آنچه که امروز به نام سیستم استارت خودرو می‌شناسیم، پیش از این و در خودروهای بسیار قدیمی هم وجود داشته است، اما با شکل و شمایلی کاملاً متفاوت از آنچه که خودروهای جدید دارد. نیرویی که برای به‌کارانداختن موتور خودرو و شروع حرکت لازم است، با کمک استارت به آن منتقل می‌شود.
در خودروهای قدیمی این انتقال نیرو بیشتر با وسیله‌ای به نام هندل انجام می‌شد. راننده با چرخاندن یک میله، نیروی محرکه را به موتور منتقل می‌کند و خودرو روشن می‌شود. حتی بعضی از خودروها با کمک هل‌دادن روشن می‌شدند. یعنی این نیرو با هل دادن خودرو به موتور می‌رسید و روشن می‌شد. در خودروهای امروزی، استارت خودرو این فرایند را انجام می‌دهد.
استارت زدن قدم اول برای شروع رانندگی است. از این رو سلامت سیستم استارت خودرو بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله سعی داریم شما را با نحوه عملکرد و اجزای سیستم استارت خودرو آشنا کنیم.
سیستم استارت خودرو چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟
استارت یا استارتر (Starter) در حقیقت یک موتور الکتریکی در خودرو است که وظیفه رساندن نیرو به موتور و به کار انداختن آن را دارد. با چرخاندن سوئیچ استارت، انرژی الکتریکی از باتری خودرو به میل‌لنگ موتور منتقل شده و تبدیل به انرژی حرکتی می‌شود؛ یعنی با حرکت میل لنگ، احتراق در موتور ایجاد می‌شود و به حرکت در می‌آید. همین جریان ساده اگر به هر دلیلی دچار اختلال شود، خودرو حرکت نمی‌کند.
تاریخچه اختراع سیستم استارت خودرو
روند اختراع سوئیچ استارت در طول تاریخ خودروسازی، تغییرات جالبی داشته است. خودروهای اولیه با هل‌دادن یا با چرخاندن محور موتور روشن می‌شدد. «دایملر» در اولین خودروی اختراعی خود که یک کالسکه موتوردار بود، با چرخاندن محور موتور آن را روشن می‌کرد. کمی بعد هندل اختراع شد و تا سال‌ها این وسیله در حکم استارت برای روشن‌کردن خودروها استفاده می‌شد.
اولین استارت به‌شکل امروزی روی یک موتور سیکلت قرار گرفت. یک مهندس بریتانیایی اولین استارت برقی را ساخت تا یک خودرو را به حرکت درآورد، ولی هیچ‌وقت به‌صورت رسمی در جایی ثبت نشد. «جی کلمن» آمریکایی در سال ۱۹۰۳ اولین استارت برقی را ثبت اختراع کرد. چند سال بعد در سال ۱۹۱۱ میلادی، «چارلز اف کترینگ» آمریکایی در شرکت دلکو، موتور استارتر را به‌طور رسمی جایگزین هندل کرد و این افتخار را به نام خودش در تاریخ خودروسازی به ثبت رساند. البته سال‌ها طول کشید تا شرکت‌های خودروسازی هندل را کنار بگذارند و از استارت خودرو برای روشن‌کردن آن استفاده کنند.
اساس عملکرد استارت یا استارتر خودرو چگونه است؟
استارتر خودرو یک موتور الکتریکی است که درون آن سیم پیچی و زغال دارد. با چرخاندن سوئیچ، جریان الکتریکی از باتری خودرو وارد این موتور الکتریکی می‌شود و یک میدان مغناطیسی در آن ایجاد می‌شود که باعث به سرعت چرخیدن آرمیچر می‌شود. چرخش آرمیچر نیز باعث به چرخش درآمدن چرخدندهها می‌شود. چرخ دنده‌ها سیستم استارت خودرو را به سمت جلو رانده و موتور به کار خواهد افتاد.
وقتی سوئیچ استارت خودرو به جای خود بر‌می‌گردد، این درگیری بین چرخدندهها از بین میرود. به همین دلیل به محض روشن‌شدن خودرو باید چرخش سوئیچ را رها کرد، در غیر این صورت ممکن است قطعات استارت دچار شکستگی شود. چرخش آرمیچر و چرخدندهها به یک جهت مشخص است و باعث تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی می‌شود. به دلیل این عملکرد مغناطیسی، استارت خودرو را یک موتور الکتریکی می‌دانیم.
معرفی بخش‌های اصلی استارتر خودرو
استارت خودرو از ۲ قسمت تشکیل شده است:
- اتوماتیک استارت
- موتور استارت
اتوماتیک استارت یک استوانه کوچک است که روی موتور استارت قرار گرفته است. اتوماتیک رابط میان برق باتری و موتور استارت است، یعنی جریان الکتریسیته از باتری خودرو به بخش اتوماتیک وارد شده و ار آنجا وارد موتور استارت می‌شود. به علاوه، این موتور هنگام استارت زدن، دنده استارت را به سمت جلو می‌برد و آن را با فلایویل درگیر می‌کند و می‌چرخاند.
استارتر خودرو برای شروع به کار بین ۵۰ تا ۱۵۰ آمپر برق از باتری می‌گیرد. جریان برق باتری با عبور از یک کنتاکتور یا رله، به‌اندازه‌ای بالا میرود که برای استفاده موتور استارت مناسب باشد. درواقع اتوماتیک استارت بین باتری و موتور استارت قرار می‌گیرد و برق را به موتور استارت منتقل می‌کند.
آشنایی با اجزا و کارکرد اتوماتیک استارت خودرو
اتوماتیک استارت از بخش‌های مختلفی تشکیل شده است:
- دو پیچ
- پلانچر
- فیش اتوماتیک
- سیم پیچ کشنده
- سیم پیچ نگهدارنده
- پولکی مسی
- اهرم دوشاخه
وقتی به یک اتوماتیک استارت نگاه می‌کنیم، ۲ پیچ و ۱ فیش می‌بینیم. پیچ‌ها با نام S و M نام‌گذاری شده است. پیچ S به قطب مثبت باتری خودرو وصل است و پیچ M درواقع رابط جریان برق با سیم پیچ بالکشتک‌های موتور استارت است.
فیش اتوماتیک استارت هم به سوئیچ خودرو وصل است. بخش اتوماتیک استارت دارای ۲ سیم پیچ کشنده و نگهدارنده و یک بخش استوانه‌ای شکل به اسم پلانچر است. وقتی استارت زده می‌شود، با جریان گرفتن برق باتری، سیم پیچ کشنده که دارای سیم‌های ضخیمی است، به‌صورت آهنربا در می‌آید و پلانچر را به قسمت داخل اتوماتی استارت می‌کشد. در این بخش سیم پیچ نگهدارنده، پلانچر را نگه می‌دارد.
پلانچر با وارد شدن به داخل اتوماتیک استارت، پولک مسی را که در این قسمت وجود دارد، حرکت می‌دهد و بین دو پیچ ارتباط برقرار می‌کند. علاوه بر این، پلانچر با حرکت خود، اهرم دوشاخه‌ای را هم که در انتهای خود دارد، به حرکت در می‌آورد و دنده استارت را به جلو حرکت می‌دهد تا با فلایویل درگیر شود. این اهرم دوشاخه از یک بخش قسمت میانی به اتوماتیک استارت و از سمت دیگر به موتور استارت وصل شده است.
آشنایی با اجزا و کارکرد موتور استارت خودرو
موتور استارت هم از اجزای مختلفی تشکیل شده است:
- پوسته اصلی
- بالشتک
- پیچ اتصال بالشتک به پوسته
- زغال
- فنر و پایه نگهدارنده زغال
- جازغالی پلاستیکی
- آرمیچر
- کلکتور آرمیچر
- سیم پیچ‌های آرمیچر
- هسته آرمیچر
- شافت آرمیچر
- دنده استارت
- کلاچ
پوسته اصلی موتور استارت یک استوانه فولادی است که سایر قطعات موتور در داخل آن جای گرفته است. اگر بخواهیم به‌صورت کلی به موتور استارت نگاه کنیم، باید بگوییم که موتور استارت از ۴ بالشتک و آرمیچر ساخته شده است. بالشتک‌ها با تعدادی پیچ به پوسته اصلی موتور استارت وصل شده است. هر بالشتک خود از یک هسته آهنی یا کفشک و سیم پیچی دور این هسته تشکیل شده است. با وجود این سیم پیچی، در واقع بالشتک وظیفه ایجاد یک میدان مغناطیسی را دارد؛ یعنی بالشتک تبدیل به یک آهنربا می‌شود.
برقی که از طریق باتری وارد اتوماتیک استارت شده، به کمک یک اتصال از سیم‌پیچی‌های بالشتک عبور می‌کند. این برق جریان بالایی دارد، به همین دلیل باید این سیم پیچی از مفتول باشد و سیم‌های نازک در برابر این مقدار جریان برق مقاوم نیستند. وقتی جریان برق وارد این بالشتک‌ها شد، آن را تبدیل به یک میدان مغناطیسی یا آهنربا می‌کند.
در داخل موتور استارت، قطب‌های همنام بالشتک‌ها که سیم‌پیچی آنها به‌صورت هم‌جهت پیچیده شده روبه‌روی هم و قطب‌های ناهمنام با سیم‌پیچی مخالف جهت هم، در کنار هم قرار دارند. بالشتک‌ها حالتی عایق‌مانند دارند و ارتباطی با پوسته اصلی موتور ندارد.
در داخل موتور استارت، ۴ زغال از جنس مس گرافیک‌دار روی سر سیم‌های بالشتک‌ها لحیم شده است. این زغال‌ها برق را به کالکتور آرمیچر می‌رساند. هر زغال دارای یک پایه نگهدارنده پلاستیکی و یک فنر تشکیل شده است. در این قسمت دو زغال مثبت و دو زغال منفی وجود دارد که به‌صورت یکی در میان قرار گرفته است. زغال‌های منفی عایق ندارد و به بدنه متصل است، اما زغال‌های مثبت عایق دارد. زغال‌ها در یک نگهدارنده پلاستیکی قرار دارد. فنرها کمک می‌کند که زغال و آرمیچر به‌خوبی به هم متصل باشد.
آرمیچر در وسط موتور استارت قرار دارد و به‌صورت دورانی حرکت و میدان مغناطیسی تولید می‌کند. با چرخش آرمیچر، دنده استارت چرخیده و با چرخش دنده استارت و درگیرشدن با فلایویل، پیشرانه خودرو روشن می‌شود.
آرمیچر از چند قسمت تشکیل شده است:
- کلکتور
- سیم پیچ
- هسته
- شافت
کلکتور خود از لایه‌های مسی به نام لامل تشکیل شده است که برق خودرو از زغال به این کلکتورها منتقل می‌شود. به هر یک از این لامل‌ها یک سیم‌پیچ متصل است. هسته آرمیچر هم دقیقاً در وسط آن قرار دارد و دنده استارت و کلاچ در بخش انتهایی هسته قرار گرفته است. شافت هم در بخش میانی آرمیچر قرار دارد که کلکتور دور آن قرار گرفته است.
دنده استارت دارای ۸ یا ۹ دنده است که روی هسته آرمیچر قرار گرفته است. این دنده هم به‌صورت چرخشی روبه‌جلو و هم به‌صورت چرخشی سریع حرکت می‌کند. حرکت چرخشی روبه‌جلو این دنده به وسیله یک اهرم دوشاخه انجام می‌شود و حرکت دورانی هم به چرخش فلایویل کمک می‌کند. برای روشن‌شدن یک خودرو، دنده استارت باید بین ۸۰۰ تا ۱۰۰۰ دور در دقیقه بچرخد.
دیگر قطعه موتور استارت، کلاچ است. کلاچ یک قطعه کوچک روی هسته آرمیچر است که با وجود آن، دنده استارت از یک سو به آرمیچر قفل می‌شود و از سوی دیگر به‌صورت آزاد و هرز می‌چرخد.
شمع گرمکن چیست و چه کاری می‌کند؟
شمع گرمکن دستگاهی است که با تولید گرما در موتورهای دیزلی به استارت خوردن آنها کمک می‌کند. در موتورهای بنزینی از شمع‌های جرقه‌زن برای شروع فرآیند احتراق استفاده شده است، اما موتورهای دیزلی به این صورت کار نمی‌کنند. در این موتورها با فشرده‌کردن هوا، دیزل گرم می‌شود و احتراق رخ می‌دهد.
در فصل سرما ممکن است هوای درون سیلندرها سرد باشد و به دمای لازم برای احتراق نرسد. در این مواقع از شمع گرمکن استفاده می‌شود. این شمع‌ها با جریان الکتریکی سیستم استارت خودرو گرم می‌شود و منطقه احتراق را گرم می‌کند تا موتور دیزلی شروع به کار کند.
جمع‌بندی
در این مطلب تلاش کردیم تا هر آنچه که از سیستم استارت خودرو باید بدانید را برایتان توضیح دهیم. اگر مطالعه این مطلب برایتان مفید بوده است و قصد دارید اطلاعات بیشتری درباره خودرو کسب کنید، پیشنهاد می‌کنیم که مطلب دلایل ریپ زدن خودرو در شرایط مختلف را هم مطالعه کنید.
خرید و فروش لوازم جانبی و قطعات یدکی خودرو
شما چه تجربه‌ای از سیستم استارت خودرو دارید؟ نظرات و تجریات خودتان را از طریق بخش دیدگاه‌ها با ما و خوانندگان بلاگ دیوار در میان بگذارید.
