Giáo trình hệ thống điện động cơ

Bộ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỔ CHÍ MINH Khoa Cơng nghệ Động lực OYQ GIÁO TRÌNH rtnndfaw o BIỆN HỆEỈG Cứ (HỆ CAO ĐẢNG VÀ ĐẠI HỌC) - 2008 (Lưu hành nội bộ) ĨRỐÓNG SẠI HỌC CÕNG NGHIỆP TP.HCM GỉaO TRÌNH GỐC Giáo trình Điện Động cơ- Hệ CĐ-ĐH Nguyễn Chí Hùng Chương 1: KHÁI QUÁT VÈ HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ TRÊNÔTÔ 1.1 Tổng quát mạng điện ô tô phân bố hệ thống Hệ thống khởi động (Starting system): Bao gồm accu, máy khởi động điện (starting motor), relay điều khiển relay bảo vệ khởi động Đối với động diesel có trang bị thêm hệ thông xông máy (Glow system) Hệ thống cung cấp điện (Charging system): Gồm accu, máy phát điện (Alternators), tiết chế điện (Voltage regulator), relay đèn báo nạp Hệ thống đánh lửa (Ignition system): Bao gồm phận chính: accu, khóa điện (Ignition switch), chia điện (Distributor), biến áp đánh lửa hay bôbin (Ignition coils), hộp điều khiển đánh lửa (Igniter), bugi (Spark plugs) Hệ thống chiếu ánh sáng tín hiệu (Lighting and Signal system): Gồm đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, cịi, cơng tắc relay Hệ thống đo đạc kiểm tra (Gauging system): Chủ yếu đồng hồ báo tableau đèn báo gồm có: đồng hồ tốc độ động (Tachometer), đồng hồ đo tốc độ xe (Speedometer), đồng hồ đo nhiên liệu nhiệt độ nước Hệ thống điều khiển động (Engine control system): Bao gồm hệ thống điều khiển xăng, lửa, góc phối cam, ga tự động (cruise control) Ngoài ra, động diesel ngày thường sử dụng hệ thống điều khiển nhiên liệu điện từ (EDC - electronic diesel control unit pump in line) Hệ thống điều khiển ôtô: Hệ thống điều khiển phanh chống hãmABS (Antilock brake system), hộp số tự động, tay lái, gôi (SRS), lực kéo (Traction control) Hệ thống điều hòa nhiệt độ (Air conditioning system): Bao gồm máy nén (Compressor), giàn nóng (condenser), lọc ga (dryer), van tiết lưu (expansion valve), giàn lạnh (Evaporator) chi tiết điều khiển relay, thermostat, hộp điều khiển, công tắc A/C Nếu hệ thống điều khiển máy tính có tên gọi hệ thống tự động điều hịa khí hậu (Automatic climate confrol) Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt nước, xịt nước (Wiper and washer system) Hệ thống điều khiển cửa (Door lock control system) Hệ thống điều khiển kính (Power window system) Hệ thống điều khiển kính chiếu hậu Khoa Cơng nghệ Động lực Rộ inâỉLỈÌiện Ôiã. TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM ~THỰ VĨẸN Hình 1.1: Sơ đồ bố trí thiết bị điện ôtô (M2Ị - Vonga) Nguyễn Chi Hùng _ Giáo trình Điện Động c -H ệ CĐ-ĐH Khoa Công nghệ Động lực - Bộ môn Điện Otô Đèn pha; Relay cỏi; Mảy phát điện; Bộ điều chinh điện; Motor lao cửa kính; Biến áp đánh lừa; Bộ chia điện; Motor quạt; Đông hô; 10 15 Công tăc đèn trán tự động; 11 Cộng tăc đèn trân; 12 Đèn trần; 13 16 Bó dây chính; 14 Đèn hậu; 17 Máy khởi động điện; 18 Ac quy; 19 Đèn đờ mi; 20 Còi Nguyễn Chí Hùng _ Giáo trình Điện Động - Hệ CĐ-ĐH 1.2 Yêu cầu kỹ thuật hệ thống điện ô tô ỉ - Nhiệt độ làm việc: Tuỳ theo vùng khí hậu, thiết bị điện tơ chia làm nhiều loại: • Ở vùng lạnh cực lạnh (-40°C) Nga, Canada • Ôn đới (20°C) Nhật Bản, Mỹ, châu Âu, • Nhiệt đới (Việt nam, nước Đông Nam Á , châu Phi, ) • Loại đặc biệt thường dùng cho xe quân (Sử dụng cho tất vùng khí hậu) -Sự rung xóc: Các phận điện ơtơ phải chịu rung xóc với tần số từ 50 đến 250 Hz, chịu lực với gia tốc 150m/s2 -Điện áp: Các thiết bị điện ôtô phải chịu xung điện áp cao với biên độ lên đến vài trăm volt -Độ ẩm: Các thiết bị điện phải chịu độ ẩm cao thường có nước nhiệt đới -Độ bền: Tất hệ thống điện ôtô phải hoạt động tốt khoảng 0,9 -ỉ-1,25 uđịnh mức (Ụđm - 14 V 28 V) thời gian bảo hành xe -Nhiễu điện từ: Các thiết bị điện điện từ phải chịu nhiễu điện từ xuất phát từ hệ thống đánh lửa nguồn khác 1.3 Nguồn điện ôtô Nguồn điện ô tô nguồn điện chiều cung cấp bời accu động chưa làm việc máy phát điện động làm việc Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện lắp đặt sửa chữa đa số xe người ta sử dụng thân sườn xe (car body) làm dây dẫn chung (single wire system) Vì vậy, đầu âm nguồn điện nối trực tiếp thân xe 1.4 Các loại phụ tải điện ôtô 1-Phụ tải làm việc liên tục: Bơm nhiên liệu (50 4- 70W); hệ thống đánh lửa (20W), kim phun (70 4- 100W), 2-Phụ tải làm việc không liên tục: Gồm đèn pha (Mỗi 60W), cốt (Mỗi 55W), đèn kích thước (Mỗi 10W), radio car (10 -ỉ- 15W), đèn báo tableau (Mỗi 2W), 3-Phụ tải làm việc khoảng thời gian ngắn: Đèn báo rẽ (4 X 21W + X 2W); đèn thăng (2 x 21W); motor điều khiển kính 150W, quạt làm mát động (200W), quạt điều hòa nhiệt độ (2 X 80W), motor gạt nước (30 4- 65W); còi (25 -r 40W); đèn sương mù (mỗi 35 -e- 50W); còi lui (21W), máy khởi Khoa Công nghệ Động lực - Bộ môn Điện Ơtơ Nguyễn Chí Hùng _ Giáo trình Điện Động - Hệ CĐ-ĐH động (800 -ỉ- 3000W), mồi thuốc (100W); ănten (Dùng motor kéo (60W), hệ thống xông máy (Động diesel) (100 -ỉ- 150W), ly hợp điện từ cuả máy nén hệ thống lạnh (60W), Ngoài ra, người ta phân biệt phụ tài điện ô tô theo công suất, điện áp làm việc, 1.5 Các thiết bị bảo vệ điều khiển trung gian Các phụ tải điện xe hầu hết mắc qua cầu chì Tùy theo tải cầu chì có giá trị thay đổi từ -ỉ- 30A Dây chảy (Fusible link) cầu chì lớn 40 A mắc mạch phụ tải điện lớn chung cho cầu chì nhóm làm việc thường có giá trị vào khoảng 40 -Ỉ-120A Ngồi ra, để bảo vệ mạch điện trường họp chập mạch, số hệ thống điện ôtô người ta sử dụng ngăt mạch (CB circuit breaker) dòng Trên hình 1-2 trình bày sơ đồ hộp cầu chì xe Honda Accord 1989 Đến máy phát Cassete, Anten Quạt giàn lạnh (Hoặc nóng) Relay điều khiển xơng kỉnh, điều hồ nhiệt độ Tableau Hệ thong gạt, xịt nước kỉnh, điều khiển kính cửa sổ Tiết chế điện thế, cảm biến tốc độ, hệ thổng phun xăng Hệ thổng ga tự động Hệ thong đảnh lửa 10 Hệ thống khởi động 11 Hệ thống phun xăng 12 Công tắc ly hợp 13 Hệ thống phun xăng 14 Đèn chiếu sáng salon 15 Hộp điều khiển quay đèn đầu 16 Đèn cot trải 17 Đèn cốt phải 18 Đèn pha trải 19 Đèn pha phải 20 Máy phát 21 Quạt làm mát động giàn nóng 22 Xơng kính sau 23 Hệ thổng phun xăng 24 Hệ thong khoá cửa 25 Đồng hồ, cassete, ECU 26 Mồi thuốc, đèn soi sáng 27 Hệ thống quay đèn đầu 28 Hệ thổng bảo rẽ bảo nguy 29 Còi đèn thắng, dãy an tồn 30 Motor quay kính trước (phải) 31 Motor quay kính trước (trải) 32 Motor quay kính sau (phải) 33 Motor quay kính trước (trái) 34 Motor quay đèn đầu (Phải) 35 Motor quay đèn đầu (trái) 36 Quạt giàn nóng 37 Hộp điều khiển quạt 38 Hệ thống sưởi Để phụ tải điện làm việc, mạch điện nối với phụ tài phải kín Thơng thường phải có cơng tắc đóng mở mạch Cơng tắc mạch điện xe có nhiều dạng: thường đóng (normally closed), thường mở (normally open) phối hợp (changeover switch) tác động để thay đổi trạng thái đóng mở (ON - OFF) cách nhấn, xoay, mở chìa khóa Trạng thái cơng tắc thay đổi yếu tố như: áp suất, nhiệt độ, Trong ôtô đại, để tăng độ bền giảm kích thước cơng tắc, người ta thường đấu dây qua relay Relay phân loại theo dạng tiếp điểm: thường đóng Khoa Cơng nghệ Động lực - Bộ môn Điện Ổtô Nguyễn Chí Hùng _ Giáo trình Điện Động cơ-Hệ CĐ-ĐH (NC - normally closed), thường mở (NO - normally opened), kết hợp cà hai loại (changeover relay) Hình 1-2: Sơ đồ hộp cầu chì xe HONDA ACCORD 1989 Khoa Cơng nghệ Động lực - Bộ mơn Điện Ơtơ Nguyễn Chí Hùng _ Giáo trình Điện Động cơ-Hệ CĐ-ĐH 1.6 Ký hiệu quy ước sơ đồ mạch điện ELECTRICAL WIRING DIAGRAM SYMBOLS (1) HEADLIGHTS SINGLE FILAMENT DOUBLE FILAMENT HORN IGNITION COIL ill© —cTVP— L I - DISTRIBUTOR, IIA FUSE LED (Light emitting diode) METER, ANALOG —FUSIBLE LINK GROUND Khoa Công nghệ Động lực - Bộ môn Điện Ôtô FUEL M F METER, DIGITAL MOTOR Nguyễn Chí Hùng Giáo trình Điện Động cơ-Hệ CĐ-ĐH SYMBOLS (2) RELAY SPEAKER £ Ị Cj r Ị *5 Ị 1.NORMALLY CLOSED SWITCH, MANUAL ẩ / ■ ứỉpỵị 2.NORMALLY OPEN _ NORMALLY OPEN _ NORMALLY CLOSED