Trên thị trường Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại, nhiều kiểu ôtô. Sự đa dạng về chủng loại, đặc biệt là tính hiện đại về kết cấu,. Nhìn chung sự khác biệt của những ôtô mới, hiện đại so với những ôtô truyền thống của thế hệ trước, ta thấy ngoài việc người ta đã thay thế nhiều chi tiết trên xe để đảm bảo chúng có tính bền vững, gọn nhẹ, khả năng và độ tin cậy cao trong quá trình khai thác và vận hành, đồng thời thuận tiện và cải thiện tiện nghi cho con người trong quá trình sủ dụng, ở những ôtô mới còn được trang bị thêm nhiều thiết bị phục vụ như: máy điều hoà nhiệt độ, rađiô cassette, chống trộm xe,v.v Các thiết bị điện và hệ thống điều khiển tự động trên ôtô hiện đại thực hiện các chức năng có quan hệ mật thiết và tác động rang buộc lẫn nhau. Các thiết bị điện lắp đặt trên ôtô ngày càng hiện đại, tiện dụng đối với người sử dụng thì hệ thống điều khiển ngày càng phức tạp, thông minh và đa dạng hơn. Trong đồ án môn học này, em nhận nhiệm vụ : “NGHIÊN CỨU MÁY KHỞI ĐỘNG ”. Đó là loại máy khởi động được dung phổ biến với các dòng xe đời cũ. Mặc dù em đã rất cố gắng, nhưng thời gian, kiến thức và kinh nghiệm thực tế có hạn nên trong quá trình làm và hoàn thiện đồ án sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý, chỉ bảo cho em để kiến thức của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Thành Đồng đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành nhiệm vụ.
LỜI NÓI ĐẦU Trên thị trường Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại, nhiều kiểu ôtô. Sự đa dạng về chủng loại, đặc biệt là tính hiện đại về kết cấu,. Nhìn chung sự khác biệt của những ôtô mới, hiện đại so với những ôtô truyền thống của thế hệ trước, ta thấy ngoài việc người ta đã thay thế nhiều chi tiết trên xe để đảm bảo chúng có tính bền vững, gọn nhẹ, khả năng và độ tin cậy cao trong quá trình khai thác và vận hành, đồng thời thuận tiện và cải thiện tiện nghi cho con người trong quá trình sủ dụng, ở những ôtô mới còn được trang bị thêm nhiều thiết bị phục vụ như: máy điều hoà nhiệt độ, rađiô cassette, chống trộm xe,v.v Các thiết bị điện và hệ thống điều khiển tự động trên ôtô hiện đại thực hiện các chức năng có quan hệ mật thiết và tác động rang buộc lẫn nhau. Các thiết bị điện lắp đặt trên ôtô ngày càng hiện đại, tiện dụng đối với người sử dụng thì hệ thống điều khiển ngày càng phức tạp, thông minh và đa dạng hơn. Trong đồ án môn học này, em nhận nhiệm vụ : “NGHIÊN CỨU MÁY KHỞI ĐỘNG ”. Đó là loại máy khởi động được dung phổ biến với các dòng xe đời cũ. Mặc dù em đã rất cố gắng, nhưng thời gian, kiến thức và kinh nghiệm thực tế có hạn nên trong quá trình làm và hoàn thiện đồ án sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong các thầy góp ý, chỉ bảo cho em để kiến thức của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Nguyễn Thành Đồng đã tận tình hướng dẫn cho em hoàn thành nhiệm vụ. 1 CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG Việc khởi động động cơ có lẽ là chức năng quan trọng nhất của hệ thống điện ôtô. Hệ thống khởi động thực hiện chức năng này bằng cách thay đổi năng lượng điện từ ắc quy thành cơ năng của máy khởi động. Máy khởi động này chuyển cơ năng qua bánh răng tới bánh đà trên trục khuỷu động cơ. Trong quá trình quay khởi động , bánh đà quay, hỗn hợp không khí– nhiên liệu được đưa tới xilanh, được nén và bốc cháy khởi động động cơ. Đa số động cơ yêu cầu tốc độ quay khởi động khoảng 200v/ph. CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU A. Hệ Thống Khởi Động +Hệ thống khởi dộng -Có nhiệm vụ quay truc khuỷu của động cơ với số vòng quay tối thiểu đủ để nổ máy vá đảm bảo nổ máy dễ dàng trong mọi điều kiện Muốn khởi động được động cơ cần phải quay trục cơ đến vòng quay tối thiểu Muốn vậy mô men quay của máy khởi động phải thắng được mô men cản của trục khuỷu (độ nén,độ ma sát,nhiệt độ động cơ v.v…) Ngoài ra còn phụ thuộc vào tính năng của động cơ,như số vòng quay tối thiểu và nhiệt độ tới hạn đảm bảo điều kiện khởi động Số vòng quay tối thiểu phụ thuộc vào : -Liều lượng nhiên liệu:liều lượng càng tang thì thời gian khởi động càng giảm 2 -Tỷ số nén:Tăng tỷ số nén đến một giá trị nhất định nài đó thì dễ khởi động,nhưng nếu tăng đến một giá trị nào đó thì thời gian khởi động lại tăng -Góc phun nhiên liệu và góc đánh lửa sowmscuxng có ảnh hưởng rất lớn đến số vòng quay khởi động tối thiểu +Hệ thống khởi động của xe gồm những thiết bị sau: -Ắc quy điện (nguồn khởi động duy nhất bằng điện) và các cơ cấu phụ như rơ le đề bảo vệ khởi động,công tắc,… *Hoạt động của hệ thống khởi động: Khi người dùng vặn khóa xe về vị trí CT(khởi động),khi đố máy phát chưa quay điện trở cuộn dây phản ứng nhỏ,nên có dòng điện chạy trong cuộn dây W kD của RLBVKĐ theo mạch; (+) Aq → ốc đồng 1→ Đồng hồ (A) → đầu AM → đầu CT của khóa điện → đầu K * của cuộn Wkđ → đầu K 0 của cuộn W kd → R (F A ) ĐCD → (+) mF → (-) mF → mát → (-) Aq. Dòng điện trong cuộn W kđ sẽ từ hóa lõi thép của RLBVKD và làm cho tiếp điểm KK’ của nó đóng lại (Bình thường nó ở trạng thái mở ). Khi KK’ đóng, trong các cuộn dây của rơ le gài khớp có dòng điện chạy trong mạch (+) Aq → 1 → đầu b → khung từ và cần tiếp điểm của RLBVKĐ →KK’ → đầu c → điểm nối 4 → từ đây dòng điện chia làm hai nhánh: Một nhánh qua cuộn dây W g ra mát rồi cực âm (-) của ắc qui. Nhánh thứ hai qua W h → điểm nối 5 → ốc đồng 3 → cuộn kích thích W kt và roto của máy khởi đọng → mát → ( - ) Aq. *Cách bảo dưỡng và sửa chữa hệ thống khởi động: -Kiểm tra bằng mắt thường ta co thể thấy và phat hiện được các dạng mòn hỏng của hệ thống khởi động 3 -Dây dẫn điện và công tắc bị hỏng thì ta có thể thây mới dây ,tháo nắp công tắc ,xem mặt tiếp xúc có bị chawsy không,nếu bị cháy không nghiêm trọng có thể dung giũa và vải ráp để để sửa phẳng sau đó làm sạch bóng,nếu hư hỏng thì thay mới -Ắc quy điện : Do thời gian sử dụng làm việc ắc quy bị yếu không thể sử dụng được ,các đầu rắc nối của ắc quy lỏng hoặc hỏng Ta nạp lại điện cho ắc quy hoặc thăy mới để đảm bảo,lau sạch các rỉ sét, xiết chặt các đầu nối của ắc quy -Rơ le khởi động do quá trình sử dụng lâu ngày cuôn dây giữ bị hở mạch hay cháy công tắc role, role bị kêu, thì ta lên thay mới +Mòn vòng bi,kẹt cơ cấu dẫn động trục phần cứng của máy phát điện đứt dây role kéo,yếu lò xo giảm chấn cuộn kích thích bị chạm mát +Máy khởi động bị hở mạch hay trục khuỷu không quay đồng thời có nghe thấy tiếng va đập nhẹ của sự ăn khớp bánh rang truyền động,điều này chứng tỏ bộ li hợp của máy máy khởi động bị trượt , chạm mát cổ góp của máy khởi động bị mòn ,bị bẩn hoặc cháy - Máy khởi động chạy tốt nhưng không thể khởi động được trục khuỷu dù động cơ ôtô không ở tình trạng lắp chặt, trường hợp này có thể do các nguyên nhân sau: - Do ốc điều chỉnh của công tắc khởi động điều chỉnh chưa tốt nên tấm đồng dẫn điện tiếp xúc quá sớm, khi bánh rang truyền động từ máy khởi động chưa ăn khớp với bánh rang trục khuỷu thì roto máy khởi động đã quay 4 nhanh rồi. khi đó sẽ có tiếng vang nghiêm trọng. Lúc này phải nới ốc điều chỉnh về phía sau rồi đóng công tắc để điều chỉnh tiếp dẫn cho đến lúc đạt yêu cầu. - Răng của bánh răng trên trục khuỷu bị hỏng trong phần. Gặp trường hợp này phải thay bánh răng mới, trường hợp chưa có điều kiện thay mà phần răng bị phá hỏng chưa nghiêm trọng lắm thì có thể lật ngược vành răng cũ dùng giũa làm sạch bavia trên răng để dùng tạm. - Khớp nối (bộ tiếp hợp) bị trượt hoặc lò xo giảm xóc bị gãy. Khớp nới bị trượt thường do con lăn bị mòn từng phần rồi dần sẽ bị trượt. Khi máy khởi động quay không có tiếng va đập, bánh răng truyền lực chỉ trượt đi mà không kéo được trục khuỷu. Lúc đó phải kéo khởi đọng ra, chỉ lắp riêng khớp nối trên trục roto. Một tay tay cầm rôt, tay kia quay bánh răng nếu quay theo chiều kim đồng hồ dễ dang nhưng quay ngược lại bị kẹt thì chứng tỏ khớp nối tốt, sau khi lau chùi có thể tiếp tục để sử dụng. Nếu quay theo chiều ngược không thấy vướng mắc gì thì chứng tỏ khớp nối bị hỏng cần phải thay thế. Điều kiện không khớp nối thay thê thì có thể tháo bỏ bánh răng lấy vành 4 mấu và con lăn ra. Dùng đá mài làm cho mặt con lăn có đọ nhám để tăng lực ma sát. Kiểm tra và sủa lại lo xo trong vành 4 mấu rồi mới lắp lại và dùng tay để thử. Khi thấy tốt mới kẹp chặt nắp, nếu kẹp chưa đủ chặt thì có thể tăng thêm một lớp tôn ở xung quanh rồi dùng thiếc hàn chặt lại. Không được hàn bằng phương pháp hồ quang hoặc hàn hơi để tránh cho con lăn bị ủ non. -Cuộn kích từ bị đứt mạch hay chạm mát -Lò xo giữ chổi than bị yếu 5 - Cụm bánh răng khởi động và các bánh răng khác bị mòn sứt mẻ - Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra thông mạch các cuộn dây máy khởi động - Kiểm tra chạm mạch các khung dây rotor,kiểm tra mạch sơ cấp - Đặt rotor lên máy kiểm tra chạm mạch,kiểm tra thông mạch cuộn rotor,kiểm tra cổ góp mài nhẵn bề mặt ngoài của cổ góp nếu có lồi lõm - Kiểm tra stator có thông mạch hay không - Kiểm tra chổi than,thay mới chổi than nếu kết quả đo nhỏ hơn giới hạn 6 B. MÁY KHỞI ĐỘNG 1. 1 . Nhiệm vụ : Để khởi động cơ ôtô, trục khuỷu phải quay đủ nhanh để rút hỗn hợp không khí – nhiên liệu vào cylinder. Bộ khởi động bằng điện hoặc máy khởi động có nhiệm vụ biến điện năng của ăcquy thành cơ năng để dẫn động trục khuỷu của động cơ quay với tốc độ quay ban đầu nhất định đủ để khởi động động cơ, sau đó động cơ sẽ hoạt động tự lập. Ngoài ra một số máy khởi động dùng trên động cơ xăng còn có nhiệm vụ tự động ngắn mạch điện trở phụ của hệ thống đánh lửa trong qua trình khởi động . 7 1.2 : Yêu Cầu - Momen của máy khởi động phải thắng được momen ma sát của động cơ (trục khuỷu, piston, các thiết bị khác được dẫn động trực tiếp từ trục khuỷu động cơ …), momen quán tính của các chi tiết chuyển động quay trong quá trình nén khí. Máy khởi động phải quay được trục khuỷu động cơ với tốc độ thấp nhất mà động cơ có thể nổ được. - Nhiệt độ làm việc không quá giới hạn cho phép: Yêu cầu tốc độ quay ở nhiệt độ -20 ºC Tốc độ quay trục khuỷu (vòng /phút) Động cơ xăng kiểu piston chuyển động tịnh tiến 60 -90 Động cơ xăng kiểu piston quay 150 -180 Đối với động cơ diesel, tuỳ thuộc vào dạng buồng cháy mà số vòng khởi động dao động trong khoảng 80 – 250 vòng /phút. • Chỉ truyền động một chiều từ máy khởi động đến động cơ. Phải tự động tắt máy khởi động, tách bánh răng máy khởi động ra khỏi vành rằg bánh đà khi động cơ bắt đầu làm việc độc lập. • Bảo đảm sẵn sàng khởi động, khởi động nhiều lần. • Có tuổi thọ cao, số lần khởi động cao (đặc biệt là ôtô di chuyển trong thành phố) . • Có cấu tạo cứng vững, chịu được rung động và ăn mòn. 8 • Trọng lượng và kích thước nhỏ gọn. • Ít chăm sóc bảo dưỡng. • Tỷ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và bánh răng của bánh đà nằm trong giới hạn từ 9-18 vòng/phút. • Chiều dài, điẹn trở của dây dẫn nối từ ăcquy đến máy khởi động phải nằm trong giới hạn quy định (<1m). • Momen truyền động phải đủ để khởi động động cơ. 2. C ẤU TẠO, HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 9 Máy khởi động có hộp giảm tốc bao gồm : ►Motor khởi động. ►Relay gài khớp và công tắc từ. ►Khớp truyền động. • Motor Khởi Động: Là bộ phận biến điện năng thành cơ năng. Trong đó bao gồm: - Stator gồm : vỏ, các má cực và các cuộn dây kích từ. - Rotor gồm : trục, khối thép từ, cuộn dây phần, điện ,các nắp với các giá đỡ chổi a . Stator (phần cảm) : 10 [...]... ngắt làm cho máy khởi động dừng lại 2 Máy Khởi Động Thông Thường Về cấu tạo và nguyên lý hoạt động cũng tương tự như máy khởi động trên Hiện nay loại máy khởi động này ít được sử dụng ở những mô hình xe đời mới, chỉ sử dụng ở xe đời củ nhiều Hình 13 : Sơ đồ hoạt động 3.Các hư hỏng,nguyên nhân ,phương pháp kiểm tra,bảo dưỡng,sửa chữa máy khởi động 1.Các hư hỏng thường gặp và nguyên nhân 27 + Động cơ điện... nhưng động cơ không quay: - Khớp một chiều bị hư hỏng - Động cơ bị bó kẹt + Máy khởi động vẫn quay mặc dù công tắc đã xoay từ vị trí Start về vị trí On: - Công tắc khởi động bị hỏng - Relay khởi động bị hư hỏng - Relay gài khớp bị hỏng + Máy khởi động quay chậm, không quay được động cơ: - Ăcquy hết điện - Dây cáp nối từ ăcquy đến máy khởi động quá tải hoặc tiếp xúc không tốt - Chổi than của máy khởi động. .. cuộn hút) Dòng điện chính từ ăcquy sẽ cung cấp máy khởi động qua đầu nối (7) và các tiếp điểm (8,6) và máy khởi động sẽ quay nhanh Đồng thời khi dịch chuyển như vậy lõi thép (1) thông qua cần gạt sẽ đẩy bánh răng vào vị trí ăn khớp với vành răng bánh đà - Khi ngắt mạch công tắt khởi động, cuộn giữ mất từ trường, lõi thép (1), đĩa tiếp điểm, bánh răng máy khởi động sẽ quay về vị vị trí ban đầu nhanh chóng... động cơ điện đến bánh đà, đồng thời bảo vệ cho động cơ điện qua ly hợp một chiều Yêu cầu bánh răng của động cơ điện chỉ ăn khớp với vành răng của bánh đà khi khởi động và khi động cơ đã nổ thì tự động tách ra 22 Hình 11: Khớp truyền động Do tỷ số truyền từ bánh răng máy khởi động đến vành răng bánh đà rất lớn khoảng (10/1 ÷ 15/1) hoặc hơn nữa Do đó khi động cơ ôtô bắt đầu làm việc tự lập, số vòng quay... hành kiểm tra máy khởi động nên dùng rẻ sạch thấm một ít xăng chùi sạch những vết dầu bẩn ở bề mặt trong và ngoài vỏ máy, sau đó dùng khí nén thổi khô và thổi sạch vụn kim loại và bụi than bị mòn rơi xuống Khi thấy toàn bộ đã sạch sẽ mới tiến hành tháo máy khởi động theo trình tự sau 29 Gỡ máy khởi động khỏi ô tô : Tháo nối mát ,tháo các đầu nối dây trên máy khởi động, tháo chốt dây truyền động và các... nên đĩa đồng tiếp xúc không đóng được cặp tiếp điểm B và M - Động cơ điện một chiều bị hư hỏng - Động cơ bị bó kẹt + Bánh răng chủ động của máy khởi động lao ra rồi tụt vào và cứ lặp lại liên tục khi công tắc khởi động vẫn giữ ở vị trí Start: - Ăcquy hết điện - Dây dẫn từ công tắc đến relay gài khớp tiếp xúc không tốt - Cuộn giữ của relay gài khớp tiếp mass không tốt hoặc bị đứt 28 + Máy khởi động quay... bulong cố định máy, lấy máy khởi động ra khỏi ô tô Tháo rời máy khởi động : Mở chụp che bụi,kéo lò xo chổi than lên và lấy chổi than ra Lấy bulong kẹp chặt giữa nắp với vỏ máy, lấy roto ra.Tháo đai ốc của chốt dây truyền động, lấy chốt và lo xo ra.Tháo bulong bắt cố định trục trung gian,lấy ổ trục trung gian và vòng đệm ra,lấy thanh dây truyền động ra và đưa bánh răng truyền động xuống.Tháo tấm đồng nối tiếp... bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động Ngoài ra, ắc quy còn đóng vai trò bộ lọc và ổn định điện thế trong hệ thống điện ô tô khi điện áp máy phát dao động 1.2 Yêu cầu Ắc quy cung cấp điện khi: - Động cơ ngừng hoạt động: Điện từ bình ắc quy được sử dụng để chiếu sáng, dùng cho các thiết bị điện phụ, hoặc là các thiết bị điện khác khi động cơ không hoạt động 33 - Động cơ khởi động: Điện... 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 ắc quy - Động cơ đang hoạt động: Điện từ bình ắc quy có thể cần thiết để hỗ trợ cho hệ thống nạp khi nhu cầu về tải điện trên xe vượt qua khả năng của hệ thống nạp Cả ắc quy và máy phát đều cấp điện khi nhu cầu đòi hỏi cao II Cấu tạo hoạt động. .. 1000) v/phút và hơn nữa Nếu lúc này bánh răng của khớp truyền động không chịu tách ra mà vẫn ăn khớp với vành răng bánh đà, rôto của máy khởi động sẽ bị bánh đà động cơ cuốn theo và quay với số vòng quay rất cao (10.000 ÷ 20.000)V/ph, có thể làm hỏng dây quấn rôto do lực li tâm, làm cháy các ổ đỡ Vì vậy các khớp truyền động phải tự động tách khỏi vành răng bánh đà khi động cơ ôtô đã bắt đầu làm việc tự . cassette, chống trộm xe,v.v Các thiết bị điện và hệ thống điều khiển tự động trên ôtô hiện đại thực hiện các chức năng có quan hệ mật thiết và tác động rang buộc lẫn nhau. Các thiết bị điện lắp. biến với các dòng xe đời cũ. Mặc dù em đã rất cố gắng, nhưng thời gian, kiến thức và kinh nghiệm thực tế có hạn nên trong quá trình làm và hoàn thiện đồ án sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Em rất. khởi động động cơ có lẽ là chức năng quan trọng nhất của hệ thống điện ôtô. Hệ thống khởi động thực hiện chức năng này bằng cách thay đổi năng lượng điện từ ắc quy thành cơ năng của máy khởi