ระบบสตาร์ตของเครื่องยนต์

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

ความต้องการระบบสตาร์ต

เครื่องยนต์เผาไหม้ภายในไม่สามารถสตาร์ตได้เอง เครื่องยนต์ขนาดใหญ่บางชนิดสามารถเริ่มสตาร์ตได้ด้วยลมหรือด้วยเครื่องยนต์ขนาดเล็ก อย่างไรก็ตามเครื่องยนต์สำหรับรถยนต์นั้น (ทั้งแก๊สโซลีนและดีเซล) สามารถเริ่มสตาร์ตได้ด้วยการใช้มอเตอร์สตาร์ต (starting motor)

เมื่อผู้ขับขี่หมุนสวิตช์กุญแจไปที่ตำแหน่ง START แบตเตอรี่จะส่งกระแสไฟฟ้าไปยังมอเตอร์สตาร์จ สิ่งนี้จะทำให้เฟืองพีเนียนในมอเตอร์สตาร์ตเข้าขบกับฟันของเฟืองแหวนรอบล้อช่วยแรง (flywheel) มอเตอร์สตาร์ตจึงสามารถหมุนล้อช่วยแรง และทำให้เพลาข้อเหวี่ยงของ เครื่องยนต์หมุนเพื่อเริ่มการสตาร์ต

ระบบสตาร์ตโดยทั่วไปประกอบด้วย แบตเตอรี่ มอเตอร์สตาร์ต และกลไกขับเคลื่อน สวิตช์กุญแจ โซลีนอยต์มอเตอร์สตาร์ต สวิตช์นิรภัย และสายไฟที่เชื่อมต่ออุปกรณ์เหล่านี้

โครงสร้างมอเตอร์สตาร์ต

หลักพื้นฐานของมอเตอร์สตาร์ตแสดงดังรูปที่ 16.1 ขดลวดวางอยู่ระหว่างขั้วแม่เหล็ก เมื่อกระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ไหลผ่านขดลวด จะเกิดสนามแม่เหล็กขึ้นรอบขดลวด สนามแม่เหล็กนี้ตรงกันข้ามกับสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กที่ตรึงอยู่กับที่ จึงทำให้ขดลวดหมุนไปได้ด้วยแรงผลัก

ในรูปที่ 16.1 แสดงขดลวดเพียงหนึ่งขดเท่านั้น แต่ในมอเตอร์จริง ๆ นั้น ขดลวดมีจำนวนมากมายพันอยู่ในชุดโรเตอร์ ซึ่งเรียกว่า อาร์มาเจอร์ ดังแสดงในรูปที่ 16.2

สนามแม่เหล็กที่อยู่กับที่นั้นเกิดจากขดลวดซึ่งพันไว้ในชุดโครงมอเตอร์ (ดูรูปที่ 16.2) เมื่อมอเตอร์ต่อกับแบตเตอรี่ จะเกิดแรงกระทำระหว่างสนามแม่เหล็ก ทำให้อาร์มาเจอร์หมุน

มอเตอร์สตาร์ตที่ใช้สำหรับสตาร์ตเครื่องยนต์นั้น ต้องการสนามแม่เหล็กที่มีความเข้มสูง เพื่อให้เกิดทอร์กสูงเพียงพอต่อการหมุนเครื่องยนต์ สนามแม่เหล็กจะมีความแรงมากก็ต่อเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวนำในมอเตอร์มากขึ้น มอเตอร์สตาร์ตจำนวนมากเป็นแบบขดลวดอนุกรม (series- wound) สิ่งนี้หมายถึงขดลวดอาร์มาเจอร์และขดลวดสนามต่อกันอย่างอนุกรม ดังแสดงในรูปที่ 16.3

มอเตอร์สตาร์ตบางตัวมีขดลวดสนาม 4 ขุด และแปรงถ่าน 4 ชุด (ดูรูปที่ 16.4) ซึ่งทำงานเหมือนกัน กระแสไฟฟ้าไหลผ่านขั้ว ผ่านขดลวดสนาม ผ่านแปรงถ่านเข้าสู่คอมมิวเตเตอร์ คอมมิวเตเตอร์แบ่งเป็นส่วน ๆ และมีฉนวนกั้นกลาง และต่อกับขดลวดของอาร์มาเจอร์ แปรงถ่านต่อกับแต่ละส่วนของคอมมิวเตเตอร์ในขณะที่แต่ละส่วนเคลื่อนที่ผ่านแปรงถ่านเมื่ออาร์มาเจอร์หมุน กระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านขดลวดอาร์มาเจอร์และผ่านแปรงถ่านที่เป็นสายดิน

ถ้าขดลวดสนามและแปรงถ่านยิ่งมาก กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านได้มาก ทำให้สนามแม่เหล็กยิ่งแรงขึ้น เพื่อเพิ่มทอร๎กในการหมุนเครื่องยนต์

มอเตอร์สตาร์ตมีหลายขนาดสำหรับเครื่องยนต์แต่ละชนิด รูปที่ 16.5 เปรียบเทียบมอเตอร์สตาร์ตสำหรับรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์แก๊สโซลีนและดีเซล เครื่องยนต์ดีเซลจะใช้มอเตอร์สตาร์ต ที่มีทอร์กสูงกว่า ชิ้นส่วนต่างๆ ประกอบเข้าเป็นมอเตอร์สตาร์ตแสดงดังรูปที่ 16.6

ส่วนรูปที่ 16.7 แสดงภาพตัดของมอเตอร์สตาร์ต ทั้งหมดนี้ใช้แรงแม่เหล็กในการหมุน อาร์มาเจอร์ และการขบกันของเฟืองพีเนียนกับเฟืองแหวนบนล้อช่วยแรง

มอเตอร์สตาร์ตบางตัวมีแม่เหล็กถาวรแทนแม่เหล็กไฟฟ้าดังที่ได้กล่าวมาแล้ว มอเตอร์สตาร์ต ที่ใช้แม่เหล็กถาวรจะมีขนาดเล็กกว่าและเบากว่ามอเตอร์สตาร์ตที่ใช้แม่เหล็กไฟฟ้า ความแตกต่างของทั้ง 2 แบบคือ วิธีการเกิดสนามแม่เหล็ก

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.