حتما در فیلمها و تصاویر قدیمی دیدهاید که در اتومبیلهای اولیه به جای استارت از سیستم هندل برای راه انداختن موتور آنها استفاده میشد. در حقیقت برای راهاندازی اولیه یک اتومبیل نیاز است که محور اصلی موتور به چرخش درآید و این کار در گذشته با کمک هندل و نیروی دست صورت میگرفت. البته خودروهایی هم بودند که با هل دادن روشن میشدند که این هم روشی برای همان ایجاد چرخش اولیه در محور اصلی موتور بود. هنوز هم اتومبیلهای کلاسیک و اولیهای که در موزهها نگهداری میشوند دارای همین هندل هستند.
چند دهه طول کشید تا این هندلهای دستی به کنار بروند و استارت برقی جایگزین آنها شوند. در واقع باید گفت که موتور اتومبیلها برای روشن شدن نیاز دارند که در همان ابتدا سیکل احتراق در آنها صورت بگیرد. کاری که استارتهای برقی انجام میدهد این است که ابتدا محور خودش را به حرکت درمیآورد و این حرکت به چرخش چرخدندههای موتور اتومبیل منجر میشود تا احتراق صورت بگیرد. حالا سیستمهای استارت روز به روز مدرنتر میشوند و تکنولوژی مدرنی در آنها مورد استفاده قرار میگیرد. مثلا اتومبیلهای روز دنیا از سیستمی به نام «استاپ\استارت» استفاده میکنند. اگر میخواهید بیشتر با سیستم استارت آشنا شوید در ادامه با ما همراه باشید.
سیستم استارت خودرو چه کاری انجام میدهد؟
اگر بخواهیم به شکل خلاصه بگوییم که استارت خودرو چه کاری انجام میدهد باید بگوییم که این قطعه اتومبیلها یک نوع موتور الکتریکی است که انرژی الکتریکی را تبدیل به انرژی مکانیکی میکند. وظیفه این قطعه هم در بیان ساده، روشن کردن موتور اتومبیل است. یعنی در حقیقت ما برق را از باتری اتومبیل به استارت میدهیم و استارت این برق را تبدیل به انرژی مکانیکی کرده و به محور موتور یا همان میللنگ منتقل میکند. حرکت میللنگ هم باعث میشود که یک سیکل احتراق در موتور صورت بگیرد و موتور روشن شود.
نکته فنی ماجرا این است که موتورهای امروزی خودروها برای شروع فعالیت باید به حداقل ۱۰۰ دور در دقیقه برسند. بعد از آن موتورها میتوانند به طور اتوماتیک به فعالیت خود ادامه دهند و در حقیقت ما میگوییم که موتور روشن شده است. وقتی ما سوییچ را در کابین اتومبیل میچرخانیم در واقع برق را به سیستم استارت میرسانیم و آن را به حرکت در میآوریم تا این سیستم، موتور را به ۱۰۰ دور در دقیقه برساند، آنوقت اتومبیل روشن میشود. شاید به نظر برسد که استارت یک موتور الکتریکی ساده است، اما اگر همین سیستم به ظاهر ساده درست کار نکند یا دچار خرابی شود اتومبیل شما به هیچوجه به حرکت درنمیآید. موقعیت مکانی استارت هم معمولا پشت و کنار موتور اتومبیل است. به هر حال باید حرکت «دنده استارت» بلافاصله به میللنگ منتقل و موتور خودرو روشن شود.
نگاهی به تاریخچه اختراع استارت خودرو
همانطور که گفته شد اتومبیلهای اولیه با هل دادن یا استفاده از هندل روشن میشدند. یعنی چرخش اولیه محور موتور با انرژی دست صورت میگرفت. البته روشهای دیگری هم مثل استفاده از فنرهای بادی و سیلندر باروت برای روشن کردن موتور احتراقی اتومبیلها استفاده میشد که چندان رواج نیافت. گفته میشود که اولین استارت برقی برای یک موتورسیکلت ساخته شد. بعد از آن یک مهندس برق انگلیسی به نام اچ جی داوسینگ، یک استارت برقی در سال ۱۸۹۶ میلادی اختراع کرد که البته هیچگاه به عنوان یک اختراع ثبت نشد. اولین استارت برقی توسط یک فرد آمریکایی به نام «کلاید جی کلمن» در سال ۱۹۰۳ ثبت شد. حدود ۸ سال بعد، یعنی در سال ۱۹۱۱ میلادی هم یک آمریکایی دیگر به نام «چارلز اف کترینگ» موتور استارتی را برای جایگزین کردن با هندل اتومبیلها در شرکت دلکو طراحی و ثبت کرد، اما سالها طول کشید تا سیستم استارت جایگزین هندل شود. در همان سال ۱۹۱۱ شرکت کادیلاک یک استارت الکتریکی روی موتور اتومبیلش نصب کرد که همین ماجرا باعث شد که استفاده از خودرو برای خانمها هم رواج یابد.
درباره اساس عملکرد استارت یا استارتر خودرو
یک استارت به طور خلاصه از یکسری سیمپیچ و آهنربا تشکیل شده که میدان مغناطیسی ثابت و همنامی را ایجاد میکنند. در حقیقت استارتهای ساده از ۲ آهنربای مغناطیسی تشکیل شده است و قدرت آن هم برای چرخاندن محور موتور بستگی به همین نیروی ایجاد شده توسط آهنربا دارد. بالشتکهای استارت در حقیقت هسته آهنی هستند که به دور آنها سیمپیچ پیچیده شده است. وقتی جریان برق در این سیمپیچها برقرار میشود در دو هسته آهنی قطب N و S به وجود میآید و این قطبها هم حوزه و میدان مغناطیسی ایجاد میکند. حالا یک سیمپیچ حاوی جریان الکتریکی به نام آرمیچر در وسط این میدان مغناطیسی قرار میگیرد و بر اساس قواعد فیزیکی شروع به چرخش میکند. در حقیقت با این کار انرژی الکتریکی تبدیل به انرژی مکانیکی خواهد شد. میتوان گفت که نیروی دافعه ایجاد شده توسط آهنربای استارت به آرمیچر در وسط استارت وارد میشود و آن را به حرکت میاندازد، این اساس کار یک موتور الکتریکی است و همانطور که گفته شد استارت هم یک موتور الکتریکی به حساب میآید.