Tài liệu lƣu hành nội bộ TP HCM – Tháng 3/2012 BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Nguyễn Bá Thiện, Nguyễn Văn Hậu, Nguyễn Sĩ Sơn GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ ÔTÔ (LƢU HÀNH NỘI[.]
BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Nguyễn Bá Thiện, Nguyễn Văn Hậu, Nguyễn Sĩ Sơn GIÁO TRÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN Tài liệu lƣu hành nội VÀ ĐIỆN TỬ ÔTÔ TP.HCM – Tháng 3/2012 (LƢU HÀNH NỘI BỘ) Quảng Ninh- 2017 PHẦN MỞ ĐẦU Ngành ôtô Trƣờng Đại học Công Nghiệp Quảng Ninh, đào tạo kiến thức động xăng, động dầu, gầm ôtô điện thân xe Trong mảng điện thân xe đƣợc chia thành mơn học chình: Mơn Hệ thống điện thân xe – trang bị kiến thức lý thuyết điện thân xe Môn Thực tập điện ôtô 1, Thực tập điện ôtô – tài liệu hƣớng dẫn Sinh viên xuống thực tập Xƣởng thực hành Giáo trính đƣợc biên soạn dựa kiến thức sửa chữa Hãng xe tiếng nhƣ: Toyota, Mitsubishi, Honda…và giáo trính ngành Động lực trƣờng Đại học Công Nghiệp Quảng Ninh Ngồi ra, giáo trính cịn đƣợc biên soạn với tiêu chì dựa thiết bị dạy học sẵn có Khoa Động lực – Trƣờng Đại học Công Nghiệp Quảng Ninh Cuốn giáo trính đƣợc viết thành 12 chƣơng, trang bị kiến thức lý thuyết điện thân xe: ắc – quy khởi động, hệ thống nạp, hệ thống khởi động, hệ thống chiếu sáng, hệ thống tìn hiệu, hệ thống nâng hạ cửa kình, hệ thống gạt nƣớc, hệ thống điều hoà Đây lần giáo trính Hệ thống điện điện tử ôtô đƣợc đƣa vào giảng dạy nên không tránh khỏi sai sót Tác giả mong đƣợc đóng góp q báu từ Q Thầy Bạn đọc MỤC LỤC Mở đầu ………………………………………………………………………… Mục lục ………………………………………………………………………… Chƣơng Khái quát hệ thống điện ôtô 1.1 Tổng quát mạng điện hệ thống điện ôtô 1.2 Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống điện 1.3 Nguồn điện loại phụ tải điện ôtô 1.4 Các thiết bị bảo vệ điều khiển trung gian 1.5 Ký hiệu quy ƣớc sơ đồ mạch điện 1.6 Dây điện bối dây điện hệ thống điện ôtô… Chƣơng Ắc-quy khởi động …………………………………………………… 11 2.1 Nhiệm vụ phân loại ắc – quy ôtô 11 2.2 Cấu tạo q trính điện hố ắc – quy axìt-chí… 12 2.3 Thơng số đặc tình 17 2.4 Các phƣơng pháp nạp điện cho ắc – quy .19 2.5 Chọn bố trì ắc – quy 20 Chƣơng Máy phát điện xoay chiều 22 3.1 Nhiệm vụ yêu cầu hệ thống cung cấp điện ôtô 22 3.2 Sơ đồ tổng quát cung cấp điện phân phối tải 23 3.3 Máy phát điện 26 Chƣơng Bộ điều chỉnh máy phát điện xoay chiều .32 4.1 Cơ sở lý thuyết điều chỉnh điện áp ôtô phƣơng pháp điều chỉnh… 32 4.2 Các tiết chế tiêu biểu .33 Chƣơng Hệ thống khởi động …………………………………………………… 37 5.1 Yêu cầu kỹ thuật hệ thống khởi động ôtô 37 5.2 Máy khởi động .37 5.3 Mạch điện hệ thống khởi động 47 Chƣơng Hệ thống chiếu sáng 50 6.1 Các loại đèn ôtô 50 6.2 Công tắc điều khiển đèn .51 6.3 Phƣơng pháp điều chỉnh đèn pha 51 6.4 Sơ đồ hệ thống chiếu sáng ôtô 53 6.5 Các hƣ hỏng thƣờng gặp hệ thống chiếu sáng 55 Chƣơng Hệ thống tìn hiệu .56 7.1 Các linh kiện hệ thống tìn hiệu .56 7.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống tìn hiệu 60 Chƣơng Hệ thống đo đạc ……………………………………………………… 64 8.1 Công dụng 64 8.2 Đồng hồ báo nhiên liệu 65 8.3 Đồng hồ đo báo áp suất dầu 68 8.4 Đồng hồ đo báo nhiệt độ nƣớc làm mát 70 Chƣơng Hệ thống gạt nƣớc phun nƣớc 72 9.1 Công dụng 72 9.2 Đặc điểm chung …………………………………………………… 72 9.3 Cấu tạo hệ thống gạt nƣớc phun nƣớc ………………………… 72 9.4 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nƣớc phun nƣớc tiêu biểu ……… 79 9.5 Các hƣ hỏng sửa chữa ………………………………………… 81 Chƣơng 10 Hệ thống nâng hạ cửa kình ……………………………………… 82 10.1 Công dụng ……………………………………………………… 82 10.2 Đặc điểm ………………………………………………………… 82 10.3 Cấu tạo hệ thống nâng hạ cửa kình ……………………………… 83 10.4 Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ cửa kình Toyota Cressida … 85 10.5 Các hƣ hỏng sửa chữa ………………………………………… 87 Chƣơng 11 Khái quát điều hòa nhiệt độ ôtô …………….………………… 88 11.1 Khái quát điều hoà nhiệt độ ………………………………… 88 11.2 Bộ sƣởi …………………………………………………………… 98 11.3 Hệ thống làm lạnh ……………………………………………… 101 Chƣơng 12 Hệ thống điều hòa …………………………………………………… 106 12.1 Sơ đồ cấu tạo tổng quát hệ thống điện lạnh ôtô …………… 106 12.2 Nguyên lý hoạt động …………………………………………… 107 12.3 Cấu tạo hệ thống làm lạnh ôtô ……………………………… 107 Tài liệu tham khảo 120 Mục lục ……………………………………………………………………………… Chương 1: Khái quát hệ thống điện ôtô CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN ÔTÔ Mục tiêu: Sau học xong chƣơng Sinh viên: - Vẽ đƣợc ký hiệu sơ đồ hệ thống điện điện tử ôtô - Trính bày đƣợc chức hệ thống chình ôtô 1.1 Tổng quát mạng điện hệ thống điện ôtô 1.1.1 Hệ thống khởi động: Bao gồm ắc-quy, máy khởi động điện (starting motor), rơ-le điều khiển rơ-le bảo vệ khởi động Đối với động diesel có trang bị thêm hệ thống xông máy (glow system) 1.1.2 Hệ thống đánh lửa: Bao gồm phận chình: ắc-quy, khóa điện (ignition switch), chia điện (distributor), biến áp đánh lửa hay bô-bin (ignition coils), hộp điều khiển đánh lửa (igniter), bu-gi (spark plugs) 1.1.3 Hệ thống chiếu sáng tín hiệu: Gồm đèn chiếu sáng, đèn tìn hiệu, cịi, công tắc rơ-le 1.1.4 Hệ thống đo đạc kiểm tra: Chủ yếu đồng hồ báo táp-lơ đèn báo gồm có: đồng hồ tốc độ động (tachometer), đồng hồ đo tốc độ xe (speedometer), đồng hồ đo nhiên liệu nhiệt độ nƣớc 1.1.5 Hệ thống điều khiển động cơ: Gồm hệ thống điều khiển xăng, lửa, góc phối cam, ga tự động (cruise control) Ngoài ra, động diesel ngày thƣờng sử dụng hệ thống điều khiển nhiên liệu điện tử (EDC – electronic diesel control common rail injection) 1.1.6 Hệ thống điều khiển ôtô: Bao gồm hệ thống điều khiển phanh chống hãm ABS (antilock brake system), hộp số tự động, tay lái, gối (SRS), lực kéo (traction control) 1.1.7 Hệ thống điều hòa nhiệt độ: Bao gồm máy nén (compressor), giàn nóng (condenser), lọc ga (dryer), van tiết lƣu (expansion valve), giàn lạnh (evaporator) chi tiết điều khiển nhƣ rơ-le, cảm biến nhiệt độ, hộp điều khiển, công tắc A/C… Giáo trình Hệ thống điện điện tử ơtơ Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ôtô Giáo trình Hệ thống điện điện tử ơtơ Đèn pha; Rơ-le còi; Máy phát điện; Bộ điều chỉnh điện; Mơ-tơ lau cửa kình; Biến áp đánh lửa; Bộ chia điện; Mô-tơ quạt; Đồng hồ; 10 15 Công tắc đèn trần tự động; 11 Công tắc đèn trần; 12 Đèn trần; 13 16 Bó dây chình; 14 Đèn hậu; 17 Máy khởi động điện; 18 Ắc-quy; 19 Đèn đờ mi; 20 Cịi Hính 1.1: Sơ đồ bố trì thiết bị điện ôtô Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ôtô Nếu hệ thống đƣợc điều khiển máy tình có tên gọi hệ thống tự động điều hịa khí hậu (automatic climate control) 1.1.8 Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt nƣớc, xịt nƣớc (wiper and washer system) Hệ thống điều khiển cửa (door lock control system) Hệ thống điều khiển kình (power window system) Hệ thống điều khiển kình chiếu hậu (mirror control) Hệ thống định vị (navigation system) 1.2 Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống điện: 1.2.1 Nhiệt độ làm việc: Tùy theo vùng khì hậu, thiết bị điện ôtô đƣợc chia làm nhiều loại: Ở vùng lạnh cực lạnh (-40oC) nhƣ Nga, Canada Ở vùng ôn đới (20oC) nhƣ Nhật Bản, Mỹ, châu Âu … Nhiệt đới (Việt Nam, nƣớc Đông Nam Á , châu Phi…) Loại đặc biệt thƣờng dùng cho xe quân (sử dụng cho tất vùng khì hậu) 1.2.2 Sự rung xóc: Các phận điện ơtơ phải chịu rung xóc với tần số từ 50 đến 250 Hz, chịu đƣợc lực với gia tốc 150m/s2 1.2.3 Điện áp: Các thiết bị điện ôtô phải chịu đƣợc xung điện áp cao với biên độ lên đến vài trăm vôn 1.2.4 Độ ẩm: Các thiết bị điện phải chịu đƣợc độ ẩm cao thƣờng có nƣớc nhiệt đới 1.2.5 Độ bền: Tất hệ thống điện ôtô phải đƣợc hoạt động tốt khoảng 0,9 1,25 Uđịnh mức (Uđm = 14 V 28 V) ìt thời gian bảo hành xe 1.2.6 Nhiễu điện từ: Các thiết bị điện điện tử phải chịu đƣợc nhiễu điện từ xuất phát từ hệ thống đánh lửa nguồn khác 1.3 Nguồn điện loại phụ tải điện ôtô: 1.3.1 Nguồn điện: Nguồn điện ô tô nguồn điện chiều đƣợc cung cấp ắc-quy, động chƣa làm việc, máy phát điện động làm việc Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện lắp đặt sửa chữa…, đa số xe, ngƣời ta sử dụng thân sƣờn xe (car body) làm dây dẫn chung (single wire system) Ví vậy, đầu âm nguồn điện đƣợc nối trực tiếp thân xe Giáo trình Hệ thống điện điện tử ôtô Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ôtô 1.3.2 Các loại phụ tải điện ôtô: Các loại phụ tải điện ôtô đƣợc mắc song song đƣợc chia làm loại: Phụ tải làm việc liên tục: Gồm bơm nhiên liệu (50 70W), hệ thống đánh lửa (20W), kim phun (70 100W) … Phụ tải làm việc không liên tục: Gồm đèn pha (mỗi 60W), cốt (mỗi 55W), đèn kìch thƣớc (mỗi 10W), đèn báo táp-lô (mỗi 2W)… Phụ tải làm việc khoảng thời gian ngắn: Gồm đèn báo rẽ (4 x 21W + x 2W), đèn thắng (2 x 21W), mơ-tơ điều khiển kình (150W), quạt làm mát động (200W), quạt điều hịa nhiệt độ (2 x 80W), mơ-tơ gạt nƣớc (30 65W), còi (25 40W), đèn sƣơng mù (mỗi 35 50W), còi lui (21W), máy khởi động (800 3000W), mồi thuốc (100W), ăng-ten (dùng mô-tơ kéo 60W), hệ thống xông máy (động diesel) (100 150W), ly hợp điện từ máy nén hệ thống lạnh (60W)… Ngoài ra, ngƣời ta phân biệt phụ tải điện ô tô theo công suất, điện áp làm việc 1.4 Các thiết bị bảo vệ điều khiển trung gian: Các phụ tải điện xe hầu hết đƣợc mắc qua cầu chí Tùy theo tải cầu chí có giá trị thay đổi từ 30A Dây chảy (Fusible link) cầu chí lớn 40 A đƣợc mắc mạch chình phụ tải điện lớn chung cho cầu chí nhóm làm việc thƣờng có giá trị vào khoảng 40 120A Ngồi ra, để bảo vệ mạch điện trƣờng hợp chập mạch, số hệ thống điện ôtô ngƣời ta sử dụng ngắt mạch (CB – circuit breaker) dòng Để phụ tải điện làm việc, mạch điện nối với phụ tải phải kìn Thơng thƣờng phải có cơng tắc đóng mở mạch Cơng tắc mạch điện xe có nhiều dạng: thƣờng đóng (normally closed), thƣờng mở (normally open) phối hợp (changeover switch) tác động để thay đổi trạng thái đóng mở (ON – OFF) cách nhấn, xoay, mở chía khóa Trạng thái cơng tắc thay đổi yếu tố nhƣ: áp suất, nhiệt độ… Trong ôtô đại, để tăng độ bền giảm kìch thƣớc cơng tắc, ngƣời ta thƣờng đấu dây qua rơ-le Rơ-le đƣợc phân loại theo dạng tiếp điểm: thƣờng đóng (NC – normally closed), thƣờng mở (NO – normally opened), kết hợp hai loại – rơ-le kép (changeover rơ-le) 1.5 Ký hiệu quy ƣớc sơ đồ mạch điện: CÁC KÝ HIỆU TRONG MẠCH ĐIỆN Ơ TƠ Giáo trình Hệ thống điện điện tử ôtô Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ơtơ Nguồn ắc-quy Bóng đèn tim Tụ điện Bóng đèn tim Mồi thuốc Cịi Cái ngắt (CB) mạch Bô-bin (Biến áp đánh lửa) Đi-ốt Đi-ốt zen-nơ Bóng đèn Cảm biến điện từ chia điện LED Cầu chí Đồng hồ loại kim Dây chảy (cầu chí chình) Nối mát (thân xe) Giáo trình Hệ thống điện điện tử ôtô Đồng hồ số FUE Động điện Trang Chương 1: Khái qt hệ thống điện ơtơ Rơ-le thƣờng đóng (NC – normally closed) Rơ-le thƣờng hở (NO – normally open) Loa Công tắc thƣờng mở (NO – normally open) Rơ-le kép (Changeover rơ-le) Cơng tắc thƣờng đóng (NC – normally closed) Điện trở Công tắc kép (changeover) Điện trở nhiều nấc Công tắc máy Biến trở Nhiệt điện trở Công tắc tác động cam Công tắc lƣỡi gà (cảm biến tốc độ) Tran-sis-tor Đoạn dây nối Không nối So-le-noid Nối Giáo trình Hệ thống điện điện tử ơtơ Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ôtô 1.6 Dây điện bối dây điện hệ thống điện ơtơ: Trong khn khổ giáo trính này, tác giả giới thiệu hệ thống màu dây ký hiệu quy định theo tiêu chuẩn châu Âu Các xe sử dụng hệ thống màu theo tiêu chuẩn là: Ford, Volswagen, BMW, Mercedes… Các tiêu chuẩn loại xe khác bạn đọc tham khảo tài liệu hƣớng dẫn thực hành điện ôtô 1.6.1 Quy ƣớc màu dây điện hệ thống điện ôtô: Bảng 1.1: Ký hiệu màu dây hệ châu Âu Màu Ký hiệu Đường d ẫn Đỏ Rt Từ ắc – quy Trắng/ Đen Ws/ Sw Công tắc đèn đầu Trắng Ws Đèn pha (chiế u xa) Vàng Ge Đèn cốt (chiế u gần) Xám Gr Đèn kìch thƣớ c báo rẽ chình Xám/ Đen Gr/Sw Đèn kìch th ƣớc trái Xám/ Đỏ Gr/Rt Đèn kìch th ƣớc phải Đen/ Vàng Sw/Ge Đánh lửa Đen/ Trắng/ Xanh Sw/ Ws/ Gn Đèn báo rẽ Đen/ Trắng Sw/ Ws Baó rẽ trá i Đen/ Xanh Sw/ Gn Báo rẽ ph ải Xanh nhạt LGn Âm bô-bin Nâu Br Mát Đen/ Đỏ Sw/ Rt Đèn thắng Bảng 1.2: Ký hiệu đầu dây hệ châu Âu 15 30 31 49 49a 50 53 Âm bô-bin Dây cao áp Dƣơng công tắc máy Dƣơng ắc – quy Mát Ngõ vào chớp Ngõ chớp Điều khiển đề Gạt nƣớc Giáo trình Hệ thống điện điện tử ơtơ Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ôtô 54 55 56 56a 56b Đèn cốt 58 61 85, 86 Cuộn dây rơ-le 87 Đèn thắng Đèn sƣơng mù Đèn đầu Đèn pha Đèn kìch thƣớc Báo sạc Tiếp điểm rơ-le 1.6.2 Tính tốn chọn dây: Các hƣ hỏng hệ thống điện ôtô ngày chủ yếu bắt nguồn từ dây dẫn ví đa số linh kiện bán dẫn đƣợc chế tạo với độ bền cao Ơtơ đại, số dây dẫn nhiều thí xác suất hƣ hỏng lớn Tuy nhiên, thực tế ìt ngƣời ý đến đặc điểm này, kết trục trặc nhiều hệ thống điện ôtô xuất phát từ sai lầm đấu dây Phần nhằm giới thiệu với bạn đọc kiến thức dây dẫn ôtô, giúp ngƣời đọc giảm bớt sai sót sửa chữa hệ thống điện ôtô Dây dẫn ô tô thƣờng dây đồng có bọc chất cách điện nhựa PVC So với dây điện dùng nhà, dây điện ôtô dẫn điện đƣợc cách điện tốt (Rất tiếc nguồn cung cấp loại dây ìt, nên nƣớc ta, thợ điện giáo viên dạy điện ô tô sử dụng dây điện nhà để đấu điện xe!) Chất cách điện bọc dây đồng khơng có điện trở lớn (10 12/mm) mà phải chịu đƣợc xăng dầu, nhớt, nƣớc nhiệt độ cao, dây dẫn chạy ngang qua nắp máy (của hệ thống phun xăng đánh lửa) Một dụ cụ thể dây điện khoang động hãng xe tiếng vào bậc giới có khả chịu nhiệt đƣợc thời gian bảo hành môi trƣờng khì hậu nƣớc ta! Ở mơi trƣờng nhiệt độ độ ẩm cao, tốc độ lão hóa nhựa cách điện tăng đáng kể Hậu lớp cách điện dây dẫn bắt đầu bong gây tính trạng chập mạch hệ thống điện Thông thƣờng tiết diện dây dẫn phụ thuộc vào cƣờng độ dòng điện chạy dây Tuy nhiên, điều lại bị ảnh hƣởng khơng ìt nhà chế tạo ví lý kinh tế Dây dẫn có kìch thƣớc lớn thí độ sụt áp đƣờng dây nhỏ, nhƣng dây nặng Điều đồng nghĩa với tăng chi phì phải mua thêm đồng Ví mà nhà sản Giáo trình Hệ thống điện điện tử ơtơ Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ôtô xuất cần phải có so đo hai yếu tố vừa nêu Ở bảng 1.3 cho ta thấy độ sụt áp dây dẫn số hệ thống điện ô tô mức độ cho phép Bảng 1.3 Độ sụt áp tối đa dây dẫn kể mối nối Hệ thống (12V) Độ sụt áp (V) Sụt áp tối đa (V) Hệ thống chiếu sáng 0.1 0.6 Hệ thống cung cấp điện 0.3 0.6 Hệ thống khởi động 1.5 1.9 Hệ thống đánh lửa 0.4 0.7 Các hệ thống khác 0.5 1.0 Nhìn chung, độ sụt áp cho phép đƣờng dây thƣờng nhỏ 10% điện áp định mức Đối với hệ thống 24V giá trị bảng 1.6 phải nhân đơi Tiết diện dây dẫn đƣợc tình cơng thức: I l S U Trong đó: U - Độ sụt áp cho phép đƣờng dây (theo bảng 1.3) I - Cƣờng độ dịng điện chạy dây tình Am-pe tỷ số công suất phụ tải điện hiệu điện định mức - 0.0178 .mm2/m Điện trở suất đồng S - Tiết diện dây dẫn l - Chiều dài dây dẫn Từ cơng thức trên, ta tình tốn để chọn tiết diện dây dẫn biết công suất phụ tải điện mà dây cần nối độ sụt áp cho phép dây Để có độ uốn tốt bền, dây dẫn xe đƣợc bện sợi đồng có kìch thƣớc nhỏ Các cỡ dây điện sử dụng ô tô đƣợc giới thiệu bảng 1.4 Bảng 1.4: Các cỡ dây điện nơi sử dụng Cỡ dây: số sợi/ đường kính 9/ 0.30 14/ 0.25 14/ 0.3 28/ 0.3 65/ 0.3 120/ 0.3 61/ 0.90 Tiết diện Dòng điện (mm2) liên tục (A) 0.6 0.7 1.0 2.0 5.9 8.5 39.0 Giáo trình Hệ thống điện điện tử ơtơ Ứng dụng 5.75 Đèn kìch thƣớc, đèn đuôi 6.00 Radio, CD , đèn trần 8.75 HT Đánh lửa 17.50 Đèn đầu, xơng kình 45.00 Dây dẫn cấp điện chình 60.00 Dây sạc 700.00 Dây đề Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ôtô 1.6.3 Bó dây: Dây điện xe đƣợc gộp lại thành bối dây Các bối dây đƣợc quấn nhiều lớp bảo vệ, cuối lớp băng keo Trên nhiều loại xe, bối dây đƣợc đặt ống nhựa PVC Ở xe đời cũ, bối dây điện xe gồm vài chục sợi Ngày phát triển vũ bão hệ thống điện điện tử tơ, bối dây có 1000 sợi Khi đấu dây hệ thống điện ô tô, quy luật màu, cần tuân theo quy tắc sau đây: Chiều dài dây điểm nối ngắn tốt Các mối nối đầu dây cần phải hàn Số mối nối ìt tốt Dây vùng động phải đƣợc cách nhiệt Bảo vệ cao su chỗ băng qua khung xe Câu hỏi ôn tập: Trính bày hệ thống điện điện tử ơtơ? Vẽ hính ký hiệu bính ắc – quy, bóng đèn tim tim, rơ-le chân thƣờng đóng thƣờng mở, rơ-le chân tiếp điểm (tiếp điểm thƣờng đóng tiếp điểm thƣờng mở)? Giáo trình Hệ thống điện điện tử ôtô Trang 10 Chương 2: Ắc-quy khởi động Chƣơng 2: ẮC-QUY KHỞI ĐỘNG Mục tiêu: Sau học xong chƣơng Sinh viên: - Trính bày đƣợc cấu tạo nguyên lý hoạt động bính ắc – quy - Trính bày đƣợc phƣơng pháp kiểm tra bảo dƣỡng ắc-quy 2.1 Nhiệm vụ phân loại ắc - quy ôtô: 2.1.1 Nhiệm vụ: Ắc - quy ô tô thƣờng đƣợc gọi ắc - quy khởi động để phân biệt với loại ắc - quy sử dụng lĩnh vực khác Ắc - quy khởi động hệ thống điện thực chức thiết bị chuyển đổi hóa thành điện ngƣợc lại Đa số ắc - quy khởi động loại ắc - quy chì – axit Đặc điểm loại ắc quy nêu tạo dịng điện có cường độ lớn, khoảng thời gian ngắn (5 10s), có khả cung cấp dịng điện lớn (200800A) mà độ sụt bên nhỏ, thìch hợp để cung cấp điện cho máy khởi động để khởi động động Ắc - quy khởi động cịn cung cấp điện cho tải Hính 2.1: Ắc - quy khởi động điện quan trọng khác hệ thống điện, cung cấp phần toàn trƣờng hợp động chƣa làm việc làm việc mà máy phát điện chƣa phát đủ công suất (động làm việc chế độ số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radio cassette, CD, nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động… Ngoài ra, ắc - quy cịn đóng vai trị lọc ổn định điện hệ thống điện ô tô điện áp máy phát dao động Điện áp cung cấp ắc - quy 6V, 12V 24V Điện áp ắc - quy thường 12V xe du lịch 24V cho xe tải Muốn điện áp cao ta đấu nối tiếp ắc quy 12V lại với Ắc - quy cung cấp điện khi: Động ngừng hoạt động: Điện từ bính ắc - quy đƣợc sử dụng để chiếu sáng, dùng cho thiết bị điện phụ, thiết bị điện khác động không hoạt động Động khởi động: Điện từ bính ắc quy đƣợc dùng cho máy khởi động cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa suốt thời gian động Hính 2.2: Ắc - quy hệ thống điện Giáo trình Hệ thống điện điện tử ôtô Trang 11 Chương 2: Ắc-quy khởi động khởi động Việc khởi động xe chức quan trọng ắc - quy Động hoạt động: Điện từ bính ắc - quy cần thiết để hỗ trợ cho hệ thống nạp nhu cầu tải điện xe vƣợt qua khả hệ thống nạp Cả ắc - quy máy phát cấp điện nhu cầu đòi hỏi cao 2.1.2 Phân loại: Trên ôtô sử dụng hai loại ắc - quy để khởi động: ắc - quy axit ắc - quy kiềm Nhƣng thông dụng từ trƣớc đến ắc - quy axit, ví so với ắc - quy kiềm có sức điện động cặp cực cao hơn, có điện trở nhỏ đảm bảo chế độ khởi động tốt, ắc - quy kiềm có nhiều ƣu điểm 2.2 Cấu tạo q trình điện hóa ắc - quy axit chì: 2.2.1 Cấu tạo: Một bính ắc - quy ô tô bao gồm dung dịch a-xìt sun-phu-ric lỗng cực âm, dƣơng Khi cực đƣợc làm từ chí vật liệu có nguồn gốc từ chí thí đƣợc gọi ắc - quy chí-axìt Một bính ắc - quy đƣợc chia thành nhiều ngăn (ắc quy ô tô thƣờng có ngăn), ngăn có nhiều cực, tất đƣợc nhúng dung dịch điện phân Hính 2.3: Cấu tạo ắc – quy Cấu tạo ngăn Cơ sở cho hoạt động ắc - quy ngăn ắc - quy Các cực âm cực dƣơng đƣợc nối riêng rẽ với Các nhóm cực âm cực dƣơng đƣợc đặt xen kẽ với ngăn cách ngăn có lỗ thơng nhỏ Kết hợp với nhau, cực ngăn tạo nên ngăn ắc - quy Việc kết nối cực theo cách tăng bề mặt tiếp xúc vật liệu hoạt tình chất điện phân Điều cho phép cung cấp lƣợng điện nhiều Mặt khác dung lƣợng bính ắc - quy tăng lên ví diện tìch bề mặt tăng lên Càng nhiều diện tìch bề mặt đồng nghĩa với việc ắc - quy cung cấp điện nhiều Giáo trình Hệ thống điện điện tử ôtô Trang 12 Chương 2: Ắc-quy khởi động Hính 2.4: Cấu tạo ắc - quy đơn Bản cực Bản cực ắc - quy đƣợc cấu trúc từ khung sƣờn làm hợp kim chí có chứa Antimony hay Canxi Khung sƣờn lƣới phẳng, mỏng Lƣới tạo nên khung cần thiết để dán vật liệu hoạt tình lên nó, cực âm cực dƣơng Vật liệu hoạt tình đƣợc dán lên cực dƣơng chí oxìt (PbO2) cực âm chí xốp (Pb) Hính 2.5: Cấu tạo cực Hính 2.6: Chất điện phân Chất điện phân Chất điện phân bính ắc - quy hỗn hợp 36% a-xìt sun-phu-ric (H 2SO4) 64% nƣớc cất (H2O) Dung dịch điện phân ắc - quy ngày có tỷ trọng 1.270 (ở 200 C) nạp đầy Tỷ trọng trọng lƣợng thể tìch chất lỏng so sánh với trọng lƣợng nƣớc với thể tìch Tỷ trọng cao thí chất lỏng đặc Một tỷ trọng kế đƣợc sử dụng để đo tỷ trọng dung dịch điện phân Chất điện phân bính ắc - quy đƣợc nạp điện thí mạnh nặng chất điện phân ắc - quy phóng điện Những cẩn trọng sử dụng ắc - quy : Chất điện phân bính ắc - quy hỗn hợp a-xìt sun-phu-ric nƣớc A-xìt sun-phu-ric thí có tình ăn mịn cao gây thƣơng tìch da mắt Ln ln mang đồ bảo hộ tiếp xúc với bính ắc - quy Khi bị dung dịch a-xìt dình vào tay phải rửa nhiều nƣớc, văng vào mắt Giáo trình Hệ thống điện điện tử ơtơ Trang 13 Chương 2: Ắc-quy khởi động phải rửa nƣớc khám y tế sớm tốt Khi nạp ắc - quy , khì hy-drơ đƣợc giải phóng ví phải tránh xa lửa tia lửa điện khơng gây cháy nổ nghiêm trọng Vỏ ắc - quy Vỏ ắc - quy giữ điện cực ngăn riêng rẽ bính ắc - quy Nó đƣợc chia thành phần hay ngăn Các cực đƣợc đặt gờ đỡ, giúp cho cực không bị ngắn mạch có vật liệu hoạt tình rơi xuống đáy ắc - quy Vỏ đƣợc làm từ polypropylen, cao su cứng, plastic Một vài nhà sản xuất làm vỏ ắc - quy nhín xun qua để nhín thấy đƣợc mực dung dịch điện phân mà không cần mở nắp ắc quy Đối với loại thƣờng có hai đƣờng để mực thấp (lower) cao (upper) bên ngồi vỏ Hính 2.7: Vỏ ắc – quy Hính 2.8: Nắp thơng Hính 2.9: Dãy nắp thông Nắp thông hơi: Nắp thông chụp lỗ để thêm dung dịch điện phân Nắp thông đƣợc thiết kế để axìt ngƣng tụ rơi trở lại ắc - quy cho phép hydrogene bay Dãy nắp thông hơi: Hầu hết ắc - quy ngày thiết kế dãy nắp thông để chụp cho nhiều ngăn Dãy nắp thơng đƣợc thiết kế để a-xìt ngƣng tụ rơi trở lại ắc - quy cho phép hydrogene bay Cọc ắc – quy: Có loại cọc bính ắc - quy đƣợc sử dụng, loại đỉnh, loại cạnh loại L Loại đỉnh thông dụng tơ Loại có cọc đƣợc vát xiên Loại cạnh loại đặc trƣng hãng General Motors, loại L đƣợc dùng tàu thuỷ Giáo trình Hệ thống điện điện tử ôtô Trang 14 Chương 2: Ắc-quy khởi động Hính 2.10: Cọc ắc - quy Ký hiệu cọc ắc - quy : Ký hiệu cọc ắc - quy để nhận biết cực dƣơng hay âm Thông thƣờng, ký hiệu "+" để cực dƣơng, "-" để cực âm Đôi khi, ký hiệ "POS" "NEG" đƣợc sử dụng để ký hiệu cực dƣơng cực âm Trên loại ắc - quy có cọc loai đỉnh, đầu cọc dƣơng thƣờng lớn cực âm, mục đìch để dễ phân biệt Đầu kẹp ắc - quy : Đầu kẹp cáp ắc - quy làm thép chí tuỳ thuộc vào nhà chế tạo Hính 2.11: Cọc ắc - quy Chí Thép Hính 12 Đầu kẹp ắc - quy Cửa xem tỷ trọng Cửa xem tỷ trọng dùng cầu đo đƣợc tỷ trọng dung dịch điện phân ngăn Hính 2.13: Cửa xem tỷ trọng Hoạt động ắc - quy (Hoạt động ngăn) Hai kim loại không giống đặt dung dịch a-xìt sinh hiệu điện hai cực Cực dƣơng làm chí ơxìt PbO2, cực âm làm chí Pb Dung dịch điện phân hỗn hợp axìt sun-phu-ric nƣớc Chúng tạo nên phần tử ngăn Giáo trình Hệ thống điện điện tử ôtô Trang 15 Chương 2: Ắc-quy khởi động Hính 2.14: Hoạt động ắc - quy Hính 2.15: Q trính phóng, nạp Hính 2.16: Điện áp ắc - quy Ắc - quy chứa điện dạng hố Thơng qua phản ứng hố học, ắc - quy sinh giải phóng điện ví nhu cầu hệ thống điện thiết bị điện Khi ắc - quy hoá trính này, ắc - quy cần đƣợc nạp điện lại máy phát Bằng dòng điện ngƣợc qua ắc - quy , q trính hố học đƣợc phục hồi, ví nạp cho bính ắc - quy Chu trính phóng nạp đƣợc lặp lại liên tục đƣợc gọi chu trính ắc - quy Mỗi ngăn có điện áp xấp xỉ 2.1V khơng xét đến kìch cỡ số lƣợng cực Ắc - quy tơ có ngăn nối tiếp với nhau, sinh điện áp 12.6 V 2.2.2 Các q trình điện hóa ắc – quy: Trong ắc - quy thƣờng xảy hai q trính hóa học thuận nghịch đặc trƣng q trính nạp phóng điện, đƣợc thể dƣới dạng phƣơng trính sau: PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O Trong q trính phóng điện, hai cực từ PbO Pb biến thành PbSO Nhƣ phóng điện, axit sun-phu-ric bị hấp thụ để tạo thành sunfat chí, cịn nƣớc đƣợc tạo ra, đó, nồng độ dung dịch H 2SO4 giảm Sự thay đổi nồng độ dung dịch điện phân Giáo trình Hệ thống điện điện tử ôtô Trang 16 ... So-le-noid Nối Giáo trình Hệ thống điện điện tử ? ?tô Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ? ?tô 1. 6 Dây điện bối dây điện hệ thống điện ? ?tô: Trong khuôn khổ giáo trính này, tác giả giới thiệu hệ thống. .. Chƣơng Khái quát hệ thống điện ? ?tô 1. 1 Tổng quát mạng điện hệ thống điện ? ?tô 1. 2 Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống điện 1. 3 Nguồn điện loại phụ tải điện ? ?tô 1. 4 Các thiết bị... vậy, đầu âm nguồn điện đƣợc nối trực tiếp thân xe Giáo trình Hệ thống điện điện tử ? ?tô Trang Chương 1: Khái quát hệ thống điện ? ?tô 1. 3.2 Các loại phụ tải điện ? ?tô: Các loại phụ tải điện ơtơ đƣợc