Khai thác kĩ thuật hệ thống khởi động động cơ trên xe toyota vios

LỜI MỞ ĐẦU1MỤC LỤC3CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG31.1.Vai trò, sơ đồ, nhiệm vụ, phân loại hệ thống khởi động31.1.1. Vai trò31.1.2. Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động51.1.3. Nhiệm vụ61.1.4. Phân loại61.2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống khởi động101.3. các biện pháp cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động trên ôtô101.3.1. Dùng bigi có hệ thống sấy101.3.2. phương pháp đổi nối tiếp điện áp trong quá trình khởi động111.4. Nguyên lý hoạt động của máy khởi động121.4.1 Nguyên lý tạo ra mô men121.4.2 Nguyên lý quay liên tục151.4.3. Lý thuyết trong động cơ điện thực tế161.5. Hoạt động của hệ thống khởi động181.6. Các chế độ làm việc của máy khởi động20CHƯƠNG II: KHAI THÁC KẾT CẤU MÁY KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ TRÊN XE TOYOTA VIOS222.1.Công tắc từ232.2. Phần ứng và ổ bi272.3. Phần cảm272.4. Chổi than và giá đỡ chổi than282.5. Hộp số giảm tốc292.6. Ly hợp một chiều302.7. Bánh răng bendix và trục xoắn ốc312.8. Động cơ điện khởi động322.9. Công tắc từ332.10. Khớp truyền động342.10.1. Khớp truyền động quán tính372.10.2. Khớp li hợp một chiều382.10.3. Rơle cài khớp402.11. Sơ đồ mạch điện41CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN KĨ THUẬT HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE TOYOTA VIOS433.1.Tính toán các thông số cơ bản của máy khởi động433.1.1. Tính áp suất chỉ thị trung bình pi433.1.2. Tính áp suất tổn hao cơ giới trung bình pm443.1.3. Tính công suất tổn hao cơ giới Nm453.4. Tính công suất máy khởi động453.1.5. Tính ắc quy cho máy khởi động46CHƯƠNG IV: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA MÁY KHỞI ĐỘNG474.1. Kiểm tra 1 số hư hỏng thường gặp đối với hệ thống khởi động484.1.1. Đèn báo nạp sáng tối nhưng bấm nút khởi động thì động cơ không quay484.1.2. Đèn sáng lờ mờ nhưng động cơ không quay494.1.3. Bánh răng khởi động tách ra khỏi vành răng bánh đà chậm sau khi khởi động và có tiếng ồn không bình thường khi khởi động514.2. Tìm Pan trên từng chi tiết53KẾT LUẬN57TÀI LIỆU THAM KHẢO58CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG1.1.Vai trò, sơ đồ, nhiệm vụ, phân loại hệ thống khởi động1.1.1. Vai trò Hệ thống khởi động đóng vai trò quan trọng nhất trong hệ thống điện ôtô.Hệ thống khởi động sử dụng năng lượng từ bình acquy và chuyển năng lượng này thành cơ năng quay máy khởi động. Máy khởi động truyền cơ năng này cho bánh đà trên trục khuỷu động cơ thông qua việc gài khớp. Chuyển động của bánh đà làm hỗn hợp khí nhiên liệu được hút vào bên trong xylanh, được nén và đốt cháy để quay động cơ. Hầu hết các động cơ đòi hỏi tốc độ quay khoảng 200rpm. Khi bạn khởi động động cơ nó không thể tự quay với công suất của nó. Trước khi tia lửa điện xuất hiện ta phải dùng lực từ bên ngoài để làm quay động cơ. Máy khởi động thực hiện công việc này. Máy khởi động sẽ ngừng hoạt động khi động cơ đã nổ Có hai hệ thống khởi động khác nhau được dùng trên xe.Cả hai hệ thống này đều có mạch điện riêng…một mạch điều khiển và một mạch motor.Một hệ thống có motor khởi động riêng. Hệ thống này được dùng trên hầu hết các dòng xe đời cũ. Loại còn lại có motor khởi động giảm tốc. Hệ thống này được dùng trên hầu hết các dòng xe hiện nay.Một công tắc từ công suất lớn hay Solenoid sẽ đóng mở motor.Nó là thành phần của cả hai mạch điều khiển và mạch motor. Cả hai hệ thống được điều khiển bởi công tắc máy và được bảo vệ qua cầu chì.Trên một số dòng xe, một rơrle khởi động đựơc dùng để khởi động mạch điều khiển.Trên xe hộp số tự động có một công tắc khởi động trung gian ngăn trường hợp khởi động xe khi đang cài số.Trên xe hộp số thường có công tắc ly hợp ngăn trường hợp khởi động xe mà không đạp ly hợp.Trên các dòng xe đặc biệt có công tắc an toàn cho phép xe khởi động trên đường đồi dốc mà không cần đạp ly hợp. Hình 1.1. Vị trí làm việc máy khởi động1.1.2. Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động Hình 1.2. Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi độngHệ thống khởi động bao gồm : máy khởi động (động cơ điện), ắc quy và mạch khởi động ( trong mạch khởi động gồm có dây nối từ ăc quy đến máy khởi động ), rơle kéo đóng máy khởi động và công tắc ( khoá) khởi động. Sơ đồ khối của hệ thống được minh hoạ trên hình 1.2.1.1.3. Nhiệm vụHệ thống khởi động trên ô tô có nhiệm vụ khởi động động cơ bằng cách kéo động cơ quay với tốc độ cần thiết, đảm bảo cho động cơ có thể tạo hòa khí và nén hòa khí đến nhiệt độ thích hợp để quá trình cháy hòa khí và sinh công diễn ra. Tốc độ vòng quay khởi động tối thiểu của động cơ xăng khoảng 50100 vp và của động cơ diesel khoảng 100 200 vp. Hình 1.3. Sơ đồ mạch khởi động1.1.4. Phân loạiHiện nay hệ thống khởi động thường sử dụng 3 loại máy khởi động (Hình 1.4) Hình 1.4. phân loại máy khởi độngLoại giảm tốc: loại R và loại RALoại bánh răng đồng trục ; loại G và loại GALoại bánh răng hành tinh: loại D1.1.4.1. Loại giảm tốc thường Hình 1.5. Loại giảm tốc thường Motor khởi động bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình vẽ dưới. Đó là kiểu của bộ khởi động có sự kết hợp, tốc độ motor cao và sự điều chỉnh của bánh răng giảm tốc. Toàn bộ motor nhỏ hơn và nhẹ hơn motor khởi động thông thường, nó vận hành ở tốc độ cao hơn. Bánh răng giảm tốc chuyển mô men xoắn tới bánh răng chủ động ở 14 đến 13 tốc độ motor. Bánh răng chủ động quay nhanh hơn bánh răng trên bộ khởi động thông thường và mô men xoắn lớn hơn rất nhiều (công suất khởi động).Bánh răng giảm tốc được gắn trên một vài trục như bánh răng chủ động. Và khác với bộ khởi động thông thường, công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động (không qua cần dẫn động) tới ăn khớp với vòng răng bánh đà.Động cơ điện nhỏ gọn với tốc độ cao được sử dụng để quay hộp số giảm tốc, như vậy sẽ làm tăng momen khởi động.Công tắc từ chỉ để đẩy bánh răng bendix gây ra.Được sử dụng rộng dãi trên xe nhỏ gọn và nhẹ1.1.4.2. Loại bánh răng đồng trục Motor khởi động thông thường bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình vẽ. Bánh răng chủ động trên trục của phần ứng động cơ và quay cùng tốc độ. Một lõi hút trong công tắc từ(solenoid) được nối với nạng gài. Khi kích hoạt nam châm điện thì nạng gài sẽ đẩy bánh răng chủ động khớp với vành răng bánh đà.Khi động cơ bắt đầu khởi động khớp ly hợp một chiều ngắt nối bánh răng chủ động ngăn cản mô men động cơ làm hỏng motor khởi động.Công suất đầu ra là 0.8, 0.9 và 1KW. Trong hầu hết trường hợp thay thế bộ khởi động cho motor cũ bằng motor có bánh răng giảm tốc.Bánh răng dendix được lắp ở cuối của truc rotor.Lực của công tắc từ đẩy bánh răng bendix nhờ đòn dẫn hướng. Sử dụng chủ yếu trên xe nhỏ. Hình 1.6. Loại bánh răng đồng trục1.1.4.3. Loại bánh răng hành tinh Hình 1.7. Loại bánh răng hành tinhBánh răng hành tinh cũng dùng để giảm tốc nhằm tăng momen quay.Trục rotor sẽ truyền lực qua bánh răng hành tinh đến bánh răng bendix.Nhờ trọng lượng nhỏ momen lớn, ít tiếng ồn. Nên được sử dụng ở nhiều loại xe nhỏ đến trung bình.1.2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống khởi động Do tính chất, đặc điểm và chức năng nhiệm vụ của hệ thống khởi động như đã trình bày ở trên, những yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với hệ thống khởi động điện bao gồm: a)kết cấu gọn nhẹ, chắc chắnm làm việc ổn định với độ tin cậy cao.b)lực kéo tái sinh ra trên trục của máy khởi động phải đảm bảo đủ lớn, tốc độ quay cũng phải phải đạt tới trị số nào đó để cho trục khuỷu của động cơ ôtô quay nhất định.c)Khi động cơ ôtô đã làm việc, phải cắt được khớp truyền động của hệ thống khởi động ra khỏi trục khuỷu của động cơ ôtôd) Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động động cơ ôtô ( nút nhấn hoặc công tắc khởi động) thuận tiện cho người sử dụng.Mômen cản khởi động của động cơ ôtô bao gồm cản do lực masát của các chi tiết có truyển động tương đối so với động cơ ôtô khi khởi động gây ra mômen cản khí nén hỗn hợp công tác trong xilanh của động cơ ôtô. trị số của Mc phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng xilanh có trong động cơ và nhiệt độ động cơ khi khởi động.1.3. các biện pháp cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động trên ôtô1.3.1. Dùng bigi có hệ thống sấyHiệu quả lamg việc của hệ thống khởi động phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ của động cơ ôtô khi khởi động. Ở nhiệt độ thất, việc khởi động động cơ rất khó khăn do các nguyên nhân sau:Độ nhớt của dầu bôi trơn lớn, làm tăng trị số mômen cản (Mc) đặt trên trục động cơ khởi động.Độ nhớt cuat nhiên liệu tăng lên, làm giảm khả năng bay hơi để hoà trộn với không khí trong quá trình hình thành hỗn hợp công tác trong xilanh của động cơ ôtô, làn tăng trị số tốc độ thấp nhất khi khởi động(nmin)Giảm trị số áo suất và nhiệt độ trong xilanh của động cơ ôtô ở chu kỳ nén, ảnh hưởng xấu đến khả năng bén lửa, cháy và giãn nở sinh công của hỗn hợp công tác.Dung lượng phóng điện của ắc quy ở nhiệt độ thấp giảm.Để cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động ngưởi ta sử dụng nhiều biện pháp khác nhay hỗ trợ cho qua trình khởi động khi nhiệt độ môi trường thấp. một trong những biện pháp trên được áp dụng rộng rãi là dùng bugi có bộ phận sấy.Bugi có bộ phận sấy gồm 1 lõi làm bằng vật liệu gốm (sứ) chịu nhiệt, bên ngoài lõi có quấn dây điện trở, ống bọc ngoà có phủ 1 lớp chất cách điện và chịu nhiệt. Bugi có bộ phận sấy được lắp vào trong buồng đốt( trong xilanh của động cơ ôtô), có chức năng sấy nóng không khí trong xilanh tạo điều kiện thuận lợi cho việc bốc hơi, hoà trộn của nhiên liệu với không khí trong quá trình hình thành hỗp hợp công tác(đối với động cơ xăng), cong đối với động cơ điêzen tạo điều kiện thuận lợi cho việc bộc hơi, hoà trộn và bốc cháy cuả nhiên liệu khi vòi phun nhiên liệu vào buồng đốt.Để điều kiển thời gian sấy cần thiết của bugi, có thể sử dụng phương pháp đơn giản ( phương pháp điều kiển bằng tay) hoặc phương pháp điều kiển dùng mạch định thời gian sấy.1.3.2. phương pháp đổi nối tiếp điện áp trong quá trình khởi độngDòng điện khi khởi động rất lớn, vì vậy tổn thất điện áp trên đường dây nối từ ắc quy đến máy khởi động, trong ắc quy và máy khởi động là đánh kể, nên ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của hệ thống khởi động. một trong những biện pháp giảm tổn thất điện áp trên các bộ phận trên trong hệ thống khởi động là nâng trị số điện áp cấp cho máy khởi động khi khởi động. Nguyên tăc chung của biện pháp này là: ở chế độ bình thường, các thiết bị điện trên xe được cung cấp nguồn điện có trị số điện áp bằng 12V (đối với xe mà hệ thống cung cáp điện có điện áp định mức 12V). Khi khởi động, riêng hệ thống khởi động được cung cấp nguồn điện có trị số điện áp bằng 24V ( hoặc cao hơn) trong khi đó các phụ tải điện khác vẫn được cung cấp nguồn có trị số điện áp bằng 12V.1.4. Nguyên lý hoạt động của máy khởi độngNguyên lý hoạt động của máy khởi động dựa trên các nguyên lý sau: Nguyên lý tạo ra mô menNguyên lý quay liên tụcLý thuyết trong động cơ điện1.4.1 Nguyên lý tạo ra mô menĐường sức từ sinh ra giữa cực bắc và cực nam của nam châm.Nó đi từ cực bắc đến cực nam.Khi đặt một nam châm khác ở giữa hai cực từ, sự hút và sự đẩy của hai nam châm làm cho nam châm đặt giữa quay quanh tâm của nó.

–LỜI MỞ ĐẦU Theo xu hương phát triển toàn cầu hoá, kinh tế Việt Nam tiến sang thời kì thời kỳ Cơng nghiệp hóa, đại hoá đất nước gắn liền với việc mở rộng quan hệ hợp tác kinh tế với nước khu vực toàn giới.Sự chuyển đổi ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt động kinh tế hoạt động khác xã hội.Trong nhiều năm gần với phát triển kinh tế,khoa học kỹ thuật nhu cầu người tốc độ gia tăng số lượng chủng loại ô tô nước ta nhanh Nhằm thỏa mãn nhiều nhu cầu giao thông vận tải thị hiếu người Nhiều hệ thống trang thiết bị cũ kỹ ô tô dần thay hệ thống kết cấu đại Tuy gặp khơng khó khăn việc khai thác sử dụng làm quen với hệ thống Hơn cơng nghệ sản xuất tơ liên tục nâng lên theo xu cạnh tranh kéo theo thay đổi công nghệ sửa chữa số thói quen sử dụng, sửa chữa khơng cịn thích hợp Chuyển từ việc sửa chữa chi tiết sang sửa chữa thay Do q trình khác thác thiết phải sử dụng kỹ thuật chuẩn đoán Trên thị trường Việt Nam xuất nhiều chủng loại xe khác hãng Toyota, Camry, Honda, Mekong Auto, Isuzu Mỗi hãng xe khác có cơng nghệ sản xuất khác nhau,thậm chí hãng xe dịng xe khác có cấu tạo kỹ thuật chuẩn đoán khác Do để làm tốt công tác quản lý chất lượng ô tô, định nhanh chóng tác động kỹ thuật tiếp sau, cần thiết phải nắm vững kỹ thuật chuẩn đốn tơ ngày nay.Chuẩn đốn tơ cơng tác phức tạp cần địi hỏi người tiến hành phải nắm kết cấu cụ thể Cũng để giúp cho sinh viên trường tìm hiểu sâu vấn đề giảng viên khoa CN ô tô giao cho em tìm hiểu đề án mơn học “ Khai thác kĩ thuật hệ thống khởi động xe toyota vios” Do thời gian, điều kiện nghiên trình độ cịn nhiều hạn chế nên đồ án môn học em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhân giúp đỡ thấy cô giáo bạn đọc Em xin chân thành cảm ơn giảng viên : giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học Nội dung bao gồm phần : Chương 1: Tổng quan hệ thống khởi động Chương 2: Phân tích kết cấu máy khởi động Chương 3: Tính tốn kĩ thuật hệ thống khởi động Chương 4: Bảo dưỡng sửa chữa hệ thống khởi động Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 1.1.Vai trò, sơ đồ, nhiệm vụ, phân loại hệ thống khởi động 1.1.1 Vai trò .3 1.1.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động 1.1.3 Nhiệm vụ 1.1.4 Phân loại 1.2 Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống khởi động .10 1.3 biện pháp cải thiện đặc tính làm việc hệ thống khởi động ôtô 10 1.3.1 Dùng bi-gi có hệ thống sấy 10 1.3.2 phương pháp đổi nối tiếp điện áp trình khởi động .11 1.4 Nguyên lý hoạt động máy khởi động 12 1.4.1 Nguyên lý tạo mô men 12 1.4.2 Nguyên lý quay liên tục 15 1.4.3 Lý thuyết động điện thực tế 16 1.5 Hoạt động hệ thống khởi động 18 1.6 Các chế độ làm việc máy khởi động 20 CHƯƠNG II: KHAI THÁC KẾT CẤU MÁY KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ TRÊN XE TOYOTA VIOS .22 2.1.Công tắc từ 23 2.2 Phần ứng ổ bi 27 2.3 Phần cảm 27 2.4 Chổi than giá đỡ chổi than 28 2.5 Hộp số giảm tốc .29 2.6 Ly hợp chiều 30 2.7 Bánh bendix trục xoắn ốc 31 2.8 Động điện khởi động .32 2.9 Công tắc từ 33 2.10 Khớp truyền động 34 2.10.1 Khớp truyền động quán tính 37 2.10.2 Khớp li hợp chiều 38 2.10.3 Rơle cài khớp 40 2.11 Sơ đồ mạch điện 41 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN KĨ THUẬT HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE TOYOTA VIOS 43 3.1.Tính tốn thơng số máy khởi động 43 3.1.1 Tính áp suất thị trung bình pi 43 3.1.2 Tính áp suất tổn hao giới trung bình p m 44 3.1.3 Tính cơng suất tổn hao giới Nm .45 3.4 Tính cơng suất máy khởi động 45 3.1.5 Tính ắc quy cho máy khởi động 46 CHƯƠNG IV: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA MÁY KHỞI ĐỘNG 47 4.1 Kiểm tra số hư hỏng thường gặp hệ thống khởi động .48 4.1.1 Đèn báo nạp sáng tối bấm nút khởi động động không quay 48 4.1.2 Đèn sáng lờ mờ động không quay 49 4.1.3 Bánh khởi động tách khỏi vành bánh đà chậm sau khởi động có tiếng ồn khơng bình thường khởi động 51 4.2 Tìm Pan chi tiết .53 KẾT LUẬN .57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 1.1.Vai trò, sơ đồ, nhiệm vụ, phân loại hệ thống khởi động 1.1.1 Vai trò - Hệ thống khởi động đóng vai trị quan trọng hệ thống điện ôtô.Hệ thống khởi động sử dụng lượng từ bình acquy chuyển lượng thành quay máy khởi động Máy khởi động truyền cho bánh đà trục khuỷu động thông qua việc gài khớp Chuyển động bánh đà làm hỗn hợp khí nhiên liệu hút vào bên xylanh, nén đốt cháy để quay động Hầu hết động đòi hỏi tốc độ quay khoảng 200rpm - Khi bạn khởi động động khơng thể tự quay với cơng suất Trước tia lửa điện xuất ta phải dùng lực từ bên để làm quay động Máy khởi động thực công việc Máy khởi động ngừng hoạt động động nổ - Có hai hệ thống khởi động khác dùng xe.Cả hai hệ thống có mạch điện riêng…một mạch điều khiển mạch motor.Một hệ thống có motor khởi động riêng Hệ thống dùng hầu hết dòng xe đời cũ Loại lại có motor khởi động giảm tốc Hệ thống dùng hầu hết dòng xe nay.Một cơng tắc từ cơng suất lớn hay Solenoid đóng mở motor.Nó thành phần hai mạch điều khiển mạch motor - Cả hai hệ thống điều khiển công tắc máy bảo vệ qua cầu chì.Trên số dịng xe, rơrle khởi động đựơc dùng để khởi động mạch điều khiển.Trên xe hộp số tự động có cơng tắc khởi động trung gian ngăn trường hợp khởi động xe cài số.Trên xe hộp số thường có cơng tắc ly hợp ngăn trường hợp khởi động xe mà không đạp ly hợp.Trên dịng xe đặc biệt có cơng tắc an toàn cho phép xe khởi động đường đồi dốc mà khơng cần đạp ly hợp Hình 1.1 Vị trí làm việc máy khởi động 1.1.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động Hình 1.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động Hệ thống khởi động bao gồm : máy khởi động (động điện), ắc quy mạch khởi động ( mạch khởi động gồm có dây nối từ ăc quy đến máy khởi động ), rơle kéo đóng máy khởi động cơng tắc ( khố) khởi động Sơ đồ khối hệ thống minh hoạ hình 1.2 1.1.3 Nhiệm vụ Hệ thống khởi động tơ có nhiệm vụ khởi động động cách kéo động quay với tốc độ cần thiết, đảm bảo cho động tạo hịa khí nén hịa khí đến nhiệt độ thích hợp để q trình cháy hịa khí sinh cơng diễn Tốc độ vịng quay khởi động tối thiểu động xăng khoảng 50-100 v/p động diesel khoảng 100- 200 v/ p Hình 1.3 Sơ đồ mạch khởi động 1.1.4 Phân loại Hiện hệ thống khởi động thường sử dụng loại máy khởi động (Hình 1.4) Hình 1.4 phân loại máy khởi động -Loại giảm tốc: loại R loại RA -Loại bánh đồng trục ; loại G loại GA -Loại bánh hành tinh: loại D 1.1.4.1 Loại giảm tốc thường Hình 1.5 Loại giảm tốc thường 10