Hệ thống khởi động đi qua ECU trên Toyota vios

Biết được nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống khởi động. Biết được nguyên lí hoạt động của hệ thống khởi động trên ô tô. Nắm rõ cấu tạo, nguyên lí hoạt động của từng loại máy khởi động. Chức năng nhiệm vụ của các bộ phận và nguyên lí hoạt động của hệ thống khởi động xe Toyota Vios 2010. Kết cấu, nguyên lí hoạt động của máy khởi động trên xe Vios 2010. Tìm ra những nguyên nhân hư hỏng, biện pháp khắc phục sửa chữa hệ thống khởi động. Quy trình tháo lắp, kiểm tra máy khởi động. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài Tên đề tài: “ Khảo sát hệ thống khởi động điện loại qua ECU, trên động cơ xe toyota vios”. Phạm vi: Hệ thống khởi động trên xe ô tô Đối tượng: Hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT-HUNG

Khoa Ô TÔ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Đề tài Khảo sát hệ thống khởi động điện loại qua ECU, trên động cơ xe toyota

vios

Giảng viên hướng dẫn :

Sinh viên thực hiện:

Lớp: MSSV:

Hệ : Chính quy Khoá:

HÀ NỘI, THÁNG 12/2023

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT - HUNG

KHOA: CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Đề Tài Khảo sát hệ thống khởi động điện loại qua ECU, trên động cơ xe toyota

vios

Giảng viên hướng dẫn :

HÀ NỘI, THÁNG 12/2023

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian học tập tại khoa ôtô, Trường Đại học công nghiệp Việt - Hung,

và thời gian được thực tập tốt nghiệp tại các trung tâm sửa chữa ô tô, do đó em đãchọn đồ án chuyên ngành:

“Khảo sát hệ thống khởi động điện loại qua ECU, trên động cơ xe toyotavios” Với những kiến thức đã học, kiến thức và các tài liệu thu thập được trong thờigian thực tập tốt nghiệp, cùng với sự hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tận tình của thầy:

Đỗ Chí Công, cùng các thầy, cô giáo trong khoa, qua sự nỗ lực cố gắng của bảnthân em đã hoàn thành đồ án chuyên ngành của mình

Tuy nhiên, sẽ không tránh khỏi những thiếu sót nhất định về mặt nội dungcũng như hình thức trình bày, rất mong được sự thông cảm, giúp đỡ, chỉ bảo củaquý thầy cô

TRƯỜNG ĐHCN VIỆT - HUNG

KHOA: CÔNG NGHỆ KT Ô TÔ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Giảng viên: Ths Đỗ Chí Công

Bộ môn: Công nghệ kĩ thuật ô tô Khoa: Công Nghệ KT Ô Tô

Tên đề tài: Khảo sát hệ thống khởi động điện loại qua ECU, trên động cơ xe

toyota vios

Họ và tên sinh viên:

NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ:

6 Tinh thần và thái độ làm việc: chăm chỉ, cần cù, nghiêm túc và tinh thần chủ động trong công việc 10

Điểm kết luận qui đổi của giáo viên hướng dẫn: (điểm).Đồng ý cho bảo vệ: Không đồng ý cho bảo vệ:

Hà Nội, ngày 05 tháng 12 năm 2023

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐHCN VIỆT – HUNG

KHOA:CÔNG NGHỆ KT Ô TÔ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Giảng viên:

Bộ môn: Công nghệ kĩ thuật ô tô Khoa: Công Nghệ KT Ô Tô

Tên đề tài: Khảo sát hệ thống khởi động điện loại qua ECU, trên động cơ xe

- Đảm bảo tính cấp thiết, hiện đại, không trùng lặp:

- Khả năng nêu và giải quyết bài toán:

- Đảm bảo hàm lượng kiến thức nghiên cứu:

- Hướng phát triển cao hơn của Đề tài:

II Sản phẩm:

III Ưu nhược điểm:

IV Kết luận:

Đồ án/Khoá luận:

Đồng ý cho bảo vệ: Không đồng ý cho bảo vệ:

Hà Nội, ngày tháng năm 2023

GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

(Ký, ghi rõ họ tên)

Mẫu DA02

Danh mục các chữ viết tắt

Signal)

Danh Mục Hình Ảnh

Hình 1 1 Hệ thống khởi động ôtô 11

Hình 1 2 Ác quy ôtô 12

Hình 1 3 Công tắc đánh lửa được phân bổ tại 5 vị trí trên hệ thống khởi động 13

Hình 1 4 Công tắc an toàn đảm bảo cho ô tô không vô tình bị giật khi khởi động 14

Hình 1 5 Chúc năng của hệ thống khởi động chính là giúp cho hệ thống đốt trong hoạt động 15

Hình 1 6 Xe Vios 2010 1.5G AT 17

Hình 1 7 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010 18

Hình 1 8 Ắc quy khởi động 20

Hình 1 9 Vị trí cầu trì trên hộp cầu trì 20

Hình 1 10 Khóa điện 22

Hình 1 11 Công tắc bàn đạp li hợp 23

Hình 1 12 ECM - Hộp điều khiển động cơ 23

Hình 1 13 Sơ đồ hoạt động của các chân ECM trong mạch khởi động 26

Hình 1 14 Rơ le khởi động 27

Hình 1 15 Vị trí rơ le khởi động 27

Hình 1 16 Máy khởi động trên xe Toyota Vios 2010 28

Hình 1 17 Kết cấu máy khởi động 29

Hình 1 18 Kết cấu công tắc từ 30

Hình 1 19 Cơ cấu liên động 31

Hình 1 20 Kết cấu khớp li hợp một chiều 32

Hình 1 21 Bộ giảm tốc bánh răng hành tinh 32

Hình 1 22 Rotor và Stator 33

Hình 1 23 Chổi than và giá đỡ chổi than 34

Hình 1 24 Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010 36

Hình 1 25 Đường đi của dòng điện khi vặn và giữ START 37

Hình 1 26 Đường đi của dòng điện khi vặn và không giữ START 38

Hình 1 27 Kiểm tra rơ lẻ khởi động 45

Hình 1 28 Tháo máy khởi động 46

Hình 1 29 Kiểm tra cuốn hút 47

Hình 1 30 Kiểm tra cuộn giữ 47

Hình 1 31 Kiểm tra sự hồi về của bánh răng 48

Hình 1 32 Kiểm tra không tải 48

Hình 1 33 Tháo đai ốc giữ công tắc từ 49

Hình 1 34 Tháo công tắc từ 49

Hình 1 35 Tháo cụm càng máy khởi động 50

Hình 1 36 Tháo vít chổi than 50

Hình 1 37 Tháo chổi than 50

Hình 1 38 Tháo cần day, cụm giảm tốc và li hợp máy khởi động 51

Hình 1 39 Kiểm tra độ đảo của góp 52

Hình 1 40 Kiểm trả cuộn cảm 52

Hình 1 41 Kiểm tra piston 53

Hình 1 42 Kiểm tra chổi than 53

Hình 1 43 Kiểm tra khớp li hợp 54

Hình 1 44 Lắp bạc hãm 54

Hình 1 45 Lắp vòng chặn vào bạc hãm 55

Hình 1 46 Lắp cần đẩy vào li hợp máy khởi động 55

Hình 1 47 Lắp chổi than 56

Hình 1 48 Lắp cụm càng máy khởi động 56

Hình 1 49 Lắp cụm công tắc từ 57

Hình 1 50 Nối dây vào cực C 57

Hình 1 51 Lắp máy khởi động 58

Mục Lục

LỜI CẢM ƠN 3

Danh mục các chữ viết tắt 6

MỞ ĐẦU 9

Lí do chọn đề tài 9

Mục đích đề tài 9

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài 9

Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 9

1 Các bộ phận và chức năng hệ thống khởi động ô tô 11

1.1 Pin/ắc quy ô tô 11

1.2 Công tắc đánh lửa 12

1.3 Rơ le khởi động 13

1.4 Công tắc an toàn khởi động 14

1.5 Động cơ khởi động 14

1.6 Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên ô tô 14

1.6.1 Mạch điều khiển khởi động 15

1.6.2 Mạch động cơ khởi động điện hạng nặng 15

CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE TOYOTA VIOS 2010 17

2.2 Tổng quan hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010 17

2.2.1 Cấu tạo hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010: 17

2.2.2 Nguyên lí hoạt động: 18

2.3 Đặc điểm kết cấu và nguyên lí hoạt động của các chi tiết máy khởi động trên xe Toyota Vios 2010 28 2.3.1 Đặc điểm kết cấu của máy khởi động trên xe Toyota Vios 2010 29

2.3.2 Nguyên lí hoạt động của máy khởi động 29

2.4 Nguyên lí hoạt động của hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010 35

2.4.1 Sơ đồ khởi động 35

2.4.2 Nguyên lí hoạt động: 37

CHƯƠNG 3 NHỮNG HƯ HỎNG, NGUYÊN NHÂN, BIỆN PHÁP KIỂM TRA, SỬA CHỮA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN Ô TÔ .40

3.1 Những hư hỏng, nguyên nhân và cách khắc phục hệ thống khởi động 40

3.2 Những hư hỏng, nguyên nhân, biện pháp khắc phục máy khởi động 42

3.3 Tháo, kiểm tra máy khởi động 44

3.3.1 Kiểm tra máy khởi động trên xe 44

3.3.2 Phương pháp tháo máy khởi động 46

3.3.3 Phương pháp kiểm tra máy khởi động 46

3.3.4 Tháo rời các chi tiết, kiểm tra và lắp máy khởi động 48

MỞ ĐẦU

Lí do chọn đề tài

Hệ thống khởi động là hệ thống rất quan trọng của động cơ, nó giúp động cơ ô tô

có thể bắt đầu hoạt động Do động cơ đốt trong không thể tự khởi động nên cần mộtngoại lực để khởi động nó

Ngày nay nền công nghiệp ô tô đang phát triển nhanh chóng và ngày càng hiệnđại Động cơ ô tô được trang bị thêm nhiều hệ thống giúp công suất lớn hơn, mômen xoắn cao hơn tuy nhiên nó lại không thể tự khởi động được mà phải cần một hệthống khởi động với một mô men đủ lớn giúp động cơ hoạt động ở những vòng tuamáy đầu tiên Chính vì thế mà hệ thống khởi động cũng được nâng cấp để phù hợpvới động cơ được trang bị, đòi hỏi kĩ sư, kĩ thuật viên, thợ sửa chữa phải nâng caokiến thức để khai thác và sử dụng tốt hệ thống này

Chính vì vậy mà hệ thống khởi động có tầm quan trọng không nhỏ trên ô tô, cần

có nhiều nghiên cứu, phân tích về hệ thống này Do đó em được giao đề tàichuyên ngành: “ Khảo sát hệ thống khởi động điện loại qua ECU, trên động cơ xetoyota vios” Mặc dù xe đã được sản xuất cách đây hơn 10 năm, nhưng hệ thốngkhởi động được trang bị trên nó vẫn còn rất tối ưu và vẫn được sử dụng tại thờiđiểm hiện tại

Mục đích đề tài

Biết được nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại hệ thống khởi động Biết được nguyên

lí hoạt động của hệ thống khởi động trên ô tô

Nắm rõ cấu tạo, nguyên lí hoạt động của từng loại máy khởi động

Chức năng nhiệm vụ của các bộ phận và nguyên lí hoạt động của hệ thống khởiđộng xe Toyota Vios 2010

Kết cấu, nguyên lí hoạt động của máy khởi động trên xe Vios 2010 Tìm ra những nguyên nhân hư hỏng, biện pháp khắc phục sửa chữa hệ thống khởi động Quy trình tháo lắp, kiểm tra máy khởi động

Đối tượng, phạm vi nghiên cứu đề tài

Tên đề tài: “ Khảo sát hệ thống khởi động điện loại qua ECU, trên động cơ xe toyota vios”

Phạm vi: Hệ thống khởi động trên xe ô tô

Đối tượng: Hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010

Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài

Giúp cho sinh viên củng cố và bổ sung kiến thức liên quan đến hệ thống khởiđộng trên ô tô

Hoàn thành đề tài, sinh viên sẽ nắm vững cấu tạo và nguyên lí hoạt động của hệthống khởi động trên ô tô Từ đó tạo cho sinh viên điều kiện đi nghiên cứu sâu vàoviệc thiết kế, cải tiến hệ thống khởi động nhằm tăng hiệu quả khởi động, tăng tuổithọ của hệ thống, tăng tính ổn định và chính xác đối với quá trình làm việc của động

cơ Đồng thời ứng dụng những kiến thức nghiên cứu vào những lĩnh vực khác trong

cuộc sống và làm việc.

Đề tài: “ Khảo sát hệ thống khởi động điện loại qua ECU, trên động cơ xe toyotavios” có thể là tài liệu tham khảo cho những ai muốn quan tâm về hệ thống này vànhững ai chưa có dịp tiếp xúc với hệ thống khởi động trên xe thực tế có thể biếtđược cấu tạo, sơ đồ mạch điện, nguyên lí hoạt động của nó phục vụ việc chẩnđoán, sửa chữa hệ thống khi gặp vấn đề

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

Vì động cơ đốt trong không thể tự hoạt động nên luôn cần sự trợ giúp từ bên ngoài

Do đó, hệ thống khởi động trên ô tô ra đời và đảm nhiệm vai trò quan trọng giúp xe khởi động và vận hành

Hệ thống khởi động trên ô tô hay còn gọi là thiết bị khởi động (starter), có vai trò quantrọng giúp động cơ đốt trong của xe có thể bắt đầu hoạt động Hệ thống này hoạt độngdựa trên nguyên lý chuyển đổi năng lượng hoá học lưu trữ trong pin thành điện năng vàsau đó thành năng lượng cơ học trong động cơ

Để khởi động động cơ đốt trong thì trục khuỷu phải được quay với một tốc độ nhất định(ở động cơ xăng là 50 - 100 vòng/ phút) trong một vài lần bắn cho đến khi động cơ chạybằng công suất Có thể nhận định rằng, hệ thống khởi động đóng vai trò vô cùng quantrọng trong việc giúp xe có thể “lăn bánh”

Hình 1 1 Hệ thống khởi động ôtô

Hệ thống khởi động ô tô hay còn gọi là thiết bị khởi động (Nguồn: Sưu tầm)

1 Các bộ phận và chức năng hệ thống khởi động ô tô

Cấu tạo hệ thống khởi động ô tô bao gồm 6 phần: pin/ắc quy ô tô, công tắc đánh lửa, rơ

le khởi động, công tắc an toàn khởi động, động cơ khởi động và cáp pin Mỗi bộ phầnnày sẽ thực hiện một nhiệm vụ khác nhau và khi phối hợp hoạt động chúng tạo nên một

hệ thống hoàn chỉnh

1.1 Pin/ắc quy ô tô

Pin hay ắc quy ô tô là bộ phận dự trữ năng lượng đang khởi động hệ thống được đặttrong khoang máy Ắc quy là một thiết bị điện và có khả năng lưu trữ điện ở dạng hoáhọc và chuyển nó thành dòng điện khi cần thiết

Hình 1 2 Ác quy ôtô

Mục đích của pin ô tô chính là cung cấp dòng điện cho tất cả các mạch và các phầnkhác như hệ thống đánh lửa đang quay hay cấp dòng điện bổ sung khi nhu cầu cao hơnmức máy phát điện có thể cung cấp

Ắc quy ô tô có nhiều loại, tuy nhiên phổ biến và được trang bị nhiều nhất chính là ắcquy axit-chì Loại ắc quy này chứa tấm chì (Pb) ngập trong chất lỏng hỗn hợp gồm axitsunfuric (H2SO4) và nước Khi được sạc đầy, hỗn hợp này chứa 40% axit sunfuric và60% nước

Một số điều về pin/ắc quy ô tô bạn cần lưu ý:

- Về bản chất, ắc quy ô tô không lưu trữ điện trực tiếp mà dưới dạng hoá học Ắc quyhoạt động nhờ vào phản ứng hoá học của tấm chì và dung dịch điện phân, phản ứng này

sẽ giải phóng năng lượng điện và cung cấp cho xe ô tô dòng điện

- Khí hydro phát ra trong khi sạc pin rất dễ bắt lửa, do đó bạn cần thật cẩn thận trong khisạc pin

1.2 Công tắc đánh lửa

Là một thành phần của hệ thống và được xem như “cửa ngõ” của tất cả các mạch, công

tắc đánh lửa có chức năng phân phối dòng điện đến các nơi cần thiết trên hệ thống khởi

động ô tô.

Hình 1 3 Công tắc đánh lửa được phân bổ tại 5 vị trí trên hệ thống khởi động

Trên hệ thống khởi động ô tô, công tắc đánh lửa được phân bổ tại 5 vị trí sau:

- Khoá: vị trí chìa khoá được đưa vào nhưng chưa xoay Ở vị trí này, tất cả các mạchđiện đều tắt và vô lăng bị khoá Chìa khóa chỉ có thể rút ra khi nó ở vị trí khoá

- Tắt: vị trí mặc định, ở vị trí Tắt, tất cả các mạch điện đều bị “tắt” (không có dòng điệnđược cấp) Khi đó, vô lăng có thể xoay nhưng không thể rút chìa khoá

- Chạy: vị trí chìa khoá vẫn còn trên ổ khoá, khi động cơ đã khởi động Lúc này, dòngđiện cung cấp cho tất cả các bộ phận ngoại trừ mạch của hệ thống khởi động

- Phụ kiện: dòng điện được cung cấp cho tất cả các phụ kiện (thành phần) ngoại trừ hệthống khởi động và đánh lửa Khi đó, dòng điện chỉ được phép chạy vào các phụ kiệnnhư radio, bật lửa, cửa sổ

- Khởi động: ở vị trí này, dòng điện sẽ được cung cấp cho hệ thống khởi động và đánhlửa, nó được cắt khỏi tất cả các phụ kiện Đây chính là lý do vì sao cửa sổ và các phụkiện khác ngừng hoạt động khi động cơ đang được khởi động Việc phân bổ dòng điệnchính xác giúp tiết kiệm pin và rút ngắn thời gian khởi động xe

1.3 Rơ le khởi động

Rơ le khởi động là thiết bị cho phép một lượng điện nhỏ điều khiển một lượng lớn dòngđiện

Tuy là một bộ phận nhỏ nhưng Rơ le đóng vai trò vô cùng quan trọng trong hệ thống

khởi động ô tô Động cơ khởi động cần sử dụng một lượng lớn dòng điện, chính xác là

250+ amps Đây là một dòng điện lớn, không thể kiểm soát trực tiếp được từ công tắcđánh lửa, do vậy, rơ le được sử dụng trong mạch để điều khiển quá trình khởi độngdòng điện này

1.4 Công tắc an toàn khởi động

Công tắc an toàn khởi động là một bộ phận của công tắc dải số, có tác dụng ngăn cảnhoạt động của hệ thống khởi động khi ô tô đang ở số (ở hộp số tự động), hoặc bàn đạp

ly hợp không được nhấn (ở hộp số tay) Vai trò của công tác này chính là đảm bảo ô tôkhông khởi động khi đang ở chế độ số tránh việc ô tô vô tình giật về phía trước hoặcphía sau, gây mất an toàn cho người lái khi khởi động

Đối với mỗi loại hộp số, công tắc an toàn sẽ được trang bị một loại riêng biệt:

- Hộp số sàn (hộp số tay) sử dụng công tắc an toàn bàn đạp ly hợp

- Hộp số tự động sử dụng công tắc vị trí trung tính đỗ xe

Hình 1 4 Công tắc an toàn đảm bảo cho ô tô không vô tình bị giật khi khởi động

1.5 Động cơ khởi động

Được gắn ở mặt sau của vỏ động cơ hoặc trên vỏ hộp số nơi động cơ và hộp số tiếp xúc

với nhau, động cơ khởi động là một bộ phận thiết yếu của hệ thống khởi động trên ô tô.

Nó là một thiết bị có chức năng biến đổi năng lượng điện thành cơ năng trong động cơ

vi mạch Khi hoạt động, động cơ khởi động tạo ra momen xoắn giúp quay bánh đà củađộng cơ và làm cho xe quay trở lại

Bộ khởi động hoàn chỉnh bao gồm một bộ điện từ và một cụm động cơ:

- Bộ điện từ là một công tắc điện từ gắn và ngắt pin với cụm động cơ khởi động Nó cóchức năng như một rơ le lớn hơn, sử dụng dòng điện nhỏ để kích thích dòng điện lớn

- Cụm động cơ khởi động gồm nhiều bộ phận bao gồm: phần ứng, cổ góp, chổi than,bánh răng trụ, ly hợp quá tốc Các bộ phận này kết hợp để tạo thành một cụm động cơhoàn chỉnh

1.6 Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên ô tô

Do tất cả các động cơ đốt trong (IC) không thể tự khởi động, nó cần sự trợ giúp từ bênngoài để thiết lập động cơ chuyển động trước khi có thể tự cung cấp năng lượng Vậy

nên, cách hoạt động của hệ thống khởi động ô tô đóng vai trò tác động nhằm bắt đầu

chu trình làm việc của động cơ IC

Hình 1 5 Chúc năng của hệ thống khởi động chính là giúp cho hệ thống đốt trong

hoạt động

Khi hoạt động, để tránh sự sụt giảm điện áp và tuyến cáp có đường kính lớn, mạch của

hệ thống khởi động được chia thành hai mạch phụ bao gồm: mạch điều khiển khởi động

và mạch động cơ khởi động điện hạng nặng Mỗi loại mạch được cấu tạo và hoạt độngdựa trên nguyên lý khác nhau

1.6.1 Mạch điều khiển khởi động

Được phân bổ đi trên một lộ trình dài từ bảng thiết bị đến đầu cuối công tắc đánh lửađiện từ khởi động Nó có tác dụng bật và tắt bộ điện từ khởi động và hoạt động như một

rơ le

Khi hoạt động, mạch điều khiển khởi động sẽ bắt đầu đánh lửa và đi đến cầu trì của bộkhởi động sau đó đến công tắc an toàn của bộ khởi động mạch Sau đó, tiếp tục hoạtđộng từ công tắc an toàn đến rơ le khởi động trong hộp cầu chì và cuối cùng là đến bộđiện từ của bộ khởi động

1.6.2 Mạch động cơ khởi động điện hạng nặng

Mạch hoạt động dựa trên nguyên lý lấy dòng điện hạng nặng trực tiếp từ pin/ ắc quythông qua một dây cáp nặng khi được bộ điện từ điều khiển Mạch động cơ khởi độngđược phân bổ đi trực tiếp từ pin qua cáp có đường kính lớn đến bộ điện từ của bộ khởiđộng sau đó đến cụm động cơ của bộ khởi động

Mạch động cơ khởi động điện hạng nặng đóng vai trò rút ngắn quá trình chuyển dòngđiện Nhờ đó, động cơ sẽ được khởi động nhanh chóng hơn

Hệ thống khởi động trên ô tô là một trong những bộ phận quan trọng không thể thiếucủa xe Nắm rõ cấu tạo, chức năng và nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống khởiđộng xe tinh vi này sẽ giúp bạn điều khiển, vận hành xe một cách dễ dàng hơn

CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE TOYOTA VIOS 2010

2.1 Gi ới thiệu xe Toyota Vios 2010

Vios phiên bản 2010 có 3 bản: Vios G số tự động, Vios E số sàn và phiên bản mới Vios C số sàn - dành cho người mới mua xe lần đầu, như lời một lãnh đạo TMV Phiên bản mới tương tự Vios Limo trước đây chuyên cho khách hàng mua sốlượng lớn làm taxi

Hai phiên bản Vios G và Vios E được trang bị tương đối đầy đủ hơn Vios C

Cụ thể, hai phiên bản này được trang bị túi khí SRS dành cho cả người lái và hành khách phía trước, hệ thống chống bó cứng phanh ABS kết hợp hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD và trợ lực phanh khẩn cấp BA

Ngoài ra, các chi tiết như đèn sương mù, gương chiếu hậu tích hợp báo rẽ và gập điện… cũng chỉ có trên hai phiên bản Vios G và E

Vios 2010 có giá bán như sau: 550,1 triệu đồng cho phiên bản Vios G; 504,2 triệu đồng cho phiên bản Vios E; và 477,5 triệu đồng cho phiên bản thấp nhất Vios C (giá đã bao gồm thuế GTGT)

2.2 Tổng quan hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010

2.2.1 Cấu tạo hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010:

1

1: ắc quy, 2: cầu chì tổng; 3: cầu chì khóa điện; 4: khóa điện;

5: diode 1 chiều; 6: công tắc bàn đạp li hợp; 7: cầu chì rơ le khởi động; 8: ECM ( hộp điều khiển động cơ); 9: rơ le khởi động; 10: cụm máy khởi động.

2.2.2 Nguyên lí hoạt động:

Khi đạp chân côn để đóng công tắc bàn đạp li hợp (6) và vặn khóa điện

(4) từ nấc ACC sang ST, điện dương sẽ từ ắc quy (1) qua cầu chì tổng (2) sẽ đếnchân STSW của ECM (8) Điện dương sẽ tiếp tục qua diode (5) và công tắc bàn đạp

li hợp (6) xuống rơ le (9) để kích từ cho cuộn dây của rơ le Khi cuộn dây được kíchtừ nó sẽ hút tiếp điểm 3 – 5 với nhau, điện sẽ từ ắc quy qua cầu chì (7) qua rơ le vàvào chân 50 của máy khởi động Điện sẽ qua cuộn hút, chân C, stator, rotor và vềmass làm kích từ cho cuộn hút, hút piston lại Đồng thời khi điện xuống chân 50 sẽqua cuộn giữ và kích từ cho cuộn giữ hoạt động nên khi piston bị hút lại nó sẽ bị giữnguyên Lúc này cần đẩy sẽ đẩy bánh răng khởi động ra ăn khớp với vành răng củabánh đà chuẩn bị qua trình khởi động Khi piston bị hút và giữ lại tiếp điểm chính

4

ACC R STS W ACCST

STA R 3

5

6

7

3 0

5

A 12

C

1 0

Hình 1 7 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010

trong công tắc từ cũng được đóng lại điện dương sẽ từ ắc quy qua chân 30 máy khởiđộng và tiếp điểm chính đến motor và làm quay motor Do motor được nối với bánhrăng khởi động qua bộ giảm tốc, ống trượt và khớp li hợp nên khi motor quay, bánhrăng chủ động cũng quay theo và làm khởi động động cơ Khi động cơ đã nổ, takhông giữ ở ST nữa điện sẽ không được cấp đến rơ le khởi động tiếp điểm của rơ lecũng mở ra điện sẽ không xuống chân 50, lúc này lực của lò xo sẽ đẩy piston ra, cầnđẩy cũng hồi về và bánh răng khởi động được tách ra khỏi vành răng bánh đà, kếtthúc quá trình khởi động.

Trong trường hợp khi vặn khóa điện và giữ ở ST một thời gian ngắn không đủ đểđộng cơ khởi động, ECM sẽ đánh giá sự nổ của động cơ thông qua cảm biến vị trítrục khuỷu để xuất điện tiếp tục quá trình khởi động thông qua chân STAR Ngoài

ra điện dương sẽ không thể ngược dòng về chân STSW của ECM do có đặt mộtdiode để tránh ngược dòng

3.2.1 Ăc quy

Ắc quy có nhiệm vụ cấp điện cho hệ thống khởi động giúp khởi động động cơ.Ngoài ra ắc quy còn cung cấp điện cho các phụ tải (radio, điều hòa, đèn xe,…) sửdụng dòng điện vượt quá dòng định mức của máy phát Khi chưa đề nổ, lúc nàymáy phát chưa hoạt động, tất cả các trang bị và phụ tải trên đều được cung cấp điệnbởi ắc quy Sau khi vặn start, ắc quy sẽ cung cấp điện cho máy khởi động làm quaybánh đà của động cơ, lúc này ắc quy xem như hết nhiệm vụ Lúc này các trang thiết

bị điện trên ô tô sẽ sử dụng điện năng từ máy phát Đồng thời ắc quy sẽ được máyphát sạc điện để tích trữ năng lượng từ những lần khởi động tiếp theo Bên cạnh đó,khi các phụ tải điện sử dụng vượt dòng định mức máy phát, ắc quy đóng vai trò hỗtrợ ngược lại cho máy phát Sau khi xe đã tắt máy, ắc quy vẫn cung cấp một dòngđiện nhỏ để duy trì các

hệ thống bảo mật, chống trộm hay nhận diện chìa khóa từ xa trên xe.

Ắc quy được sử dụng trên xe Toyota Vios là loại ắc quy khô chì- axit, sử dụng các bản cực âm (bằng chì Pb) và bản cực dương (chì oxit PbO2) ngâm trong dung dịch axit sulfuric (H2SO4)

3.2.2 Cầu chì

Hình 1 8 Ắc quy khởi động

21: Cầu chì khóa điện; 2: Cầu chì rơ le khởi động

Cầu chì trên ô tô có chức năng bảo vệ các thiết bị điện tránh cháy nổ, hư hỏng trongcác trường hợp quá tải hay ngắn mạch Khi có hiện tượng quá tải hay ngắn mạch sẽkhiến dòng qua mạch điện lớn khi đó cầu chì sẽ bị nóng và đứt làm hở mạch, điện

sẽ không được cấp đến tải nữa, từ đó bảo vệ được tải

Các cầu chì thường được đặt chung vào 1 hộp trong khoang động cơ để dễ dàngcho việc kiểm tra và sửa chữa

Hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 2010 sử dụng 2 cầu chì chính là:

Cầu chì bảo vệ khóa điện AM2 15A

Cầu chì bảo vệ rơ le khởi động ST 30A

3.2.3 Khóa điện

Khóa điện là một bộ phận vô cùng quan trọng trên ô tô, là cửa ngõ của tất cả cácmạch điện cơ bản trên xe, có chức năng phân phối điện đến các các nơi cần thiếttrên hệ thống khởi động ô tô

Khóa điện có 4 vị trí:

LOCK (khóa): Vị trí đầu tiên khi chúng ta cắm chìa vào ổ hay rút chì khóa ra Ở

vị trí này tất cả các mạch điện đều tắt trừ mạch cảnh báo nguy hiểm

ACC (phụ tải): Dòng điện được cung cấp cho tất cả các phụ kiện (thành phần)ngoại trừ hệ thống khởi động và đánh lửa Khi đó, dòng điện chỉ được phép chạyvào các phụ kiện như radio, bật lửa, cửa sổ

ON (mở): Điện được cung cấp tới tất cả các mạch điện trên xe trừ mạch khởiđộng

START (khởi động): Ở vị trí này, dòng điện sẽ được cung cấp cho hệ thống khởi

Hình 1 10 Khóa điện

động và đánh lửa, nó được cắt khỏi tất cả các phụ tải Đây chính là lý do vì sao cửa

sổ và các phụ tải khác ngừng hoạt động khi động cơ đang được khởi động Việcphân bổ dòng điện chính xác giúp tiết kiệm pin và rút ngắn thời gian khởi động xe.3.2.4 Công tắc bàn đạp li hợp

Công tắc chân côn hay còn gọi là công tắc bàn đạp li hợp là công tắc an toàn,giúp ECM nhận biết được người lái đã đạp chân côn hay chưa và khi đạp chân côn,mạch điện trong hệ thống khởi động mới được khép kín khi đó điện mới được cấpđến rơ le khởi động và đề nổ máy được

3.2.5 Diode một chiều

Diode 1 chiều là linh kiện điện tử cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiềuduy nhất mà không thể chạy ngược lại Trong hệ thống khởi động này, nó cho phépdòng điện đi qua từ khóa điện đến rơ le khởi động và ngăn dòng chạy từ chânSTAR của ECM lên chân STSW khi thực hiện chức năng giữ đề của hộp điều khiểnđộng cơ

3.2.6 ECM – Hộp điều khiển động cơ

ECM là viết tắt của từ Electronic Control Module nghĩa là hộp điều khiển

động cơ ECM có chức năng điều khiển toàn bộ hoạt động của động cơ bằngcách nhận các thông tin từ những cảm biến gửi về sau đó phân tích những tín hiệunày rồi gửi tín hiệu đến để điều khiển đến bộ chấp hành

Hình 1 11 Công tắc bàn đạp li hợp

Hình 1 12 ECM - Hộp điều khiển động cơ

Bảng 1.1: Bảng một số kí hiệu chân và diễn giải của ECM.

NE Số vòng quay động cơ

Ở trong mạch khởi động động cơ, chúng ta cần quan tâm đến các chân: STSW,ACCR, STA, STAR Các chân này có kí hiệu cực số, điều kiện, tiêu chuẩn nhưtrong bảng dưới đây:

Bảng 1 2: Bảng kí hiệu, điều kiện, tiêu chuẩn của các cực của hệ thống khởi động.

động

rơ le máy khởi động

rơ le ACC cắt

rơ le máy khởi động

 Mô tả hoạt động của các chân:

Hệ thông điều khiển giữ khởi động sẽ giữ cho rơle máy khởi động được cẫp điện từ khi ECM phát hiện thấy tín hiệu máy khởi động (Tín hiệu STSW) từ khóa điện cho đển khi ECM thực hiện việc đánh giá "Động cơ đã nố" Hơn nữa, ECM phát ra một tín hiệu cắt trang bị phụ (Tín hiệu ACCR) đển rơle cắt ACC khi đề nố đế tránh làm tôi bảng đồng hồ táplô, đèn, hệ thổng âm thanh.

Khi ECM phát hiện tín hiệu STSW, ECM phát ra tín hiệu dẫn động rơle khởiđộng (tín hiệu STAR) đển rơle máy đề qua công tắc khởi động ly hợp hay công tắc

vị trí đỗ/trung gian, và sau đó, động cơ sẽ quay Khi ECM nhận tín hiệu tổc độ động

cơ ốn định (tín hiệu NE), đặc biệt hơn, khi tín hiệu NE đạt đển giá trị nhất định,ECM ngừng phát ra tín hiệu STAR

Ngoài ra, ECM theo dõi trạng thái hoạt động cúa rơle máy đề dựa trên tình trạngđiện áp cực STA

Hình 1 13 Sơ đồ hoạt động của các chân ECM trong mạch khởi động

3.2.7 Rơ le khởi động

Hình 1 14 Rơ le khởi động

Với các hệ thống khởi động trên xe ô tô hiện nay thì người ta đều sử dụng rơ lekhởi động Việc dùng rơ le khởi động với mục đích tạo ra một vị trí hư hỏng thaythế giúp cho khóa điện được bền hơn, dòng điện chạy qua khóa điện để điều khiểnkhởi động thực chất là một dòng điện rất nhỏ chạy qua để cung cấp cho cuộn dâycủa rơ le.

Chân 1 của cuộn dây Rơ le khởi động được nối mass chân 2 của cuộn dây

được nối dương thông qua công tắc bàn đạp li hợp Trong trường hợp chưa

Hình 1 15 Vị trí rơ le khởi động

thực hiện chức năng giữ đề, chân 2 sẽ được cấp dương từ khóa điện còn khi cóchức năng giữ đề chân 2 của rơ le sẽ được cấp điện qua chân STAR của ECM Chân

5 của rơ le được nối với dương ăc quy qua cầu chì ST, chân 3 nối với cực 50 củamáy khởi động Khi cuộn dây của rơ le được kích từ, nó sẽ hút tiếp điểm đóng lạilàm cho điện thông từ chân 5 sang chân 3 của rơ le và đi đến máy khởi động

3.2.8 Máy khởi động

Máy khởi động của xe Toyota Vios 2010 là loại bánh răng hành tinh gồm 2 phầnchính: phần công tắc từ và phần máy Trong công tắc từ có cực 30, cực 50, cực C,cuộn hút, cuộn giữ, piston và lò xo hồi vị Phần máy gồm có cơ cấu liên động, cơcấu giảm tốc motor, rotor, stator, chổi than và giá đỡ chổi than Khi có điện từ ắcquy, qua rơ le khởi động xuống cực 50, công tắc từ sẽ hút piston lại đẩy bánh răngkhởi động ra ăn khớp và làm quay bánh đà thông qua cần đẩy và cơ cấu liên động.Khi ngắt khởi động, bánh răng sẽ được hồi về thông qua lực đẩy lò xo hồi vị, kếtthúc quá trình khởi động

Hình 1 16 Máy khởi động trên xe Toyota Vios

2010

Hình 1 17 Kết cấu máy khởi động

2.3 Đặc điểm kết cấu và nguyên lí hoạt động của các chi tiết máy khởi động trên xe Toyota Vios 2010.

2.3.1 Đặc điểm kết cấu của máy khởi động trên xe Toyota Vios 2010

Lò xo chổi than; 23: Giá đỡ chổi than; 24: Cổ góp 25: Dây điện nối cực C với cuộn

dây stator.

2.3.2 Nguyên lí hoạt động của máy khởi động

Khi có điện dương từ rơ le khởi động xuống chân 50 của công tắc từ sẽ kích từ

cho cuộn hút và cuộn giữ tạo ra một lực từ hút piston lại, đẩy bánh răng khởi động

ra ăn khớp với vành răng của bánh đà qua cần đẩy Đồng thời khi piston được hútlại nó sẽ đóng tiếp điểm chính của công tắc từ làm thông từ cực 30 sang cực C, điệndương từ ắc quy sẽ đi từ cực 30 qua cực C vào cuộn cảm để sinh ra từ trường quanhstator rồi tiếp tục qua chổi than đến cổ góp của rotor Điện sẽ đi vào cuộn dây sinh

ra một lực từ làm rotor quay quanh trục của nó Trục của rotor được nối cứng vớibánh răng mặt mặt trời của bộ bánh răng hành tinh

Khi ngắt khởi động, điện sẽ không được cấp xuống chân 50, lực từ sinh ra ở cuộnhút và cuộn giữ sẽ bị suy giảm, lò xo hồi vị có lực lớn hơn sẽ đẩy piston về vị tríban đầu Cần đẩy hồi về, bánh răng chủ động cũng được tách ra khỏi vành răng củabánh đà Tiếp điểm chính lúc này cũng được tách ra, điện sẽ không được cấp xuốngmotor nữa, máy khởi động lúc này dừng hoạt động.

a Công tắc từ

Công tắc từ có nhiệm vụ đẩy cơ cấu liên động gồm li hợp một chiều và bánh răngkhởi động ra ăn khớp với vành răng của bánh đà thông qua cần dẫn động Công tắctừ gồm có chân 30 nối với dương ắc quy, chân 50 nối với chân 3 của rơ le khởiđộng, chân C nối với chổi than dương của motor, cuộn hút, cuộn giữ, piston và trụcpiston, tiếp điểm chính và lò xo hồi vị

1: Cực C, 2: Cực 50, 3: Cực 30, 4: Tiếp điểm tĩnh, 5: Tiếp điểm động, 6: Lò xo

Hình 1 18 Kết cấu công tắc từ