Đồ án hệ thống khởi động Toyota Vios 2015. ội dung chính của đề tài gồm•Chương I: Giới thiệu đề tàiỞ chương này chúng em nêu giới thiệu về đề tài , tính cấp thiết của đề tài, mục đích , kết quả của việc thực hiện đề tài .•Chương II: Tổng quan về hệ thống khởi động trên ô tô Ở chương này chúng em nêu khái niệm về hệ thống khởi động trên ô tô, nhiệm vụ, yêu cầu , phân loại hệ thống khởi động trên ô tô và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên ô tô.•Chương III: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên Toyota Vios 2015Ở chương này chúng em trình bày chi tiết cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động dùng trên xe vios 2015 •Chương IV: Tính toán một số thông số cơ bản và thiết kế mô hình máy khởi động trên xe Toyota Vios 2015Ở chương này nhóm chúng em tiến hành tính toán, xác định một số thông số yêu cầu của máy khởi động trên ôt ô Vios 2015 và tiến hành thiết kế mô hình 3D hệ thống khởi động.•Chương V: Khai thác kỹ thuật máy khởi động trên xe Toyota Vios 2015Ở chương này chúng em nêu tra một số hư hỏng ở hệ thống khởi động và các biện pháp khắc phục, quy trình tháo lắp kiểm tra các chi tiết hệ thống khởi động•Kết luận.Ở chương này chúng em trình bày tóm tắt những kết quả đạt được ở đề tài và nếu ra hạn chế cũng như hướng phát triển
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Lý do chọn đề tài
Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của một đất nước Nó ra đời nhằm mục đích phục vụ nhu cầu vận chuyển hàng hóa, hành khách, phát triển kinh tế đất nước Từ lúc ra đời cho đến nay ô tô được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực giao thông vận tải, quốc phòng an ninh, nông nghiệp, công nghiệp, du lịch. Đất nước ta hiện nay đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa các ngành công nghiệp nặng luôn từng bước phát triển Trong đó, ngành công nghiệp ô tô luôn được chú trọng Tuy nhiên nền công nghiệp ô tô nước ta chưa phát triển mạnh, xe ô tô chủ yếu được nhập từ nhiều nước Vì thế vấn đề nghiên cứu, tìm hiểu các hệ thống trên ô tô để phụ vụ cho việc sử dụng, sửa chữa và bảo dưỡng phục hồi nhằm tăng khả năng khai thác, kéo dài tuổi thọ của hệ thống đản bảo tính an toàn cao cho hành khách và hàng hóa là một yêu cầu cấp thiết. Động cơ đốt trong tuy ra đời từ rất sớm nhưng tầm quan trọng của nó chưa bao giờ bị mất đi Vì động cơ đốt trong được các nhà sản xuất đặc biệt quan tâm, động cơ được các chuyên gia đầu ngành của ô tô ví như là trái tim của xe ô tô Còn hệ thống điện, điện tử trên ô tô thì được ví như là mạch máu lưu thông trong ô tô. Để xác định chính xác những hư hỏng và kịp thời sửa chữa những hư hỏng đó chúng ta không những chỉ tìm hiểu mà còn phải cung cấp cho bản thân và mọi người những kiến thức cơ bản mà có giá trị bắt buộc phải biết Những kiến thức, những tài liệu thực hành trên những chiếc xe cụ thể, nhằm giúp cho mọi người có cái nhìn khách quan và thực tế để khi đi làm có thể nắm bắt các kiến thức mới mau lẹ và nhanh chóng.
Xuất phát từ thực tế đó, nhóm chúng em đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2015” Qua đề tài này sẽ giúp nhóm chúng em cũng cố và nắm vững kiến thức chuyên môn, khả năng làm việc nhóm để cùng nhau tìm hiểu một đề tài
Mục tiêu đề tài
Giúp sinh viên ứng dụng ngay những kiến thức mới học vào trong thực hành vì vậy sẽ làm cho sinh viên nhớ sâu và cặn kẽ hơn.
Tạo điều kiện cho sinh viên có cái nhìn thực tế khi hoàn thiện mô hình, mô phỏng, tạo môi trường giống như khi sinh viên đi làm.
Hiểu được kết cấu chi tiết và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên ô tô và phương pháp bảo dưỡng sửa chữa những hư hỏng
Tiếp xúc với phương pháp làm việc khoa học, nghiên cứu, đọc và sàn lọc tài liệu để viết và hoàn thiện nội dung về một vấn đề khoa học , học thuật
Tập rèn được kỹ năng làm việc nhóm, team work
Tổng kết được lại những kiến thức đã học ở những học phần trước , trước khi thực hiện đồ án môn học này.
Phương pháp nghiên cứu
Đề đề tài được thực hiện thì nhóm chúng xem sử dụng phương pháp lý thuyết kế hợp với tra cứu tài liệu cùng với sự hỗ trợ của giảng viên hướng dẫn
Tiến hành lọc ý, thu thập các thông số.
Thiết kế bảng vẽ cho mô hình.
Viết thuyết minh hoàn chỉnh mô hình cho đề tài.
Nội dung đề tài
Nội dung chính của đề tài gồm
Chương I: Giới thiệu đề tài Ở chương này chúng em nêu giới thiệu về đề tài , tính cấp thiết của đề tài, mục đích , kết quả của việc thực hiện đề tài
Chương II: Tổng quan về hệ thống khởi động trên ô tô Ở chương này chúng em nêu khái niệm về hệ thống khởi động trên ô tô, nhiệm vụ, yêu cầu , phân loại hệ thống khởi động trên ô tô và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên ô tô.
Chương III: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên
Toyota Vios 2015 Ở chương này chúng em trình bày chi tiết cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động dùng trên xe vios 2015
Chương IV: Tính toán một số thông số cơ bản và thiết kế mô hình máy khởi động trên xe Toyota Vios 2015 Ở chương này nhóm chúng em tiến hành tính toán, xác định một số thông số yêu cầu của máy khởi động trên ôt ô Vios 2015 và tiến hành thiết kế mô hình 3D hệ thống khởi động.
Chương V: Khai thác kỹ thuật máy khởi động trên xe Toyota Vios 2015 Ở chương này chúng em nêu tra một số hư hỏng ở hệ thống khởi động và các biện pháp khắc phục, quy trình tháo lắp kiểm tra các chi tiết hệ thống khởi động
Kết luận. Ở chương này chúng em trình bày tóm tắt những kết quả đạt được ở đề tài và nếu ra hạn chế cũng như hướng phát triển
KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN Ô TÔ
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: kết cấu gọn nhẹ, chắc chắn, làm việc ổn định với độ tin cậy cao Lực kéo tái sinh ra trên trục của máy khởi động phải đảm bảo đủ lớn, tốc độ quay cũng phải đạt tới trị số nào đó để cho trục khuỷu của động cơ ô tô quay với vận tốc nhất định.
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 ô tô.
Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động, động cơ ô tô (nút nhấn hoặc công tắc khởi động) thuận tiện cho người sử dụng.
Các biện pháp cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động trên ô tô
Hiệu quả làm việc của hệ thống khởi động phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ của động cơ ô tô khi khởi động Ở nhiệt độ thấp, việc khởi động một cái động cơ rất khó khăn do các nguyên nhân sau:
- Độ nhớt của dầu bôi trơn lớn, làm tăng trị số momen cản (mc) đặt trên trục động cơ khởi động.
- Độ nhớt của 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 ô tô, làm tăng trị số tốc độ thấp nhất khi khởi động(nmin).
- Giảm trị số áp suất và nhiệt độ trong xilanh của động cơ ô tô 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 nhau nhằm 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 bu-gi có bộ phận sấy.
- Bu-gi có bộ phận sấy gồm một lõi làm bằng vật liệu gốm (sứ) chịu nhiệt, bên ngoài lõi có quấn dây điện trở, ống bọc ngoài có phủ một lớp chất cách điện và chịu nhiệt Bu-gi có bộ phận sấy được lắp vào trong buồng đốt (trong xilanh của động cơ ô tô), 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), còn đối với động cơ điezen tạo điều kiện thuận lợi cho việc bộc hơi, hoà trộn và bốc cháy của nhiên liệu khi vòi phun nhiên liệu vào buồng đốt.
- Để điều khiển thời gian sấy cần thiết của bu-gi, có thể sử dụng phương pháp đơn giản hoặc phương pháp điều khiển dùng mạch định thời gian sấy.
2.3.2 Phương pháp thay đổi nối tiếp điện áp trong quá trình khởi động
Dòng điện khi khởi động rất lớn, vì vậy có tổn thất điện áp trên đường dây nối từ ắc quy đến máy khởi động, trong ắc quy và máy khởi động là đáng kể, nên ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của hệ thống khởi động Một trong những phương pháp giảm tổn thất điện áp trên các bộ phận bên trong hệ thống khởi động là nâng trị số điện áp cấp cho máy khởi động khi khởi động Nguyên tắc 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 Khi khởi động, riêng hệ thống khởi động được cung cấp nguồn điện có trị số điện áp bằng 24V trong khi đó các phụ tải điện khác vẫn được cung cấp
CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN TOYOTA VIOS 2015
Các chế độ làm việc của máy khởi động
Máy khởi động điện dụng trên ô tô có ba chế độ làm việc đặc trưng:
Chế độ hãm là chế độ mà khi đó trị số dòng khởi động đạt bằng trị số cực đại (Ikd Ikdmax), momen điện từ (Mdt) và momen (M2) của động cơ điện khởi động đạt giá trị lớn nhất, tương ứng với thời điểm bánh răng khởi động của động cơ khởi động bắt đầu làm quay bánh đà của động cơ ô tô.
Chế độ quay vòng tua là chế độ mà khi đó công suất truyền từ động cơ điện khởi động sang động cơ ô tô đạt giá trị cực đại Với giá trị này, momen động cơ (M2) trên trục động cơ khởi động không được bé hơn momen cản khi khởi động (Mc), ứng với tốc độ vòng quay khi khởi động bé nhất (nmin).
Cấu tạo từng chi tiết của máy khởi động
3.4.1 Công tắc từ
Rơle kéo có hai cuộn dây: Cuộn dây hút 11(Wh) và cuộn dây giữ tác động và cặp tiếp điểm 5 đóng, lúc này cả hai cuộn dây trên đều có dòng điện chảy qua, từ thông sinh ra trong hai cuộn dây đó tác dụng cùng chiều và có tác dụng hút lõi thép 13 Lúc này đĩa tiếp xúc bằng đồng 8 chưa nối các tiếp điểm 7, 9 và 10 cho nên phần ứng 15(M) và cuộn dây kích từ 16(WKT) được đấu với ắc quy thông qua cuộn dây hút 11(Wh) trong trường hợp này tương ứng với K1 kín còn K2 hở, vì vậy trị số điện áp đặt lên động cơ không lớn sẽ làm cho trục động cơ xoay đi một góc nhỏ tạo điều kiện cho bánh răng khởi động cơ thể tự lựa tốt hơn trong quá trình đi vào ăn khớp với vành bánh răng bánh đà Khi tiếp điểm 9-10 kín, trong trường hợp này tương ứng với K1 và K2 đều kín, cuộn dây hút 11 (Wh) bị nối tắt, động cơ điện khởi động được nối trực tiếp với ắc quy, điện áp đặt lên động cơ khởi động bằng trị số định mức, làm cho quá trình khởi động thực hiện được một cách dễ dàng.
Công tắc từ có chức năng là kéo và đẩy bánh răng bendix ra khi đề, nó có tác dụng như công tắc đóng mở dòng điện cho động cơ điện
Khi khởi động động cơ công tắc từ thực hiện theo 3 bước:
- Khi khoá điện ở vị trí Star lõi của công tắc từ được hút bởi sức từ động của cuộn hút và cuộn giữ.
- Công tắc ở vị trí Star → Dòng điện qua cuộn hút và cuộn giữ→ Cuộn hút và cuộn giữ sinh từ→ Lõi bị hút vào→ Tiếp điểm chính đóng→ Bắt đầu quay.
- Khi tiếp điểm chính đóng, động cơ điện quay để khởi động động cơ Khi tiếp điểm chính đóng lõi được giữ bằng sức từ động của cuộn giữ.
- Tiếp điểm chính đóng →Cuộn hút bị ngắt điện→ Chỉ có cuộn giữ làm việc→ Động cơ điện quay→ Động cơ khởi động.
- Khi động cơ đã nổ, trả công tắc máy về vị trí off Lõi trả về làm tiếp điểm hở ra, máy khởi động ngừng quay.
- Công tắc từ khởi động ở vị trí off→ Cuộn hút và cuộn giữ có dòng điện→ Lực từ của hai cuộn khử nhau→ Lõi trở về nhờ lò xo hoàn lực→ Tiếp điểm chính hở→ Ngừng quay < kết thúc>
Hình 3 17 Phần ứng và ổ bi
Phần ứng và ổ bi có chức năng sinh ra momen đồng thời giữ cho động cơ điện ở tốc độ cao.
Phần cảm có chức năng tạo ra từ trường cần thiết cho động cơ điện và là chỗ bố trí cuộn dây kích từ, lõi cực của nó đồng thời là nơi đi qua của đường sức.
Cả cực và lõi cực được chế tạo bằng lõi sắt, nghĩa là chúng dễ dàng dẫn từ.
Có 3 kiểu đấu dây cuộn kích: Nối tiếp, song song và hỗn hợp.
3.4.4 Chổi than và giá đỡ chổi than.
Hình 3 19 Chổi than và giá đỡ chổi than
Chổi than và giá đỡ chổi than cho phép dòng điện chạy qua phần ứng một chiều, đồng thời giữ ổn định lõi ép chổi than.
Chổi than được chế tạo bằng hợp kim đồng và cacbon (60÷70 đồng) Cho phép
Lực của lò xo chổi than ép chổi than ngăn roto quay quá nhanh.
Làm roto ngừng ngay khi ngắt đề.
Hộp số giảm tốc làm nhiệm vụ truyền mô men của mô tơ và giảm tốc độ của chúng để tăng mômen
Tỷ số truyền của hộp số giảm tốc từ 1/3 ÷ 1/4.
Có ly hợp một chiều được lắp bên trong.
Bánh răng phần trung gian.
Hình 3 21 Ly hợp một chiều
Khi động cơ đang khởi động, một áp lực lớn đặt lên mặt tiếp xúc lên răng của hợp quá tốc (ly hợp một chiều) Làm bánh đà quay trơn bánh răng bendix và momen từ bánh đà của động cơ không thể truyền đến máy khởi động Áp suất trên bề mặt răng của bánh răng trở nên nhỏ hơn, cho phép bánh răng bendix dễ ra khớp với bánh đà.
Ly hợp một chiều truyền momen quay của động cơ điện đến động cơ quay bánh răng bendix.
Ngăn chặn sự truyền ngược lại khi động cơ đã nổ.
Bi đũa được đặt bên trong hộp truyền động, cho phép bánh răng bendix quay trơn theo chỉ một chiều.
3.4.7 Bánh răng bendix và trục xoắn ốc
Hình 3 22 Bánh răng bendix và trục xoắn ốc
- Bánh răng bendix và trục xoắn ốc truyền momen của khởi động cho động cơ.
- Đưa bánh răng bendix ăn khớp với vòng răng bánh đà.
- Giúp bánh răng bendix vào khớp và ra khớp.
- Bánh răng bendix được vát mặt để dễ vào khớp với vòng răng bánh đà.
- Trục xoắn chuyền lực quay của động cơ điện thành lực đẩy bánh răng.
Tỉ số truyền của cặp bánh răng: Bánh răng của máy khởi động và vành bánh răng bánh đà của động cơ ô tô thường chọn bằng (i=9-18) Để tránh hiện tượng cắt chân răng ở bánh răng của bánh răng này thường chọn từ 9 đến 11 răng Để hạn chế kích thước của vành bánh răng bánh đà đối với một số động cơ điện khởi động công suất lớn thường có thêm bộ truyền bánh răng trung gian Bộ truyền này có thề là một cặp bánh răng trụ hoặc bộ truyền bánh răng hành trình.
Khớp truyền động là cơ cấu truyền momen từ động cơ điện của máy khởi động (MKĐ) đến vành bánh răng bánh đà của động cơ ô tô Với tỷ số truyền trên bánh răng của MKĐ phải quay 10 hoặc 20 vòng để kéo vành bánh răng bánh đà quay được 1 vòng Khi hoạt động, tốc độ của rotor động cơ điện đạt trị số trong khoảng (2000-
3000) vòng/phút sẽ kéo trục khuỷu của động cơ ô tô quay khoảng 200 vòng/phút đủ cho động cơ ô tô khởi động được.
Sau khi động cơ đã nổ, số vòng quay độc lập của nó có thể lên đến (3000-4000) vòng/phút Nếu lúc này bánh răng của động cơ điện trong MKĐ còn ăn khớp với vành bánh răng bánh đà, rotor của động cơ điện trong MKĐ sẽ bị cuốn theo với vận tốc (3000-4000) vòng/phút Với tốc độ lớn như vậy, lực li tâm do nó tạo ra cực mạnh sẽ làm bung tất cả dây quấn ra khỏi rãnh của rôto và phá hỏng cổ góp của động cơ điện trong MKĐ.
Khớp truyền động cơ trong MKĐ có các nhiệm vụ sau:
Truyền momen của MKĐ làm quay vành bánh răng bánh đà động cơ ô tô.
Bảo vệ MKĐ bằng cách tách rotor của động cơ điện khỏi động ra khỏi vành bánh răng bánh đà khi động cơ ô tô đã nổ được Cơ cấu truyền động được được thiết kế theo hai kiểu:
Kiểu văng ra: Khi khởi động, bánh răng của khớp truyền động sẽ văng từ trong rotor ra ngoài để ăn khớp với vành bánh răng bánh đà của động cơ ô tô.
3.4.8 Động cơ điện khởi động.
Khi hệ thống khời động làm việc, dòng điện khởi động có trị số rất lớn (từ 150 đến 300 A đối với động cơ của xe du lịch, với động cơ trên xe vận tải dòng điện khởi động có thể đạt tới 1600-1800) Để đảm bảo truyền được công suất từ động cơ điện khởi động sang động cơ ô tô, tránh tổn thất điện áp trên đường dây nối từ ắc quy đến động cơ điện khởi động và ở các chỗ tiếp xúc, yêu cầu điện trở của động cơ điện khởi động và ở các chỗ tiếp xúc, yêu cầu điện trở của động cơ điện khởi động phải đủ nhỏ(khoảng 0,02™), sụt áp ở vùng tiếp xúc giữa chổi than va cổ góp của động cơ điện khởi động cho phép trong khoảng (1,5-2V) Các chổi than tiếp điện của động cơ khởi động thường làm bằng đồng đỏ.
TÍNH TOÁN MỘT SỐ THÔNG SỐ CƠ BẢN VÀ THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY KHỞI ĐỘNG XE TOYOTA VIOS 2015
Tính toán các thông số cho máy khởi động
4.1.1 Tính áp suất chỉ thị trung bình p i p i = L i
- pi [N/m2]: Áp suất chỉ thị trung bình
- pa [N/m2]: Áp suất cuối quá trình nạp Đối với động cơ bốn kỳ không tăng áp: pa = (0,80,95).pk (trang 18, [4])
Với pk [N/m2] là áp suất môi chất ở trước xupap nạp Đối với động cơ không tăng áp có thể coi gần đúng: pk p0 = 0,1 [MN/m2] = 105 [N/m2] (trang 17, [4]) Chọn pa = 0,8.pk = 0,8.105 [N/m2]
- : Tỷ số nén của động cơ ,5 [3]
- n1: Chỉ số nén đa biến trung bình
- n2: Chỉ số giãn nở đa biến trung bình Đối với động cơ xăng, máy kéo thì n2 = 1,23 1,27
- : Hệ số tăng áp khi cháy của động cơ Đối với động cơ xăng = 3 4 Chọn =3 (trang 23, [4])
- : Hệ số giãn nở khi cháy của động cơ Đối với động cơ xăng = 1 (trang 28, [4])
- : Hệ số giãn nở trong quá trình giãn nở của động cơ ta có: = ε ρ = 10,5 1 = 10,5 (trang 28, [4])
- Thay các giá trị vào biểu thức (4.1), ta có: p i = L i
4.1.2 Tính áp suất tổn hao cơ giới trung bình p m
- Ta có: pm = (1 - ηm) pi (trang 30, [4])
- pm [N/m 2 ]: Áp suất tổn hao cơ giới trung bình
- m: Hiệu suất cơ giới m = 0,75 0,9 (trang 31, [4]) Đối với động cơ xăng, chọn m
- pi [N/m 2 ]: Áp suất chỉ thị trung bình, pi = 933,3 [N/m 2 ].
- Thay các giá trị vào biểu thức trên ta có: pm = (1- 0,8) 933,3
4.1.3 Tính công suất tổn hao cơ giới N m
- Nm [w]: Công suất tổn hao cơ giới
- pm [N/m 2 ]: Áp suất tổn hao cơ giới
- Vh [m 3 ]: Thể tích công tác của xylanh
- i: Số xylanh của động cơ Theo đề i = 4 [3]
- n [v/ph]: Số vòng quay nhỏ nhất để động cơ khởi động n = 50 [v/ph].
- : Số kỳ của động cơ Theo đề = 4 [3]
- Thay các giá trị vào biểu thức (4.3) ta có:
4.1.4 Tính công suất máy khởi động
- Công suất cần thiết để khởi động:
- Công suất máy khởi động: ủc kủ ủc
Với đc = 0,7 0,75 : Hiệu suất máy khởi động Chọn đc=0,7
- Với Nđc của máy khởi động như trên, ta chọn máy khởi động của xe ôtô Vios từ đời 2003-2006 trên thị trường ngày nay.
4.1.5 Tính ắc quy cho máy khởi động
- Dòng điện khởi động: kủ 3 kủ
- Dung lượng ắc quy phụ thuộc lớn vào dòng phóng Phóng dòng càng lớn thì dung lượng càng giảm, tuân theo định luật: n
+ Q [Ah]: Dung lượng ắc quy khi khởi động
+ Ip [A]: Dòng điện phóng của ắc quy
+ n: Hằng số tùy thuộc vào loại ắc quy Đối với ắc quy chì thì n = 1,4.
+ tp [giờ]: Thời gian phóng điện của ắc quy
Với 10 lần khởi động, thời gian khởi động mỗi lần từ 510 [s], ta có: tp = 50 100 [s] Chọn tp = 100 [s].
- Từ phương trình (4.9) ta có:
- Với 10 lần khởi động thì dung lượng ắc quy giảm đi 50%, do đó dung lượng ắc quy cần thiết khi khởi động động cơ là:
- Chọn ắc quy cho xe ôtô du lịch với các thông số sau:
Thiết kế mô hình hệ thống khởi động
4.2.1 Tổng thể hệ thống khởi động
Hình 4 1 Sơ đồ tổng thể hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2015
Hình 4 2 Mô hình thiết kế 3D
4.2.2 Các chi tiết của hệ thống khởi động a Cơ cấu khởi động (củ đề)
Hình 4 3 Củ đề b.Ắc quy điện
Chọn ắc quy cho xe ôtô du lịch với các thông số sau:
+ Số lượng : 1 bình + Điện áp : 12 [V] + Dung lượng: 45 [Ah]. c.Rơ le đề
Loại rờ le thường mở 3 chân
Khi đóng công tắc, dòng điện chạy giữa các điểm 1 và 2, do đó từ hóa cuộn dây Lực từ của cuộn dây hút tiếp điểm di động giữa các điểm 3 và
4 Do đó, các điểm 3 và 4 đóng lại và để dòng điện chạy qua d.Cầu chì
Cầu chì loại 10A e Công tắc đề
Khi công tắc khởi động được kết nối với dòng điện, cuộn dây sẽ đóng vai trò như một nam châm điện và hút thanh sắt xuống Thanh sắt sẽ đóng lại hai tiếp điểm, cấp điện từ ắc quy đến máy khởi động Do có lò xo hồi vị, nên khi đã cung cấp điện cho công tắc khởi động xong thì các tiếp điểm sẽ lại được mở ra và và lúc này máy khởi động sẽ ngừng làm việc.
Hình 4.8: Bản vẽ mô phỏng động cơ khởi động
Hình 4.9: Bản vẽ mô phỏng bình ắc quy
Hình 4.10: Bản vẽ mô phỏng khóa
Hình 4.11: Bản vẽ mô phỏng cầu chì
Hình 4.12: Bản vẽ mô phỏng Rơ-le
CHƯƠNG 5: KHAI THÁC KỸ THUẬT MÁY KHỞI ĐỘNG TRÊN XE
Tháo rã máy khởi động
Hình 5 1 Tháo rã động cơ điện
5.1.2 Tháo rã công tắt từ
Hình 5 2 Tháo rã công tắt từ
Hình 5 3 Tháo rã bánh răng bendix
Kiểm tra từng chi tiết
5.2.1.1 Kiểm tra chạm mạch các khung dây Rotor Đặt rotor lên máy kiểm tra chạm mạch, đặt lưỡi cưa song song với lõi và quay rotor bằng tay Nếu khung dây bị chạm mạch thì sẽ làm cho lưỡi cưa hút xuống.
Khung dây bị chạm là hiện tượng các lớp cách điện bị bong ra làm các khung dây chạm nhau, điều này sẽ làm thành một mạch kín.
Trong một rotor, các khung dây được quấn ở rìa ngoài của rotor Nhờ cấu tạo của máy kiểm tra, số đường sức đi vào lõi rotor bằng số đường sức đi ra Do vậy trên các khung dây sinh ra sức điện động thuận và sức điện động ngược, tổng của chúng bằng không nên không có dòng điện đi qua khung Nếu có các khung bị chạm, một mạch kín hình thành làm mất trạng thái cân bằng, tạo dòng điện chạy qua khung Từ trường của dòng này sẽ hút lưỡi cưa dính vào rotor.
Hình 5 4 Hiện tượng chạm mạch
Hình 5 5 Kiểm tra chạm mạch
5.2.1.2 Kiểm tra thông mạch cuộn rotor Đo điện trở lớp cách điện từ cổ góp đến lõi rotor.
Hình 5 6 Kiểm tra thông mạch cuộn rotor
Sử dụng thước kẹp để đo đường kính ngoài của cổ góp Mài nhẵn bề mặt ngoài của cổ góp nếu có lồi lõm.
Kiểm tra độ mòn của cổ góp: Đặt rotor lên khối chữ V, dùng tay quay rotor, đọc giá trị so kế.
Hình 5 7 Kiểm tra cổ góp bằng thước kẹp
Hình 5 8 Kiểm tra cổ góp bằng so kế
Dùng tay quay ổ bi, lắng nghe và cảm nhận tiếng kêu và sự đảo.
5.2.2.1 Kiểm tra thông mạch cuộn Stator
Dùng VOM kiểm tra thông mạch cuộn stator
Hình 5 10 Kiểm tra thông mạch cuộn stator
5.2.2.2 Kiểm tra cách điện Stator
Hình 5 11 Kiểm tra cách điện cuộn stator
Sử dụng thước kẹp đo chiều dài dọc tâm chổi than Thay mới chổi than nếu kết quả đo nhỏ hơn giới hạn, kiểm tra vị trí nứt, vỡ và thay thế nếu cần thiết.
Kiểm tra cách điện giá giữ chổi than: Đo điện trở cách điện giữa chổi than dương và chổi than âm trên giá giữ chổi than.
Kiểm tra lò xo của chổi than:
Nhìn bằng mắt kiểm tra lò xo không bị yếu hoặc rỉ sét.
Hình 5 12 Kiểm tra chổi than
Nhìn bằng mắt xem bánh răng có bị hỏng hoặc mòn Quay bằng tay để kiểm tra ly hợp chỉ quay theo một chiều.
Hình 5 13 Kiểm tra ly hợp
5.2.3 Kiểm tra cuộn hút, cuộn giữ
Hình 5 14 Thử chế độ hút
Công tắc từ còn tốt nếu bánh răng bendix bật ra khi dây 3 được nối.
Giữ nguyên tình trạng như khi thử chế độ hút Công tắc từ còn tốt nếu bánh răng bendix còn giữ còn được đẩy ra ngoài khi tháo dây thử số 1.
Hình 5 15 Thử chế độ giữ
5.2.4 Tháo ráp máy khởi động
Các điểm bôi mỡ và bảng giá trị lực siết của máy khởi động.
Hình 5 16 Tháo ráp máy khởi động
5.2.5.1 Kiểm tra điện áp của accu
Khi máy khởi động hoạt động điện áp ở cực của ắc quy giảm xuống do cường độ dòng điện ở trong mạch lớn Thậm chí ngay cả khi điện áp ắc quy bình thường trước khi động cơ khởi động, mà máy không thể khởi động bình thường trừ khi một lượng điện áp ắc quy nhất định tồn tại khi máy khởi động bắt đầu làm việc Do đó cần phải đo điện áp cực của ắc quy sau đây khi động cơ đang quay khởi động.
Thực hiện theo các bước sau:
- Bật khoá điện đón vị trí START và tiến hành đo điện áp giữa các cực của ắc quy.
- Điện áp tiêu chuẩn: 9.6 V hoặc cao hơn.
- Nếu điện áp đo được thấp hơn 9.6 V thì phải thay thế ắc quy.
Nếu máy khởi động không hoạt động hoặc quay chậm, thì trước hết phải kiểm tra xem ắc quy có bình thường không.
Thậm chí ngay cả khi điện áp ở cực của ắc quy đo được là bình thường, thì nếu các cực của ắc quy bị mòn hoặc rỉ cũng có thể làm cho việc khởi động khó khăn vì điện trở tăng lên làm giảm điện áp đặt vào motor khởi động khi bật khoá điện vị trí START.
Hình 5 17 Kiểm tra điện áp ắc quy
5.2.5.2 Kiểm tra điện áp ở cực 30
Bật khoá điện đón vị trí START tiến hành đo điện áp giữa cực 30 và điểm tiếp mát. Điện áp tiêu chuẩn: 8.0 V hoặc cao hơn Nếu điện áp thấp hơn 8.0 V, thì phải sửa chữa hoặc thay thế cáp của máy khở động Vị trí và kiểu dáng của cực 30 có thể khác nhau tuỳ theo loại motor khởi động, nên cần phải xác định đúng vị trí theo tài liệu hướng dẫn
Hình 5 18 Kiểm tra điện áp cực 30
5.2.5.3 Kiểm tra điện áp ở cực 50
Bật khoá điện đến vị trí START, tiến hành đo điện áp giữa cực 50 của máy khởi động với điểm tiếp mát. Điện áp tiêu chuẩn 8.0 V hoặc cao hơn Nếu điện áp thấp hơn 8.0 V phải kiểm tra cầu chì, khoá điện, công tắc khởi động số trung gian, relay máy khởi động, relay khởi động ly hợp, ngay lúc sửa chữa hoặc thay thế các chi tiết hỏng hóc.
Trong các xe có hệ thống chống trộm, nếu hệ thống bị kích hoạt thì máy khởi động sẽ không hoạt động, vì relay của máy khởi động ở trạng thái ngắt ngay cả khi khoá điện ở vị trí START