Đồ Án tốt nghiệp Đề tài nghiên cứu khảo sát kỹ thuật hệ thống Điện Động cơ xe toyota corolla altis

E01 Mass của kim phunE02 Mass của kim phun #10 Tín hiệu phun máy 1 #20 Tín hiệu phun máy 2 #30 Tín hiệu phun máy 3 #40 Tín hiệu phun máy 4 BATT Dương thường trực của ECU +B Dương cung cấ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT-HUNG

Khoa ô tô

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài:”Nghiên cứu khảo sát kỹ thuật hệ thống điện

động cơ xe TOYOTA Corolla Altis”

Giảng viên hướng dẫn : ThS TRẦN THANH BÌNH

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN ĐÌNH CHIẾN

Lớp: K4418 CK03 MSSV: 2000420

Hệ : Chính quy Khoá: 44

Hà Nội, tháng /2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT – HUNG

Họ tên sinh viên: Nguyễn Đình Chiến Mã SV: 2000420

Khoá/loại hình đào tạo: Đại học chính qui Lớp: K4418ck03

Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô Chuyên ngành: Điện ôtô Điện thoại: 0343311230 Email: chientd2912@gmail.com

Giảng viên hướng dẫn: Trần Thanh Bình

Tên đề tài: Nghiên cứu , khảo sát kỹ thuật hệ thống điện động cơ xe

TOYOTA Corolla Altis

Mục tiêu đề tài :

1 Hiểu cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống

2 Đánh giá hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện

3 Xác định điểm cần cải tiến và nâng cấp

4 Ứng dụng kiến thức vào bảo dưỡng, sửa chữa

Kết quả dự kiến :

1 Hiểu rõ cấu trúc và hoạt động của toàn bộ hệ thống điện động cơ.

2 Đề xuất cải tiến nhằm tối ưu hóa hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu.

3 Phát triển phương pháp bảo dưỡng và sửa chữa hiệu quả, giúp chẩn

đoán và xử lý lỗi nhanh chóng

4 Cải thiện quy trình đào tạo cho kỹ thuật viên bảo dưỡng, sửa chữa.

Thời gian thực hiện: từ ngày / /2024 đến ngày / /2024

Hà Nội, ngày tháng năm 2024GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TRƯỞNG BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA

Lời cảm ơn

Em xin gửi lời tri ân sâu sắc đến tất cả thầy cô tại trường đại học, nhữngngười đã tận tình dìu dắt và chỉ bảo em trong suốt bốn năm qua Những kiếnthức mà em học được từ thầy cô không chỉ là bài giảng trên lớp mà còn là nhữngkinh nghiệm quý báu, giúp em trưởng thành hơn cả về mặt chuyên môn lẫn tưduy, cách sống

Suốt quãng thời gian ấy, em đã có những lúc bỡ ngỡ, gặp khó khăn, nhưngchính sự hướng dẫn và động viên của thầy cô đã giúp em vượt qua, vững bướchơn trên con đường học tập Những bài học của thầy cô không chỉ trang bị cho

em hành trang tri thức mà còn dạy em về sự kiên nhẫn, tinh thần trách nhiệm vàkhát vọng vươn lên

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy Trần Thanh Bình

đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Chính nhờ sự chỉ bảo và

hỗ trợ của thầy mà em có thể vượt qua những thử thách, hoàn thành đồ án với kếtquả tốt, đánh dấu bước ngoặt quan trọng trong hành trình học tập của mình

Em xin kính chúc thầy cô luôn mạnh khỏe, hạnh phúc và tiếp tục thànhcông trên con đường sự nghiệp, tiếp tục dẫn dắt thêm nhiều thế hệ học trò thànhcông hơn nữa trong tương lai

Em xin chân thành cảm ơn!

E01 Mass của kim phun

E02 Mass của kim phun

#10 Tín hiệu phun máy 1

#20 Tín hiệu phun máy 2

#30 Tín hiệu phun máy 3

#40 Tín hiệu phun máy 4

BATT Dương thường trực của ECU

+B Dương cung cấp cho ECU sau rơle chính

+B1 Dương cung cấp cho ECU sau rơle chính

STA Tín hiệu khởi động

THA Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ không khí nạpTHW Tín hiệu cảm biến nhiệt độ nước làm mát

FC Tín hiệu điều khiển bơm xăng

VC Điện áp 5V cung cấp cho các cảm biến

IGF Tín hiệu hồi tiếp đánh lửa

IGT1,2,3,4 Tín hiệu đánh lửa của máy 1,2,3,4

G22 Tín hiệu báo vị trí xi lanh

NE- NE+ Mass của tín hiệu vị trí xi lanh và tốc độ động cơ

OX Tín hiệu cảm biến ôxy

KNK Tín hiệu cảm biến kích nổ

VTA Tín hiệu cảm biến vị trí bướm ga

OSV Tín hiệu điều khiển van dầu VVT-i

FC Tín hiệu điều khiển bơm tiếp vận

TACH Tín hiệu tốc độ động cơ

IGSW Tín hiệu báo bật công tắt IG

LỜI MỞ ĐẦU

Hệ thống điện động cơ đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệusuất và tính ổn định của xe ô tô hiện đại Với uy tín và công nghệ tiên tiến,Toyota luôn dẫn đầu trong việc phát triển các hệ thống điện động cơ tối ưu, đápứng các yêu cầu cao về hiệu quả và an toàn Báo cáo này tập trung nghiên cứu hệthống điện động cơ trên xe Toyota, bao gồm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và cáclỗi thường gặp, từ đó đưa ra các phương pháp bảo dưỡng và khắc phục hiệu quả

Hy vọng báo cáo sẽ cung cấp kiến thức hữu ích và hỗ trợ thiết thực cho quá trìnhbảo dưỡng, sửa chữa trong lĩnh vực kỹ thuật ô tô

Mục tiêu của đề tài:

Đề tài hướng đến việc tìm hiểu cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệthống điện động cơ trên xe Toyota, từ đó nắm rõ vai trò và cách thức vận hànhcủa từng thành phần trong hệ thống Đồng thời, đề tài sẽ phân loại và xác địnhcác lỗi thường gặp, giúp nhận diện nhanh các sự cố tiềm ẩn Trên cơ sở đó,nghiên cứu đề xuất các phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa hiệu quả,đảm bảo hệ thống điện động cơ hoạt động ổn định và bền bỉ Thông qua đó, đềtài mong muốn cung cấp kiến thức và kỹ năng thực tiễn cho quá trình sửa chữa,bảo dưỡng ô tô, góp phần nâng cao hiệu suất vận hành và an toàn của các dòng

xe Toyota

Phương pháp thực hiện:

Nghiên cứu và khảo sát sẽ được thực hiện trực tiếp trên mẫu xe ToyotaCorolla Altis tại xưởng bảo dưỡng hoặc trung tâm dịch vụ Toyota Ngoài ra, dữliệu từ các tài liệu kỹ thuật của Toyota cũng sẽ được sử dụng để phân tích chi tiếtcác hệ thống liên quan

Chương 1: Giới thiệu tổng quan về đề tài nghiên cứu, khảo sát hệ thống điện động cơ xe TOYOTA Corolla Altis

1.1 Lý do chọn đề tài (tính cấp thiết của đề tài):

Sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô: Với sự bùng nổ trong ngành

công nghiệp ô tô, việc hiểu rõ và cải tiến các hệ thống kỹ thuật, đặc biệt là hệthống điện động cơ, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất, độbền và an toàn cho xe TOYOTA Corolla Altis là một dòng xe phổ biến trên toàncầu, nên việc nghiên cứu hệ thống điện của nó mang lại giá trị lớn

Công nghệ điện động cơ tiên tiến: Hệ thống điện động cơ trên các dòng xe

hiện đại, bao gồm Corolla Altis, ngày càng phức tạp và tích hợp nhiều công nghệtiên tiến như hệ thống phun nhiên liệu điện tử, hệ thống đánh lửa, và các cảmbiến giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ Việc khảo sát kỹ thuật này sẽ giúp hiểu

rõ hơn về cấu trúc và cách hoạt động của các hệ thống này

Tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường: Một hệ thống điện động cơ

hiệu quả giúp tiết kiệm nhiên liệu và giảm lượng khí thải, điều này không chỉmang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường Nghiên cứu các kỹthuật này có thể giúp cải tiến những yếu tố này, đặc biệt trong bối cảnh quy định

về môi trường ngày càng khắt khe

Bảo trì và sửa chữa: Hiểu rõ hệ thống điện động cơ sẽ hỗ trợ tốt hơn trong

việc bảo trì và sửa chữa xe, giảm thiểu chi phí và tăng tuổi thọ sử dụng xe Đốivới các kỹ thuật viên ô tô, việc nghiên cứu sâu về kỹ thuật này giúp họ nâng caonăng lực, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng

Ứng dụng trong đào tạo và học tập: Nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa

thực tiễn trong việc phát triển sản phẩm mà còn là tài liệu tham khảo quan trọng

trong các chương trình đào tạo, giúp sinh viên và các kỹ sư trẻ nắm bắt đượccông nghệ hiện đại trong ngành ô tô.

Vì vậy, nghiên cứu và khảo sát kỹ thuật hệ thống điện động cơ của xe TOYOTACorolla Altis không chỉ mang lại giá trị lý thuyết mà còn có ý nghĩa thực tiễn lớntrong việc ứng dụng công nghệ và phát triển ngành công nghiệp ô tô

1.2 Mục đích nghiên cứu:

Hiểu rõ cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện động cơ:

 Nghiên cứu chi tiết về cấu tạo và hoạt động của hệ thống điện động cơ,bao gồm các thành phần như hệ thống đánh lửa, hệ thống phun nhiên liệuđiện tử, cảm biến, và hệ thống điều khiển động cơ (ECU)

 Tìm hiểu cách các bộ phận này phối hợp với nhau để đảm bảo xe hoạtđộng ổn định và hiệu quả

Đánh giá hiệu suất và tối ưu hóa hệ thống điện động cơ:

 Phân tích và đánh giá hiệu suất của hệ thống điện động cơ xe ToyotaCorolla Altis, đặc biệt về khả năng tiết kiệm nhiên liệu, hiệu suất vận hành

và giảm thiểu khí thải

 Đưa ra những giải pháp nhằm cải tiến hệ thống điện, giúp xe hoạt độnghiệu quả hơn và giảm thiểu hư hỏng

Xác định các vấn đề và đề xuất phương pháp sửa chữa, bảo trì:

 Nghiên cứu nhằm xác định các vấn đề thường gặp trong hệ thống điệnđộng cơ của xe Toyota Corolla Altis

 Đề xuất các biện pháp bảo trì, sửa chữa phù hợp nhằm kéo dài tuổi thọ của

hệ thống và giảm thiểu chi phí bảo dưỡng

Nâng cao kiến thức kỹ thuật và ứng dụng thực tiễn:

 Cung cấp kiến thức chuyên sâu cho các kỹ sư và sinh viên về hệ thốngđiện động cơ trên các dòng xe hiện đại, từ đó giúp họ nâng cao khả năngứng dụng trong việc chẩn đoán, sửa chữa và phát triển các dòng xe trongtương lai

 Ứng dụng kết quả nghiên cứu trong việc nâng cao kỹ thuật lắp đặt, vậnhành và bảo trì hệ thống điện động cơ trên các loại xe khác tương tự.

Đóng góp vào sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô:

Cung cấp dữ liệu và giải pháp kỹ thuật nhằm giúp các nhà sản xuất, kỹ sư và

kỹ thuật viên tối ưu hóa hệ thống điện động cơ, từ đó đóng góp vào sự phát triểnbền vững của ngành công nghiệp ô tô

1.3 Phạm vi nghiên cứu:

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Đối tượng chính của nghiên cứu là hệ thống điện động cơ trên xe ToyotaCorolla Altis, cụ thể là các thành phần như: hệ thống khởi động, hệ thống đánhlửa, hệ thống nạp điện và hệ thống điều khiển điện tử (ECU)

Nghiên cứu tập trung vào xe Toyota Corolla Altis đời 2003, là một trongnhững dòng xe phổ biến và được sử dụng rộng rãi trên thị trường

1.3.2 Phạm vi kỹ thuật:

Hệ thống khởi động: Nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của

motor khởi động, rơ le khởi động và các bộ phận liên quan

Hệ thống đánh lửa: Tập trung vào các thành phần như bugi, cuộn dây

đánh lửa và sự tương tác của chúng với hệ thống điện

Hệ thống nạp điện: Khảo sát vai trò của máy phát điện và ắc quy trong

việc cung cấp và duy trì nguồn điện cho hệ thống

Hệ thống điều khiển điện tử (ECU): Đánh giá cách ECU quản lý và điều

khiển hoạt động của động cơ, đặc biệt là quá trình phun nhiên liệu và đánh lửa

1.3.3 Phạm vi không gian:

Nghiên cứu và khảo sát sẽ được thực hiện trực tiếp trên mẫu xe ToyotaCorolla Altis tại xưởng bảo dưỡng hoặc trung tâm dịch vụ Toyota Ngoài ra, dữliệu từ các tài liệu kỹ thuật của Toyota cũng sẽ được sử dụng để phân tích chi tiếtcác hệ thống liên quan

1.3.4 Phạm vi thời gian:

Nghiên cứu sẽ tập trung vào các mẫu xe Toyota Corolla Altis từ đời 2003đến 2024 nhằm đảm bảo tính cập nhật về công nghệ và kỹ thuật của hệ thốngđiện động cơ hiện đại

1.3.5 Giới hạn nghiên cứu:

Đề tài sẽ không đi sâu vào các hệ thống không liên quan trực tiếp đến động

cơ như hệ thống giải trí, điều hòa không khí, hệ thống phanh ABS hoặc các hệthống an toàn khác

Nghiên cứu chỉ tập trung vào dòng xe Toyota Corolla Altis và không mởrộng ra các dòng xe khác hoặc các hãng xe khác

Chương 2: Nghiên cứu cấu trúc và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện động cơ trên Toyota Corolla Altis

2.1 Hệ thống điện động cơ là gì?

2.1.1 Định nghĩa hệ thống điện động cơ

Hệ thống điện động cơ ô tô là một tập hợp các bộ phận và thiết bị điện tử

có nhiệm vụ cung cấp, điều chỉnh và quản lý dòng điện nhằm đảm bảo sự vậnhành tối ưu của động cơ Hệ thống này không chỉ đảm nhận việc cung cấp nguồnđiện cho quá trình khởi động động cơ mà còn điều chỉnh và duy trì các hoạt độngcần thiết khác như đánh lửa, phun nhiên liệu và điều khiển quá trình hoạt độngcủa động cơ thông qua các cảm biến và thiết bị điều khiển điện tử

Hệ thống điện động cơ được cấu thành từ nhiều thành phần như: ắc quy,máy phát điện, bộ điều khiển điện tử (ECU), hệ thống đánh lửa, hệ thống phunnhiên liệu điện tử (EFI) và các cảm biến khác nhau Tất cả các bộ phận này làmviệc đồng bộ để đảm bảo rằng động cơ có thể khởi động, vận hành mượt mà vàđáp ứng tối đa hiệu suất

2.1.2 Vai trò của hệ thống điện trong việc vận hành động cơ ô tô

Hệ thống điện đóng vai trò trung tâm và không thể thiếu trong hoạt độngcủa động cơ ô tô Dưới đây là những vai trò chính của hệ thống điện trong quátrình vận hành động cơ:

2.1.2.1 Cung cấp năng lượng cho quá trình khởi động:

Để khởi động động cơ, cần phải có một nguồn điện mạnh để kích hoạt

motor khởi động (starter motor) Hệ thống điện, cụ thể là ắc quy, cung cấp nănglượng cho motor khởi động quay trục khuỷu của động cơ, giúp bắt đầu quá trình

đốt cháy nhiên liệu và không khí để khởi động động cơ Đây là một trong nhữngchức năng quan trọng và cơ bản nhất của hệ thống điện động cơ.

2.1.2.2 Hệ thống đánh lửa:

Động cơ xăng yêu cầu một hệ thống đánh lửa để đốt cháy hỗn hợp nhiênliệu và không khí trong buồng đốt Hệ thống đánh lửa điện tử bao gồm bugi vàcuộn dây đánh lửa, nhận nguồn điện từ ắc quy hoặc máy phát điện, tạo ra tia lửađiện để đốt cháy nhiên liệu Sự phối hợp chính xác giữa thời điểm đánh lửa vàquá trình đốt cháy nhiên liệu giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ và tiết kiệm nhiênliệu

2.1.2.3 Điều khiển hệ thống phun nhiên liệu:

Hệ thống phun nhiên liệu điện tử được điều khiển bởi các tín hiệu từ hệthống điện động cơ, đặc biệt là từ bộ điều khiển điện tử (ECU) ECU quản lýlượng nhiên liệu được phun vào buồng đốt dựa trên các thông tin thu thập từcảm biến về nhiệt độ, lưu lượng không khí, và nhiều yếu tố khác Sự phối hợpchính xác này giúp cải thiện hiệu suất, tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải

2.1.2.4 Hệ thống nạp điện và duy trì nguồn điện:

Trong khi động cơ vận hành, máy phát điện (alternator) chuyển đổi nănglượng cơ học thành năng lượng điện để cung cấp cho các thiết bị điện khác trên

xe và sạc lại ắc quy Điều này giúp duy trì dòng điện ổn định trong suốt quá trình

xe vận hành, đảm bảo rằng các hệ thống điện tử quan trọng như hệ thống điềukhiển động cơ, hệ thống giải trí, hệ thống chiếu sáng, và các cảm biến đều có đủnăng lượng để hoạt động

2.1.2.5 Điều khiển quá trình hoạt động của động cơ:

Hệ thống điện, thông qua ECU, kiểm soát các quá trình phức tạp của động

cơ, bao gồm việc điều chỉnh tỷ lệ nhiên liệu-không khí, thời điểm đánh lửa vàlượng khí xả ECU nhận dữ liệu từ nhiều cảm biến trên xe như cảm biến oxy,

cảm biến nhiệt độ động cơ, cảm biến lưu lượng khí nạp, và dựa vào đó điềuchỉnh các thông số của động cơ để đạt được hiệu suất cao nhất và lượng khí thảithấp nhất.

2.1.2.6 Hệ thống an toàn và bảo vệ động cơ:

Hệ thống điện cũng đảm bảo an toàn cho động cơ thông qua các thiết bị bảo

vệ như rơ le quá tải, cầu chì và các hệ thống giám sát nhiệt độ, áp suất Nhữngthiết bị này ngăn chặn các sự cố như quá nhiệt, áp suất quá cao hoặc điện áp quátải, giúp bảo vệ động cơ khỏi hư hỏng nghiêm trọng

2.1.3 Tầm quan trọng của hệ thống điện đối với động cơ hiện đại

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ ô tô, vai trò của hệ thống điệntrong động cơ ngày càng quan trọng hơn Các hệ thống điện tử ngày nay khôngchỉ đảm nhận các nhiệm vụ cơ bản mà còn tích hợp các công nghệ tiên tiến như

hệ thống phun nhiên liệu điện tử, hệ thống điều khiển van biến thiên, và các côngnghệ giúp giảm thiểu khí thải, cải thiện hiệu suất nhiên liệu

Hơn nữa, trong các mẫu xe hybrid và xe điện, hệ thống điện đóng vai tròquyết định trong toàn bộ quá trình vận hành của xe, từ việc cung cấp năng lượngcho động cơ điện đến quản lý pin và hệ thống tái tạo năng lượng Chính vì vậy,nghiên cứu hệ thống điện động cơ không chỉ giúp hiểu rõ hơn về hoạt động củađộng cơ đốt trong mà còn là nền tảng để phát triển các công nghệ xe điện trongtương lai

2.2 Công nghệ điện động cơ hiện đại

Sự phát triển của công nghệ điện tử và kỹ thuật điều khiển đã đưa hệ thốngđiện động cơ trên ô tô lên một tầm cao mới, giúp tăng cường hiệu suất, độ tincậy, và tối ưu hóa mức tiêu hao nhiên liệu cũng như lượng khí thải Trong cácmẫu xe hiện đại như Toyota Corolla Altis, các công nghệ điện tử tiên tiến đóngvai trò quan trọng trong việc quản lý và điều khiển hệ thống động cơ một cách

thông minh và hiệu quả Dưới đây là các công nghệ hiện đại tiêu biểu trong hệthống điện động cơ ô tô.

2.2.1 Bộ điều khiển điện tử ECU (Electronic Control Unit)

Giới thiệu:

Hình 2.1 ECU điều khiển

Bộ điều khiển điện tử (ECU) là bộ phận trung tâm của hệ thống điện động

cơ hiện đại Nó hoạt động như "bộ não" của động cơ, kiểm soát và điều khiển tất

cả các hoạt động liên quan đến việc vận hành động cơ và hệ thống điện tử trên

xe ECU giám sát các cảm biến trên xe, thu thập dữ liệu từ các hệ thống nhưphun nhiên liệu, đánh lửa, và kiểm soát khí thải để điều chỉnh hoạt động củađộng cơ theo thời gian thực

Chức năng chính của ECU:

 Quản lý quá trình phun nhiên liệu: ECU điều chỉnh lượng nhiên liệu phunvào xi-lanh dựa trên thông tin thu được từ các cảm biến như lưu lượng khí

nạp, áp suất không khí và nhiệt độ động cơ, đảm bảo tỷ lệ hỗn hợp khôngkhí-nhiên liệu tối ưu cho hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.

 Điều khiển hệ thống đánh lửa: ECU kiểm soát thời điểm đánh lửa để tối

ưu hóa quá trình đốt cháy nhiên liệu, giúp động cơ hoạt động hiệu quả vàgiảm thiểu khí thải

 Quản lý hệ thống khí thải: ECU điều chỉnh các thông số động cơ để đảmbảo lượng khí thải ra ngoài môi trường luôn đạt tiêu chuẩn quy định, giảmlượng khí độc hại như CO, NOx

ECU giúp tối ưu hóa hiệu suất động cơ, cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu

và đảm bảo các tiêu chuẩn về khí thải trong ngành công nghiệp ô tô

2.2.2 Hệ thống phun nhiên liệu điện tử EFI (Electronic Fuel Injection)

Giới thiệu:

Hình 2.2 ảnh minh họa phun xăng

Hệ thống phun nhiên liệu điện tử (EFI) là công nghệ được sử dụng phổ biếntrong các xe ô tô hiện đại, thay thế cho hệ thống chế hòa khí truyền thống EFIđiều khiển quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt thông qua các tín hiệu điện

tử, giúp tối ưu hóa lượng nhiên liệu được sử dụng, đảm bảo hỗn hợp không khí

và nhiên liệu đạt tỷ lệ lý tưởng

Chức năng và lợi ích của EFI:

 Tăng hiệu suất động cơ: EFI cung cấp lượng nhiên liệu chính xác, phù hợpvới điều kiện vận hành, từ đó cải thiện hiệu suất động cơ và giúp xe hoạtđộng mạnh mẽ hơn.

 Tiết kiệm nhiên liệu: Nhờ vào khả năng điều chỉnh nhiên liệu một cáchchính xác và hiệu quả, EFI giúp giảm thiểu lãng phí nhiên liệu, đồng thờiđảm bảo động cơ hoạt động ổn định trong nhiều điều kiện khác nhau

 Giảm lượng khí thải: EFI giúp tối ưu hóa quá trình đốt cháy nhiên liệu, từ

đó giảm lượng khí thải ra môi trường, góp phần bảo vệ môi trường và tuânthủ các tiêu chuẩn khí thải nghiêm ngặt

2.2.3 Các cảm biến hiện đại

Giới thiệu:

Hình 2.3 Các cảm biến trên ô tô

Cảm biến là thành phần không thể thiếu trong hệ thống điện động cơ hiện đại,cung cấp thông tin cần thiết để ECU có thể điều chỉnh hoạt động của động cơ.Các cảm biến được sử dụng trong Toyota Corolla Altis đều là các thiết bị điện tửchính xác, đảm bảo quá trình điều khiển của ECU luôn được tối ưu hóa

Các loại cảm biến phổ biến:

 Cảm biến oxy (Oxygen Sensor): Được đặt trong hệ thống xả, cảm biếnoxy đo lượng oxy trong khí thải, giúp ECU điều chỉnh tỷ lệ không khí-nhiên liệu sao cho quá trình đốt cháy diễn ra hiệu quả nhất Điều nàykhông chỉ giúp tiết kiệm nhiên liệu mà còn giảm lượng khí thải độc hại

 Cảm biến lưu lượng khí nạp (Mass Air Flow Sensor): Cảm biến này đolượng không khí đi vào động cơ, giúp ECU điều chỉnh lượng nhiên liệuphun vào để đạt tỷ lệ không khí-nhiên liệu tối ưu.

 Cảm biến nhiệt độ động cơ (Engine Temperature Sensor): Giám sát nhiệt

độ của động cơ và gửi tín hiệu về cho ECU Dựa trên tín hiệu này, ECU cóthể điều chỉnh quá trình làm mát và đảm bảo động cơ luôn hoạt động trongdải nhiệt độ lý tưởng

 Cảm biến vị trí trục khuỷu (Crankshaft Position Sensor): Cảm biến nàygiám sát vị trí của trục khuỷu, cung cấp thông tin chính xác về tốc độ và vịtrí của piston trong xi-lanh để ECU điều chỉnh thời điểm đánh lửa và phunnhiên liệu

Lợi ích của các cảm biến hiện đại:

 Cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu: Cảm biến hiện đại giúp ECU kiểmsoát chính xác quá trình nạp nhiên liệu, từ đó tiết kiệm nhiên liệu trongquá trình vận hành

 Giảm lượng khí thải: Các cảm biến đóng vai trò quan trọng trong việckiểm soát lượng khí thải, đảm bảo xe tuân thủ các tiêu chuẩn môi trườngkhắt khe

 Tăng cường độ tin cậy và hiệu suất động cơ: Nhờ các cảm biến hiện đại,

hệ thống điện động cơ có thể phản ứng nhanh chóng với mọi thay đổitrong điều kiện vận hành, từ đó nâng cao hiệu suất và độ bền của động cơ

2.2.4 Sự cải tiến trong quản lý và điều khiển điện năng trên Toyota Corolla Altis

- Trong các phiên bản Toyota Corolla Altis hiện đại, hệ thống điện động cơ đã cónhiều cải tiến đáng kể, giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng và cải thiện hiệusuất toàn diện của xe Một số cải tiến nổi bật bao gồm:

 Tối ưu hóa hệ thống điện: Hệ thống điện trên Toyota Corolla Altis đượcthiết kế để giảm thiểu sự tiêu hao năng lượng không cần thiết, giúp tối ưuhóa quá trình sử dụng điện năng và tiết kiệm nhiên liệu.

 Công nghệ Start-Stop: Trên một số phiên bản, hệ thống Start-Stop đượctrang bị, giúp động cơ tự động tắt khi xe dừng lại (như ở đèn đỏ) và khởiđộng lại ngay khi người lái muốn di chuyển, giúp giảm lượng tiêu thụnhiên liệu và khí thải trong quá trình chờ

 Quản lý năng lượng thông minh: Hệ thống quản lý điện tử thông minh trênCorolla Altis không chỉ điều khiển động cơ mà còn phối hợp với các hệthống khác như hệ thống nạp, điều hòa và các thiết bị điện tử khác để đảmbảo việc phân phối và sử dụng điện năng hiệu quả nhất

2.3 Hệ thống khởi động

2.3.1 Nhiệm vụ và sơ đồ của hệ thống khởi động

Động cơ đốt trong cần có một hệ thống khởi động riêng biệt để truyền mô-menxoắn cho trục khuỷu với một tốc độ vòng quay nhất định để khởi động động cơ

Hệ thống khởi động chủ yếu sử dụng động cơ điện một chiều Đối với động cơxăng, tốc độ khởi động cần phải lớn hơn 50 vòng/phút và đối với động cơ diesel

là lớn hơn 100 vòng/phút

Hình 2.4 Sơ đồ mạch khởi động tổng quát

Sơ đồ mạch khởi động tổng quát được mô tả với các thành phần:

 Relay và các khớp với cuộn hút Wh, cuộn giữ Wg

 Động cơ điện một chiều với cuộn stator Ws và cuộn rotor Wr

2.3.2 Máy khởi động

2.3.2.1 Yêu cầu, phân loại theo cấu trúc

A Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống khởi động:

o Máy khởi động phải quay được trục khuỷu động cơ với tốc độ thấp nhất mà động cơ có thể nổ

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

o Phải đảm bảo khởi động lại được nhiều lần

o Tỷ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và bánh răng của bánh

đà nằm trong giới hạn từ 9 đến 18

o Moment truyền động phải đủ để khởi động động cơ

B Phân loại máy khởi động:

o Phần motor điện: Được chia làm nhiều loại dựa trên cách đấu dây nhưđấu nối tiếp, đấu hỗn hợp.

Hình 2.5 Các kiểu đấu dây của máy khởi động

o Phần truyền động: Chia thành hai loại:

1 Truyền động trực tiếp với bánh đà: Loại này thường dùng trêncác xe đời cũ hoặc động cơ có công suất lớn Gồm các loại nhưtruyền động quán tính, truyền động cưỡng bức, và truyền động tổhợp

2 Truyền động phải qua hộp giảm tốc: Đây là loại máy khởi động

có cấu tạo phức tạp hơn, giúp giảm tải cho động cơ khởi động

Hình 2.6 Cấu tạo máy khởi động Đối với máy điện (máy phát và động cơ), kích thước sẽ nhỏ lại nếu tốc độhoạt động lớn Vì vậy, để giảm kích thước của motor khởi động người ta thiết kếchúng để hoạt động với tốc độ rất cao, sau đó qua hộp giảm tốc để tăng moment.Loại này được sử dụng nhiều trên xe đời mới Phần motor điện một chiều có cấutạo nhỏ gọn và có số vòng quay khá cao Trên đầu trục của motor điện có lắpmột bánh răng nhỏ, thông qua bánh răng trung gian truyền xuống bánh răng củahộp truyền động (hộp giảm tốc) Khớp truyền động là một khớp bị một chiều có

ba rãnh, mỗi rãnh có hai bi đũa đặt kế tiếp nhau Bánh răng của khớp đầu trụccủa khớp truyền động được cài với bánh răng của bánh đà (khi khởi động) nhờmột relay gài khớp Relay gài khớp có một ty đẩy, thông qua viên bi đẩy bánhrăng vào ăn khớp với bánh đà

Một số hãng sử dụng máy khởi động có cơ cấu giảm tốc kiểu bánh rănghành tinh như trên hình 2.7

Hình 2.7 cấu tạo hộp giảm tốc kiểu bánh răng hành tinh

2.3.2.2 Cấu tạo máy khởi động

Hình 2.8 Cấu tạo máy khởi động

Máy khởi động hiện là cơ cấu sinh moment quay và truyền cho bánh đà củađộng cơ Đối với từng loại động cơ mà các máy khởi động điện có thể có kết cấunhư có đặc tính khác nhau, nhưng nói chung chúng thường có 3 bộ phận Động

cơ điện, khớp truyền động và cơ cấu điều khiển

a Motor khởi động

Là bộ phận biến điện năng thành cơ năng Trong đó: stator gồm vỏ, các cực

và các cuộn dây kích thích; rotor gồm trục, khối thép từ, cuộn dây phần và cổgóp điện, các nắp với các giá đỡ chổi than và chổi than, các ổ trượt

b Relay gài khớp và công tắc từ

Dùng để điều khiển hoạt động của máy khởi động Có hai phương phápđiều khiển: điều khiển trực tiếp và điều khiển gián tiếp Trong điều khiển trực taphải tác động trực tiếp vào mạng gài khớp để gài khớp và đóng mạch ở của máykhởi động Phương pháp này ít thông dụng Điều khiển gián thông qua các côngtắc hoặc relay là phương pháp phổ biến trên các mạch k động hiện nay

Dòng qua cuộn giữ và hút sẽ tạo ra lực từ để hút lõi thép đi vào bên trong(lực từ của hai cuộn) Lực hút sẽ đẩy bánh răng của máy khởi động về phía bánh

đà, đồng thời đẩy lá đồng nối tắt cọc (+) accu xuống máy khởi động Lúc hai đầucuộn hút đẳng thế và sẽ không có dòng đi qua mà chỉ có dòng qua giữ Do lõithép đi vào bên trong mạch từ khiến từ trở giảm nên lực từ tác dụng lên lõi théptăng lên Vì thế, chỉ cần một cuộn Wg vẫn giữ được lõi thép

Khi động cơ đã nổ, tài xế trả công tắc về vị trí ON, mạch hở nhưng do quántính, dòng điện vẫn còn Do đó hai bánh răng còn dính và dòng vẫn còn qua láđồng Như vậy dòng sẽ đi từ: (+)⇒ W₁→ W㎏ → mass

Lúc này, hai cuộn dây mắc nối tiếp nên dòng như nhau, dòng trong cuộn giữkhông đổi chiều, còn dòng qua cuộn hút ngược với chiều ban đầu Vì vậy, từtrường hai cuộn triệt tiêu nhau Kết quả là, dưới tác dụng của lực lò xo, bánhrăng và lá đồng sẽ trở về vị trí ban đầu

Đối với xe có hộp số tự động, mạch khởi động có thêm công tắc an toàn(Inhibitor switch) Công tắc này chỉ nối mạch khi tay số ở vị trí N, P Trên một số

xe có hộp số cơ khí, công tắc an toàn được bố trí ở bàn đạp ly hợp

d Khớp truyền động

Là cơ cấu truyền moment từ phần động cơ điện đến bánh đà, đồng thời bảo vệcho động cơ điện qua ly hợp một chiều

Hình 2.10 Cấu tạo khớp truyền động

2.3.2.3 Sơ đồ tính toán và đặc tính cơ bản của máy khởi động

a Sơ đồ tính toán

Để xác định các đặc tuyến cơ bản của máy khởi động (chủ yếu là phần động

cơ điện), ta khảo sát mạch điện của một máy khởi động loại mắc nối tiếp Sơ đồtính toán được trình bày trên hình 2.11

Hình 2.11 Sơ đồ tính toán máy khởi động

b Đặc tuyến và đánh giá hư hỏng thông qua các đặc tuyến

 Đặc tuyến tốc độ máy khởi động n = f (I)

Sức điện động ngược Eng sinh ra trong cuộn dây phần ứng khi máy khởđộng quay:

B: cường độ từ trường của nam châm

1: chiều dài khung dây

ν: vận tốc dài khung dây

U a =E o −I R a

U kd=U a−I Rkd

Đối với sơ đồ trên, theo định luật kirchhoff, ta có thể viết:

E o−Eng=IRaq+I R d +IRkd +∆U ch

E ng =Eo−∆ U ch−I∑R

Trong đó:

R d : điệntrở dây cáp accu

R kd: điện trở các quận dây rotor và stator

∆ U ch: độ sụt áp trên chổi than

∆ U ch= 1,3V đối với máy khởi động 12V

∆ U ch= 1,3V đối với máy khởi động 12V

∆ U ch= 2,5V đối với máy khởi động 24V

Hình 2.12 Đặc tuyến máy khởi động

Ở chế độ tải nhỏ, dòng điện qua máy khởi động nhỏ và từ thông của cuộnkích phụ thuộc tuyến tính vào cường độ dòng điện ∅= K ∅ .I

Ở chế độ tải lớn, dòng qua máy khởi động lớn và mạch từ bị bão hòa Lúc này

đặc tuyến n = f(1) trở nên tuyến tính:

∅= const

n = b₁ -b2.1

Dòng điện trong máy khởi động lớn nhất khi bánh răng máy khởi động ăn khớpvới bánh đà Lúc đó E ng = 0 và I = I mn

 Đặc tuyến moment kéo M = f (I)

Moment kéo được tạo nên do lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường của cáccuộn kích và dòng điện trong các dây dẫn phần ứng (rotor)

M = FD/2

Trong đó: F: tổng lực tác dụng lên các khung dây

D: đường kính của rotor

F = N.f

với f : lực tác dụng lên một khung

N: số khung có trong rotor

f= B.l.i = B l I 2 a

i= 2 a I : dòng điện chạy trong một khung

M = N B l I 2 a × D

2

 Đặc tuyến công suất P = (I)

Tích số moment kéo và vận tốc góc của rotor sẽ là công suất điện từ P, tức

là công suất do các lực điện từ làm quay rotor tạo nên

I p max = E o −∆ U ch

2 I∑R = I p max

2Khi n = 0 thì E ng = 0

E o −∆ U ch −I∑R = 0

I p max = E o−∆ Uch

2 I∑R

I mnlà dòng điện cực đại mà máy khởi động tiêu thụ khi nó bị hãm chặt Thay giá

trị I p max vào phương trình P, ta được công suất điện từ cực đại

P1: công suất accu đưa đến máy khởi động

Δ P đ: mất mát công suất về điện do nhiệt sinh ra trên dây

P2: công suất hữu ích

APK : công suất mất mát do cơ khí (ổ bi, chổi than)

Δ P t : công suất mất mát về từ, chủ yếu là dòng Fucô

Đánh giá hư hỏng qua các đặc tính

Căn cứ vào các đặc tuyến, ta chia hoạt động của máy khởi động ra làm 3 chế độ:

 Chế độ không tải ứng với máy khởi động quay ở tốc độ không tải nọ, lúc

đó công sinh ra đủ thắng AP, APck, AP

 Chế độ công suất cực đại ứng với cường độ dòng điện gần bằng Inm/2

 Chế độ hầm chặt ứng với I = Inm, khi n = 0 và M = Mmax Trên thực tế, ta

có thể ứng dụng các chế độ làm việc thứ nhất và thứ ba để chẩn đoán hưhỏng của máy khởi động

Ở chế độ thứ nhất, nếu tốc độ không tải đo được của máy khởi động nhỏhơn giá trị cho phép của nhà chế tạo nó và cường độ dòng điện không tải lớn hơnbình thường thì hư hỏng xảy ra chủ yếu ở phần cơ xem xét các ổ đỡ và chổi than

Ở chế độ thứ hai, nếu dòng ngắn mạch lớn hơn giá trị cho phép trong khimoment kéo nhỏ hơn thì hư hỏng chủ yếu xảy ra ở phần điện: chập mạch cácvòng dây hoặc chạm mass

2.3.3 Các cơ cấu điều khiển trung gian trong hệ thống khởi động

2.3.3.1 Relay khởi động trung gian

Relay khởi động là thiết bị dùng để đóng mạch điện cung cấp điện cho máyđộng Thiết bị này có tác dụng làm giảm dòng qua công tắc máy

Hình 2.13 Relay khởi động

2.3.3.2 Relay gài khớp

Relay gài khớp dùng để đẩy bánh răng máy khởi động vào ăn khớp với

răng bánh đà và đóng tiếp điểm đưa dòng điện đến motor điện, giữ yên tiếp

cho đến hết thời gian khởi động

2.3.3.3 Relay bảo vệ khởi động

a Công dụng

Relay bảo vệ khởi động là thiết dùng để bảo vệ máy khởi động trong nhữngtrường hợp sau:

• Khi tài xế không thể nghe được tiếng động cơ nổ

Khởi động bằng điều khiển từ xa

Khởi động lại nhiều lần

Thiết bị dùng bảo vệ khởi động còn gọi là relay khóa khởi động Relaykhóa khởi động hoạt động tùy thuộc vào tốc độ quay của động cơ Ta có thể lấytín hiệu này từ máy phát (dây L của đèn báo sạc và diode phụ)

Khi khởi động, điện thế ở đầu L của máy phát tăng Khi động cơ đạt tốc độ

đủ lớn (động cơ đã nổ), relay khóa khởi động sẽ ngắt dòng điện đưa đến relaycủa máy khởi động, cho dù tài xế vẫn còn bật công tắc khởi động Ngoài ra, relaykhóa khởi động không cho phép khởi động khi động cơ đang hoạt động

Cấu tạo nguyên lý làm việc của relay khóa khởi động

Relay khóa khởi động dùng tiếp điểm cơ khí

Hình 2.14 Relay bảo vệ khởi khởi động

Khi bật công tắc khởi động, dòng điện qua Wb qua cuộn kích máy phát vềmass làm đóng tiếp điểm K, dòng điện đến relay khởi động Khi động cơ hoạtđộng, máy phát điện bắt đầu làm việc (đầu L có điện áp bằng điện áp accu nhưngmáy chưa tắt công tắc khởi động), dòng điện qua Wb mất khiến khóa K mở, ngắtdòng đến khi relay khởi động cho máy khởi động không còn làm việc nữa.

b Mạch bảo vệ khởi động điều khiển bằng điện tử

Trong loại này, người ta sử dụng mạch biến đổi tần số sang điện thế bằngcách lấy tín hiệu tần số từ dây trung hoà (N) của máy phát hoặc đầu âm bobine.Tín hiệu tốc độ động cơ thể hiện qua tần số đánh lửa được đưa đến ngõ vào củamạch bảo vệ, làm thay đổi tần số đóng mở của T₁ Hiệu điện thế trung bình trên

tụ C2 phụ thuộc vào tần số này Vì vậy, khi động cơ hoạt động, transitor T3 sẽ ởtrạng thái đóng và mạch khởi động sẽ không hoạt động

Hình 2.15 Mạch bảo vệ khởi động

2.3.3.4 Relay đổi đấu điện áp

Trên một số xe có công suất lớn thường sử dụng hệ thống điện 12/24V Hệthống điện 12V dùng cung cấp cho các phụ tải còn hệ thống điện 24V dùng đểkhởi động Hình 3.14 trình bày sơ đồ đấu dây của mạch đổi điện áp trên xe IFA.Trên sơ đồ này, máy khởi động có hiệu điện thế làm việc là 24 V trong khi cácphụ tải điện khác và máy phát có điện áp định mức là 12V Để chuyển đổi điện

áp trong lúc khởi động, thường bố trí relay đổi điện áp, relay này có nhiệm vụđấu nối tiếp 2 bình accu 12V để có 24V khi khởi động Khi kết thúc khởi độnghai bình accu sẽ được mắc song song để máy phát nạp điện cho chúng.

2.4 Hệ thống cung cấp điện

2.4.1 Nhiệm vụ và yêu cầu

A Nhiệm vụ

Máy phát điện xoay chiều là nguồn năng lượng chính trên ôtô Nó có nhiệm

vụ cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho accu trên ôtô Nguồn điện phảibảo đảm một hiệu điện thế ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọiđiều kiện môi trường làm việc

B Yêu cầu

Máy phát phải luôn tạo ra một hiệu điện thế ổn định (13.8V - 14.2V đối với

hệ thống điện 14V) trong mọi chế độ làm việc của phụ tải, Máy phát phải có cấutrúc và kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ, giá thành thấp và tuổi thọ cao, Máyphát cũng phải có độ bền cao trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm lớn, có thể làmviệc ở những vùng có nhiều bụi bẩn, dầu nhớt và độ rung động lớn Việc duy tu

và bảo dưỡng càng ít càng tốt

C Những thông số cơ bản hệ thống cung cấp điện.

Hiệu điện thế định mức: Phải bảo đảm U đm= 14V đối với những xe sửdụng hệ thống điện 12V, U đm= 28V đối với những xe sử dụng hệ thống điện 24V

Công suất máy phát: Phải đảm bảo cung cấp điện cho tất cả các tải điện trên xe

hoạt động Thông thường, công suất của các máy phát trên ôtô hiện nay vàokhoảng P mf= 700-1500W

Dòng điện cực đại: Là dòng điện lớn nhất mà máy phát có thể cung cấp I max140A

=70-Tốc độ cực tiểu và tốc độ cực đại của máy phát: n max, n minphụ thuộc vào tốc độ củađộng cơ đốt trong

n min =n i x i

Trong đó: i – tỉ số truyền

n i −tốc độ cầm chừng cuarv động cơ

i = 1,5 – 2.

Hiện nay trên xe đời mới sử dụng máy phát cao tốc nên tỉ số truyền i cao hơn.

Nhiệt độ cực đại của máy phátt max0 : là nhiệt độ tối đa mà máy phát có thể hoạtđộng

Hiệu điện thế hiệu chỉnh: Là hiệu điện thế làm việc của bộ tiết chế

U hc = 13,8 – 14,2V

2.4.2 Sơ đồ tổng quát, sơ đồ cung cấp điện và phân bố tải

2.4.2.1 Sơ đồ tổng quát, sơ đồ cung cấp điện

Hình 2.16 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tổng quá

2.4.2.2 tổng quan về máy phát điện

Khoá điện ở vị trí ON (khi động cơ chưa nổ máy)

HT điều khiển động cơ HT chiếu sáng HT tín hiệu

HT khởi động

động cơ

Hình 2.17 Sơ đồ mạch khi khóa điện ở vị trí ON chưa nổ máy

Khi khoá điện ở vị trí ON, dòng điện đi từ ắc qui tới máy phát lý do là:

Nhìn chung máy phát được dùng để tạo ra dòng điện bằng cách quay nam châm.Nam châm không phải là nam châm vĩnh cửu mà là nam châm điện tạo ra lựcđiện từ nhờ dòng điện chạy trong mạch Vì vậy cần phải cung cấp điện cho máyphát trước khi khởi động động cơ để chuẩn bị cho việc phát điện

Khoá điện ở vị trí ON (khi động cơ đang nổ máy)

Hình 2.18 Sơ đồ mạch khi khóa điện ở vị trí ON đã nổ máy

 Chức năng của máy phát điện xoay chiều:

Máy phát điện xoay chiều đóng vai trò chính trong hệthống nạp Máy phát điện xoay chiều có 3 chức năng:Tạo ra dòng điện, chỉnh lưu thành dòng điện một chiều

và điều chỉnh điện áp

(1) Phát điện

Việc truyền chuyển động quay của động cơ tới puli thông qua đai chữ V sẽ làmquay rôto máy phát và do đó tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây stato.Hình 2.19 Máy phát và điều chỉnh điện áp

(2) Chỉnh lưu dòng điện

Vì dòng điện được tạo ra trong cuộn dây stato là dòng điện xoay chiều nên

nó không sử dụng cho các thiết bị điện một chiều được lắp trên xe

Để sử dụng được dòng điện xoay chiều này người ta sử dụng bộ chỉnh lưu để

chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điệnmột chiều

(3) Điều chỉnh điện áp

Bộ điều chỉnh điện áp IC điều chỉnh điện áp sinh ra

để có điện áp ổn định ngay cả khi tốc độ máy pháthoặc cường độ dòng điện trong mạch thay đổi

 Nguyên lý hoạt động của máy phát điện

1 Dòng điện xoay chiều 3 phaHình 2.20 Điện áp tạo ra

Hình 2.21 Sơ đồ 3 quận dây

(1) Khi nam châm quay trong một cuộndây, điện áp sẽ được tạo ra giữa haiđầu của cuộn dây Điều này sẽ làmxuất hiện dòng điện xoay chiều.(2) Mối quan hệ giữa dòng điện sinh ra trongcuộn dây và vị trí của nam châm được chỉ ra ởhình vẽ Cường độ dòng điện lớn nhất được tạo rakhi các cực nam (S) và cực bắc (N) của namchâm gần cuộn dây nhất Tuy nhiên chiều của

dòng điện trong mạch thay đổi ngược chiều nhau sau mỗi nửa vòng quay củanam châm Dòng điện hình sin được tạo ra theo cách này gọi là "dòng điện xoaychiều một pha" Một chu kỳ ở đây là 360° và số chu kỳ trong một giây được gọi

và nam châm dòng điện được tạo ở đây là dòng điện xoay chiều 3 pha Tất cả các

xe hiện đại ngày nay đều sử dụng máy phát xoay chiều 3 pha

 Bộ chỉnh lưu

(1) Cơ cấu chỉnh lưu của máy phát điện xoay chiều

• Cấu tạo

Máy phát điện xoay chiều trong thực tế có trang bị mạch chỉnh lưu như hình

1 để nắn dòng điện xoay chiều 3 pha Mạch này có 6 điốt và được đặt trong giá

đỡ của bộ chỉnh lưu như hình vẽ

 Chức năng

Khí rôto quay một vòng, trong các cuộn dây Stato dòng điện được sinh ratrong mỗi cuộn dây này được chỉ ra từ (a) tới (1) trong hình 3 Ở vị trí (a), dòngđiện có chiều dương được tạo ra ở cuộn dây III và dòng điện có chiều âm đượctạo ra ở cuộn dây II Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây II tới cuộndây III

Dòng điện này chạy vào tải qua điốt 3 và sau đó trở về cuộn dây II qua điốt

5 Ở thời điểm này cường độ dòng điện ở cuộn dây I bằng 0 Vì vậy không códòng điện chạy trong cuộn dây 1 Bằng cách giải thích tương tự từ các vị trí (b)tới (f) dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu bằng cách cho qua 2 điốt và dòngđiện tới các phụ tải được duy trì ở một giá trị không đổi

 Nguyên lý hoạt động của máy phátđiện

Bộ chỉnh lưu(1) Cơ cấu chỉnh lưu của máy phát điệnxoay chiều

Cấu tạoMáy phát điện xoay chiều trong thực tế cótrang bị mạch chỉnh lưu như hình 1 để nắndòng điện xoay chiều 3 pha Mạch này có 6điốt và được đặt trong giá đỡ của bộ chỉnhlưu như hình vẽ

Hình 2.22 Bộ chỉnh lưu

Chức năng

Khí rôto quay một vòng, trong các cuộn dây Stato dòng điện được sinh ratrong mỗi cuộn dây này được chỉ ra từ (a) tới (1) trong hình 3 Ở vị trí (a), dòngđiện có chiều dương được tạo ra ở cuộn dây III và dòng điện có chiều âm đượctạo ra ở cuộn dây II Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây II tới cuộndây III

Dòng điện này chạy vào tải qua điốt 3 và sau đó trở về cuộn dây II qua điốt

Ở thời điểm này cường độ dòng điện ở cuộn dây | bằng 0 Vì vậy không có dòngđiện chạy trong cuộn dây 1 Bằng cách giải thích tương tự từ các vị trí (b) tới (f)dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu bằng cách cho qua 2 điốt và dòng điện tớicác phụ tải được duy trì ở một giá trị không đổi

 Máy phát điện có điện áp điểm trung hoà

- Điện áp điểm trung hoà

(1) Máy phát điện xoay chiều thông thường dung 6 điốt để chỉnh lưu dòng điện

xoay chiều 3 pha (AC) thành dòngđiện một chiều (DC) Điện áp ra tạiđiểm trung hoà là nguồn cung cấpđiện cho rơle đèn báo nạp Có thểthấy điện áp trung bình của điểmtrung hoà bằng ½ điện áp ra mộtchiều Trong khi dòng điện ra điqua máy phát, điện áp tại điểmtrung hoà phần lớn là dòng điệnmột chiều nhưng nó cũng có mộtphần là dòng điện xoay chiều Phầndòng điện xoay chiều này được tạo

ra mỗi pha Khi tốc độ của máyphát vượt quá 2,000 tới 3,000vòng/phút thì giá trị cực đại củaphần dòng điện xoay chiều vượtquá điện áp ra của dòng điện mộtchiều

Hình 2.23 Sóng điện và sơ đồ đặc tính

Hình 2.24 sơ đồ mạch điện máy phát

(2) Điều đó có nghĩa là so với đặctính ra của máy phát điện xoaychiều không có các điốt tại điểmtrung hoà, điện áp ra tăng dần