โครงสร้างของมอเตอร์สตาร์ต

Posted on : 14-05-2013 | By : Author | In : ระบบต่าง ๆ ในรถยนต์

มอเตอร์สตาร์ตที่ใช้กับรถยนต์จะมีโครงสร้างคล้ายๆ กัน แต่จะแตกต่างกันที่ขนาด รูปร่าง จำนวนขั้วแม่เหล็ก และจำนวนของแปรงถ่าน ส่วนประกอบของมอเตอร์สตาร์ตประกอบด้วยขดลวด ฟิลด์คอยล์ ทุ่นอาร์มาเจอร์ แปรงถ่าน สวิตช์แม่เหล็ก และชุดเฟืองขับ รูปที่ 4.9 แสดงภาพแยกชิ้นส่วน ส่วนประกอบต่างๆ ของมอเตอร์สตาร์ต


1. สกรูยึดฟิลด์คอยล์        15. เรือนมอเตอร์สตาร์ตชุดหน้า
2. เรือนมอเตอร์สตาร์ต    16. ก้ามปู
3. ขั้วแม่เหล็ก            17. แหวนล็อก
4. ขดลวดฟิลด์คอยล์        18. นอตล็อกเฟิองข้บ
5. แปรงถ่าน            19. ชุดโอเวอร์รันนิ่งคลัตช์
6. สปริงแปรงถ่าน        20. ซองแปรงถ่าน
7. ฝาครอบคอมมิวเทเตอร์    21. ทุ่นอาร์มาเจอร์
8. บูชอาร์มาเจอร์        22. ยางกันสายไฟ
9. ปะเก็น                23. สลักเกลียวยึดเรือนมอเตอร์สตาร์ต
10. เบรกสปริง            24. ชุดก้ามปู
11. แผ่นล็อก            25. แผ่นกั้นสวิตช์แม่เหล็ก
12. ฝาครอบ            26. ยางรองฉนวน
13. บูชอาร์มาเจอร์        27. สวิตช์แม่เหล็ก
14. บูช
รูปที่ 4.9 ภาพแยกชิ้นส่วนประกอบต่างๆ ของมอเตอร์สตาร์ต
ชุดทุ่นอาร์มาเจอร์
ชุดทุ่นอาร์มาเจอร์ (armature) ทำขึ้นรูปเป็นทุ่นอาร์มาเจอร์โดยการนำเอาแผ่นเหล็กอ่อนหลายแผ่นอัดเข้าเป็นชุดเดียวกันเพื่อให้เกิดกระแสไฟหมุนวน (addy current) ขดลวดที่พันอยู่บนแกนเหล็กอ่อน ปลายทั้งสองจะต่อเข้ากับคอมมิวเทเตอร์ดังรูปที่ 4.10 และรูปที่ 4.11


รูปที่ 4.10 โครงสร้างของทุ่นอาร์มาเจอร์


รูปที่ 4.1 1 การต่อวงจรของขดลวดทุ่นอาร์มาเจอร์
ชุดขดลวดฟิลด์คอยล์
ชุดขดลวดฟิลด์คอยล์ (field coil) เป็นอุปกรณ์ซึ่งทำหน้าที่ในการสร้างสนามแม่เหล็ก ขดลวดฟิลด์คอยล์จะถูกประกอบอยู่ในแกนเหล็กอ่อนของเรือนมอเตอร์สตาร์ต ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นขั้วแม่เหล็ก N และ S และจะต่ออนุกรมกับทุ่นอาร์มาเจอร์โดยผ่านแปรงถ่านบวกและลบดังรูปที่ 4.12 และรูปที่ 4.13


รูปที่ 4.12 การต่อวงจรของขดลวดฟิลด์คอยล์


รูปที่ 4.13 ขดลวดฟิลด์คอยล์ในเรือนมอเตอร์สตาร์ต

แปรงถ่าน
แปรงถ่าน (brush) จะสัมผัสกับคอมมิวเทเตอร์ของทุ่นอาร์มาเจอร์โดยแรงกดของสปริง ซึ่งจะทำให้กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านจากขดลวดฟิลด์คอยล์ไปยังทุ่นอาร์มาเจอร์ได้ดังรูปที่ 4.14


รูปที่ 4.14 แปรงถ่านขณะติดกับทุ่นอาร์มาเจอร์
ชุดสวิตช์แม่เหล็ก
ชุดสวิตช์แม่เหล็ก (magnetic switch or solenoid) ทำหน้าที่ในการตัดต่อกระแสไฟฟ้าที่จะเข้าไปในตัวมอเตอร์สตาร์ตรวมทั้งชุดขับเลื่อนเฟืองขับ ภายในสวิตช์แม่เหล็กจะมีขดลวดอยู่ 2 ชุดคือ
1. ขดลวดชุดดึง (pull-in coil) จะทำหน้าที่ดึงให้พลังเยอร์เคลื่อนที่เพื่อเลื่อนเฟืองขับเข้าขบกับเฟืองล้อช่วยแรงดังรูปที่ 4.15
2. ขดลวดชุดยึด (hold-in coil) จะทำหน้าที่ยึดพลังเยอร์ให้อยู่กับที่ไม่ให้ดีดตัวกลับเมื่อเฟืองขับขบกับเฟืองล้อช่วยแรง และให้สะพานไฟในชุดสวิตช์แม่เหล็กทำงานโดยให้กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ผ่าน สะพานไฟไปยังมอเตอร์สตาร์ตได้ดังรูปที่ 4.15


รูปที่ 4.15 ภาพตัดแสดงวงจรภายในของสวิตช์แม่เหล็ก
ชุดเฟืองขับ
ชุดเฟืองขับ (drive pinion) มีหน้าที่รับแรงหมุนจากทุ่นอาร์มาเจอร์เข้าขบเฟืองล้อช่วยแรง เพื่อหมุนให้เครื่องยนต์ติดได้ ชุดเฟืองขับมี 2 แบบคือ
1. แบบเบนดิก (bendix) จะประกอบด้วยหัวขับชุดเฟืองขับ สปริงขับ และชุดเฟืองขับโดยทั้งหมด จะถูกสวมอยู่บนปลายแกนอาร์มาเจอร์ หัวขับชุดเฟืองขับจะยึดติดอยู่บนแกนอาร์มาเจอร์โดยสลัก สปริงขับจะยึดอยู่ที่หัวขับและชุดเฟืองขับเพื่อดึงเฟืองขับให้กลับเข้าติดปลายแกนอาร์มาเจอร์ ชุดเฟืองขับจะทำให้มีนํ้าหนักเยื้องศูนย์เพื่อให้เกิดนํ้าหนักแรงเหวี่ยงสลัดออกเมื่อเกิดการหมุนเฟืองขับจะสวมอยู่บนปลอกด้วย เกลียวในและที่ปลอกจะเป็นเกลียวนอกดังรูปที่ 4.16 และรูปที่ 4.17


รูปที่ 4.16 ภาพแยกชิ้นส่วนชุดเฟืองขับแบบเบนดิก


รูปที่ 4.17 ภาพตัดภายในของชุดเฟืองขับแบบเบนดิก
การทำงาน เมื่อมอเตอร์สตาร์ตทำงาน ทุ่นอาร์มาเจอร์จะหมุน หัวขับชุดเฟืองขับก็จะหมุนตามไปด้วย และทำให้ชุดเฟืองขับถูกเหวี่ยงออกด้วยแรงเหวี่ยง ชุดเฟืองขับก็จะเข้าไปขบกับเฟืองล้อช่วยแรงและ ขับล้อช่วยแรงให้หมุนที่ปลายของทุ่นอาร์มาเจอร์จะมีบูชกันไม่ให้ชุดเฟืองขับเลื่อนออกมาเลยเฟืองล้อช่วยแรง เมื่อเครื่องยนต์ติดและทำงานจะทำให้ความเร็วรอบของเฟืองล้อช่วยแรงมีมากกว่าเฟืองขับ ล้อช่วยแรง ก็จะหมุนขับเฟืองขับและเหวี่ยงให้เฟืองขับสลัดกลับเข้าไปในทุ่นอาร์มาเจอร์ เป็นการป้องกันไม่ให้ชุดเฟืองขับและทุ่นอาร์มาเจอร์เสียหายดังรูปที่ 4.18


รูปที่ 4.18 การทำงานของชุดเฟืองขับแบบเบนดิก
2. แบบโอเวอร์รันนิ่งคลัตช์ (overrunning clutch) เป็นชุดเฟืองขับแบบที่ใช้กันในปัจจุบันแทนแบบเบนดิก บางทีเรียกว่า คลัตช์ทางเดียว (one-way clutch) ซึ่งชุดโอเวอร์รันนิ่งคลัตช์จะประกอบด้วย เสื้อคลัตช์ ลูกปืนคลัตช์ แกนตัวใน (จะเป็นชิ้นเดียวกันกับเฟืองขับ) ดังรูปที่ 4.19


รูปที่ 4.19 ภาพตัดชุดโอเวอร์รันนิ่งคลัตช์
การทำงาน เมื่อทุ่นอาร์มาเจอร์หมุนจะทำให้เสื้อคลัตช์ซึ่งสวมอยู่บนแกนอาร์มาเจอร์ด้วยร่องสไปลน์ หมุนเร็วกว่าแกนตัวใน ทำให้ลูกปืนคลัตช์หมุนเข้าไปอยู่ในซ่องแคบระหว่างเสื้อคลัตช์กับแกนตัวใน ชิ้นส่วน ทั้งสองก็จะต่อเข้าด้วยกัน ทำให้เฟืองขับหมุนไปกับทุ่นอาร์มาเจอร์ โดยกำลังจะถูกส่งจากทุ่นอาร์มาเจอร์ ไปยังเสื้อคลัตช์ผ่านลูกปืนคลัตช์ไปแกนตัวในชุดโอเวอร์รันนิ่งก็จะเป็นชิ้นเดียวกันกับทุ่นอาร์มาเจอร์ ดังรูปที่ 4.20


รูปที่ 4.20 การทำงานของโอเวอร์รันนิ่งคลัตช์ขณะต่อกำลัง
และเมื่อเครื่องยนต์ทำงานจะทำให้ล้อช่วยแรงมีความเร็วรอบสูงกว่าเฟืองขับและจะขับเฟืองขับให้หมุนเร็วกว่าเสื้อคลัตช์ จึงทำให้ลูกปืนคลัตช์ถูกหมุนให้ออกมาทางด้านกว้างระหว่างเสื้อคลัตช์กับแกนตัวใน ทุ่นอาร์มาเจอร์และเฟืองขับไม่จับเป็นชุดเดียวกัน เฟืองขับจึงหมุนไปด้วยความเร็วรอบสูงโดยไม่ทำให้ทุ่นอาร์มาเจอร์เสียหาย เป็นการป้องกันไม่ให้ตัวมอเตอร์สตาร์ตเสียหายด้วยดังรูปที่ 4.21


รูปที่ 4.21 การทำงานของโอเวอร์รันนิ่งคลัตช์ขณะตัดการต่อกำลัง

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.