آموزش برق خودرو
شاید بارها شنیده باشید ایا لازم است قبل از استارت خودرو سوئیچ را به مدت ۱۰ثانیه در حالت باز گذاشته و سپس نسبت به استارت خودرو اقدام نمائیم؟
به دلایل زیر پیشنهاد می گردد این نکته در مواقعی که خودرو سرد بوده و چند ساعتی از خاموش شدن موتور می گذرد رعایت گردد:
۱-اگر دقت کنیم پس از بازکردن سوئیچ صدائی از پمپ بنزین شنیده می شود که نشاندهنده ارسال سوخت به سمت انژکتورها می باشد وپس از چند ثانیه این صدا قطع میگردد.این قطع شدن صدا نشاندهنده پرشدن مسیرهای سوخت از بنزین ازپمپ به انژکتور است و فشار اولیه مناسبی برای پاشش سوخت توسط انژکتورها فراهم می گردد.در مواقعی که خودرو سرد است برای زود روشن شدن خودرو; استپر موتور دریچه گاز را بسته تا میزان بیشتری سوخت برای شروع احتراق مصرف گردد. که پر شدن مسیرهای سوخت و ایجاد یک فشار اولیه کمک به سزائی برای زود روشن شدن خودرو دارد.در اصطلاح موتور با تک استارت روشن شود.
۲-در این چند ثانیه فرصتی به ECUخودرو خود داده تا کلیه مدارهاو قطعات برقی و سنسورها را چک کرده و از به وجود امدن errorدر سیستم خوداری نمائید.این خطاها در زمان تداخل چک کردن سیستم توسط ecuو استارت زدن خودرو احتمال به وجود امدن ان بیشتر است.
۳-در این چند ثانیه راننده فرصت خواهد داشت که صفحه نشاندهنده امپرها را ببیند و در صورت معیوب بودن و روشن نشدن یکی از چراغهای اعلان خطر نسبت به رفع ایراد اقدام نمائید. چون تست سالم بودن این علائم توسط راننده فقط در زمانی که سوئیچ باز است و موتور استارت نخورده امکان پذیر است .
شاید دوستی بپرسد که من مورد فوق را رعایت نمی کنم و تا به حال هم با مشکلی مواجه نشده ام.آری هر روز قرار نیست اتفاقی بیافتد.این یک نکته پیشگیرانه است که در درازمدت تاثیر مثبت خود را خواهد گذاشت.وجود errorدر سیستم باعث بالارفتن مصرف سوخت-کاهش شتاب-بالارفتن مواد الاینده-و تاثیر منفی بر روی کلیه سنسورهای اصلی خواهد گذاشت.
روشن نشدن – استارت نخوردن موتور
در صورتیکه خودرو شما استارت نخورد علت می تواند یکی از موارد زیر باشد:
۱-باتری تمام شده (دشارژ شده، یا خالی شده، یا خراب شده).
۲-سیم کشی استارت یا سوئیچ قطع شده.
۳-خرابی استارت، یا سیم کشی و اتصالات.
۴-موتور قفل شده: امکان دارد که یاتاقان های میل لنگ یا شاتون ها چسبیده باشند، یا اینکه دنده استارت شکسته و لای فلایویل رفته باشد.
۵- خراب شدن سلکتور گیربکس. در خودروهای اتومات، خراب شدن سلکتور گیربکس اتوماتیک، می تواند باعث استارت نخوردن خودرو شود.
برای تشخیص علت استارت نخوردن موتور ماشین، به ترتیب زیر عمل می کنیم:
۱-برای تشخیص سلامت باتری، به ولت متر نیاز دارید، در صورتیکه دسترسی به ولت متر نداشتید، چراغ های جلوی ماشین را روشن کنید و نور بالا بزنید، اگر باتری شما سالم باشد، باید نور چراغ ها عادی باشند.
۲-اگر لحظه چرخاندن سوئیچ برای استارت زدن، چراغ های پشت آمپر روشن می شوند و صدایی هرچند خفیف می شنوید، موضوع قطع شدن سیم کشی استارت منتفی است. اگر چراغ های پشت آمپر یک لحظه خاموش می شوند و صدای” تق” می شنوید، احتمالا علت استارت نخوردن، خرابی موتور استارتر یا سیم کشی استارتر است.
۳- و ۴- در صورتیکه هیچکدام از حالات قبل وجود نداشت، یعنی باتری، استارتر و سیم کشی آن سالم بودند، احتمالا موتور ماشین قفل کرده است. برای پی بردن به این موضوع، (فقط برای گیربکس دنده ای، نه اتومات) دنده را در وضعیت ۵ قرار داده و ماشین را هل دهید، اگر ماشین حرکت کرد، یعنی موتور قفل نیست، ولی اگر حرکت نکرد، یعنی موتور شما قفل شده است.
۵- گیربکس های اتوماتیک به گونه ای طراحی شده اند که وقتی دسته دنده (Lever) در وضعیت R، یا D باشد، موتور استارت نمی خورد. در صورت خرابی سلکتور گیربکس اتوماتیک، پیام وضعیت گیربکس به درستی به ECU ارسال نشده و خودرو استارت نمی خورد.
علت های قفل شدن موتور
۱- جمع شدن آب زیاد سر پیستون ها و محفظه احتراق، که معمولا بدلیل سوختن واشر سر سیلندر این اتفاق می افتد.
۲- چسبیدگی یاتاقانها و یاتاقانهای شاطون ها، یا شکستگی هر کدام از آنها.
۳- شکستن استارت یا دنده استارت، و افتادن قطعات شکسته لابلای دنده فلایویل.
چطور تشخیص دهیم که علت قفل شدن موتور، کدامیک از موارد فوق است؟
۱- اگر حالت اول، دلیل قفل شدن موتور باشد، وقتی شمع های را باز کرده و استارت بزنیم، آب سر پیستون خارج شده و موتور آزاد می شود.
۲- شکستن یاتاقانها یا یکی از قطعات داخل موتور، از نظر فنی پیچیده تر بوده و تشخیص آن توسط کارشناس خبره صورت می گیرد.
۳- در صورتیکه علت قفل شدن موتور، استارتر آن باشد، وقتی استارتر را از روی موتور باز کنید و دنده را در وضعیت ۵ قرار دهید، می توانید ماشین را هل داده و حرکت دهید. در این حالت با اطمینان می توان گفت که ایراد از استارتر است. در صورتیکه پس از باز کردن استارتر، باز هم نتوانید در دنده ۵ ماشین را هل دهید، با اطمینان می توان گفت علت قفل شدن موتور، شکستن قطعات موتور، شاطون، یا میل لنگ است.
چرا به استارت نیاز است ؟
چهار عنصر زیر باید در موتور احتراق داخلی جمع شود تا روشن شود :
۱- مخلوط هوا – سوخت قابل احتراق
۲- حرکت تراکم
۳- نوعی سیستم اشتغال
۴- حداقل دور راه اندازی لازم (در حدود ۱۰۰ دور بر دقیقه)(استارت)
برای تامین سه عنصر نخست باید عنصر چهارم یعنی حداقل دور راه اندازی لازم را تامین کرد.این کار را استارت انجام می دهد.
توانایی دستیابی به این دور حداقل نیز خود تابع چند عامل است:
۱- ولتاژ نامی سیستم راه اندازی
۲- حداقل دمای محتمل که باید بتوان موتور را در ان دما روشن کرد این دما را دمای حد راه اندازی می نامند
۳- مقاومت موتور گردانی . به عبارت دیگر گشتاور لازم برای موتور گردانی در دمای حد راه اندازی
۴- مشخصه های باتری
۵- افت ولتاژ بین باتری و استارت
۶- نسبت دنده استارت به دنده فلایویل
۷- مشخصه های استارت
۸- حداقل دور لازم برای موتور گردانی در دمای حد راه اندازی
اساس کار استارت خودرو :
اگر در یک میدان مغناطیسی یک میله رسانا حامل جریان برق قرار دهیم و می دانیم هر سیم حامل جریان برق در اطراف آن میدان مغناطیسی تولید می شود که این میدان با میدان مغناطیسی اصلی بر هم نیرو وارد کرده سپس حرکت میله هادی می شود.حال اگربجای یک میله هادی از یک قاب و دو نیم حلقه مطابق شکل استفاده کنیم هنگامیکه جریان از طریق دو نیم حلقه به قاب ارسال شود و با توجه به جهت جریان در داخل قاب میدان مغناطیسی بوجود آمده اگرتشکیل قطب های همنام دهد باعث حرکت قاب و اگرتشکیل قطب های غیرهمنام دهد باعث جذب قاب می شود. در موتور های الکتریکی جهت جریان را طوری انتخاب کرده که تشکیل قطب های همنام دهد و باعث چرخش قاب شود.
اجزای استارت خودرو:
بالشتک های استارت خودرو :
وظیفه آنها تولید میدان مغناطیسی بسیار قوی است و با توجه به نوع کلاف های بالشتک ها جریان زیادی از آن عبور کرده و باعث تولید میدان مغناطیسی می شود .
استارت ها از نوع اتصال بالشتک ها به دو صورت سری و موازی طراحی می شوند :
۱- نوع سری : در این نوع از بالشتک جریان برق واردکلاف های بالشتک شده و پس از عبوراز بالشتک ها از طریق ذغال مثبت وارد کلافهای آرمیچر شده و از طریق ذغال منقی به بدنه استارت متصل شده و مدار استارت کامل می شود .
۲- نوع موازی :در این نوع استارت جریان برق باطری ابتدا وارد ذغال های مثبت شده و از طریق ذغال مثبت به دو بالشتک مجاور هم رسیده و از طریق بالشتک مستقیم بدنه می شود یعنی بالشتک ها نسبت به آرمیچر موازی می باشند .
آرمیچر استارت خودرو :
با عبور جریان زیاد از آرمیچر میدان مغناطیسی قوی ایجاد می شود و طبق قانون موتور های الکتریکی میدان تولیدی آرمیچر با میدان تولیدی بالشتک ها بر هم نیرو وارد می کنند و باعث چرخش آرمیچر می شود .
ذغال های استارت خودرو :
جریان عبوری بالشتک ها و آرمیچر از طریق ذغال انجام می گیرد و جنس ذغال ها از مس و کربن بوده و مقدار مس آن بیشتر است تا اتلاف انرژی کمتر و در برابر عبور جریان زیاد و گرما مقاومت داشته باشد . استارت ها در دو نوع دو و چهار ذغاله هستند.
دنده استارت خودرو :
وظیفه دنده استارت همانند دنده واسطه عمل کرده و نیروی استارت را به فلایویل منتقل می کند. دنده استارت دارای یک مجموعه بنام کلاچ یکطرفه می باشد که نیرو را در یک جهت منتقل کرده و در جهت دیگر بصورت هرز میگردد.
انواع استارت خودرو :
۱- دنده مارپیچی :
در این نوع استارت اتومات جدا از استارت است و عیب این نوع استارت ها این بود که گاها دنده استارت پس از روشن شدن موتور گیر میکرد. هنگامیکه برق سوئیچ اتومات را تحریک می کند از طریق اتومات استارت در همان لحظه جریان کمی به موتور استارت رسیده و استارت به آرامی می چرخد در این حالت دنده استارت روی شفت حرکت مخالف کرده به دنده فلایویل نزدیک می شود و در لحظه ای جریان اصلی برق از طریق کنتاکت اتصال دهنده به موتور استارت رسیده و باعث می شود نیرویی به دنده استارت وارد گردد که همان نیروی گریز از مرکز که مخالف گردش شفت آرمیچر بوده و باعث درگیری کامل و بیرون نزدن دنده استارت می شود و سبب چرخش فلایویل می شود . هنگامیکه موتور روشن شد دور دنده فلایویل دنده استارت را به عقب می راند ، در پشت دنده استارت یک فنر بزرگ پیچشی تعبییه شده و ضربه دنده استارت را مستهلک میکند .
۲-مارپیچی کشویی :
در این نوع استارت اتومات استارت دو وظیفه در حین راه اندازی موتور استارت دارد:
الف ) ارسال برق اصلی باطری به موتور استارت
ب ) به حرکت در آوردن ( به جلو ) بردن دنده استارت جهت درگیر ی با دنده فلایویل برای گردش موتور
عملکرد اتومات استارت در نوع مارپیچی کشویی : اتومات استارت دارای دو عدد سیم پیچ بوده که یکی از سیم پیچها نازک با تعداد دور زیاد و بصورت موازی وصل شده بنام سیم پیچ نگهدارنده و دیگری از سیم ضخیم با تعداد دور کم و بصورت سری متصل شده بنام سیم پیچ کشنده و هنگامیکه سوئیچ را در مرحله استارت قرار می دهیم جریان از طریق سوئیچ به سلونوئید استارت رسیده که به دو سر مشترک سیم پیچ نگهدارنده و کشنده وصل شده در ابتدا جریان از هر دو سیم پیچ عبور کرده و باعث تولید میدان مغناطیسی قوی شده و این حالت باعث جذب پیستون یا پلانچر اتومات به طرف داخل می شود با حرکت پیستوندو عمل صورت می گیرد:
۱- دیسک کنتاکت دهنده اتصال به پیچهای M و B که B اتومات به برق باطری و M به موتور استارت وصل شده می شود. برق باطری از طریق اتومات وارد موتور استارت شده و در این حالت سیم پیچ کشنده چون بثورت سری بوده از مدار خارج می شود و سیم پیچ نکهدارنده پیستون را نگه می دارد و باعث چرخش استارت می شود.
۲- از طرف دیگر حرکت پیستون یا پلانچر به طرف داخل باعث حرکت ماهک دنده استارت بطرف جلو شده و دنده استارت با دنده فلایویل درگیر می شود . با قطع برق سوئیچ از حالت استارت برق اتومات استارت قطع شده و میدان مغناطیسی آن از بین می رود و همین امر باعث می شود فنر برگشت دهنده پیستون را به جلو برده و دنده استارت با توجه به مکانیزم خود به عقب بر گردد و اتصال کنتاکت دهنده نیز ترمینال B و M را از هم جدا می کند و استارت از چرخش می ایستد . عاملی که وجود اتومات استارت را یک ضرورت برای استارت می کند بخاطر عبور جریان خیلی زیاد است ، هیچ کلید و سوئیچی نمی تواند این جریان زیاد را تحمل کند زیرا زود ذوب می شود .
۳-آرمیچر کشویی : این نوع استارت ها که برای کامیون ها و اتوبوس ها استفاده می شود دارای سیم پیچ کشنده و سیم پیبچ کمک می باشد و مجموعه آرمیچر جهت درگیر شدن با فلایویل حرکت می کند همچنین دارای کلاچ چند صفحه ای که در زمان استارت زدن حرکت را انتقال و در زمان روشن شدن حرکت را منتقل نمی کند.
استارت های گیربکسی :
برای بدست آوردن گشتاور بیشتر جهت چرخاندن راحت تر موتور هایی که تعداد سیلندر بیشتر دارند و یا حجم موتور آنها بالاتر است از چرخدنده سیاره ای استفاده می کنند که قطعه ای بنام گیربکس به واحد استارت اضافه گشته که دور آرمیچر استارت توسط این واحد چرخدنده ها به گشتاور تبدیل گشته و بنابرای حجم و فضای اشغالی توسط استارت در اتومبیل کاهش و از طرفی جریان مصرفی نیز کم می شود .
اجزای استارت های گیربکسی
بوش استارت :بوش ها محل تکیه گاه شفت آرمیچر استارت می باشد و هر استارت معمولا دارای دو عدد بوش که محل نصب آنها در درپوش عقب و جلو می باشد .
اصول کار موتور استارت خودرو :
هر موتور الکتریکی به زبان ساده ماشینی برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی است. موتور استارت هم از این قائده مستثنی نیست. وقتی جریانی از رسانای واقع در میدان مغناطیسی عبور می کند نیروی بر رسانا وارد می شود اندازه این نیرو با شدت میدان طول رسانای واقع در میدان و شدت جریانی که از رسانا می گذرد متناسب است.
در موتورهای DC رسانای ساده کاربرد عملی ندارد و رسانا را به صورت یک یا چند حلقه شکل می دهند تا آرمیچر تشکیل شود جریان برق از طریق کموتاتور (سوی گردان) تیغه ای و زغال (جاروبک) تامین می شود نیروی که بر رسانا وارد می شود حاصل بر هم کنش میدان مغناطیسی اصلی و میدان ایجاد شده حول رساناست در استارت خودروهای سبک میدان اصلی را به وسیله سیم پیچهای متوالی سنگین کاری ایجاد می کنند که روی هسته هایی از اهن نرم پیچیده شده اند.
با پیشرفت تکنولوژی ساخت اهنربا امروزه بیشتر از اهنرباهای دائمی برای ایجاد میدان مغناطیسی استفاده می کنند در این صورت می توان استارت را کوچکتر و سبکتر ساخت شدت میدان مغناطیسی ایجاد شده حول رسانای آرمیچر تابع شدت جریان عبوری از سیم پیچهای میدان ساز است بیشتر استارتها چهار قطب وچهار زغال دارند د صورت استفاده از چهار قطب میدان مغناطیسی در چهار ناحیه متمرکز می شود میدان مغناطیسی به یکی ز سه روش زیر ایجاد می شود:
۱- استفاده از اهنربای دائمی
۲- سیم پیچهای میدان ساز متوالی
۳-سیم پیچهای میدان ساز متوالی – موازی
میدان های متوالی – موازی را میتوان با مقاومت کمتری ساخت و بدین ترتیب جریان و در نتیجه گشتاور خروجی استارت را افزایش داد برای انتقال جریان برق از چهار زغال استفاده می شود این زغالها مانند زغالهای مورد استفاده در بیشتر موتورها یا مولدها از مخلوطی از مس و کربن ساخته می شود زغالهای استارت مس بیشتری دارند تا اتلاف جریان در انها به حداقل برسد.
آرمیچر از یک کموتاتور مسی تیغه ای و سیم پیچهای مسی سنگین تشکیل می شود. به طور کلی آرمیچر را به دو روش می توان سیم پیچی کرد این دو روش را سیم پیچی موجی و سیم پیچی همپوش می نامنددر استارتها بیشتر از روش سیم پیچی موجی استفاده می شود زیرا با استفاده از این روش مناسبترین مشخصه ها از لحاظ گشتاور و سرعت در سیستم چهار قطبی حاصل می شود. در استارت باید مکانیسمی هم برای درگیری و خلاص شدن از دنده فلایویل تعبیه شود در استارت خودروهای سبک از یکی از دو روش درگیری لخت یا پیش درگیری استفاده می شود.
انواع سیستم استارت خودرو :
استارت با درگیری لخت
در همه خودروها استارت باید فقط در مرحله راه اندازی با دنده فلایول درگیر باشد. اگر استارت با دنده فلایویل درگیر بماند موتور با دور بالا ان را به کار می اندازد و استارت به سرعت خورد می شود. بیش از ۸۰ سال از استارت با درگیری لخت استفاده شده است و این نوع استارت به تدریج از رده خارج شده است این استارت چهار قطب و چهار زغال دارد و روی خودروهای بنزینی متوسط نصب می شد.
این استارت به وسیله یک دنده پینیون کوچک با دنده فلایویل درگیر می شود دنده استارت و بوشی که با محور آرمیچر اتصال هزار خاری دارد طوری رزوه شده اند که وقتی استارت از طریق رله به کار می افتد آرمیچر بوش را در داخل دنده استارت می چرخاند دنده استارت به سبب لختی ساکن می ماند و چون بوش در داخل ان می چرخاند با دنده فلایویل درگیر می شود.
وقتی موتور روشن می شود دنده استارت را سریعتر از محور آرمیچر می چرخاند و همین باعث می شود که دنده استارت دوباره روی بوش بپیچد و از درگیری با دنده فلایویل آزاد شود وقتی دنده استارت برای اولین بار گشتاور را از آرمیچر می گیرد و نیز هنگامی که موتور دنده استارت را از درگیری خارج می کند فنری ضربه ایجاد شده را جذب می کند. یکی از مشکلات اصلی این نوع استارت ماهیت خشن درگیری دنده استارت با دنده فلایویل بود.
در نتیجه این نوع درگیری دنده استارت و دنده فلایویل خیلی زود سائیده می شدند در بعضی کاربردها دنده استارت در حین موتور گردانی و پیش از انکه موتور کاملا روشن شود از درگیری خارج می شود دنده استارت در معرض خطر گریپاژ کردن بر اثر گرد و غبار حاصل از کلاچ نیز بود.
غالبا روغنکاری مکانیسم دنده استارت سبب جذب گرد و غبار بیشتر و در نتیجه جلوگیری از درگیری می شد با استفاده از استارتهای از پیش درگیر بسیاری از این مشکلات حل شد.
استارت از پیش درگیر
امروزه بیشتر خودروها استارت از پیش درگیر دارند در این نوع استارت دنده استارت به صورت مطمئنی با دنده فلایویل درگیر است و توان کامل فقط هنگامی اعمال می شود که این دو به صورت کامل با هم درگیر شده باشند در این حالت چرخدندها زودتر از موعد مقرر از درگیری خارج نمی شوند زیرا با اتوماتیک استارت دنده استارت را در وضعیت درگیر نگه می دارد دنده استارت کلاچ یک طرفه ای دارد که مانع چرخیدن ان توسط دنده فلایویل می شود.
استارت از پیش درگیر به این کار می کند که وقتی سوئیچ را می چرخانید اتصال با ترمینال ۵۰ روی اتوماتیک استارت ایجاد می شود در نتیجه دو سیم پیچ تو نگهدار و درون کش برق دار می شوند. سیم پیچ درون کش مقاومت بسیار کمی دارد بنابراین جریان شدیدی از ان عبور می کند این سیم پیچ با مدار موتور استارت اتصال متوالی دارد و جریانی که از ان می گذرد به موتور استارت امکان می دهد که اهسته بچرخد و درگیری را تسهیل کند در همین زمان میدان مغناطیسی ایجاد شده در اتوماتیک استارت هسته سولنوئید را جذب می کند و از طریق چنگک سبب درگیری دنده استارت یا دنده فلایویل می شود. وقتی دنده استارت کاملا درگیر می شود هسته اتوماتیک استارت در استارت انتقال می دهند وقتی کنتاکت ها اصلی بسته می شوند سیم پیچ درون کش به سبب اعمال ولتاژ مساوی به دو سر ان عملا از کادر می افتد در این هنگام سیم پیچ تو نگهدار تا زمانی که برق از مغزی سوئیچ به اتوماتیک استارت می رسد هسته اتوماتیک در جای خود نگه می دارد.
وقتی موتور روشن و سویچ رها می شود جریان اصلی برق قطع می شود و هسته اتوماتیک و دنده استارت بر اثر نیروی کشش فنر به وضعیتهای اولیه خود باز می گردد فنری که روی هسته تعبیه شده است پیش از خلاصی دنده استارت از درگیری با پایان حرکت خود مجموعه ای از کنتاکتها مسی سنگین کار را می بندد این کنتاکتها توان کامل باتری را به مدار اصلی موتور دنده فلایویل کنتاکتها اصلی را باز می کند.
در حین درگیری اگر دندانه های استارت به دندانه های دنده فلایویل برخورد کنند در نتیجه فشرده شدن فنر درگیری کنتاکتهای اصلی بسته می شود در نتیجه موتور استارت می چرخد و دنده استارت با دنده فلایویل درگیر می شود گشتاوری که استارت تولید می کند از طریق این کلاچ به دنده فلایویل انتقال می یابد هدف از بکار گیری این کلاچ جلوگیری از چرخش موتور استارت با دور بسیار بالا در صورت درگیر ماندن دنده استارت پس از روشن شدن موتور است این کلاچ از یک عضو محرک و یک عضو متحرک تشکیل می شود.
که چند غلتک یا ساچمه استوانه ای بین ان دو قرار دارند این غلتکها فنر سوارند و با فشار اوردن روی فنرها دو عضو محرک و متحرک را به هم قفل می کنند یا ازادانه در جهت عکس می چرخند امروزه از انوع استارت از پیش درگیر استفاده می شود اما همه انها طبق اصول مشابهی کار می کنند اکنون استارت های که با اهنربای دائمی کار می کنند به تدریج جایگزین استارتهایی می شوند که سیم پیچ میدان ساز دارند.
لینک مرتبط :
