استارتر خودرو یکی از اجزای کلیدی سیستم روشن کردن خودرو است. وظیفه اصلی استارتر، تبدیل انرژی الکتریکی باتری به انرژی مکانیکی برای به حرکت درآوردن موتور خودرو است تا فرآیند احتراق داخلی آغاز شود. در این مقاله، نحوه عملکرد استارتر خودرو و بخش‌های مختلف آن بررسی می‌شود.
بخش‌های اصلی استارتر خودرو
قطعه استارت خودرو که به عنوان موتور استارت شناخته می‌شود، یک سیستم الکتریکی و مکانیکی است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده و موتور خودرو را برای روشن شدن به حرکت درمی‌آورد.
به این ترتیب که دنده استارتر با دنده فلایویل که به میل لنگ متصل است، درگیر شده و چرخش اولیه را برای راه اندازی موتور و حرکت پیستون ها آغاز می کند. تا در نتیجه حرکت خطی پیستون ها که بوسیله شاتون ها به میل لنگ متصل است، باعث شروع چهار مرحله مکش، تراکم، انفجار و تخلیه دود شود که در مبحث مربوط به موتور خودرو مفصل بیان شد.
قطعه استارت یا استارتر شامل بخش های زیر است:
۱. بدنه استارت ( Starter Housing )
وظیفه: حفاظت از اجزای داخلی استارت و ایجاد استحکام مکانیکی.
جنس: معمولاً از آلومینیوم یا فولاد ساخته می‌شود.
۲. آرمیچر یا روتور ( Armature )
وظیفه: بخشی از سیستم چرخشی است که با عبور جریان الکتریکی از آن، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند.
ویژگی ها: از یک هسته آهنی پیچیده شده با سیم پیچ های مسی تشکیل شده است.
۳. کموتاتور یا کلکتور ( Commutator )
وظیفه: انتقال جریان الکتریکی به آرمیچر از طریق ذغال ها ( براش ها )
ویژگی ها: بخشی از محور آرمیچر است که از چندین تیغه مسی تشکیل شده است.
۴. ذغال یا براش ( Brushes )
وظیفه: تأمین اتصال الکتریکی بین آرمیچر و کموتاتور.
جنس: معمولاً از زغال یا مواد رسانا ساخته می‌شوند.
ویژگی ها: به مرور زمان ساییده می‌شوند و نیاز به تعویض دارند.
۵. میدان مغناطیسی ( Field Coils ) یا آهنربای دائمی
وظیفه: ایجاد میدان مغناطیسی ثابت برای چرخش آرمیچر.
ویژگی‌ها: در استارت های قدیمی از سیم پیچ و در استارت های جدید از آهنربای دائمی استفاده می‌شود.
۶. اتوماتیک استارت یا سلونوئید ( Starter Solenoid )
وظیفه: کنترل جریان برق اصلی به موتور استارت و حرکت دادن چرخ دنده.
عملکرد: با فعال شدن، چرخ‌دنده استارت را به دنده فلایویل متصل می‌کند.
۷. پلانجر یا پیستون ( Plunger )
پلانجر نوعی پیستون و متشکل از یک هسته آهنی متحرک است که به میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ های برقی واکنش نشان می دهد. این قطعه در اتوماتیک استارت قرار دارد.
با ایجاد میدان مغناطیسی، اتوماتیک استارت به یک آهن ربای قوی تبدیل شده و پلانجر را به سمت داخل می کشد.
در نتیجه پلانجر با اتصال به یک اهرم، باعث حرکت رو به جلوی دنده استارت و درگیر شدن آن با فلایویل می شود.
۸. فنر بازگشت ( Return Spring )
وظیفه: بازگرداندن چرخ دنده استارت به موقعیت اولیه پس از روشن شدن موتور.
عملکرد: این فنر در داخل سلنوئید یا نزدیک به چرخ دنده نصب می‌شود. با حرکت پلانجر به سمت اتوماتیک استارت که مانند آهن ربا عمل می کند، این فنر هم جمع می شود.
این فنر در واقع پلانجر را به محل اولیه خود باز می گرداند. زیرا بدلیل قطع الکتریسیته، اتوماتیک استارت خاصیت آهن ربایی خود را از دست می دهد و فنر جمع شده، باز می شود و پلانجر را به محل خود بر می گرداند.
۹. چرخ‌دنده محرک ( Starter Drive Gear )
وظیفه: انتقال حرکت از موتور استارت به فلایویل.
ویژگی ها: مجهز به مکانیزم یک طرفه ( Overrunning Clutch ) است تا از آسیب به موتور استارت جلوگیری کند.
۱۰. محور آرمیچر ( Armature Shaft )
وظیفه: محور چرخش آرمیچر که حرکت مکانیکی را به چرخ دنده محرک منتقل می‌کند.
ویژگی‌ها: به صورت مستقیم با چرخ‌دنده درگیر می‌شود.
۱۱. بلبرینگ یا بوش ( Bearings or Bushings )
وظیفه: کاهش اصطکاک و حمایت از محور آرمیچر در هنگام چرخش.
ویژگی‌ها: در دو سر محور آرمیچر نصب می‌شوند.
۱۲. کلاچ یک طرفه ( Overrunning Clutch )
وظیفه: جلوگیری از انتقال حرکت از موتور به استارت پس از روشن شدن موتور.
عملکرد: به محض روشن شدن موتور، از آسیب دیدن استارت جلوگیری می کند. به این دلیل که به محض اتصال دنده استارت به فلایویل و روشن شدن خودرو، سرعت چرخش فلایویل بیشتر از چرخش دنده استارت می شود و این می تواند به استارت خودرو آسیب وارد کند.
۱۳. اتصالات الکتریکی ( Electrical Terminals )
وظیفه: فراهم کردن اتصال الکتریکی بین باتری، اتوماتیک استارت و سایر اجزا.
ویژگی‌ها: شامل پایانه‌های مثبت و منفی برای جریان اصلی و سیگنال.
۱۴. واشرهای عایق ( Insulating Washers )
وظیفه: جلوگیری از اتصال کوتاه در نقاط الکتریکی.
جنس: معمولاً از مواد غیر رسانا مانند پلاستیک یا فیبر ساخته می‌شوند.
۱۵. درب استارت ( Starter End Cover )
وظیفه: پوشاندن و حفاظت از انتهای موتور استارت.
عملکرد: اجزای داخلی را در جای خود نگه می‌دارد.
نحوه عملکرد استارتر خودرو
هنگامی که سوئیچ خودرو را می‌چرخانید یا دکمه استارت را فشار می‌دهید، موارد زیر اتفاق می افتد:
فعال‌سازی مدار الکتریکی: سوئیچ یا دکمه استارت مدار الکتریکی استارتر را فعال می‌کند. این کار باعث می‌شود جریان الکتریکی از باتری به استارتر منتقل شود.
راه اندازی اتوماتیک استارت: اتوماتیک استارت یا سلنوئید استارتر، به‌عنوان یک رله الکتریکی عمل می‌کند و جریان الکتریکی قوی را به موتور استارتر منتقل می کند.
چرخاندن موتور استارتر: آرمیچر یا موتور استارتر انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کرده و شفت خروجی خود را می چرخاند.
درگیری دنده استارتر با فلایویل: دنده استارتر ( یا پینیون ) از طریق مکانیزمی که توضیح داده شد، با دنده فلایویل موتور درگیر می‌شود.
چرخاندن فلایویل و موتور: دنده فلایویل با حرکت خود، میل‌لنگ موتور را می‌چرخاند. این چرخش باعث می‌شود که سیلندرهای موتور فشرده سازی و احتراق سوخت را آغاز کنند.
قطع اتصال استارتر: پس از روشن شدن موتور و رها کردن سوئیچ استارت، دنده استارتر به‌طور خودکار از فلایویل جدا شده و استارتر خاموش می‌شود.
فرآیند کلی استارت زدن به طور خلاصه
۱. سوئیچ استارت فعال می‌شود.
۲. سیگنال به رله استارت و سپس به سلنوئید ارسال می‌شود.
۳. موتور استارت انرژی لازم را از باتری دریافت کرده و چرخ‌دنده استارت را می‌چرخاند.
۴. چرخ‌دنده استارت با فلایویل درگیر شده و موتور را به حرکت در می‌آورد.
۵. پس از روشن شدن موتور، ارتباط چرخ‌دنده استارت با فلایویل قطع می‌شود.
مشکلات رایج استارتر خودرو
استارت نخوردن خودرو: ممکن است به دلیل خرابی اتوماتیک استارت، ضعیف بودن باتری یا فرسودگی موتور استارتر باشد.
صدای کلیک هنگام استارت زدن: این مشکل معمولاً به دلیل کمبود ولتاژ باتری یا خرابی اتوماتیک استارت ایجاد می‌شود.
چرخش ضعیف موتور استارتر: ممکن است به دلیل خرابی در سیم‌پیچ یا اتصالات ضعیف باشد.
نتیجه‌گیری
استارتر خودرو بخش مهمی از سیستم روشن کردن خودرو است که به هماهنگی دقیق قطعات مکانیکی و الکتریکی نیاز دارد. نگهداری صحیح، بررسی دوره ای و تعویض قطعات فرسوده می‌تواند عملکرد این سیستم را بهبود بخشد و از بروز مشکلات جلوگیری کند.
