งานไฟฟ้ารถยนต์-03

ระบบไฟฟ้าในรถยนตท์ งั้ หมด สามารถทางานไดอ้ ยา่ งสม่าเสมอโดยอาศยั กาลงั ไฟฟ้าจากแหล่งจ่าย ซ่งึ ไดแ้ ก่ แบตเตอร่ี ไฟฟ้าทผ่ี ลติ ไดน้ ้ีเกดิ จากปฏกิ ริ ยิ าเคมี เป็นไฟฟ้ากระแสตรง ขนาดแรงดนั ไฟฟ้า 12 โวลต์ ส่วนความสามารถในการจ่ายไฟ จะมากหรอื น้อยขน้ึ อย่กู บั ขนาดความจขุ องแบตเตอร่ี

หน้าท่ขี องแบตเตอร่ี คอื เก็บประจุไฟกระแสตรงไว้ในรูปของปฏกิ ริ ยิ าเคมี และจ่ายไฟให้ระบบต่างๆ ภายในรถยนต์ เชน่ ระบบสตารต์ ระบบจดุ ระเบดิ ระบบแสงสวา่ ง และสญั ญาณ เป็นตน้ ส่วนประกอบของแบตเตอร่ี

ชดุ แผน่ ธาตุ ประกอบดว้ ย แผ่นธาตุบวก แผ่นธาตุลบ และแผน่ กนั้ ส่วนประกอบชดุ แผน่ ธาตุ

เปลอื กแบตเตอรี่ เป็นวสั ดุประเภทยางแขง็ หรอื พลาสตกิ แขง็ ทาหน้าท่รี องรบั และห่อหุ้มอุปกรณ์ทงั้ หมด แบ่งเป็นช่อง ช่องละ 2 โวลต์ มรี ูเติมน้ากลนั่ แยกออกจากกนั ท่ีภายนอกจะมตี ัวอักษรบอกขนาดความจุช่องแบตเตอร่ี เป็นจานวนแอมแปร์ -ชวั่ โมง โดยมขี นาดความจตุ งั้ แต่ 30-150 แอมแปร-์ ชวั่ โมง ส่วนประกอบของเปลือกแบตเตอรี่

แผน่ ธาตุ เป็นตะกวั่ ผงอัดแน่นอยู่ในตารางส่ีเหล่ียมเล็กๆ ประกอบด้วยแผ่นธาตุบวก ทาจากตะกวั่ เปอร์ออกไซด์ (PbO2) และแผน่ ธาตุลบทาจากตะกวั่ พรุน (Pb) โครงสรา้ งของแผน่ ธาตุ

แผน่ กนั้ เป็ นวัสดุยางหรือไม้ข้ึนรูปเป็ นลอน มีแผ่นใยแก้วเคลือบทัง้ สองด้าน มขี นาดเท่ากับแผ่นธาตุ ทาหน้าท่ีกัน้ ไม่ให้แผ่นธาตุบวก และลบสมั ผสั กนั แต่มคี ณุ สมบตั ยิ อมใหน้ ้าไหลผา่ นได้ สะพานไฟหรอื แผน่ คาด โครงสรา้ งของแผน่ ธาตุ เป็นตะกวั่ หล่อเป็นแท่งต่อระหว่างช่องแต่ละช่อง เพ่อื ใหไ้ ดจ้ านวนแรงเคล่อื นตามต้องการ เช่น ถ้าต่อรวมกนั 3 ช่อง จะได้ 6 โวลต์ ต่อรวมกนั 6 ช่อง จะได้ 12 โวลต์ แผน่ คาดต่อระหว่างเซล

ขวั้ เป็นตะกัว่ แท่งกลมโผล่พ้นเปลือกแบตเตอร่ีข้นึ มาภายนอก โดยทวั่ ไปจะมีขนาดไม่เท่ากัน ขวั้ บวกจะมขี นาดใหญ่กว่าขวั้ ลบเสมอ หรอื ขวั้ บวกทาสแี ดง ขวั้ ลบทาสดี า ทงั้ สองขวั้ จะเป็นจดุ รวมของแผน่ ธาตุบวกและแผ่นธาตุลบ เมอ่ื จะนาไฟไปใชก้ ต็ ่อออกจาก ขวั้ ทงั้ สอง ขนาดของแรงเคลอ่ื นรวมทงั้ หมดของแบตเตอรก่ี ว็ ดั ไดจ้ ากขวั้ ทงั้ สองน้เี ชน่ เดยี วกนั ขวั้ แบตเตอรี่

จกุ ปิ ด เป็นจกุ พลาสตกิ สาหรบั ปิดกนั้ ฝ่นุ ละอองทจ่ี ะเขา้ ไปในชอ่ งเตมิ น้ากลนั่ มรี ูระบายอากาศเลก็ ๆ อย่ดู า้ นบนเพอ่ื ระบายแก๊ส ทเ่ี กดิ จากปฏกิ ริ ยิ าเคมภี ายในแบตเตอรข่ี ณะถูกใชง้ าน ส่วนประกอบของจกุ ปิ ด

น้ายา คอื สว่ นผสมของน้าและกรดกามะถนั ในอตั รา 60.2 : 39.8 น้ายาจะเป็นตวั แปรทจ่ี ะทาใหเ้ กดิ ปฏกิ ริ ยิ าเคมรี ะหว่างแผ่นธาตุ และน้ายา ปกติระดับของน้ายาในแบตเตอร่ีจะต้องท่วมแผ่นธาตุข้ึนมาประมาณ 10 มม. เม่ือระดับน้ายาต่ากว่าน้ีจะต้องเติมน้ากลัน่ เน่อื งจากส่วนทเ่ี ป็นน้าไดร้ ะเหยออกไป น้ายาทม่ี ไี ฟประจุอยเู่ ตม็ จะมคี วามถ่วงจาเพาะระหว่าง 1.260-1.280 ส่วนประกอบของจกุ ปิ ด

เมือ่ มีประจไุ ฟเตม็ สภาพของแผ่นธาตุบวกเป็ นตะกวั ่ เปอร์ออกไซด์ (PbO2) น้ายา (H2SO4) และแผ่นธาตุลบเป็ นตะกวั ่ บริสุทธิ ์ (Pb) ขณะน้ีความถ่วงจาเพาะของน้ายาจะอย่รู ะหวา่ ง 1.260-1.280 ปฏิกิริยาเมอื่ ไฟเตม็

เมื่อจา่ ยไฟไปใช้งาน อิเล็กตรอนจากขวั้ ลบจะเคล่อื นท่ไี ปยงั ขวั้ บวก ทาให้ SO4 พยายามแยกตวั ออกจาก H เพ่อื รวมตวั กบั Pb และ H จะดงึ O2 เพอ่ื จะเปลย่ี นสภาพเป็น H2O ดงั นนั้ เมอ่ื เกดิ ปฏกิ ริ ยิ าไปเรอ่ื ยๆ จะทาใหค้ วามถ่วงจาเพาะของน้ายาลดลงเร่อื ยๆ ถา้ เหลอื ประมาณ 1.160 หรอื ต่ากว่าน้กี จ็ ะ ไมม่ กี ารจ่ายไฟอกี ต่อไป เม่ือไฟหมด สภาพตะกวั่ ท่ขี วั้ บวกและขวั้ ลบจะกลายเป็นตะกวั่ ซลั เฟต น้ายาภายในแบตเตอร่จี ะกลายเป็นน้า จะต้องประจุไฟ กระแสตรงเขา้ ไปเพอ่ื เปลย่ี นสภาพ แสดงการจ่ายไฟ

เมอื่ ประจไุ ฟ คอื การทาใหป้ ฏกิ ริ ยิ าเคมรี ะหวา่ งแผน่ ธาตุ และน้ายาเกดิ คนื ตวั ใหแ้ ผ่นธาตุบวกมสี ภาพเป็นตะกวั่ ออกไซด์ แผ่นธาตุลบ เป็นตะกวั ่ บรสิ ทุ ธติ ์ ามเดมิ โดยการทาใหอ้ เิ ลก็ ตรอนเคลอ่ื นทจ่ี ากขวั้ บวกไปยงั ขวั้ ลบ ซลั เฟต (SO4) จะถูกดงึ ออกมารวมตวั กบั ไฮโดรเจน (H) เป็นกรดกามะถนั เจอื จางตามเดมิ แสดงการประจไุ ฟฟ้า

เพ่ือให้แบตเตอร่ีมีอายุการใช้งานได้นานและมีประสิทธิภาพ จาเป็ นต้องทาการบารุงรักษา และตรวจสอบด้วยกรรมวิธีต่างๆ ดงั ต่อไปน้ี 1. ลา้ งเปลอื กนอกและสงิ่ สกปรกดว้ ยน้าอุ่นผสม Baking Soda 2. ทาความสะอาดขวั้ แบตเตอรแ่ี ละขวั้ สายถา้ มรี อยแตกรา้ วใหเ้ ปลย่ี นแบตเตอรใ่ี หม่ การตรวจสภาพภายนอกแบตเตอรี่ ถ้าระดบั น้ายาต่ากว่าระดบั ต้องเติมด้วยน้ากลนั่ บริสุทธิใ์ หท้ ่วมแผ่นธาตุตามระดบั มาตรฐานของน้ายาในแบตเตอร่ี ตอ้ งทว่ มแผน่ ธาตุถงึ ขดี สงู สดุ ทเ่ี ปลอื กแบตเตอร่ี หรอื ทว่ มแผน่ ธาตุประมาณ 10-15 มม. การตรวจระดบั น้ายา

การตรวจวดั ความถ่วงจาเพาะของน้ายา เครอ่ื งมอื ทใ่ี ชต้ รวจวดั ความถ่วงจาเพาะ คอื ไฮโดรมิเตอร์ เป็นเคร่อื งมอื ทใ่ี ช้วดั ความถ่วงจาเพาะโดยการลอยตวั ของลูกลอยภายในหลอดแกว้ ซ่งึ ปกตจิ ะมีสเกล หรอื สเี พอ่ื บอกคา่ ของความถ่วงจาเพาะ ค่าของความถ่วงจาเพาะจะแสดงถงึ สภาพความจุไฟ สแี ดงแสดงว่าแบตเตอรไ่ี ฟอ่อน สขี าวแสดงว่าแบตเตอรม่ี ไี ฟพอใช้ สเี ขยี วหรอื สนี ้าเงนิ แสดงว่าแบตเตอรม่ี ไี ฟเตม็ การอ่านค่า ถ.พ. จากไฮโดรมิเตอร์

ความสัมพันธ์ระหว่างค่าความถ่วงจาเพาะของน้ายาทางไฟฟ้ าและประจุแบตเตอร่ี ซ่ึงมีค่าความถ่วงจาเพาะเดิม 1.260-1.280 เป็นดงั กราฟ กราฟน้สี ามารถใชห้ าประจขุ องแบตเตอร่ี ซง่ึ มหี น่วยเป็นแอมแปร์-ชวั่ โมง (Ah) เช่นความจุ 70 แอมแปร์-ชวั่ โมง หมายความว่าแบตเตอร่ลี ูกน้ีถ้าจ่ายกระแสไฟ 70 แอมแปร์จะจ่ายหมดในเวลา 1 ชวั่ โมง ถ้าจ่ายกระแสไฟ 7 แอมแปร์ จะจา่ ยหมดในเวลา 10 ชวั่ โมง จากสตู ร เวลาจ่ายกระแสไฟ = ความจุไฟ/กระแสไฟทจ่ี า่ ย การอ่านค่า ถ.พ. จากไฮโดรมิเตอร์

วิธีการวดั ความถว่ งจาเพาะ ใชท้ อ่ ยางจุ่มเขา้ ไปในทอ่ เตมิ น้ายาของแบตเตอร่ี บบี ลกู ยางใหด้ ดู น้ายาเขา้ มาในหลอดแกว้ ไดอ้ ยา่ งอสิ ระ แลว้ อ่านคา่ ทว่ี ดั ไดเ้ ทยี บจากตารางกราฟเพอ่ื ดคู า่ ความจุไฟของแบตเตอรใ่ี นขณะนนั้ ถ.พ.ทว่ี ดั ไดจ้ ะอย่รู ะหวา่ ง 1.260-1.280 ท่ี 80F ถา้ ได้ ถ.พ.ต่ากว่าน้แี สดงว่าแบตเตอรม่ี ปี ระจุไฟน้อย ต้องนาไปประจุไฟ ใหม่และหลงั จากประจุไฟแล้วนามาวดั ถ.พ.อีกครงั้ ถ้าต่ากว่า 1.210 ให้เปล่ยี นแบตเตอร่ใี หม่ และในการวดั แต่ละช่อง ถ้า ถ.พ.แตกต่างกนั เกนิ 0.04 ให้ปรบั ค่า ถ.พ.เฉพาะช่องนัน้ ๆ ตวั อย่างเช่น แบตเตอร่ชี นิดธรรมดาไฟเต็มท่ี ถ.พ. 1-260 วดั ถ.พ. เฉลย่ี ได้ 1.220 มคี วามจุไฟ 80% ของความจุมาตรฐาน การวดั ค่า ถ.พ.

ทดสอบดว้ ยการวดั แรงเคลือ่ น ใชโ้ วลต์มเิ ตอรว์ ดั แรงเคลอ่ื นรวมทงั้ หมดของแบตเตอรด่ี งั รูปท่ี 3.18 จะทราบว่าแบตเตอรข่ี ณะนนั้ มแี รงเคลอ่ื นอย่เู ท่าใด การใช้โวลต์มิเตอร์วัดแรงเคล่ือนไฟฟ้ ากระแสตรง ขัว้ บวกมิเตอร์จ้ีท่ีขวั้ ของแบตเตอร่ี และขวั้ ลบของมิเตอร์จ้ีท่ีขวั้ ลบของแบตเตอร่ี และอ่านค่าทว่ี ดั ไดม้ หี น่วยเป็นโวลต์ การวดั ค่าแรงเคล่ือน

ทดสอบความสามารถในการจ่ายไฟ ทดสอบโวลต-์ แอมป์ การทดสอบดว้ ยเคร่อื งทดสอบเพ่อื หาความสามารถในการจ่ายไฟของแบตเตอร่ี โดยปรบั ปุ่มเลอื กมาท่คี ่ากระแส (A) ปรบั ภาระ (Load) เป็น 3 เท่าของความจุแบตเตอร่ี ทง้ิ ไวป้ ระมาณ 15 วนิ าที คลาย Load และปรบั ป่มุ เลอื กมาทค่ี ่าโวลต์ (V) อ่านคา่ แรงเคลอ่ื นตอ้ งไมต่ ่ากวา่ 9.6 โวลต์ (สาหรบั แบตเตอร่ี 12 V) ถา้ ต่ากวา่ แสดงวา่ แบตเตอรเ่ี สอ่ื มคณุ ภาพ * ก่อนทดสอบควรประจไุ ฟแบตเตอรใ่ี หเ้ ตม็ เสยี ก่อน การทดสอบความสามารถในการจา่ ยไฟ

การทดสอบความสามารถในการคายประจสุ งู บดิ สวติ ชก์ ญุ แจในตาแหน่งสตารต์ เพอ่ื ใหม้ อเตอรส์ ตารต์ ทางาน สงั เกตการหมนุ ของมอเตอร์สตารต์ ว่าหมุนไดด้ เี พยี งใด ถา้ หมนุ ชา้ แสดงวา่ แบตเตอรเ่ี รมิ่ เสอ่ื มคุณภาพ ตาแหน่งกญุ แจสตารต์ การทดสอบความสามารถในการเกบ็ ไฟของแบตเตอรี่ นาแบตเตอรไ่ี ปประจไุ ฟดว้ ยเครอ่ื งประจเุ รว็ ในเวลา 3 นาที ดว้ ยกระแสไมเ่ กนิ 40 แอมป์ เมอ่ื ครบ 3 นาทแี ลว้ แรงเคลอ่ื น จะตอ้ งไดน้ ้อยกวา่ 15.5 โวลต์ ถา้ สงู กว่าน้แี สดงว่าแบตเตอรไ่ี มส่ ามารถเกบ็ ไฟไดห้ รอื ชารดุ แลว้ แสดงการประจเุ พือ่ ทดสอบความสามารถในการเกบ็ ไฟ

การประจอุ ยา่ งเรว็ คอื การประจุไฟเพอ่ื ใชอ้ ยา่ งเรง่ ด่วนในระยะเวลาอนั สนั้ ดว้ ยเครอ่ื งประจุไฟฟ้าทเ่ี รยี กวา่ เครอ่ื งประจไุ ฟเรว็ (Quick Charge) โดย 1. ใชป้ ระจุในงานทเ่ี ร่งดว่ น 2. ประจุขณะทแ่ี บตเตอรอ่ี ย่บู นรถได้ 3. ประจุดว้ ยกระแสไมเ่ กนิ ½ ของความจุทก่ี าหนดไวบ้ นตวั แบตเตอร่ี 4. ใชเ้ วลาประจุประมาณ ½ -1 ชวั่ โมง 5. คอยดแู ลอุณหภมู ขิ องแบตเตอร่ี ตอ้ งไมเ่ กนิ 45C ถา้ เกนิ ใหล้ ดอตั รากระแสทป่ี ระจุลง แสดงการประจเุ รว็

การประจคุ รงั้ ละหลายลกู แบบขนาน 1. ต่อพ่วงแบตเตอรข่ี วั้ บวกเขา้ ขวั้ บวก ขวั้ ลบเขา้ ขวั้ ลบ 2. เลอื กแรงเคลอ่ื นทเ่ี ครอ่ื งประจุเทา่ กบั แรงเคลอ่ื นแบตเตอร่ี 1 ลกู 3. เลอื กกระแสประจเุ ท่ากบั ประจุ 1 ลกู คณู ดว้ ยจานวนแบตเตอร่ี การประจไุ ฟแบบขนาน

การประจอุ ยา่ งช้า คอื การประจุไฟทไ่ี มต่ อ้ งการความเร่งด่วนในการใชง้ านหรอื ประจตุ ามปกติ ซง่ึ โดยทวั่ ไปมกั จะมปี ระจคุ รงั้ ละหลายลกู โดย 1. ประจดุ ว้ ยกระแสคงท่ี 2. ประจุตามปกตใิ ชเ้ วลา 6-8 ชวั่ โมง 3. ตอ้ งยกแบตเตอรอ่ี อกจากรถ 4. ประจุดว้ ยกระแสไมเ่ กนิ 1/10 ของความจุทก่ี าหนดไวบ้ นตวั แบตเตอร่ี การประจไุ ฟแบบอนุกรม

แบบอนุกรม 1. ต่อพ่วงแบตเตอร่ี ขวั้ บวกเขา้ ขวั้ ลบตามรปู 2. เลอื กแรงเคลอ่ื นประจเุ ทา่ กบั แรงเคลอ่ื นคณู ดว้ ยจานวนแบตเตอร่ี 3. เลอื กกระแสประจเุ ท่ากบั ประจุแบตเตอร่ี 1 ลกู แสดงแรงเคล่ือนและกระแสประจแุ บบอนุกรม

ข้อควรระวงั ในการใช้งานและบารงุ รกั ษาแบตเตอร่ี 1. ไมป่ ระจไุ ฟฟ้าดว้ ยกระแสทม่ี ากเกนิ ไป 2. ไมใ่ ชง้ านแบตเตอรจ่ี นกระทงั่ ไฟหมด 3. บารุงรกั ษาขวั้ แบตเตอรใ่ี หส้ ะอาดอยเู่ สมอ 4. ตรวจความถ่วงจาเพาะของน้ายาอยา่ งน้อย 1-2 สปั ดาห/์ ครงั้ 5. ไมส่ ตารต์ เครอ่ื งตดิ ต่อกนั นานๆ เพราะจะทาใหแ้ บตเตอรจ่ี า่ ยกระแสตดิ ต่อกนั มาก 6. ขณะประจุไฟจะตอ้ งไมท่ าใหเ้ กดิ ประกายไฟในบรเิ วณใกลเ้ คยี ง 7. ถา้ ไมใ่ ชแ้ บตเตอรเ่ี ป็นเวลานานตอ้ งปลดขวั้ สายออกและนาไปประจุไฟ 2 สปั ดาห/์ ครงั้ 8. ขณะประจไุ ฟเขา้ แบตเตอรค่ี วรเปิดฝาแบตเตอรท่ี กุ ครงั้

สาเหตทุ ี่ทาให้แบตเตอร่ีมีอายกุ ารใช้งานสนั้ 1. ประจุไฟมากเกนิ ไป จะทาใหเ้ กดิ - การกรอ่ นทแ่ี ผน่ ธาตุ - อุณหภมู ภิ ายในแบตเตอรส่ี งู ทาใหแ้ ผ่นธาตุชารุด - น้ายาแหง้ เรว็ กวา่ ปกติ - อายุการใชง้ านสนั้ ลง 2. ประจุไฟน้อยเกนิ ไป ทาใหเ้ กดิ คราบตะกวั่ บรเิ วณขวั้ แบตเตอร่ี และแผน่ ธาตุ 3. เกดิ การลดั วงจรภายในหมอ้ แบตเตอร่ี อนั เกดิ มาจากสารเคลอื บแผน่ ธาตุร่วง ทดสอบไดโ้ ดย - วดั ความถ่วงจาเพาะของแต่ละชอ่ งเปรยี บเทยี บกนั - ประจุไฟแลว้ วดั ความถว่ งจาเพาะแตล่ ะชอ่ งอกี ครงั้ 4. เกดิ ซลั เฟตจบั เน่อื งจาก - เกบ็ แบตเตอรไ่ี วน้ านโดยไมใ่ ชง้ าน - เตมิ น้ายาแทนน้ากลนั่ - อุณหภมู ขิ องแบตเตอรส่ี งู เกนิ ไป - ประจุไฟไมเ่ พยี งพอ - ระดบั น้ายาสงู เกนิ กาหนด