Đồ Án Môn Học Điện Điện Tử Ô Tô Nghiên Cứu Thiết Kế Chế Tạo Hệ Thống Khởi Động Trên Xe Kia Morning.pdf

Cũng đề giúp cho các sinh viên có thể tìm hiểu sâu hơn vấn đề này các giảng viên đã giao cho chúng em đề x x tài về “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thong khởi động trên xe Kia Morning”.

ĐỎ ÁN MÔN HỌC: ĐIỆN ĐIỆN TỬ Ô TÔ

NGHIEN CUU THIET KE CHE TAO HE THONG KHOI

DONG TREN XE KIA MORNING

Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Lớp: 19DOTJA2

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Văn Giao

Vu Phuc Dat 1911250052 19DOTJA2

Võ Lê Trung Đức 1911255606 19DOTJA2

LOI MO DAU

oles Trong nhiéu nam gan day cung voi su phat triển của kinh tế, khoa học kỹ thuật

và nhu cầu của con người tốc độ gia tăng số lượng và chủng loại ô tô ở nước ta khá nhanh Nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu về giao thông vận tải và thị hiếu của con ngwoi Nhiéu hé thong trang thiết bi cũ trên ô tô đã dần được thay thế bởi các hệ thong kết cầu hiện đại Tuy vậy chúng ta cũng gặp không ít khó khăn trong việc khai thác sử dụng và làm quen với các hệ thống đó Hơn nữa khi công nghệ sản xuất ô tô liên tục được nâng lên theo xu thế cạnh tranh kéo theo sự thay đôi cơ bản trong công nghệ sửa chữa thì một số thói quen trong sử dụng, sửa chữa cũng không còn thích hợp Chuyển

từ việc sửa chữa chỉ tiết sang sửa chữa thay thế Do đó trong quá trình khác thác nhất

thiết phải sử dụng kỹ thuật chân đoán

Trên thị trường Việt Nam hiện nay đã xuất hiện nhiều chủng loại xe khác nhau của các hãng như Toyota, Honda, Isuzu Mỗi hãng xe khác nhau có công nghệ sản xuất khác nhau, thậm chí cùng một hãng xe ở những dòng xe khác nhau cũng có cầu tạo và kỹ thuật chuẩn đoán khác nhau Do vậy để làm tốt công tác quản lý chất lượng ô

tô, có thể quyết định nhanh chóng các tác động kỹ thuật tiếp sau, cần thiết phải nắm vững kỹ thuật chân đoán trên ô tô ngày nay Chân đoán trên ô tô là một công tác phức tạp cần đòi hỏi người tiến hành phải năm được kết câu cụ thể Cũng đề giúp cho các sinh viên có thể tìm hiểu sâu hơn vấn đề này các giảng viên đã giao cho chúng em đề

x x

tài về “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thong khởi động trên xe Kia Morning”

Do thời gian ngăn, điêu kiện nghiên cứ và trình độ còn nhiêu hạn chê nên do án môn học của em không tránh khỏi những thiểu sót Em rât mong nhận được sự giúp đỡ

cua cac thay giao va ban đọc

Em xin chân thành cảm on giang vién: ThS Nguyễn Văn Giao đã giúp đỡ em hoàn thành đồ ân môn hoc nay

BANG NHAN XET CUA GIAO VIEN HUONG DAN

Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Văn Giao

V6 Lé Trung Duc Nguyễn Thiên Thoại

Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thông khởi động trên xe Kia

Morning

Điểm đánh giá: Xếp loại: .cccccccccccce

TP Hỗ Chí Minh ngày tháng năm 2022

Giáo viên hướng dân (ký tên và ghi rõ họ tên)

BAN NHAN XET CUA GIAO VIEN PHAN BIEN

Giáo viên hướng dẫn:

V6 Lé Trung Duc Nguyễn Thiên Thoại

Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thông khởi động trên xe Kia

Morning

Điểm đánh giá: Xếp loại: .cccccccccccce

TP Hỗ Chí Minh ngày tháng năm 2022

Giáo viên phản biện (ký tên và ghi rõ họ tên)

MUC LUC

LOI MO DAU

DANH MUC CAC BIEU BDO, DO THI, SO DO, HINH ẢNH -5 <- iii

1.3.1 Xây dựng bản vẽ chỉ tiết trén CAD 2D ooo.ooceecccccccccecccccesseeseeseeeseeseeeneeeeene 2

1.3.2 Xây dựng mô hình hệ thống khởi động trên động cơ Kia Morning 2

PAnNh (ổn -a4a Ố 5

2.1.3 Sơ đồ cầu tạo và nguyên lý hoạt động -2©22©22+2zzcrxvrxrrxerree 8 2.1.4 Cau tao tirmg BO plain cece cece cssssssssessssseesessseseteseesssssseneeseeseees 10

BAD KiGin no 24 3.4.2 Chạy thứr -2-©22 22222 EE222122112112211211121121121121121121211211 1 1e 25 CHƯƠNG 4: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THÓNG 5 5° 5c << 26

4.1 KIEM TRA TREN XE

4.2 KIEM TRA MAY KHOI DONG

4.3 KIEM TRA CUM ROTO MAY KHOI DONG

4.4 KIEM TRA CUM GIA DO CHOI THAN

4.5 KIEM TRA CUM CONG TAC TU MAY KHOI DONG

CHUONG 5: KET LUAN

DANH MUC CAC BIEU ĐỎ, ĐỎ THỊ, SƠ ĐỎ, HÌNH ẢNH

HINH 2 1 MAY KHOI DONG LOAI GIAM TOC [7| .-5-5-5s+<+EE+EeE+Eereereee 6

HINH 2 2 MÁY KHỞI ĐỘNG LOẠI BÁNH RẰNG HÀNH TINH [7] - 7

HÌNH 2 3 MÁY KHỞI ĐỘNG LOẠI PS [7| . - 5+ s+s+EE+E+EE+E+EE+EeEErEerereereereee 7 HINH 2 4 SƠ ĐÔ CÂU TAO CHUNG CUA HỆ THÔNG KHỞI ĐỘNG [I1] 8

HÌNH 2 5 SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ KHI HÚT [4] . -©225-252s+zx+>xz=se2 9

HÌNH 2 6 SƠ ĐÔ VÀ NGUYÊN LÝ KHI GIỮ [4] 25-52 +k+E+E+E+E+Eerxereresrs 9 HÌNH 2 7 SƠ ĐÔ VÀ NGUYÊN LÝ KHI NHẢ (HÔI VỀ) [4] -5- 5-5552 10 HÌNH 2 8 CÂU TẠO CÔNG TẮC TỪ [3, TR 23] - 2-2 ©s+E+k+EStE+EEeErxerrkers 11 HINH 2 9 CAU TAO PHAN UNG VA O BI CAU [7] .esessessssssssscstsesetsessssesstestseeeees 11 HINH 2 10 CAU TAO VO MAY KHOI DONG [3, TR 24] cccsscssessssessssesetseseeseeeees 12 HINH 2 11 CAU TAO CHỎI THAN VÀ GIÁ ĐỠ CHỎI THAN [7] 13 HÌNH 2 12 CÂU TẠO BANH RANG GIAM TOC [4] . 5-52 +2E+EE+E+E+xere2 13 HINH 2 13 CÂU TẠO LY HỢP MÁY KHỞI ĐỘNG [4] .- 5-5 s+s+zs+x+zx2 14 HÌNH 2 14 CÂU TẠO BANH RANG KHOI DONG VA THEN XOAN [3, TR 27]15 HINH 2 15 RO LE ieeeescccsscsssscssssssscsssscevsscesssevscsevssavseassesesasssassesavsesavsesatsseatseeeeaveaees 16

HINH 2 16 CAU TAO RG LE [4] oocesssssessssssssessessssssssssessssusssssssssssssssesstestssteseesesseeeees 16

HÌNH 3 I BẢN VẼ THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN l - 22+ +EE+E+E+E+Ezxererxeree 19 HÌNH 3 2 BẢN VẼ THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN 2 2+s+E+EE+E+EE+EeErxerxrxeree 20 HÌNH 3 3 BẢN VẼ THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN 3 22+ +EE+E+EE+EeErEerxrxeree 21 HÌNH 3 4 SƠ DO DI DAY CUA HE THONG KHOI DONG SU DUNG TREN MO HINH oo cesccccsscsssscssssccsssecevsscessussesassucevsucstsucenseceususevseceusecensecsussesecsusevsussstseseesaseeeees 22 HINH 3 5 SO DO DAU MACH THUC TE CUM CONG TAC DE, CAU CHI, RO

LE oiccccccsecsesssssssecsecsecsecsecsessesussucsecsessesussucsecsesstsssesesetsassussussessesaesacsecseseusatsassseeneeaseeess 22

HINH 3 6 SO DO DAU MACH THUC TE CỤM MÁY KHỞI ĐỘNG 23 HÌNH 3 7 MÔ HÌNH HE THONG KHOI DONG scsssssssssessesstseseseseeseseesesetseeeees 24

CHUONG 1: GIOI THIEU DE TAI 1.1 DAT VAN DE

Bước sang thé ki 21, sự tiến bộ về khoa học và kĩ thuật của nhân loại đã bước lên một tầm cao mới Rất nhiều những thành tựu khoa học, những phát minh sáng chế

mang đậm tính hiện đại và có ứng dụng cao

Là một quốc gia có nền kinh tế lạc hậu, nước ta đã và đang có những cải cách mới để thúc đây kinh tế Việc tiếp thu áp dụng những thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới đang được nhà nước quan tâm, đây mạnh phát triển các ngành công nghiệp mới với mục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp lạc hậu thàh một nước công nghiệp phát triển Trải qua nhiều năm phần đấu cùng với sự tiếp cận các quốc gia có nền kinh tế phát triển, chúng ta có thê giao lưu học hỏi kinh nghiệm tiếp thu những thành tựu khoa học kĩ thuật để phat triển hơn nửa nền kinh tế trong nước

Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trong đầu tư phát triển thì công nghiệp ô tô là một trong các ngành tiềm năng Do sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật nên quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa phát triển một cách rất nhanh, tỉ lệ với ô nhiễm môi trường nhanh theo và ngày càng tăng Các nguồn tải nguyên thiên nhiên như than đá, đầu mỏ, khí đốt bị khai thác bừa bãi nên ngày càng cạn kiệt Điều này đặt ra bài toán khó cho ngành động cơ nói chung và các ngành ô tô nói riêng, phải đảm bảo chất lượng khí thải và tiết kiệm nhiên liệu Các hãng xe lớn như Ford, Toyota, Mescedes, đã có nhiều cải tién dé dam bảo an toàn cho nguoi su

dụng, tiết kiệm nhiên liệu và giảm ô nhiễm môi trường

Để đáp ứng nhu cầu đó thì các hệ thống trên xe phải ngày cảng được cải tiến, khắc phục các nhược điểm sao cho chúng hoạt động một cách tối ưu nhất Đề động cơ

ô tô có thê hoạt động được thì cần có một ngoại lực bên ngoài tác động vải để truyền cho trục khuỷu sô vòng quay tôi thiêu đê động cơ có thê nô được

Từ đó hệ thống khởi động đã được sinh ra để khởi động động cơ Ban đầu hệ thống khởi động rất đơn giản là khởi động trực tiếp bằng sức người đến dùng các

phương án khởi động gián tiếp bằng khí nén, nhưng các phương án đó đều có nhược

điểm là khởi động lâu, một số hệ thông thì công kênh, đắt tiền nhưng không có sự hiệu

quả cao

Chính vì những nhược điểm của các phương pháp trên mà các hãng xe đã nghiên cứu đưa ra các loại máy khởi động có kết cầu nhỏ gọn, chắc chắn, có độ tin cậy cao, khởi động động cơ đễ dàng

Để đáp ứng cho nhu cầu học hỏi, tìm hiểu về hệ thống khởi động, nắm bắt được kết cau, nguyên lý hoạt động vả khắc phục được một số hư hỏng của hệ thong dong

Đó là lý do chúng em thực hiện đề tài lần nảy

1.2 MUC TIEU DE TAI

Dé tai này nhằm giúp chúng em hiểu sâu hơn về hệ thống khởi động trên ô tô và

hoản thành được các mục tiêu:

- Thiết kế mô hình mô phỏng hoạt động của hệ thống khởi động

- Xây dựng bản vẽ CAD 2D các chỉ tiết của hệ thống khởi động

- Chân đoán, bảo dưỡng và sửa chữa các lỗi thường gặp trên hệ thong khởi động

1.3 NOI DUNG DE TAI

1.3.1 Xây dựng bản vẽ chỉ tiết trên CAD 2D

- Thực hiện tháo máy khởi động

- Do kích thước các chỉ tiết bên trong

- Tiến hành vẽ trên CAD

1.3.2 Xây dựng mô hình hệ thống khởi động trên động cơ Kia Morning

- Sơ đồ nguyên lý mạch hệ thống khởi động

- Mua linh kiện cần thiết

- Thực hiện đo kiêm và đầu mạch điện

- xây dựng khung đỡ máy khởi động

1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Là phương pháp tác động trực tiếp vào đối tượng trong thực tế để làm bộc lộ bản chất và quy luật vận động của đối tượng

Các bước thực hiện:

- Bude 1: Quan sát, đo đạc các thông số kết cấu

- Bước 2: Lập phương án kiểm tra chân đoán hệ thông

- Bước 3: Từ kết quả thu được của quá trình nghiên cứu, đề xuất phương pháp giải quyết các vấn đề liên quan đến hệ thống

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài liệu đã có sẵn và các thao tác tư duy logic để rút ra các kết luận khoa

học cần thiết

Các bước thực hiện:

- Bước l: Thu thập, tìm tòi các tài liệu về hệ thống khởi động gián tiếp

- Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thong logic chat chẽ theo từng bước, từng don vi kiến thức, từng van đề khoa học có cơ sở bản chất nhất định

- Bước 3: Đọc, nghiên cứu các tài liệu nói về hệ thông khởi động gián tiếp, phân tích,

kết cầu nguyên lý một cách khoa học

- Bước 4: Tổng hợp các kết quả đã phân tích được, hệ thong lại các kiến thức tạo ra thành một hệ thống lý thuyết đầy đủ

1.5 KET CAU CUA DO AN

Đô án gôm có 4 chương:

Chuong 1: Gidi thiéu dé tài

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 3: Thị công mô hình (hoặc mô phỏng) Chương 4: Kết luận

CHUONG 2: CO SO LY THUYET 2.1 TONG QUAN VE HE THONG KHOI DONG

2.1.1 Yéu cau

- Máy khởi dong phai quay duoc truc khuyu d6ng co với tốc độ thấp nhất mà động cơ

có thê nỗ được

- Nhiệt độ làm việc không được quá giới hạn cho phép

- Phải đảm bảo khởi động lại được nhiều lần

- Tỉ số nén từ bánh răng của máy khởi động và bánh răng của bánh đà nằm trong giới hạn từ 9 đến 18

- Chiều dài của dây dẫn nói đến máy khởi động phải nằm trong giới hạn quy định (<1m)

- Moment truyền động phải đủ để khởi động được động cơ

2.1.2 Phân loại máy khởi động

2.1.2.1 Máy khởi động loại giảm tốc

Máy khởi động loại này dùng motor tốc độ cao và thường không có moment lớn Vì vậy, để tăng được moment lớn đủ để khởi động động cơ, thì một bánh răng đóng vai trò giảm tốc được gắn giữa bánh răng motor và bánh răng bendix

Khi được cấp điện, motor tốc độ cao quay, đồng thời công tắc từ đây bánh răng bendix lên ăn khớp với vành răng trên bánh đà và khởi động động cơ Khi động cơ đã hoạt động công tắc từ và motor bị ngắt điện, công tắc từ sẽ trở về vị trí ban đầu và tách bánh răng bendix ra khỏi vành răng của bánh đà

Hinh 2 1 May khoi dong loai giảm tốc [7]

1 Motor; 2 Phần ứng; 3 Bánh răng rotor;

4 Công tắc từ; 5 Bánh răng bendix

2.1.2.2 Máy khởi động loại bánh răng hành tính

Máy khởi động loại bánh răng hành tinh dùng bộ truyền hành tinh dé giảm tốc

độ quay của lõi motor Khi máy khởi động được cấp điện, công tắc từ hút xuống kéo thanh cần dẫn động làm cho bánh răng khởi động đi lên ăn khớp với vành răng trên bánh đà Đồng thời motor quay kéo theo bánh đà khởi động động cơ

Khi ngừng cấp điện cho máy khởi động, công tắc từ trở về vị trí ban đầu, tách bánh răng bendix ra khỏi bánh đà Đồng thời motor ngừng hoạt động.

Hinh 2 2 Máy khởi động loại bánh răng hanh tinh [7]

1 Công tắc từ; 2 Motor; 3 Bánh răng hành tính; 4 Bánh răng bendix 2.1.2.3 Máy khởi động loại PS (motơ giảm tốc hành tỉnh- rô to thanh dẫn) Máy khởi động này sử dụng các nam châm vĩnh cửu đặt trong cuộn cảm Cơ cầu đóng ngắt hoạt động giống như máy khởi động loại bánh răng hành tình

Hinh 2 3 Máy khởi động loại PS [7]

1 Công tac từ; 2 Thanh day; 3 Motor;

4 Phần ứng: 5 Bánh răng bendix

2.1.3 Sơ đồ cầu tạo và nguyên lý hoạt động

2.1.3.1 So dé cau tao

Hình 2 4 Sơ đồ cầu tạo chung của hệ thông khởi động [1]

1 Ac quy; 2 Máy khởi động: 3 Lò xo; 4 Khớp truyền dong; 5 Can gat;

6 Lõi thép; 7 Cuộn hút; 8 Cuộn giữ; 9 Đi tiếp điểm; 10 Tiếp điểm;

11 Cầu chì; 12 Rơ le; 13 Công tắc khởi động

2.1.3.2 Nguyên lý hoạt động

2.1.3.2.1 Hút vào

Khi bật khóa điện sang vị trí START, dòng điện của ắc quy đi vào cuộn giữ và cuộn hút Sau đó dòng điện sẽ đi từ cuộn hút đến phân ứng của cuộn cảm xuông mass Việc tạo ra lực điện từ trong các cuộn giữ và cuộn hút sẽ làm tử hóa các lõi cực

va do vậy piston của công tặc từ bị hút vào lõi cực của nam châm điện

Nhờ sự hút này mà bánh răng bendix bị đây ra và ăn khớp với vành răng bánh

đà đồng thời đĩa tiếp xúc với công tắc sẽ bật lên

từ ắc quy Cuộn dây phần ứng sau đó bắt đầu quay với vận tốc cao và động cơ được

khởi động Ở thời điểm nảy pIston được giữ nguyên tại vị trí chỉ nhờ lực điện từ của cuộn giữ vỉ không có dòng điện chạy qua cuộn hút

Hình 2 6 Sơ đồ và nguyên lý khi giữ [4]

2.1.3.2.3 Nha

Khi khóa điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ƠN, tại thời điểm nảy, tiếp điểm chính còn đóng, dòng điện đi từ phía công tắc chính tới cuộn hút rồi qua cuộn giữ Đặc điểm cấu tạo của cuộn hút và cuộn giữ là có cùng số vòng dây quần và quấn cùng chiều Ở thời điểm nay, dong điện qua cuộn hút bị đảo chiều, lực điện từ được tạo ra bởi cuộn hút và cuộn giữ triệt tiêu lẫn nhau nên không giữ được piston Do đó piston bị day trở lại nhờ lò xo hồi về và công tắc chính bị ngắt làm cho máy khởi động dừng lại

10

Hình 2 8 Cấu tạo công tắc từ [3, tr 23]

2.1.4.3 Vỏ máy khởi động

Vỏ máy khởi động này tạo ra từ trường cân thiệt đề cho mô tơ hoạt động Nó cũng có chức năng như một vỏ bảo vệ các cuộn cảm, lõi cực và khép kín các đường sức từ Cuộn cảm được mặc nỗi tiệp voi phan ứng

Chi than

Cugn dây kích tử Hình 2 10 Cầu tạo vỏ máy khởi động [3, tr 24]

2.1.4.4 Chỗi than và giá đỡ chỗi than

Chỗi than được tì vào cô góp của phần ứng bởi các lò xo để cho dòng điện đi từ

cuộn dây tới phần ứng theo một chiều nhất định Chối than được làm từ hỗn hop Cu -

C nên nó có tính dẫn điện tốt và khả năng chịu mài mòn lớn Các lò xo chỗi than nén

vào cô góp phần ứng và làm cho phần ứng dừng lại ngay sau khi máy khởi động bị

ngắt

Nếu các lò xo chổi than bị yếu đi hoặc các chỗi than bị mòn có thể làm cho tiếp điểm điện giữa chỗi than và cô góp không đủ đề dẫn điện Điều này làm cho điện trở ở chỗ tiếp xúc tăng lên làm giảm dòng điện cung cấp cho motor và dẫn đến giảm

moment

12

Hinh 2 11 Cau tao chéi than va gia dé chéi than [7]

2.1.4.5 Bánh răng giảm tốc

Bộ truyền giảm tốc truyền lực quay của motor tới bánh răng bendix và làm tăng moment xoan bang cach lam cham tôc độ cua motor

Bộ truyền giảm tốc làm giảm tốc độ quay của motor với tỉ số là 1⁄3 - 1⁄4 và nó

có một li hợp khởi động ở bên trong

Hình 2 12 Cầu tạo bánh răng giảm tốc [4]

1 Bánh răng phần ứng: 2 Bánh răng trung gian; 3 Ô lăn;

4 Bánh răng ly hợp; 5 O lan

2.1.4.6 Ly hợp khởi động

13

Ly hợp khởi động truyền chuyên động quay của motor tới động cơ thông qua bánh răng bendix

Dé bao vé máy khởi động khỏi bị hỏng bởi số vòng quay cao được tạo ra khi động cơ đã được khởi động, người ta bố trí ly hợp khởi động này Đó là ly hợp khởi động loại một chiêu có các con lăn

Hình 2 13 Câu tạo ly hợp máy khởi động [4]

1 Chốt trụ; 2 Lò xo; 3 Bi đũa; 4 Bánh răng ly hợp; 5 Lò xo hoãn lực;

6 Trục Bendix; 7 Bánh răng bendix

2.1.4.7 Bánh răng khởi động và then xoắn

Bánh răng bendix và vành răng truyền lực quay từ máy khởi động tới động cơ nhờ sự ăn khớp an toàn giữa chúng Bánh răng bendix được vát mép để ăn khớp được

dễ dàng Then xoắn chuyển lực quay vòng của motor thành lực đây bánh răng bendix, trợ giúp cho việc ăn khớp và ngắt sự ăn khớp của bánh rang bendix với vành răng

14