Bài 2: MÁY KHỞI ĐỘNG doc

Bài 2: MÁY KHỞI ĐỘNG KHÁI QUÁT VỀ MÁY KHỞI ĐỘNG 1.1 Cơng dụng máy khởi động Hình Máy khởi động động Hình Máy khởi động loại giảm tốc Vì động đốt khơng thể tự khởi động nên cần phải có ngoại lực để khởi động Để khởi động động cơ, máy khởi động làm quay trục khuỷu thông qua vành Máy khởi động cần phải tạo moment lớn từ nguồn điện hạn chế accu đồng thời phải gọn nhẹ Vì lí người ta dùng motor điện chiều máy khởi động Để khởi động động trục khuỷu phải quay nhanh tốc độ quay tối thiểu Tốc độ quay tối thiểu để khởi động động khác tuỳ theo cấu trúc động tình trạng hoạt động, thường từ 40 - 60 vòng/ phút động xăng từ 80 - 100 vòng/phút động diesel 1.2 Các loại máy khởi động 1.2.1 Loại giảm tốc - Máy khởi động loại giảm tốc dùng motor tốc độ cao Hình Máy khởi động loại đồng trục Máy khởi động loại giảm tốc làm tăng moment xoắn cách giảm tốc độ quay phần ứng lõi motor nhờ truyền giảm tốc - Piston công tắc từ đẩy trực tiếp bánh chủ động đặt trục với vào ăn khớp với vành 1.2.2 Máy khởi động loại đồng trục - - Bánh bendix đặt trục với lõi motor (phần ứng) quay tốc độ với lõi Cần dẫn động nối với đẩy công tắc từ đẩy bánh chủ động làm cho ăn khớp với vành Hình Máy khởi động loại bánh hành tinh 1.2.3 Máy khởi động loại bánh hành tinh - Máy khởi động loại bánh hành tinh dùng truyền hành tinh để giảm tốc độ quay lõi (phần ứng) motor - Bánh bendix ăn khớp với vành thông qua cần dẫn động giống trường hợp máy khởi động đồng trục 1.2.4 Máy khởi động PS (Motor giảm tốc hành tinh-rotor dẫn) - Máy khởi động sử dụng nam châm vĩnh cửu đặt cuộn cảm - Cơ cấu đóng ngắt hoạt động giống máy khởi động loại bánh hành tinh Hình Máy khởi động loại PS 1.3 Nguyên lý máy khởi động 1.3.1 nguyên lý tạo moment Đường sức từ sinh cực bắc cực nam nam châm Nó từ cực bắc đến cực nam Khi đặt nam châm khác hai cực từ, hút đẩy hai nam châm làm cho nam châm đặt quay xung quanh tâm (Hình 6) Hình Lực sinh nam châm Hình Khung dây từ trường Mỗi đường sức từ cắt ngang qua đường sức từ khác Nó dường trở nên ngắn cố đẩy đường sức từ gần xa Đó nguyên nhân làm cho nam châm quay theo chiều kim đồng hồ Trong động thực tế, phần khung dây Giả sử, có khung dây quấn Hình Khi dịng điện chạy xun qua khung dây, từ thông xuyên qua khung dây Chiều đường sức từ sinh khung dây xác định qui tắc vặn nút chai Khi chiều từ trường trùng nhau, đường sức từ trở nên mạnh (dày hơn) Khi chiều từ trường đối ngược, đường sức từ trở nên yếu (thưa hơn) Hình Đường sức khung dây nam châm Bản chất đường sức từ thường trở nên ngắn cố đẩy đường sức từ khác xa tạo lực Lực sinh khung dây cung cấp lượng làm quay động điện Đặt hai đầu khung dây lên điểm tựa để quay Tuy nhiên, tiếp tục quay lực sinh theo chiều cũ Bằng cách gắn cổ góp chổi than vào khung dây, dịng điện chạy qua dây dẫn từ sau đến trước phía cực bắc, dòng điện chạy từ trước sau phía cực nam trì Điều làm nam châm tiếp tục quay Hình 11 Lực từ sinh khung dây 1.3.2 Hoạt động thực tế Để ứng dụng lý thuyết thực tế, trước tiên, người ta phải quấn nhiều khung dây để tăng từ thơng từ sinh moment lớn Tiếp theo, người ta đặt lõi thép bên khung dây nhằm tăng từ thông tạo moment lớn Thay sử dụng nam châm vĩnh cửu, người ta dùng nam châm điện làm phẩn cảm Quan hệ cực từ nam châm dịng điện chạy qua dùng qui tắc bàn tay phải để giải thích Hướng tất bốn ngón tay, trừ ngón tay bàn tay phải theo chiều dòng điện qua cuộn dây Khi đó, ngón chiều cực bắc Để tốc độ động quay cao quay êm, người ta dùng nhiều khung dây Từ lý thuyết trên, người ta thiết kế nên máy khởi động thực tế Hình 15 Cấu tạo thực tế động máy khởi động Hình 16 Dây quấn rotor Cuộn dây phần ứng quấn Hình 16 Hai đầu hai khung dây cạnh hàn với phiến đồng cổ góp Dịng điện chạy từ chổi than dương dến âm qua khung dâu mắc nối tiếp Nếu nhìn từ phía bánh bendix, dịng điện có chiều Hình 17 Khi đó, chiều dịng điện chạy qua khung dây phần tư rotor Và nhờ chiều từ trường sinh khung khơng đổi cổ góp quay Hình 17 Dịng điện rotor Nhờ bố trí khung dây phần cảm phần ứng mà sinh lực từ làm quay phần ứng Rotor quay theo chiều kim đồng hồ theo qui luật bàn tay trái Động điện chiều chia làm loại tùy theo phương pháp đấu dây - Loại mắc nối tiếp: Moment phát lớn bắt đầu quay, dùng chủ yếu máy khởi động - Loại mắc song song: Ít dao động tốc độ, giống loại dùng nam châm vình cửu - Loại mắc hỗn hợp: Có đặc điểm hai loại trên, thường dùng để khởi động động lớn Hình 19 Các kiểu đấu dây Đặc tính motor khởi động chiều Hình 20 Đặc tính máy khởi động 1.3.1 Mối quan hệ tốc độ, moment cường độ dòng điện Về mạch điện motor cuộn dây Giá trị điện trở mạch nhỏ có điện trở cuộn dây Theo định luật Ohm giá trị dòng điện tăng lớn điện áp accu (12 V) không đổi giá trị điện trở mạch nhỏ Kết có dịng điện lớn tới máy khởi động moment xoắn cực đại tạo máy khởi động bắt đầu làm việc Vì motor máy phát điện có cấu tạo tương tự nhau, nên điện áp theo chiều ngược lại (sức điện động đảo chiều) tạo motor quay làm giảm dịng chiều Vì sức điện động cảm ứng tăng lên tốc độ máy khởi động tăng lên dịng điện chạy qua motor giảm làm cho moment xoắn dòng chiều giảm theo - Tỷ số truyền bánh dẫn động vành xấp xỉ từ :10 tới 1:15 - Công suất đầu máy khởi động bắt đầu làm việc thấp moment xoắn lớn tốc độ máy khởi động thấp công suất tăng lên tới giá trị cực đại theo thay đổi moment xoắn tốc độ máy khởi động sau giảm Cơng suất máy khởi động biểu diễn đường cong hình vẽ theo thay đổi moment xoắn tốc độ máy khởi động 1.3.2 Mối quan hệ dòng điện điện áp Khi máy khởi động bắt đầu làm việc, điện áp cực accu giảm xuống cường độ dòng điện mạch tăng lên Khi cường độ dịng điện mạch lớn khơng thể bỏ qua rơi áp điện trở accu Theo định luật Ohm sụt áp tăng lên giá trị dòng điện mạch tăng lên Sụt áp giảm xuống giá trị dòng điện mạch giảm xuống điện áp accu lại trở giá trị bình thường CẤU TẠO MÁY KHỞI ĐỘNG Hình 21 Các phận máy khởi động 2.1 Các phận Hình 22 Công tắc từ Máy khởi động loại giảm tốc gồm có phận sau đây: Cơng tắc từ Phần ứng (lõi motor khởi động) Vỏ máy khởi động Chổi than giá đỡ chổi than Bộ truyền bánh giảm tốc Li hợp khởi động Bánh bendix then xoắn 2.2 Cấu tạo 2.2.1 Công tắc từ Công tắc từ hoạt động cơng tắc dòng điện chạy tới motor điều khiển bánh bendix cách đẩy vào ăn khớp với vành bắt đầu khởi động kéo sau khởi động Cuộn hút quấn dây có đường kính lớn cuộn giữ lực điện từ tạo lớn lực điện từ tạo cuộn giữ 2.2.2 Phần ứng ổ bi cầu Phần ứng tạo lực làm quay motor ổ bi cầu đỡ cho lõi (phần ứng) quay tốc độ cao Hình 23 Phần ứng ổ bi cầu Hình 24 Vỏ máy khởi động 2.2.3.Vỏ máy khởi động Vỏ máy khởi động tạo từ trường cần thiết motor hoạt động Nó có chức vỏ bảo vệ cuộn cảm, lõi cực khép kín đường sức từ Cuộn cảm mắc nối tiếp với phần ứng 2.2.4 Chổi than giá đỡ chổi than Chổi than tì vào cổ góp phần ứng lò xo dòng điện từ cuộn dây tới phần ứng theo chiều định Chổi than làm từ hỗn hợp đồngcácbon nên có tính dẫn điện tốt khả chịu mài mịn lớn Các lị xo chổi than nén vào cổ góp phần ứng làm cho phần ứng dừng lại sau máy khởi động bị ngắt 3.2.2.3 Cơ cấu nhả khớp Khi bánh bendix làm quay vành xuất áp lực cao bề mặt hai bánh Khi tốc độ quay động (vành răng) trở nên cao so với bánh bendix khởi động động cơ, nên vành làm quay bánh bendix Một phần lực quay chuyển thành lực đẩy dọc trục nhờ then xoắn để ngắt ăn khớp bánh bendix vành Cơ cấu ly hợp máy khởi động ngăn không cho lực quay động truyền tới bánh bendix từ vành bánh đà Kết áp lực bề mặt hai bánh giảm xuống bánh bendix kéo khỏi ăn khớp cách dễ dàng Vì lực hút cơng tắc từ bị nên lò xo hồi bị nén đẩy bánh bendix vị trí cũ hai bánh khơng cịn ăn khớp MỘT SỐ LOẠI MÁY KHỞI ĐỘNG KHÁC 4.1 Máy khởi động đồng trục Hình 40 Máy khởi động đồng trục 4.1.2 Cơng tắc từ Hình 41 Cơ cấu phanh Cấu tạo công tắc từ máy khởi động loại đồng trục giống công tắc từ máy khởi động loại giảm tốc Tuy nhiên loại kéo piston để đưa bánh bendix vào ăn khớp nhả khớp máy khởi động loại giảm tốc đẩy piston để thực thao tác 4.1.3Cần đẩy dẫn động Cần đẩy bendix truyền chuyển động công tắc từ tới bánh bendix Nhờ chuyển động bánh bendix đưa vào ăn khớp nhả khớp với vành 4.1.4 Lò xo dẫn động Lò xo dẫn động đặt cần đẩy dẫn động cơng tắc từ Lị xo dẫn động máy khởi động loại đồng trục hoạt động giống lò xo hồi máy khởi động loại giảm tốc 4.1.5 Cơ cấu giảm tốc Vì máy khởi động loại đồng trục tạo moment đủ lớn để khởi động động nhờ phần ứng lớn, nên loại không cần cấu giảm tốc Vì lí nên phần ứng nối trực tiếp với bánh bendix 4.1.6 Cơ cấu phanh Một số máy khởi động loại đồng trục trang bị cấu phanh để dừng motor lại động không khởi động Cơ cấu phanh dùng để điều khiển tốc độ cao motor sau động khởi động Hình 42 Máy khởi động loại hành tinh Một số máy khởi động loại đồng trục loại giảm tốc khác khơng có cấu phanh lí sau đây: - Phần ứng có khối lượng nhỏ lực qn tính nhỏ - Lực ép chổi than lớn - Bộ truyền giảm tốc tạo lực ma sát Hoạt động: Lò xo phanh và đĩa phanh hãm đẩy phần ứng tỳ vào khung đầu cổ góp để tạo lực hãm 4.2 Máy khởi động loại hành tinh: 4.2.1 Sự ăn khớp / nhả khớp bánh chủ động Lò xo dẫn động đặt cơng tắc từ Lị xo dẫn động hoạt động giống lò xo dẫn động máy khởi động loại giảm tốc máy khởi động loại đồng trục Công tắc từ cần đẩy dẫn động hoạt động giống công tắc từ cần đẩy dẫn động máy khởi động loại đồng trục 4.2.2 Cơ cấu giảm tốc Hình 43 Bộ bánh hành tinh Cần dẫn truyền hành tinh có ba bánh hành tinh Các bánh hành tinh ăn khớp với bánh mặt trời phía bánh hành tinh ăn khớp với bánh bao phía ngồi Thông thường bánh bao cố định Tỉ số truyền giảm truyền hành tinh 1:5, phần ứng nhỏ tốc độ nhanh so với máy khởi động loại giảm tốc Để truyền hoạt động êm người ta thường chế tạo bánh bao chất dẻo Máy khởi động loại hành tinh có thiết bị hấp thụ moment thừa để tránh cho bánh bao bị hỏng Khi bánh mặt trời phần ứng dẫn động, bánh hành tinh quay xung quanh bánh bao làm cho cần dẫn quay Kết tốc độ cần dẫn với bánh hành tinh giảm xuống làm cho moment xoắn truyền tới bánh bendix tăng lên 4.2.3Thiết bị hấp thụ moment: Bằng cách làm quay bánh bao, đĩa ly hợp ăn khớp với bánh bao bị trượt hấp thụ moment thừa Hình 44 Thiết bị hấp thụ moment 4.3 Máy khởi động PS (Motor giảm tốc hành tinh- rotor dẫn) 4.3.1 Phần cảm Thay sử dụng cuộn cảm máy khởi động đồng trục, máy khởi động loại PS sử dụng hai loại nam châm vĩnh cửu: Nam châm nam châm đặt cực Nam châm nam châm đặt cực xắp xếp xen kẽ vỏ máy khởi động Từ cách đặt làm cho từ thông tạo nam châm Hình 45 Cuộn cảm - Máy khởi động PS nam châm đặt cực bổ sung cho tạo nên từ thơng tổng lớn Ngồi việc tăng lượng từ thơng, cấu trúc cịn rút ngắn chiều dài tổng cộng vỏ máy khởi động 4.3.2 Phần ứng Thay sử dụng dây dẫn dạng trịn máy khởi động loại đồng trục máy khởi động loại PS sử dụng dây dẫn hình vng.Ở cấu trúc dây dẫn hình vng đạt điều kiện giống quấn dây dẫn hình trịn khơng làm tăng khối lượng Kết moment xoắn cao lên đồng thời cuộn ứng trở nên gọn Vì bề mặt dây dẫn hình vng làm cổ góp nên chiều dài tổng cộng loại PS rút ngắn Hình 46 Phần ứng - Máy khởi động PS KIỂM TRA, SỬA CHỮA 5.1 Tháo rã máy khởi động 5.1.1 Tháo động điện Hình 47 Tháo rã động điện 5.1.2 Tháo rã cơng tắc từ Hình 48 Tháo rã cơng tắc từ 5.1.3 Tháo bánh bendix Hình 41 Tháo rã bánh bendix 5.2 Kiểm tra chi tiết 5.2.1 Kiểm tra Rotor 5.2.1.1Kiểm tra chạm mạch khung dây rotor Đặt rotor lên máy kiểm tra chạm mạch, đặt lưỡi cưa song song với lõi quay rotor tay Nếu khung dây bị chạm mạch làm cho lưỡi cưa hút xuống Khung dây bị chạm tượng lớp cách điện bị bong làm khung dây chạm điều làm thành mạch kín Trong rotor, khung dây quấn rìa ngồi rotor Nhờ cấu tạo máy kiểm tra, số đường sức vào lõi rotor số đường sức Do khung dây sinh sức điện động thuận sức điện động ngược, tổng chúng khơng nên khơng có dịng điện qua khung Nếu có khung bị chạm, mạch kín hình thành làm trạng thái cân bằng, tạo dòng điện chạy qua khung Từ trường dịng hút lưỡi cưa dính vào rotor Hình 42 Hiện tượng chạm mạch 5.2.1.2 Kiểm tra thông mạch cuộn rotor Đo điện trở lớp cách điện từ cổ góp đến lõi rotor Hình 43 Kiểm tra chạm mạch Hình 44 Kiểm tra thơng mạch rotor Hình 45 Kiểm tra cổ góp Hình 45 Kiểm tra cổ góp Hình 46 Kiểm tra ổ bi 5.2.1.3 Kiểm tra cổ góp Sử dụng thước kẹp để đo đường kính ngồi cổ góp Mài nhẵn bề mặt ngồi cổ góp có lồi lõm Kiểm tra độ mịn cổ góp: Đặt rotor lên khối chữ V, dùng tay quay rotor, đọc giá trị so kế 5.2.1.4 Kiểm tra ổ bi Dùng tay quay ổ bi, lắng nghe cảm nhận tiếng kêu đảo Hình 47 Kiểm tra thơng mạch stator Hình 48 Kiểm tra cách điện stator 5.2.2 Kiểm tra stator 5.2.2.1 Kiểm tra thông mạch cuộn Stator Dùng VOM kiểm tra thông mạch cuộn stator 5.2.2.2 Kiểm tra cách điện stator Đo cách điện stator cách đo điện trở từ chổi than đến vỏ máy khởi động Hình 49 Kiểm tra chổi than than Hình 50 Kiểm tra giá giữ chổi 5.2.3 Kiểm tra chổi than Sử dụng thước kẹp đo chiều dài dọc tâm chổi than Thay chổi than kết đo nhỏ giới hạn, kiểm tra vị trí nứt, vỡ thay cần thiết Kiểm tra cách điện giá giữ chổi than: Đo điện trở cách điện chổi than dương chổi than âm giá giữ chổi than Kiểm tra lò xo chổi than: Nhìn mắt kiểm tra lị xo khơng bị yếu rỉ sét 5.2.4 Kiểm tra ly hợp Nhìn mắt xem bánh có bị hỏng mòn Quay tay để kiểm tra ly hợp quay theo chiều Hình 50 Kiểm tra giá giữ chổi than hợp Hình 51 Kiểm tra li 5.2.5 Kiểm tra cuộn hút, cuộn giữ 5.2.5.1 Thử chế độ hút Cơng tắc từ cịn tốt bánh bendix bật dây nối Hình 52 Kiểm tra cuộn hút, cuộn giữ 5.2.5.2 Thử chế độ giữ Giữ ngun tình trạng thử chế độ hút Cơng tắc từ tốt bánh bendix giữ cịn đẩy ngồi tháo dây thử số 5.3 Ráp máy khởi động Các điểm bôi mỡ bảng giá trị lực siết máy khởi động Hình 53 Ráp máy khởi động 5.4 Kiểm tra điện áp 5.4.1 Kiểm tra điện áp accu Hình 54 Kiểm tra điện áp accu Khi máy khởi động hoạt động điện áp cực accu giảm xuống cường độ dòng điện mạch lớn Thậm chí điện áp accu bình thường trước động khởi động, mà máy khởi động bình thường trừ lượng điện áp accu định tồn máy khởi động bắt đầu làm việc Do cần phải đo điện áp cực accu sau động quay khởi động Thực theo bước sau: - Bật khoá điện đón vị trí START tiến hành đo điện áp cực accu - Điện áp tiêu chuẩn: 9.6 V cao - Nếu điện áp đo thấp 9.6 V phải thay accu - Nếu máy khởi động không hoạt động quay chậm, trước hết phải kiểm tra xem accu có bình thường khơng Hình 55 Kiểm tra điện áp cực 30 - Thậm chí điện áp cực accu đo bình thường, cực accu bị mòn rỉ làm cho việc khởi động khó khăn điện trở tăng lên làm giảm điện áp đặt vào motor khởi động bật khố điện đón vị trí START 4.2 Kiểm tra điện áp cực 30 Bật khố điện đón vị trí START tiến hành đo điện áp cực 30 điểm tiếp mát Điện áp tiêu chuẩn: 8.0 V cao Nếu điện áp thấp 8.0 V, phải sửa chữa thay cáp máy khởi động Vị trí kiểu dáng cực 30 khác tuỳ theo loại motor khởi động nên phải kiểm tra xác định cực theo tài liệu hướng dẫn sửa chữa 4.3.Kiểm tra điện áp cực 50 Hình 56 Kiểm tra điện áp cực 50 Bật khoá điện đến vị trí START, tiến hành đo điện áp cực 50 máy khởi động với điểm tiếp mát Điện áp tiêu chuẩn 8.0 V cao Nếu điện áp thấp 8.0 V phải kiểm tra cầu chì , khố điện, cơng tắc khởi động số trung gian, relay máy khởi động, relay khởi động ly hợp, lúc Tham khảo sơ đồ mạch điện, sửa chữa thay chi tiết hỏng hóc - Máy khởi động xe có cơng tắc khởi động ly hợp không hoạt động trừ bàn đạp ly hợp đạp hết hành trình - Trong xe có hệ thống chống trộm, hệ thống bị kích hoạt máy khởi động khơng hoạt động, relay máy khởi động trạng thái ngắt khố điện vị trí START ... TẠO MÁY KHỞI ĐỘNG Hình 21 Các phận máy khởi động 2.1 Các phận Hình 22 Cơng tắc từ Máy khởi động loại giảm tốc gồm có phận sau đây: Cơng tắc từ Phần ứng (lõi motor khởi động) Vỏ máy khởi động. .. LOẠI MÁY KHỞI ĐỘNG KHÁC 4.1 Máy khởi động đồng trục Hình 40 Máy khởi động đồng trục 4.1.2 Cơng tắc từ Hình 41 Cơ cấu phanh Cấu tạo công tắc từ máy khởi động loại đồng trục giống công tắc từ máy khởi. .. 4.2 Máy khởi động loại hành tinh: 4.2.1 Sự ăn khớp / nhả khớp bánh chủ động Lò xo dẫn động đặt cơng tắc từ Lị xo dẫn động hoạt động giống lò xo dẫn động máy khởi động loại giảm tốc máy khởi động