ระบบขับเคลื่อน eDrive ใน BMW 330e (ทั้งบอดี้ F30 และ G20) ใช้การออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้าที่เรียกว่า e-Machine วางตำแหน่งประกบอยู่บริเวณ "หน้าเกียร์" (หรือฝังเป็นส่วนหนึ่งของชุดเกียร์อัตโนมัติ 8-Speed Steptronic ของ ZF) โดยทำหน้าที่แทน Torque Converter แบบดั้งเดิม
รายละเอียดเชิงวิศวกรรม การทำงาน อาการสึกหรอ และการซ่อมบำรุง
เป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับแบบซิงโครนัสชนิดแม่เหล็กถาวร หรือ Permanent Magnet Synchronous Motor - PMSM สำหรับตำแหน่งติดตั้ง ขั้นอยู่ระหว่างเครื่องยนต์เบนซิน TwinPower Turbo รหัส B48 กับตัวเกียร์ ZF 8HP
ระบบคลัตช์เชื่อมต่อใช้คลัตช์ตัดต่อกำลังที่เชื่อมอยู่ระหว่างเครื่องยนต์กับมอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อให้ระบบควบคุมสามารถตัดการทำงานของเครื่องยนต์เบนซิน แล้วใช้มอเตอร์เพียวๆ ขับเคลื่อนได้ แบบ Pure EV Mode)
หน้าที่ของ e-Machine คือ Drive Motor หรือ มอเตอร์ขับเคลื่อน ทำหน้าที่ส่งแรงบิด เสริมแรงช่วงออกตัว/เร่งแซง (XtraBoost) และการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าล้วน Generator (เครื่องปั่นไฟ/Regenerative Braking) ชะลอรถเพื่อดึงพลังงานกลกลับมาเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าส่งเข้าแบตเตอรี่ HV ส่วน Starter หรือ มอเตอร์สตาร์ต ทำหน้าที่สตาร์ตเครื่องยนต์ B48 ให้มีความนุ่มนวลและเงียบในเสี้ยววินาทีเมื่อต้องการสลับโหมดระหว่างเครื่องยนต์ไปเป็นมอเตอร์ หรือผสมผสานการทำงานของทั้งสองระบบให้มีความไหลลื่น นุ่มนวลและเงียบ
อาการสึกหรอและปัญหาจากการใช้งาน e-Machine ในส่วนของตัวมอเตอร์ e-Machine เป็นชิ้นส่วนโรเตอร์ -สเตเตอร์ ที่ออกแบบและผลิตให้มีความทนทานสูง แต่เนื่องจากการออกแบบให้ทำงานร่วมกับน้ำมันเกียร์ซึ่งเกิดความร้อนสะสม และกล่องควบคุม (EME) จึงมักพบอาการสึกหรอตามระยะเวลา
อาการทางกายภาพและระบบส่งกำลัง (Mechanical & Oil Wear)
ซีลคอหน้าเกียร์/ซีลมอเตอร์รั่ว น้ำมันเกียร์รั่วซึมเข้าไปในขดลวดสเตเตอร์ของ e-Machine ทำให้ค่าความเป็นฉนวนไฟฟ้าลงกราวด์ (Insulation Fault)
ชุดคลัตช์ K0 ลื่น/สึกหรอ เมื่อใช้ไปเกิน 120,000–150,000 กม. คลัตช์ตัดต่อระหว่างเครื่องยนต์กับมอเตอร์จะเริ่มสึกหรอ เกิดอาการกระตุกตอนเครื่องยนต์สตาร์ตสลับโหมดเข้ามาร่วมกับมอเตอร์
ซีลระบบระบายความร้อนเกิดการรั่วซึม e-Machine มีเสื้อระบายความร้อนด้วยน้ำ หรือ Coolant Jacket หากโอริงหรือซีลเสื่อมสภาพ น้ำคูลเลอร์อาจซึมเข้าห้องเกียร์/ขดลวด
อาการทางระบบไฟฟ้าและการเตือน (Electrical & EME Warnings)
หน้าปัดมาตรวัด โชว์ไฟเตือน Drivetrain Malfunction ระบบตัดการทำงานของระบบไฮบริด รถเข้าสู่ Limp Mode ขับได้เฉพาะเครื่องยนต์เบนซินอย่างเดียว หรือในบางกรณีอาจสตาร์ตไม่ได้เลย
ขดลวดไหม้/ช็อตลงกราวด์ (Stator Short) อาการดังกล่าว เกิดจากความร้อนสะสม การขับแช่ด้วยความเร็วสูงต่อเนื่อง หรือน้ำมันเกียร์เสื่อมสภาพจนไม่ระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ปัญหาจากกล่อง EME (Electric Motor Electronics) กล่องอินเวอร์เตอร์ควบคุมมอเตอร์ที่วางอยู่เหนือเกียร์เกิดความร้อนสูงจน C-Capacitor หรือ IGBT ช็อตเสียหาย มักพบร่วมกับอาการ e-Machine ทำงานผิดปกติ
การบำรุงเพื่อป้องกันอาการเสียหายของ e-Machine
เปลี่ยนน้ำมันเกียร์ ZF + น้ำมันระบายความร้อน e-Machine: แม้ศูนย์จะบอกว่าเป็น Long-life แต่ตามหลักวิศวกรรมควรเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเกียร์และอ่างเกียร์พร้อมไส้กรองทุกๆ 60,000 – 80,000 กม. เพื่อล้างเศษโลหะและระบายความร้อนให้ขดลวดมอเตอร์
เช็กระบบระบายความร้อนไฮบริด ตรวจเช็กระดับน้ำคูลเลอร์ฝั่งปั๊มไฟฟ้าที่ดูแล EME และ e-Machine อย่าให้แห้งหรือมีฟองอากาศ
แบตเตอรี่ 12V (Auxiliary & Main) หากไฟ 12V ดร็อป กล่องควบคุม e-Machine จะรวนทันที ควรเปลี่ยนตามระยะ 3–4 ปี
การซ่อมแซมเมื่อเกิดปัญหา
นี่กลายเป็นงานหยาบ อาจต้องยกเกียร์/โอเวอร์ฮอลชุด e-Machine:
หากขดลวดช็อต หรือซีลรั่ว ปัจจุบันอู่นอกสาย BMW ไฮบริดสามารถยกเกียร์ลงมาแยกซ่อม เปลี่ยนเฉพาะชุดขดลวด e-Machine, ซีลยาง, หรือชุดคลัตช์ K0 ได้แล้ว โดยไม่ต้องเปลี่ยนยกลูกเกียร์แบบศูนย์บริการ เซฟค่าใช้จ่ายได้เยอะ
การตรวจวัดค่า Insulation Resistance ต้องใช้เครื่องมือเฉพาะทาง วัดค่าความเป็นฉนวนของขดลวด e-Machine ก่อนตัดสินใจเปลี่ยนกล่อง EME เพื่อวิเคราะห์ให้ถูกจุดว่าเสียที่มอเตอร์หรือเสียที่กล่องอินเวอร์เตอร์
สแกนอ่านโค้ดด้วยระบบ ISTA+
1 เสียบเครื่องมือวิเคราะห์เฉพาะทาง BMW ISTA เพื่ออ่านค่า Fault Code เช็กว่าระบบเตือนเรื่อง Insulation Fault, EME Inverter หรือ K0 Clutch Slipping การยืนยันสำเร็จ ได้รหัสข้อผิดพลาดที่ระบุตำแหน่งชัดเจน (เช่น 1F1B54 หรือโค้ดกลุ่ม 2228XX)
2 วัดค่าความเป็นฉนวนของขดลวด e-Machine ขั้นตอนที่ 2ถอดสาย High-Voltage จากกล่อง EME แล้วใช้ Megohmmeter วัดค่าความต้านทานฉนวนลงกราวด์ของตัวมอเตอร์ ค่าความต้านทานต้องสูงกว่า 10 MΩ หากต่ำกว่าแสดงว่าขดลวดช็อตหรือมีน้ำมัน/น้ำซึมเข้า e-Machine
3 ยกเกียร์เพื่อเปลี่ยน e-Machine หรือเปลี่ยนซีล ขั้นตอนที่ 3ผ่าแยกชุดหน้าเกียร์ ZF ออกมาเพื่อเปลี่ยนตลับ e-Machine หรือเปลี่ยนชุดซีล/คลัตช์ K0 ตามอาการการยืนยันสำเร็จ: หลังประกอบกลับและเติมน้ำมันเกียร์ใหม่ เคลียร์โค้ดแล้ว สามารถรันระบบ Test Drive ในโหมด MAX eDRIVE ได้เนียนเรียบ ไม่มีไฟ Drivetrain เตือน
ข้อควรระวังเรื่องระบบไฟฟ้าแรงดันสูง (High-Voltage Safety)
ระบบ e-Machine และกล่อง EME ของ BMW 330e ทำงานด้วยไฟฟ้าแรงดันสูงระดับ 300V+ ก่อนการถอดปลั๊กหรือยกเกียร์ซ่อม ต้องทำการ De-energize หรือการตัดระบบไฟฟ้าแรงดันสูงผ่านคอนแทกเตอร์แบตเตอรี่ โดยช่างผู้เชี่ยวชาญ และสวมอุปกรณ์ป้องกัน PPE กันไฟฟ้าแรงสูงทุกครั้ง.
อาคม รวมสุวรรณ
E-Mail [email protected]
Facebook https://www.facebook.com/chang.arcom