Đề tài nghiên cứu phương pháp kiểm tra,sửa chữa hệ thống cung cấp Điện trên xe mazda 3 2010

Đây là một hệ thống phức tạp bao gồm nhiều thành phần quan trọng như ắc quy, máy phát điện, các cảm biến và hệ thống dây dẫn điện, cung cấp năng lượng cho các thiết bị từ hệ thống chiếu

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC TRUNG TÂM THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ

ĐỒ ÁN SỬA CHỮA Ô TÔ

Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA,SỬA

CHỮA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN XE MAZDA 3 2010

Giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN VĂN HOÀNG

Sinh viên thực hiện : NGUYỄN TỰ HÀ LINH

Mã sinh viên : 10621183

Lớp : 106215

Nhận xét của giảng viên

…

………

……….………

… ………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

………

……….………

Mục lục

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Ô TÔ MAZDA 3 6

1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại 6

1.1.1 Nhiệm vụ 6

1.1.2 Yêu cầu 6

1.1.3 Phân loại 7

1.2.1 Bảng thông số Kỹ thuật xe Mazda 3 2010 14

1.2.2 Các công nghệ tiện nghi trên xe mazda 3 15

1.3.1 Ắc quy 18

1.3.2 Máy phát điện 19

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN, KIỂM TRA- SỬA CHỮA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN XE MAZDA 3 2010 25

2.1 Những hư hỏng thường gặp của hệ thống cung cấp điện 25

2.2 Quá trình chẩn đoán những hư hỏng thường gặp của hệ thống cung cấp điện 26

2.3 Quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống cung cấp điện 30

2.3.1 Quy trình tháo hệ thống cung cấp điện 30

2.3.2 Kiểm tra sửa chữa 31

2.3.3Quy trình lắp 60

2.4 Kết luận 31

LỜI NÓI ĐẦU

Hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda 3 2010 đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự hoạt động ổn định và hiệu quả của các hệ thống điện tử và cơ khí trên xe Đây

là một hệ thống phức tạp bao gồm nhiều thành phần quan trọng như ắc quy, máy phát điện, các cảm biến và hệ thống dây dẫn điện, cung cấp năng lượng cho các thiết bị từ hệ thống chiếu sáng, điều hòa không khí, hệ thống thông tin giải trí đến các bộ phận điều khiển động cơ và an toàn

Mazda 3 phiên bản 2010 là một trong những mẫu xe phổ biến tại thị trường Việt

Nam, được đánh giá cao về tính ổn định và hiệu suất vận hành , Đề tài"Nghiên cứu kiểm tra sửa chữa hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda 3 2010" được thực hiện nhằm mục

tiêu cung cấp các kiến thức cơ bản, phân tích các nguyên nhân hư hỏng thường gặp, cũng như đưa ra quy trình kiểm tra và phương pháp sửa chữa hiệu quả cho hệ thống này Tuy nhiên, sau một thời gian sử dụng, hệ thống cung cấp điện có thể gặp phải nhiều vấn đề cầnkiểm tra và sửa chữa Vì vậy, việc nghiên cứu, phân tích và kiểm tra sửa chữa hệ thống này không chỉ giúp nâng cao hiểu biết kỹ thuật mà còn góp phần cải thiện tuổi thọ và hiệu suất của xe

Trong quá trình thựcg dẫn nhiệt tình từ Giảng viên: Th.s Nguyễn Văn Hoàng, Nay

đề tài của em đã hoàn thành nhưng do những hạn chế nhất định nên không thể tránh được thiếu sót Vậy em kính mong sự chỉ bảo của thầy cô để đề tài này của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy đã giúp em hoàn thành đề tài này

Hưng Yên, ngày tháng năm2024

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tự Hà Linh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Ô

- Đảm bảo độ tin cậy tối đa của hệ thống, điều chỉnh tự động trong mọi điều kiện sử dụng của ô tô

- Đảm bảo nạp điện tốt cho ắc quy và đảm bảo khởi động động cơ ôtô dễ dàng với độtin cậy cao

- Kết cấu đơn giản và hoàn toàn tự động làm việc ở mọi chế độ

- Chăm sóc và bảo dưỡng kỹ thuật ít nhất trong qua trình sử dụng

- Có độ bền cơ khí cao đảm bảo chịu rung và chịu xóc tốt

- Đảm bảo thời hạn phục vụ lâu dài

1.1.3 Phân loại

Hệ thống cung cấp điện gồm các thiết bị chính như:

- Máy phát điện dùng để cung cấp dòng điện một chiều cho các thiết bị dùng trên xe

và nạp điện cho ắc quy tích điện

- Ắc quy sẽ dự trữ, cung cấp điện cho máy khởi động và các phụ tải khi máy phát điện chưa làm việc

- Đèn báo nạp cảnh báo cho người lái xe khi hệ thống gặp sự cố

- Khóa điện đóng, ngắt dòng điện trong hệ thống

1.2 Giới tổng quan về xe Mazda 3 1010

Hình 1.2: Hình ảnh xe mazda 3 2010

Thế hệ thứ hai của Mazda3 được ra mắt lần đầu với phiên bản sedan model 2010 tạiTriển lãm ô tô Los Angeles tháng 11 năm 2008, phiên bản hatchback được giới thiệu vàituần sau đó tại Triển lãm ô tô Bologna

Mazda3 thế hệ này được trang bị động cơ xăng với các lựa chọn 1.6L I4, 2.0L I4,2.5L I4 và động cơ diesel với các lựa chọn 1.6L I4, 2.0L I4 và 2.2L I4 Bốn loại hộp sốnhư ở thế hệ trước tiếp tục được sử dụng

Phiên bản nâng cấp năm model 2012 ra mắt tại Triển lãm ô tô quốc tế Canada tháng2/2011 Phiên bản mới được trang bị động cơ xăng phun nhiên liệu trực tiếp 2.0LSkyActiv-G và hộp số SkyActiv-Drive 6 cấp với hai lựa chọn số tay hoặc số tự động

Thiết kế ngoại thất được thay đổi một vài chi tiết nhỏ như lưới tản nhiệt, hốc gió, đườngtrang trí mặt sau và đường viền màu xanh xung quanh bóng projector trên các phiên bảnSkyActiv.

1.2.1 Bảng thông số Kỹ thuật xe Mazda 3 2010

Sedan/hatchback)

Mazda 3 2.0( Sedan/ Hatchback)

Động cơ Xăng skyactiv, 1496cc, 4

xy lanh thẳng hàng, DOHC

Xăng skyactiv, 1496cc, 4 xylanh thẳng hàng, DOHC

1.2.2 Các công nghệ tiện nghi trên xe mazda 3 2010

a, Ngoại thất

Hình 1.2.1: Trang bị ngoại thất trên mazda 3 2010

Trang bị ngoại thất của các phiên bản Mazda 3 không quá khác biệt Cụ thể, ở tất

cả các phiên bản sẽ được trang bị: đèn chiếu xa LED, đèn chiếu gần LED, đèn hậu LED, đèn LED chạy ban ngày, đèn trước tự động bật/tắt, tự động cân bằng góc chiếu, gương chiếu hậu gập/chỉnh điện, gạt mưa tự động Cụ thể như sau:

3 1.5L Deluxe

Mazda 3 1.5

L Mazda 3 2.0L

Signature

Mazda 3 1.5

L Premium

Mazda 3 2.0L

Signature Luxury

Mazda 3 2.0L

Signature Premium TRANG BỊ NGOẠI THẤT

Hình 1.2.3: Ghế ngồi bọc da chỉ được trang bị trên các phiên bản cao cấp

Mazda 3 2010 là mẫu xe dẫn đầu phân khúc về thiết kế nội thất, chất lượng và tính năng Hầu hết các xe Mazda 3 sedan và hatchback sẽ không phải là mẫu xe Grand Touring được tùy chọn, nhưng chúng vẫn sẽ chào đón chủ sở hữu bằng vật liệu chất lượng cao, ghế ngồi thoải mái, không gian rộng rãi và các nút điều khiển dễ tiếp cận

1.3 Đặc điểm kết cấu và nguyên lý của hệ thông cung cấp điện trên xe Mazda 3 2010 1.3.1 Ắc quy

- Đặc điểm

Hình 1.3.1: Ắc quy

- Ắc quy (hay acquy) là một nguồn điện thứ cấp, hoạt động dựa trên quá trình chuyển đổi hóa năng thành điện năng Ắc quy tạo ra một dòng điện duy trì hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện Các loại ắc quy có tác dụng cấp điện cho các thiết bị sử dụng điện Do đó ắc quy chính là tên của nguồn điện có thể nạp lại và sử dụng lại.

- Nguồn điện trong ắc quy có thể được cung cấp bằng cách dùng bộ sạc ắc quy để có thể tiếp tục sử dụng và nâng cao tuổi thọ của ắc quy Mỗi một thiết bị máy móc động cơ sẽ có một thiết bị sạc ắc quy khác nhau và phù hợp với từng loại nhất định

- Cấu tạo ắc quy

Hình 1.3.2: Cấu tạo ắc quy

+, Cấu tạo ắc quy khá đơn giản Về cơ bản, cấu tạo bên trong của các loại ắc quy bao gồm các bộ phận như sau: 2 cực âm và dương, chất điện phân và lớp chất cách điện

+, Cực dương (anode): Trong cấu tạo ắc quy, cực dương là cực mà dòng điện đi ra khi ắc quy hoạt động Các bản cực dương của ắc quy thường được chế tạo từ oxit chì (PbO2) và được hàn nối lại với nhau tạo thành bộ chùm cực dương

+, Cực âm (cathode): Cực âm của các loại ắc quy là cực mà dòng điện đi vào khi ắc quy hoạt động Các bản cực âm trong ắc quy thường làm từ chì nguyên chất (Pb) được gắn trêntấm khung hợp kim chì và được hàn lại với nhau tạo thành bộ trùm cực âm

+, Chất điện phân (electrolyte): Một bộ phận khác trong cấu tạo ắc quy là lớp chất điện

phân Chất điện phân thường được sử dụng để cho phép dòng điện chuyển động giữa cực dương và cực âm Chất điện phân thường là axit (phổ biến nhất là dung dịch H2SO4), chấtđiện phân trong ắc quy thường ở dạng lỏng, hoặc dạng gel.

+, Lớp cách điện (separator): Lớp chất cách điện giữa cực dương và cực âm dùng để ngăn cách chúng để tránh gây hiện tượng ngắn mạch Khi ắc quy hoạt động, các phản ứng hóa học xảy ra tại cực dương và cực âm, tạo ra dòng điện di chuyển qua mạch ngoài để cung cấp năng lượng Trong quá trình sạc, phản ứng ngược lại xảy ra, tái tạo năng lượng lưu trữtrong ắc quy

- Nguyên lý hoạt động của ắc quy

+,Nguyên lý hoạt động của các loại ắc quy dựa trên các phản ứng hóa học xảy ra tại cực dương và cực âm khi nó hoạt động và khi được sạc lại Dưới đây là nguyên lý hoạt động

cơ bản của một ắc quy:

+, Khi có dòng điện nạp vào bình ắc quy: Khi có dòng điện được nạp vào ắc quy sẽ xảy raquá trình nạp điện cho bình ắc quy dựa trên sự biến đổi điện năng thành hóa năng để tích trữ lại năng lượng cho bình Năng lượng điện sẽ chuyển đổi PbSO4 tại cực âm và cực dương tương ứng thành PbO2 và Pb và phản ứng với vật liệu hoạt động trên các lưới để làm tăng trọng lượng riêng và phát ra một lực điện động

+, Khi có thiết bị tiêu thụ điện được kết nối vào ắc quy: Khi một thiết bị được nối vào ắc quy thì khi này ắc quy sẽ xảy ra quá trình phóng điện Các cực âm (PbO2) và dương (Pb)

sẽ bị chuyển đổi thành PbSO4 (chất rắn) và axit sulfuric loãng (chất lỏng) phản ứng với vật liệu hoạt động trên lưới điện và chuyển thành nước có trọng lượng riêng thấp hơn.+, Khi ắc quy tự phóng điện: Hiện tượng tự phóng điện của các loại ắc quy là hiện tượng giảm điện áp tự nhiên, trọng lượng riêng và năng lượng điện sau một khoảng thời gian nhất định mà không có sự tác động của một mạch điện bên ngoài Các bình ắc quy nếu như bảo quản không đúng cách cũng tự giảm điện năng hay còn gọi là tự phóng điện Nhiệt độ ở những nơi bảo quản bình ắc quy quá cao sẽ làm bình ắc quy tự phóng điện nhanh hơn vì thế nên để bình ắc quy ở nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp chiếu vào bình

1.3.2 Máy phát

- Đặc điểm

+, Máy phát điện là một trong ba bộ phận chính làm nhiệm vụ cung cấp năng lượng điện cho xe ô tô Cụ thể, hệ thống cung cấp điện trên xe hơi được tạo thành từ máy phát điện, pin và bộ phận điều chỉnh điện áp Ba bộ phận này sẽ tạo ra, cung cấp và điều chỉnh nguồnnăng lượng điện phù hợp cho quá trình vận hành của ô tô

+, Máy phát điện ô tô là chuyển đổi cơ năng thành điện năng, trong đó nguồn cơ năng có thể là động cơ đốt trong, tua bin nước, tua bin gió,… Thiết bị thường được gắn ở gần động

cơ xe và được dẫn động bởi trục khuỷu

Hình 1.3.2: Máy phát điện ô tô là thiết bị cung cấp điện cho xe ô tô

- Cấu tạo

Cấu tạo chi tiết của máy phát điện ô tô gồm các bộ phận sau:

+,Rotor (Phần cảm): Cuận dây kích từ, hai trùm hình cực móng, 2 vòng tiếp điện

+,Stator(Phần ứng phần phát điện): Là khối thép định hình rãnh và răng, cuận dây 3 pha(đấu hình sao hoặc tam giác)

+,Đi-ốt: Chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành một chiều, cho phép dòng điện đi theo một hướng từ máy phát điện sang pin.

+,Bộ IC tiết chế: Điều chỉnh dòng điện kích từ đến cuận dây kích từ để kiểm soát điện áp ra

+,Bộ chỉnh lưu(điốt): Có chức năng biến dòng xoay điện 3 pha trong stato thành dòng 1 chiều Bộ chỉnh lưu có từ 6,8,9,11 và 12 điốt

+, Giắc cắm (chân ra) của tiết chế có hai loại, loại nhận biết điện áp máy phát, loại nhận biết điện áp ắc quy

+,Bộ điều chỉnh điện áp: Có tác dụng giúp duy trì điện áp ở mức ổn định, ngăn chặn sự giatăng đột ngột của dòng điện tạo ra

+,Chổi than và cổ góp: Có tác dụng giảm điện trở và điện trở tiếp xúc, từ đó duy trì độ ổn định của nguồn điện tạo ra Đồng thời, bộ phận này còn có khả năng hạn chế sự bào mòn.+,Quạt làm mát: Nằm ở bên trong hoặc bên ngoài của máy phát điện, máy làm mát nhằm đảm bảo sự an toàn cho các bộ phận Quạt giúp tản nhiệt, ngăn chặn sự nóng lên quá mức dẫn đến hư hỏng hoặc cháy nổ

-Nguyên lý làm việc của máy phát điện

+,Việc tạo ra điện bắt đầu từ hệ thống động cơ Trục khuỷu làm nhiệm vụ dẫn động máy phát điện trong hầu hết các loại xe ô tô hiện đại, tuy nhiên có thể có một ròng rọc riêng chạy từ trục khuỷu đến máy phát điện nếu đó là một chiếc ô tô đời cũ

+,Một máy phát điện tạo ra điện khi rotor của nó quay Rotor có các nam châm bao quanh,tạo thành từ trường Từ trường tạo ra điện áp và được lưu trữ bởi stator, sau đó đến bộ điều chỉnh điện áp Bộ điều chỉnh sẽ xác định mức điện áp mà pin sẽ nhận được và chuyểnnguồn điện sang các thiết bị điện khác nhau trong ô tô

1.3.2 Nguyên lý làm việc của hệ thống cung cấp điện ô tô mazda 3 2010

-Nguyên lý hoạt động

+,Xác định dòng điện kích từ:

Tình trạng ắc quy được xác định dựa trên tín hiệu cảm biến và dòng điện kích từ Nếucảm biến dòng điện bị trục trặc, dòng điện kích từ được tính từ lượng đầu ra của máy phát(được xác định bởi nhiệt độ chất lỏng ắc quy, tốc độ động cơ và tốc độ xe) và tốc độ quaythực tế của máy phát

+,Xác định thời gian kích thích cuộn kích từ:

PCM tăng hoặc giảm dòng điện cuộn kích từ bằng cách gửi tín hiệu đến transistor côngsuất được tích hợp trong máy phát

Dòng cung cấp điện cho cuộn kích từ thay đổi theo thời gian kích thích transistor côngsuất Điều này được thực hiện bằng cách thay đổi tỷ lệ tín hiệu Ví dụ, khi điện áp dươngcủa ắc quy giảm xuống, tỷ lệ của tín hiệu được gửi đến transistor công suất lớn hơn, làmtăng dòng điện kích thích cuộn dây trường

Trong quá trình giảm tốc, PCM làm tăng điện áp của máy phát điện và lưu trữ điện trong

ắc quy Các điều kiện khác ngoài giảm tốc độ, chỉ cần lượng điện cần thiết được sạc (theotrạng thái của ắc quy) để giảm tải cho máy phát điện

Lưu ý:

Không đặt trực tiếp điện áp dương của ắc quy vào cực D của máy phát điện, nếu không

có thể gây hư hỏng các bộ phận bên trong (bóng bán dẫn động công suất ) của máy phát điện

1.4 Sơ đồ mạch điện của hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda3 2010

Hình 1.4.1: Sơ đồ mạch cung cấp điện

Cung cấp điện áp một chiều ổn định (12-14V) cho tất cả các hệ thống điện trên ôtô ởmọi chế độ làm việc

Máy phát phải luôn tạo ra một điện áp ổn định (13.6-14.8V đối với hệ thống điện 14V) trong mọi chề độ làm việc của phụ tải Máy phát phải có cấu trúc và kích thước nhỏgọn, trọng lượng nhỏ, giá thành thấp và tuổi thọ cao Máy phát cũng phải có độ bền caotrong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm lớn, có thể làm việc ở những vùng có điều kiện bụibần, dầu nhớt và độ rung lớn Việc duy tu và bảo dưỡng càng ít càng tốt

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẨN ĐOÁN, KIỂM SỬA CHỮA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN XE MAZDA 3

TRA-2010

2.1 Những hư hỏng thường gặp của hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda 3 2010

1 Ắc quy yếu hoặc

Tiêu tốn thời gian và chiphí

Hỏng các thiết bị điện tử

2 Ắc quy tự phóng

điện

Trong ắc quy hình thành dòngđiện cục bộ Bình điện tốt đượcnạp điện đầy nhưng để lâukhông sử dụng sẽ mất điện năng,hiện tượng như vậy gọi là sự tựphóng điện

Khi bảo quản lâu, bộ ắcquy vẫn phải nạp điệnmột lần một tháng Nếukhông làm như vậy,chúng có thể hỏng hoàntoàn.Trong quá trình sửdụng phải thường xuyênchú ý đến độ sạch bềmặt của ắc quy và cácđầu nối của nó

kỳ mức độ nào thì trong ắc quycũng không ngừng sinh ra sự kếttinh lại chì sunfat Lớp tinh thểnày làm cho các bản cực cáchđiện khỏi dung dịch điện phân

và làm bịt kín những lỗ hồngbản cực, do đó ngăn chất điệnphân thấm sâu vào bản cực

khi ắc quy để lâu trongtình trạng phóng điện

Nếu cho nhiều dầu nhờn vào ổthì dầu sẽ chảy ra cổ góp => khi

cổ góp có dầu nhờn rơi vào sẽgây ra tia lửa mạnh ở nhữngchổi than Lúc ấy máy phát sẽcung cấp dòng điện nhỏ Đểngăn ngừa những hư hỏng nóitrên trong lỗ chứa dầu của máyphát điện quy định đổ vào khôngquá 6-8 giọt dầu Tuyệt đối cấmkhông được sử dụng dầu còn sótlại trên thanh đo dầu để bôi trơnmáy phát điện

Sạc không đầy đủ: Ắcquy không được sạc đầy

sẽ giảm hiệu suất vànhanh chóng cạn kiệt

Khởi động khó khăn:

Hệ thống điện không ổnđịnh

Tiêu hao năng lượng:

Tuổi thọ ắc quy giảm:

Tăng chi phí sửa chữa: