ทำไมวงจรสตาร์ทเตอร์จึงไม่ได้รับการปกป้อง

ในรถยนต์และรถบรรทุกส่วนใหญ่สายเคเบิลหนาเชื่อมต่อแบตเตอรี่โดยตรงกับสตาร์ทเตอร์ (โซลินอยด์) ทำไมวงจรเหล่านี้จึงไม่มีการป้องกันกระแสเกินชนิดใด ๆ

มันเป็นวิธีปฏิบัติที่ได้รับการยอมรับทั่วทั้งอุตสาหกรรมยานยนต์ ต่อไปนี้เป็นสองมาตรฐานแยกที่ยกเว้นวงจรเริ่มต้นโดยเฉพาะจากการป้องกันกระแสเกิน (สิ่งเหล่านี้เป็นทั้งเรือบรรทุกสินค้าซึ่งผลที่ตามมาจะยิ่งใหญ่กว่า; คุณไม่สามารถเดินจากไฟในทะเล)

ตัวนำเอาท์พุทที่ไม่ได้รับการรับรองแต่ละตัวจากแบตเตอรี่ที่เก็บจะต้องมีการรีเซ็ตเบรกเกอร์หรือฟิวส์แบบไม่มีการเคลื่อนที่ยกเว้นกรณีที่ตัวนำเอาท์พุทอยู่ในวงจรป้อนกำลังหลักจากแบตเตอรี่ไปยังมอเตอร์ที่หมุนเครื่องยนต์

นี่เป็นเพียงตัวอย่าง ฉันไม่สงสัยเลยว่าองค์กรต่าง ๆ เช่น SAE และ ABYC มีข้อกำหนดที่คล้ายกันในมาตรฐานของพวกเขา รถหลายล้านคันถูกเชื่อมต่อด้วยวิธีนี้

ทุกวงจรยกเว้นแหล่งจ่ายไฟหลักจากแบตเตอรี่ไปยังมอเตอร์สตาร์ทและมอเตอร์พวงมาลัยที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าควรได้รับการป้องกันทางไฟฟ้าจากการโอเวอร์โหลดและการลัดวงจร (เช่นฟิวส์หรือเบรกเกอร์วงจรควรติดตั้ง)

ฉันขอเหตุผลทางวิศวกรรมที่อยู่เบื้องหลังข้อยกเว้นเหล่านี้ ถึงแม้ว่าสายเคเบิลจะหนากว่าขดลวดสตาร์ทมาก แต่ความล้มเหลวทางกลหรือแรงกระแทกก็ยังสามารถสร้างให้สั้นลงได้ กระแสที่เกิดขึ้นสามารถเกิน 500A และเพียงพอที่จะเชื่อมเหล็กหนา

ฉันเข้าใจว่าสตาร์ทเตอร์นั้นต้องการกระแสมากกว่าวงจรอื่น ๆ แต่แน่นอนว่าจะสามารถหาวิธีแก้ปัญหาที่คุ้มค่าได้เช่นลิงค์ที่หลอมได้ หรือฉันเข้าใจผิด?

นี่คือเหตุผลที่เป็นไปได้ที่ไม่สมเหตุสมผลสำหรับฉัน:

• สายเคเบิลมีความหนามาก (เทียบกับขนาดของแบตเตอรี่) ที่ไม่ต้องการการป้องกัน สตาร์ตเตอร์จะไหม้หรือแบตเตอรี่จะระเบิดก่อนที่สายเคเบิลจะละลาย ในขณะที่สิ่งนี้อาจเป็นจริงจากมุมมอง "ป้องกันลวด" ฉันเชื่อว่านี่เป็นเหตุผลที่แข็งแกร่งยิ่งกว่าสำหรับการป้องกันกระแสเกินในวงจรเริ่มต้น ... เพื่อปกป้องยานพาหนะทั้งหมด

• ความเสี่ยงของความผิดปกติในวงจรนี้ไม่น่าเป็นไปได้ เป็นความจริงที่ starters เป็นอุปกรณ์ที่ทนทานและสายเคเบิลหนามีความแข็งแรงเชิงกลมากขึ้น อย่างไรก็ตามความล้มเหลวยังคงเป็นไปได้และเกิดขึ้นเป็นครั้งคราวในโลกแห่งความเป็นจริง นอกจากนี้ผลกระทบของความล้มเหลวในวงจรนี้อาจเป็นความหายนะที่นำไปสู่การสูญเสียทั้งหมดของยานพาหนะหรือเสียชีวิต ดังนั้นฉันคาดหวังว่าความรุนแรงของปัญหาจะครอบงำโอกาสที่ต่ำ (เป็นที่ยอมรับ) ในการวิเคราะห์โหมดความล้มเหลว

แก้ไขสำหรับผู้อ่านในอนาคต: คำตอบส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ความพร้อมใช้งาน นั่นเป็นสิ่งที่สำคัญมาก แต่เป็นเหตุผลรองที่คู่กับการเลือกฟิวส์เป็นอุปกรณ์ป้องกัน เบรกเกอร์จะลดความเสี่ยงของการถูกติดเนื่องจากข้อผิดพลาดที่น่ารำคาญ (บางคนกล่าวถึงการสูญเสียการบังคับเลี้ยว แต่ยานพาหนะการผลิตทั้งหมดรวมถึง Infiniti Q50 ยังคงมีการสำรองข้อมูลทางกล) โชคดีที่มีคำตอบที่กระชับที่อธิบายว่าทำไมแม้แต่เบรกเกอร์หรือลิงก์หลอมละลายก็ไม่เหมาะสม

มีเพียงจุดใดในการพยายามป้องกันวงจรด้วยฟิวส์ถ้ามี headroom เพียงพอระหว่างกระแสไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าผิดเพื่อให้แน่ใจว่าฟิวส์จะไม่ระเบิดในการทำงานปกติและจะระเบิดภายใต้สภาวะความผิดปกติ

น่าเสียดายที่เมื่อคุณรวมความคลาดเคลื่อนทั้งหมดแล้วไม่มีระดับปัจจุบันที่คุณสามารถเลือกที่จะรับประกันว่าจะหลีกเลี่ยงการสะดุดและยังมีโอกาสในการทำงานที่เหมาะสมหากสตาร์ทมอเตอร์ถูกล็อคเช่น มอเตอร์สตาร์ทธรรมดาเป็นแบบอนุกรมแผลเพื่อดึงกระแสที่สูงมากเมื่อเริ่มต้น

การมีฟิวส์กำลังระเบิดในวงจรที่กำลังจะไปสตาร์ทเครื่องยนต์อาจส่งผลให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัยที่ร้ายแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบทางทะเลซึ่งการไม่สามารถสตาร์ทเครื่องยนต์อาจมีข้อ จำกัด หรือไม่มีความสามารถในการนำทาง สำหรับรถยนต์อาจหมายถึงการไม่สามารถเริ่มต้นในสถานการณ์ฉุกเฉินได้ รถบางคันเคยมีมาก่อน เมื่อฉันสิ้นสุดโตโยต้าเก่ากลางทางโค้งที่มีหนึ่งและคนขับหญิงสาวที่พัดพยายามที่จะเริ่มต้นรถของเธออีกครั้งหลังจากที่มันจนตรอกซึ่งฆ่าระบบไฟฟ้าทั้งหมดของเธอรวมถึงไฟอันตรายไฟหน้า ฯลฯ เมื่อ ภรรยาของฉันต้องการซื้อโตโยต้าในอีกหลายปีต่อมาฉันถามว่าพวกเขายังมีสิ่งนั้นอยู่หรือเปล่าพวกเขายืนยันกับฉันว่าพวกเขาทำไปเพราะมันเป็นความรับผิดชอบด้านความปลอดภัยสำหรับพวกเขา

ฉันทำงานในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ยานยนต์เป็นเวลาหลายปี จากมุมมองด้านความปลอดภัยคุณไม่ได้พยายามที่จะ "ปกป้องยานพาหนะ" คุณกำลังพยายามที่จะ "ปกป้องคน" โดยปกติบุคคลนั้นจะเป็นคนขับหรือผู้ครอบครอง แต่บางครั้งบุคคลนั้นอาจเป็นคนเดินเท้า (คิดว่าชนกันและโซนยู่ยี่) บ้านใกล้เรือนเคียง (หลีกเลี่ยงการระเบิดของถังน้ำมันเชื้อเพลิง) หรือแม้แต่ทีมฉุกเฉิน (ยานพาหนะไฟฟ้าต้องไม่เปิดเผยแรงดันสูง การกู้ชีพ)

ปัญหาด้านความปลอดภัยส่วนใหญ่ไม่มีวิธีแก้ปัญหาที่ดีในระดับสากล สิ่งที่คุณได้รับคือการแลกเปลี่ยนและคุณเลือกตัวเลือกที่แย่ที่สุด มีวิธีการที่เป็นทางการเช่น FMEA หรือ FTA ซึ่งช่วยให้คุณสามารถหาจำนวนนี้ดังนั้นหากสิ่งผิดปกติคุณสามารถพิสูจน์ได้ว่าคุณได้ปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด

ปัญหาที่พบบ่อยที่สุดที่คุณมีคือการแลกเปลี่ยนความผิดพลาดระหว่างความพร้อมกับความพร้อมใช้งาน หากปฏิกิริยาแรกของคุณต่อปัญหาใด ๆ คือการหยุดรถและบังคับให้คนขับเรียกรถบรรทุกคืนสภาพในตอนแรกมันอาจเป็นความคิดที่ดีและวิธีการแก้ปัญหาที่ปลอดภัยที่สุดในตอนแรก ฉันทำงานกับรถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดสำหรับฟอร์ดซึ่งซอฟต์แวร์ใช้แนวทางนี้เมื่อพบว่าตัวเองอยู่ในสถานการณ์ที่ไม่แน่นอนเพราะผลที่ได้อาจเป็นการเคลื่อนไหวของยานพาหนะที่ไม่ธรรมดา ด้วยสถานการณ์ทางกฎหมายในสหรัฐอเมริกาดูเหมือนว่าจะเป็นแนวทางที่ดีที่สุด

ในระหว่างการพัฒนาเราได้พูดคุยกับวิศวกรจากวอลโว่และพบว่าพวกเขามีแนวทางที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิงแม้ว่า กล่องนิรภัยของวอลโว่คือถ้าคุณไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่ามันไม่ปลอดภัยสำหรับยานพาหนะที่จะเดินหน้าต่อไปคุณจะต้องไม่หยุดรถ คุณอาจลดความเร็วที่วิ่งหรือลดพลังงานที่มี แต่ยานพาหนะจะต้องไม่หยุด. ทำไม? เพราะถ้ารถของคุณถูกตัดออกในฤดูหนาวของสแกนดิเนเวียคุณจะมีเวลาประมาณ 2 ชั่วโมงก่อนที่คุณจะแข็งตัวจนตาย กรณีความปลอดภัยของวอลโว่บอกว่าเป็นการดีกว่าที่จะมีความเสี่ยงต่อการชนที่ความเร็วต่ำและพลังงานต่ำหากยานพาหนะพัฒนาข้อบกพร่องและยอมรับว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นบ่อยครั้งมากขึ้นโดยมีผลกระทบที่ไม่ร้ายแรง ความเสี่ยงบ่อยครั้งของยานพาหนะที่ถูกตัดออกในสถานการณ์ที่อันตรายถึงตาย นอกจากนี้ผู้ขับขี่ยังสามารถดำเนินการบางอย่างเพื่อลดความผิดปกติโดยการปิดสวิตช์กุญแจไฟแม้ว่ารถจะไม่ตอบสนองต่อการควบคุมคันเร่งเบรกและเกียร์แบบอิเล็กทรอนิกส์อีกต่อไป

ฟิวส์ในวงจรสตาร์ทตามเหตุผลเดียวกัน สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดโดยไม่มีฟิวส์คืออะไร คำตอบ: สายไฟหรือแบตเตอรี่ร้อนเกินไปและคุณได้รับไฟในช่องเครื่องยนต์ซึ่งกระจายไปยังส่วนที่เหลือของรถ โดยปกติแล้วแรงดันแบตเตอรี่จะลดลงก่อนที่สิ่งต่าง ๆ จะแย่เกินไป คนขับสามารถลดสถานการณ์ดังกล่าวได้โดยไม่หมุนอย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลานาน พวกเขายังสามารถลดความผิดพลาดนั้นได้เนื่องจากมีกำแพงกั้นระหว่างเครื่องยนต์และห้องผู้โดยสารที่ทนไฟทำให้พวกเขามีเวลามากพอที่จะหลบหนีจากยาน แม้ในกรณีที่ล็อคกลางล้มเหลวล็อคและหน้าต่างขับเคลื่อนล้มเหลวค้อนหลบหนีฉุกเฉินทำให้มันเล็กน้อยที่จะทำลายหน้าต่างและหลบหนี (คุณทำมีหนึ่งขวาถ้าไม่ซื้อ? - พวกเขากำลังถูก.) สถานการณ์ที่มีการป้องกันในเชิงลึก

สถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดกับฟิวส์คืออะไร คุณไม่สามารถสตาร์ทเครื่องยนต์ได้เมื่อต้องการ ในรถยนต์นั่นอาจทำให้คุณติด - และเรากำลังเข้าสู่สถานการณ์ "แช่แข็งสู่ความตายใน 2 ชั่วโมง" บนเรือคุณติดอยู่ที่สุด

รถยนต์มีคำเตือนไม่ให้ใช้สตาร์ทเตอร์เกิน x วินาทีและรอ xx วินาทีเพื่อป้องกันแบตเตอรี่ร้อนเกินไปและแก๊ส ด้วยเหตุนี้คะแนน CCA จะต้องมากกว่าโหลดดังนั้นเมื่อมีการออกแบบแบตเตอรี่และสายเคเบิลที่เพียงพอจึงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีข้อผิดพลาดจากมนุษย์ (ประแจตกข้ามขั้วแบตเตอรี่หรือไม่สนใจคำเตือนด้านความปลอดภัย> มากกว่า 1 นาที อุณหภูมิสตาร์ทมอเตอร์จะสูงและเพิ่มความต้านทานและแบตเตอรี่จะระบายอย่างรวดเร็ว แต่ไม่ทำให้เกิดไฟไหม้ หากแบตเตอรี่ล้มเหลวด้วยการลัดวงจรภายในแบตเตอรี่จะคายประจุเองและเสี่ยงต่อการเกิดประกายไฟใกล้กับ H2 ซึ่งเป็นไปได้ แต่มีความเสี่ยงค่อนข้างต่ำ

ฟิวส์ไม่เหมาะสมเนื่องจากเพิ่ม ESR ลดความจุ CCA ซึ่งทำให้สูญเสียประสิทธิภาพในการเริ่มต้นในสภาพอากาศหนาวเย็น คุณอยากให้พวงมาลัยที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ของคุณมีความร้อนสูงเกินกว่าที่ฟิวส์จะระเบิดขณะขับรถ ดังนั้นในระยะสั้น (ตั้งใจเล่นสำนวน) ฟิวส์ลดความน่าเชื่อถือและความปลอดภัย

E-cars นั้นแตกต่างกันและมี denrites ที่เสี่ยงต่อการสวมกางเกงขาสั้นดังนั้นการหลอมรวมจึงจำเป็นต้องมีการตรวจจับอุณหภูมิ

รถยนต์และรถบรรทุกมีไฟร์วอลล์และสถานที่ที่ค่อนข้างปลอดภัยหากการป้องกันวงจรป้องกันไม่ให้มีการเริ่มต้นและไม่ใช่ทุกคนที่อาศัยอยู่ในสแกนดิเนเวียซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการตายในรถยนต์ที่ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้

มีสวิตช์ตัดวงจรที่สามารถตั้งอยู่ในพื้นที่ที่รถยนต์หรือรถบรรทุกสามารถรีเซ็ตได้โดยไม่ต้องเรียกใช้บริการ ถ้าสตาร์ทโซลินอยด์ปิดและกางเกงสตาร์ทยังคงทำงานอยู่เว้นแต่ผู้ขับขี่สามารถได้ยิน (ไม่น่า) สตาร์ทเตอร์วิ่ง (ต่างจากการปะทะครั้งที่สองหลังจากสตาร์ทเครื่องยนต์) แบตเตอรี่หมดเร็วและรถหยุดทำงานอยู่ดี ดังนั้นข้อโต้แย้งที่ว่าวงจรป้องกันจะป้องกันไม่ให้รถสตาร์ทไม่เพิ่มขึ้นเมื่อแบตเตอรี่หมดด้านล่างจุดหนึ่งยานพาหนะจะหยุดทำงาน

ลวดเกจวัดหนักไม่ได้ป้องกันไฟไหม้ลวดลวดไม่ไหม้ แต่อุปกรณ์เสริมที่เชื่อมต่อกับพวกเขาสามารถและจะ ใช้อุปกรณ์เสริมทั่วไปของคุณแล้วดูที่ตัวเชื่อมต่อจากนั้นเปรียบเทียบกับสาย 4 awg หรือ 0 ga ไม่ใช่สายเคเบิลที่จะติดไฟ

ป้องกันวงจรสามารถป้องกันไฟไหม้และยังลดความเสียหายให้กับอุปกรณ์เสริม สตาร์ทเตอร์ติดเพื่อทำงานเนื่องจากโซลินอยด์ฟิวชั่นที่ถูกปิดไม่ได้ใช้งานได้นานพอที่จะรักษาให้เครื่องยนต์ทำงานที่ 2500-3,000 rpms หรือมากกว่า ความเสียหายที่เลวร้ายยิ่งกว่าสามารถเกิดขึ้นได้นอกเหนือจากสตาร์ทเตอร์ที่เสียหาย ในขณะที่การป้องกันirxuitมีไว้เพื่อความปลอดภัยประโยชน์เพิ่มเติมของการป้องกันอุปกรณ์เสริมไม่ควรลดลงในมุมมองที่แคบของการออกแบบ

มันเป็นความคิดที่น่าสนใจ ข้อมูลจำเพาะของแอมป์ข้อเหวี่ยงของแบตเตอรี่อยู่ที่ 7.2V หลังจาก 30 วินาทีดังนั้นกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามารถมากกว่า 1000A ได้อย่างง่ายดาย แต่กระแสนี้จะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อวินาทีผ่านไป ฉันคาดเดาว่าสายไฟที่ไปที่สตาร์ทเตอร์อาจหนาเกินไปที่จะร้อนพอที่จะเริ่มต้นไฟด้วยแบตเตอรี่มาตรฐาน นอกจากนี้สายไฟยังอยู่ในห้องเครื่องและไม่ได้ไปโดยอะไรที่สามารถละลายได้ หากรีเลย์สตาร์ทติดเมื่อเวลาที่มอเตอร์สตาร์ทผ่านความร้อนและกางเกงขาสั้นออกกระแสไฟลัดวงจรดั้งเดิมของแบตเตอรี่จะต่ำกว่าสิ่งที่อาจก่อให้เกิดอันตราย

มีคำตอบที่ดีอื่น ๆ เช่นค่าใช้จ่ายเพื่อผลประโยชน์และความไม่สามารถที่จะมีฟิวส์ที่จะมีขนาดเล็กพอที่จะป้องกันวงจรและไม่เผาไหม้ในระหว่างการหมุนอีกต่อไป