Hệ thống khởi động docx

Ch ươ ĐỘ N Bài 1 1. K h Hìn h 1.1 C sử d ụ năn g accu tạo r năn g để c u thốn g việc làm v radi o điện ươ ng 2: HỆ N G 1 : ACCU K h ái quát v ề h 1. A ccu k h C ông dụng a Accu tron g ụ ng ở các l g của một t h khởi độn g r a dòng điệ g cung cấp d u ng cấp điệ n Accu khởi g điện, cun g hoặc đã là m v iệc ở chế đ o cassette, C Ngoài ra, a ô tô khi đi ệ THỐNG K K HỞI ĐỘ N ề accu h ởi động a ccu g ô tô thườ n ĩ nh vực kh h iết bị chu y là loại ac c n có cườn g d òng điện l n cho máy k động còn c g cấp từng p m việc mà m đ ộ số vòng C D, các bộ n a ccu còn đó ệ n áp máy p K HỞI N G n g được gọ i ác. Accu k h y ển đổi hó c u chì – ax i g độ lớn, t r l ớn (200÷8 0 k hởi động đ c ung cấp đi ệ p hần hoặc t m áy phát đ i quay thấp) : n hớ (đồng h ng vai t r ò b p hát dao độ i là accu k h h ởi động t r a năng thà n it . Đặc điể m r ong khoả n 0 0A) mà đ ộ đ ể khởi độ n ệ n cho các t t oàn bộ tro n i ện chưa p h : cung cấp đ h ồ, hộp điề b ộ lọc và ổ n ng. h ởi động để r ong hệ thố n h điện nă n m của loại n g thời gia n ộ sụt thế b ê n g động cơ . t ải điện qu a n g t r ường h h át đủ công đ iện cho đ è u khiển…) , n định điện phân biệt v ng điện th ự n g và ngư ợ accu nêu t r n ngắn (5 ÷ 1 ê n trong n h . a n trọng kh á h ợp động c ơ suất (động è n đậu (par k , hệ thống b th ế trong h v ới loại ac c ự c hiện ch ứ ợ c lại. Đa s r ên là có t h 1 0s), có k h h ỏ, thích h ợ á c trong hệ ơ chưa làm cơ đang k ing lights) , b áo động… h ệ thống c u ứ c s ố h ể h ả ợ p , Hình 2. Accu và hệ thống điện Điện áp cung cấp của accu là 6V, 12V hoặc 24V. Điện áp accu thường là 12V đối với xe du lòch hoặc 24V cho xe tải. Muốn điện áp cao hơn ta đấu nối tiếp các accu 12V lại với nhau. Accu cung cấp điện khi: ¾ Động cơ ngừng hoạt động: Điện từ bình accu được sử dụng để chiếu sáng, dùng cho các thiết bị điện phụ, hoặc là các thiết bị điện khác khi động cơ khơng hoạt động. ¾ Động cơ khởi động: Điện từ bình accu được dùng cho máy khởi động và cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa trong suốt thời gian động cơ đang khởi động. Việc khởi động xe là chức năng quan trọng nhất của accu. ¾ Động cơ đang hoạt động: Điện từ bình accu có thể cần thiết để hỗ trợ cho hệ thống nạp khi nhu c ầu về tải điện trên xe vượt qua khả năng của hệ thống nạp. Cả accu và máy phát đều cấp điện khi nhu cầu đòi hỏi cao. 1.2 Phân loại accu Trên ơtơ có thể sử dụng hai loại accu để khởi động: accu axit và accu kiềm. Nhưng thơng dụng nhất từ trước đến nay vẫn là accu axit, vì so với accu kiềm nó có sức điện động của mỗi cặp bản cực cao hơ n, có điện trở trong nhỏ và đảm bảo chế độ khởi động tốt, mặc dù accu kiềm cũng có khá nhiều ưu điểm. 2. Cấu tạo accu Một bình accu trên ơ tơ bao gồm một dung dịch acid sunfuric lỗng và các bản cực âm, dương. Khi các bản cực được làm từ chì hoặc vật liệu có nguồn gốc từ chì thì nó được gọi là accu chì-acid. Một bình accu được chia thành nhiều ngăn (accu trên ơ tơ thường có 6 ngăn), mỗi mộ t ngăn có nhiều bản cực, tất cả được nhúng trong dung dịch điện phân. Hình 3. Cấu tạo accu 2.1 Cấu tạo của một ngăn Cơ sở cho hoạt động của accu là các ngăn của accu. Các bản cực âm và bản cực dương được nối riêng rẽ với nhau. Các nhóm bản cực âm và bản cực dương này được đặt xen kẽ với nhau và ngăn cách bằng các tấm ngăn có lỗ thông nhỏ. Kết hợp với nhau, các bản cực và tấm ngăn t ạo nên một ngăn của accu. Việc kết nối bản cực theo cách này tăng bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu hoạt tính và chất điện phân. Điều đó cho phép cung cấp một lượng điện nhiều hơn. Mặt khác dung lượng của bình accu tăng lên vì diện tích bề mặt tăng lên. Càng nhiều diện tích bề mặt đồng nghĩa với việc accu cung cấp điện nhi ều hơn. Hình 4. Cấu tạo một accu đơn 2.1.1 Bản cực Bản cực accu được cấu trúc từ một khung sườn làm bằng hợp kim chì có chứa Antimony hay Canxi. Khung sườn này là một lưới phẳng, mỏng. Lưới tạo nên khung cần thiết để dán vật liệu hoạt tính lên nó, cả ở bản cực âm và bản cực dương. Vật liệu hoạt tính được dán lên ở bản cực dương là chì oxide (PbO 2 ) và ở bản cực âm là chì xốp (Pb). Hình 5. Cấu tạo bản cực Hình 6. Chất điện phân 2.1.2 Chất điện phân Chất điện phân trong bình accu là hỗn hợp 36% acid sulfuric (H 2 SO 4 ) và 64% nước cất (H 2 O). Dung dịch điện phân trên accu ngày nay có tỷ trọng là 1.270 (ở 20 0 C) khi nạp đầy. Tỷ trọng là trọng lượng của một thể tích chất lỏng so sánh với trọng lượng của nước với cùng một thể tích. Tỷ trọng càng cao thì chất lỏng càng đặc. Một tỷ trọng kế được sử dụng để đo tỷ trọng của dung dịch điện phân. Chất điện phân trong bình accu đã được nạp điện thì mạnh hơn và n ặng hơn chất điện phân trong accu đã phóng điện. Những cẩn trọng khi sử dụng accu:Chất điện phân trong bình accu là hỗn hợp của acid sulfuric và nước. Acid sulfuric thì có tính ăn mòn rất cao và có thể gây thương tích trên da và mắt. Luôn luôn mang đồ bảo hộ khi tiếp xúc với bình accu. Khi bị dung dịch acid dính vào tay phải rửa ngay bằng nhiều nước, khi văng vào mắt phải rửa bằng nước ngay và khám y tế càng sớm càng tốt. Khi nạp accu, khí Hydrogene được giải phóng vì vậy phải tránh xa ngọn lửa và tia lửa điện nếu không có thể gây ra cháy nổ nghiêm trọng. 2.2 Vỏ accu Vỏ accu giữ các điện cực và các ngăn riêng rẽ của bình accu. Nó được chia thành 6 phần hay 6 ngăn. Các bản cực được đặt trên các gờ đỡ, giúp cho các bản cực không bị ngắn mạch khi có vật liệu hoạt tính rơi xuống đáy accu. Vỏ được làm từ polypropylen, cao su cứng, và plastic. Mộ t vài nhà sản xuất làm vỏ accu có thể nhìn xuyên qua để có thể nhìn thấy được mực dung dịch điện phân mà không cần mở nắp accu. Đối với loại này thường có hai đường để chỉ mực thấp (lower) và cao (upper) bên ngoài vỏ. Hình 7. Vỏ accu Hình 8. Nắp thông hơi Hình 9.Dãy nắp thông hơi 2.3 Nắp thông hơi Nắp thông hơi chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân. Nắp thông hơi được thiết kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại accu và cho phép hydrogene bay hơi. Dãy nắp thông hơi: Hầu hết các accu ngày nay thiết kế một dãy nắp thông hơi để có thể chụp cho nhiều ng ăn. Dãy nắp thông hơi được thiết kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại accu và cho phép hydrogene bay hơi. 2.4 Cọc accu Có 3 loại cọc bình accu được sử dụng, loại đỉnh, loại cạnh và loại L. Loại trên đỉnh thông dụng nhất trên ô tô. Loại này có cọc được vát xiêng. Loại cạnh là loại đặc trưng của hãng General Motors, loại L được dùng trên tàu thuỷ. Hình 10. Cọc accu Ký hiệu trên cọc accu: Ký hiệu trên cọc accu để nhận biết cực dương hay âm. Thông thường, ký hiệu "+" để chỉ cực dương, "-" để chỉ cực âm. Đôi khi, các ký hiệ "POS" và "NEG" cũng được sử dụng để ký hiệu cực dương và cực âm. Trên loại accu có cọc là loai đỉnh, đầu của cọc dương thường lớn hơn cực âm, mục đích để dễ phân biệ t. Đầu kẹp accu: Đầu kẹp cáp của accu có thể làm bằng thép hoặc chì tuỳ thuộc vào nhà chế tạo. Hình 11. Ký hiệu cọc accu Chì Thép Hình 12. Đầu kẹp accu 2.5 Cửa xem tỷ trọng Cửa xem tỷ trọng dùng một quả cầu có thể đo được tỷ trọng của dung dịch điện phân trong một ngăn. Hình 13. Cửa xem tỷ trọng 3. Hoạt động của accu 3.1 Hoạt động của một ngăn Hai kim loại không giống nhau đặt trong dung dịch acid sẽ sinh ra hiệu điện thế giữa hai cực. Cực dươ ng làm bằng chì oxide PbO 2 , cực âm làm bằng chì Pb. Dung dịch điện phân là hỗn hợp acid sunfuric và nước. Chúng tạo nên một phần tử của ngăn. Hình 14. Hoạt động accu Hình 15. Quá trình phóng, nạp Hình 16. Điện áp accu Accu chứa điện ở dạng hoá năng. Thông qua phản ứng hoá học, accu sinh ra và giải phóng điện vì các nhu cầu của hệ thống điện và các thiết bị điện. Khi accu mất đi hoá năng trong quá trình này, accu cần được nạp điện lại bằng máy phát. Bằng dòng điện ngược đi qua accu, quá trình hoá họ c được phục hồi, vì vậy nạp cho bình accu. Chu trình phóng nạp được lặp lại liên tục và được gọi là chu trình của accu. Mỗi một ngăn có điện áp xấp xỉ 2.1V không xét đến kích cỡ và số lượng các bản cực. Accu trên ô tô có 6 ngăn nối tiếp với nhau, sinh ra điện áp 12.6 V. 3.2 Các quá trình điện hóa trong accu Trong accu thường xảy ra hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng là quá trình nạp và phóng điện, và được thể hi ện dưới dạng phương trình sau: PbO 2 + Pb + 2H 2 SO 4 ⇔ 2PbSO 4 + 2H 2 O Trong quá trình phóng điện, hai bản cực từ PbO 2 và Pb biến thành PbSO 4 . Như vậy khi phóng điện, axit sunfuric bị hấp thụ để tạo thành sunfat chì, còn nước được tạo ra, do đó, nồng độ dung dịch H 2 SO 4 giảm. một t Quá C h t b a đ ầ Q u tr ì h io n h ó Q u tr ì h tạ d ò g Sự thay t rong nhữn g trình phó n h ấ t a n ầ u 2e - 2e - Pb u á ì n h n ó a u á ì n h o ò n g đổi nồng đ g dấu hiệu đ n g điện đ ộ dung dị c đ ể xác địn h Bản cự c Pb ++ - 2 c h điện ph â h mức phó n c âm 2 e - â n trong qu á n g điện của á t r ình phó n accu trong Dun g dịc h điệ n phâ n 2H 2 S O + 2H 2 O SO 4 - - SO 4 - ,4H + n g và nạp l sử dụng. g h n n Bản cực dươn g O 4 O PbO 2 - , - + 4OH - Pb +++ + Pb ++ + e - l à g + 2 [...]... chì-axit 3.3.1 Sức điện động của accu Sức điện động của accu phụ thuộc chủ yếu vào sự chênh lệch điện thế giữa hai tấm bản cực khi không có dòng điện ngoài - Sức điện động trong một ngăn ea = ϕ+ - ϕ- (V) - Nếu accu có n ngăn Ea = n.ea Sức điện động còn phụ thuộc vào nồng độ dung dịch, trong thực tế có thể xác định theo công thức thực nghiệm: E0 = 0,85 + ρ25oC E0 : sức điện động tĩnh của accu đơn (tính... qua máy khởi động tại y p ảm ện y g Cực bình accu và kẹp cực nên được lau chùi m khi kiểm tra accu Để kiểm tr v c mỗi m ra i, thực hiện p phép đo điện áp rơi khi khởi động xe Điện á n i g áp điện trở chỗ nối chúng ta t phải là 0V Bất cứ giá trị đọc nào mà lớn h 0V đều phải lau c á o hơn u chùi điểm v và rơi p kiểm tra m 3.5 S bình ac Sạc ccu Tất cả các dụng cụ sạc bình accu đều hoạt đ c u động dựa... 12.6 V Ngược lại một bình accu đã hỏng điện áp là 12V 3.3 Kiểm tra khả năng chịu tải nặng của accu Khi kiểm tra tình trạng sạc của bình accu, không cho chúng ta biết được khả năng cung cấp dòng khi khởi động động cơ Kiểm tra khả năng chịu tải nặng của accu cho chúng ta biết khả năng phân phối dòng điện của accu Hình 21 Kiểm tra khả năng chịu tải nặng Trước khi kiểm tra tải nặng phải xác định dung lượng... a V accu có khiế khuyết v cần thay ếm và y thế 3.4 K Kiểm tra rò điện ò 3.4.1 Dòng kí sinh 1 nh g để g ác Dòng kí sin là những dòng nhỏ cần thiết đ hoạt động các thiết bị điện khá nhau giống như đồng hồ, b nhớ máy tính, cảnh báo mà nó tiếp tục ho động kh u ư bộ y h ó oạt hi xe đã ngừng, cô tắc máy đã đóng T cả các x ngày nay đều có dòn kí sinh n ã ông y Tất xe y ng nó sẽ làm cạn bình accu nếu k m h... h Chú ý: Hình 25 Kiểm tra sụt áp k cực h kẹp Nếu bình accu bị gỡ cáp, d b dòng kí sinh tạm thời có thể tăng l Các mạ điện và h lên ạch kích à khoảng thờ gian ời máy tính thân xe sẽ được k hoạt và hoạt động trong một k ảng an t trong khoản vài giây đ 30 phú Nếu khi ng đến út Khoả thời gia kích hoạt này nằm t nào c thể thì tr có ránh gỡ cáp bình accu k thực hiệ phép thử này Có th đặt một khi ện ử hể que... trong accu Nhìn từ bên ngo hay mở n oài nắp Thêm vào nước c khi cần, đừng đổ tr m cất , ràn 6 Kiểm tra dung dịch điện phân có bị mờ h biến mà không, ng a h hay àu guyên nhân n là do quá nạp và dao đ n động Thay thế bình ac nếu đún vậy y ccu ng Hình 17 Kiểm tra bằng mắt 3.2 Kiểm tra tình trạng sạc Tình trạng sạc của accu có thể dễ dàng kiểm tra bằng một trong những cách sau: Kiểm tra tỉ trọng Kiểm tra . cho máy khởi động và cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa trong suốt thời gian động cơ đang khởi động. Việc khởi động xe là chức năng quan trọng nhất của accu. ¾ Động cơ đang hoạt động: . khi: ¾ Động cơ ngừng hoạt động: Điện từ bình accu được sử dụng để chiếu sáng, dùng cho các thiết bị điện phụ, hoặc là các thiết bị điện khác khi động cơ khơng hoạt động. ¾ Động cơ khởi động: . trọng kh á h ợp động c ơ suất (động è n đậu (par k , hệ thống b th ế trong h v ới loại ac c ự c hiện ch ứ ợ c lại. Đa s r ên là có t h 1 0s), có k h h ỏ, thích h ợ á c trong hệ ơ chưa làm