตาร์ต

ขดลวดสนาม 1 ชุดในจำนวนทั้งหมด 4 ชุดทำหน้าที่เป็นขดลวดที่ทำให้ขั้วเคลื่อนที่ไปได้ ขดลวดนี้มี 2 ส่วนซึ่งได้แก่ ขดลวดดึงและขดลวดยึด ในขณะที่หน้าสัมผัสของรีเลย์มอเตอร์สตาร์ตแตะกัน ขดลวดทั้งสองนี้จะต่อกับแบตเตอรี่โดยตรง (ผ่านหน้าสัมผัส) สิ่งนี้จะทำให้ความเข้มสนาม แม่เหล็กสูงสุด ขดลวดสนามอีก 3 ชุดจะต่ออนุกรมกับอาร์มาเจอร์ สนามแม่เหล็กของขดลวดชุดแรก จะทำให้ขั้วเคลื่อนที่และเลื่อนเฟืองพีเนียนเข้าขบกับเฟืองแหวนของล้อช่วยแรง

ในเวลาเดียวกัน อาร์มาเจอร์จะเริ่มหมุนเพื่อที่จะขับเคลื่อนเครื่องยนต์ ในขณะที่ขั้วและคานเคลื่อนที่ จะทำให้หน้าสัมผัสแยกตัวจากกัน ในขณะนี้ ขดลวดดึงจะต่ออนุกรมกับอาร์มาเจอร์ ความเป็นแม่เหล็กจะลดลง แต่ขดลวดยึดยังคงทำงานเช่นเดิมเพื่อยึดให้ขั้วอยู่ในตำแหน่งสตาร์ต หลังจากที่ปล่อยสวิตช์กุญแจแล้ว ขดลวดรีเลย์มอเตอร์สตาร์ตจะตัดออกจากแบตเตอรี่ หน้าสัมผัสจะแยกตัวจากกัน และตัดกระแสไฟฟ้าที่ไหลมาจากแบตเตอรี่ มอเตอร์สตาร์ตจะหยุดทำงาน เฟืองพีเนียน จะถอยกลับสู่ตำแหน่งเดิมโดยแรงกระทำจากสปริง

1. ห้องเกียร์อัตโนมัติ หลายปีที่ผ่านมานี้ รถยนต์ที่ใช้เกียร์อัตโนมัติมักจะมีสวิตซ์นิรภัย ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้สตาร์ตเครื่องยนต์ได้ในขณะที่รถยนต์เข้าเกียร์อยู่ สวิตช์นิรภัยนี้จะต่อระหว่างสวิตช์กุญแจกับโซลีนอยด์ หน้าสัมผัสของสวิตช์จะแยกตัวจากกันเมื่อคันเกียร์อยู่ที่ตำแหน่ง อื่น ๆ ยกเว้นที่ตำแหน่งเกียร์ว่างและจอด

2. สวิตช์กุญแจ รถยนต์ส่วนมากมีสวิตช์กุญแจอยู่ที่แกนพวงมาลัย สวิตช์กุญแจ ควบคุมการสตาร์ตและการจุดระเบิด นอกจากนี้เมื่อหมุนสวิตช์กุญแจไปที่ตำแหน่ง LOCK จะทำให้พวงมาลัยถูกล็อกและคันเกียร์ก็ถูกล็อกด้วย ถ้าคันเกียร์ไม่ได้อยู่ที่ตำแหน่งเกียร์ว่าง จะไม่สามารกหมุนสวิตช์กุญแจไปที่ตำแหน่ง START ได้ ทั้งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้มีการสตาร์ตในขณะที่เข้าเกียร์ไว้

3. ความต้านทานจุดระเบิด รถยนต์จำนวนมากมีระบบจุดระเบิดซึ่งประกอบด้วย ลวดความต้านทานในมัดสายไฟ ความต้านทานนี้ต่ออนุกรมกับขดลวดปฐมภูมิของคอยล์จุดระเปิด เมื่อเครื่องยนต์ทำงาน สิ่งนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้วงจรปฐมภูมิมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไป อย่างไรก็ตามในขณะที่สตาร์ตเครื่องยนต์นั้น สวิตช์กุญแจจะเปลี่ยนเส้นทางของกระแสไฟฟ้าใหม่ โดยไม่ผ่านความต้านทาน (เมื่อสวิตช์กุญแจถูกหมุนไปที่ตำแหน่ง START) ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า สูงสุดจากแบตเตอรี่จะกระทำต่อคอยล์จุดระเบิดเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่คอยล์ในขณะสตาร์ต เครื่องยนต์เช่นกัน ความต้านทานนี้บางครั้งเรียกว่า ความต้านทานบาลลาสต์ (ballast resistance) ในรถยนต์บางคัน ความต้านทานนี้จะถูกติดตั้งแยกออกมาต่างหาก

4. เครื่องยนต์ดีเซล เครื่องยนต์ดีเซลจำนวนมากต้องการมอเตอร์สตาร์ตแบบงานหนัก เนื่องจากเครื่องยนต์มีอัตราส่วนการอัดค่อนข้างสูง จึงต้องใช้กำลังมากในการหมุนเครื่องยนต์ ดังนั้นมอเตอร์สตาร์ดแบบงานหนักนี้มักนิยมใช้แบตเตอรี่ 12 โวลต์ จำนวน 2 อัน ทำงานร่วมกันในการสตาร์ตเครื่องยนต์ดีเซล

5. การควบคุมงานหนัก ระบบงานหนักมักพบในรถยนต์บรรทุกขนาดใหญ่ ระบบจะประกอบด้วย แบตเตอรี่ 12 โวลต์ จำนวน 2 อัน โดยต่อกันอย่างอนุกรมและอย่างขนานตามการเลือกของสวิตช์ควบคุม ในระหว่างการทำงานปกติของเครื่องยนต์ แบตเตอรี่ทั้งสองจะต่อกันอย่างขนานเพื่อใช้แรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์ทั้วทั้งระบบ แต่ในขณะสตาร์ตแบตเตอรี่จะต่อกันอย่างอนุกรมเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้า 24 โวลต์ในการสตาร์ตเครื่องยนต์

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.