nguyên cứu hệ thống cung cấp điện trên ô tô

Hệ thống cung cấp điện, khởi động có vai trò rất quan trọng, để khởi động động cơ máy khởi động cần phải truyền cho trục khuỷu một tốc độ và số vòng quay nhất định để mở máy ban đầu,

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Hưng Yên, ngày.….tháng… năm 2015 Giáo viên hướng dẫn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……….………

Hưng Yên, ngày….tháng… năm 2015 Giáo viên phản biện

MỤC LỤ

MỞ ĐẦU x

1.1 Tính cấp thiết của đề tài x

1.2 Phương pháp nghiên cứu x

1.3 Nội dung chính của đề tài xi

1.4 Kế hoạch thực hiện đề tài xi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN, KHỞI ĐỘNG TRÊN ÔTÔ 1

1.1 Tổng quan về hệ thống cung cấp điện trên ôtô 1

1.1.1 Vai trò của hệ thống cung cấp điện 1

1.1.2 Cấu trúc của hệ thống 1

1.1.3 Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện 2

1.1.4 Phân loại hệ thống cung cấp điện 2

1.2 Các bộ phận trong hệ thống cung cấp điện 2

1.2.1 Ắc-quy 2

1.2.2 Cấu tạo ắc quy axit chì 3

1.2.3 Nguyên lý làm việc 6

1.3 Máy phát điện xoay chiều 9

1.3.1 Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu 9

1.3.2 Kết cấu và nguyên lý làm việc của máy phát điện xoay chiều 10

1.3.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết trong máy phát 11

1.4 Tổng quan về hệ thống khởi động 19

1.4.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại 19

1.4.2 Kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống khởi động trên động cơ 21

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ DAEWOO TRÊN XE TẢI NHỎ TỰ CHẾ 28

2.1 Cấu tạo máy khởi động trên động cơ Daewoo 28

2.1.1 Cấu tạo 28

2.1.2 Nguyên lý làm việc 29

2.1.3 Thông số kỹ thuật của máy khởi động 30

2.3 Những hư hỏng chung của hệ thống khởi động 32

2.3.1 Những hư hỏng thường gặp của hệ thống 32

2.3.2 Chẩn đoán hư hỏng của hệ thống khởi động 32

2.3.3 Hư hỏng, nguyên nhân và tác hại của các bộ phận chính trong hệ thống 35

2.4 Quy trình tháo hệ thống khởi động 37

2.5 Quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống khởi động 39

2.5.1 Quy trình kiểm tra, chẩn đoán trên xe 39

2.5.2 Quy trình kiểm tra, sửa chữa các bộ phận 42

2.6 Quy trình lắp hệ thống khởi động 46

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CỦA ĐỘNG CƠ DAEWOO TRÊN XE TẢI NHỎ TỰ CHẾ 49

3.1 Cấu tạo máy phát điện của động cơ Daewoo 49

3.1.1 Cấu tạo 49

3.1.2 Nguyên lý làm việc 50

3.1.3 Thông số kỹ thuật của hệ thống nạp 51

3.2 Những hư hỏng chung của máy phát điện xoay chiều 51

3.2.1 Máy phát điện bị nóng quá mức quy định 51

3.2.2 Điện áp phát ra không ổn định 51

3.2.3 Máy phát không phát ra điện 52

3.2.4 Máy phát khi quay có tiếng kêu 52

3.2.5 Máy phát không nạp điện cho ắc quy 52

3.2.6 Máy phát không đủ công suất 52

3.3 Quy trình tháo máy phát điện xoay chiều 53

3.4 Quy trình kiểm tra, sửa chữa máy phát điện xoay chiều 57

3.4.1 Kiểm tra máy phát điện xoay chiều trên xe 57

3.4.2 Kiểm tra máy phát điện xoay chiều sau khi tháo rời 58

3.5 Quy trình lắp máy phát điện xoay chiều 61

3.6 Hoàn thiện mô hình hệ thống cung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo lắp trên xe tải nhỏ tự chế 66

3.6.1 Mục tiêu thiết kế 66

3.6.2 Nhiệm vụ thiết kế mô hình 66

3.6.3 Yêu cầu của mô hình 67

3.6.4 Các phương án thực hiện nhiệm vụ 67

3.6.5 Giới thiệu mô hình 68

3.6.5.1 Động cơ Daewoo 68

3.6.5.2 Thông số kỹ thuật động cơ Daewoo 68

3.6.5.3 Khung vỏ cơ bản 69

3.6.5.4 Quá trình lên khung vỏ cho mô hình 69

3.6.5.5 Đấu mạch điện của hệ thống 69

3.6.5.6 Lắp máy phát lên mô hình 70

3.6.5.7 Quá trình lắp dây đai 70

3.6.5.8 Quá trình thực hiện căng đai 71

3.6.5.9 Lắp máy khởi động lên khung 71

3.6.5.10 Lắp ắc quy lên mô hình 72

3.6.5.11 Hoàn thiện mô hình 73

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

DANH MỤC BẢNG BIỂ

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của máy khỏi động 30

Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của hệ thống nạp 51

Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật động cơ 68

DANH MỤC HÌNH ẢN Hình 1.1 Hệ thống nguồn trên ô tô 1

Hình 1.2 Cấu tạo ắc quy axit chì 3

Hình 1.3 Vỏ Ắc quy 4

Hình 1.4 Nắp thông hơi 4

Hình 1.5 Cấu tạo lá cách 4

Hình 1.6 Cọc Ắc quy 5

Hình 1.9 Cửa xem tỷ trọng 6

Hình 1.10 Quá trình nạp, phóng điện của ắc quy 7

Hình 1.11 Cấu tạo máy phát điện 10

Hình 1.12 Nguyên lý máy phát ba pha trên ô tô sau một chu kỳ 11

Hình 1.13 Kết cấu của Rô to 12

Hình 1.14 Rôto khi có điện 12

Hình 1.15 Cấu tạo Stato máy phát điện xoay chiều 13

Hình 1.16 Các phương pháp đấu dây của Stato 13

Hình 1.17 Các bộ phận khác của máy phát điện xoay chiều 14

Hình 1.18 Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ 15

Hình 1.19 Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ (cầu 4 đi ốt) 15

Hình 1.20 Chỉnh lưu ba pha hai nửa chu kỳ (cầu 6 đi ốt) 16

Hình 1.21 Mạch chỉnh lưu dùng 8 và 9 đi ốt 17

Hình 1.22 Tiết chế 17

Hình 1.23 Khi khóa điện ON 18

Hình 1.24 Khi máy phát đang phát điện 18

Hình 1.25 Các loại máy khởi động 19

Hình 1.27 Loại bánh răng giảm tốc 20

Hình 1.28 Loại bánh răng hành tinh 21

Hình 1.29 Sơ đồ cấu tạo hệ thống khởi động 21

Hình 1.30 Stato 22

Hình 1.31 Rôto 23

Hình 1.32 Chổi than và giá đỡ chổi than 23

Hình 1.33 Khớp ly hợp một chiều 24

Hình 1.34 Hoạt động của ly hợp khởi động 24

Hình 1.36 Khung dây trong từ trường 25

Hình 1.37 Chiều của đường sức từ 25

Hình 1.35 Hoạt động của ly hợp khởi động (Sau khi khởi động) 24

Hình 1.38 Lực từ sinh ra trên khung dây 25

Hình 1.39 Cấu tạo thực tế của động cơ máy khởi động 26

Hình 1.40 Dây quấn trong roto 26

Hình 1.41 Dòng điện trong roto 27

Hình 1.42 Các kiểu đấu dây 27

Hình 2.1 Các chi tiết của máy khởi động trên động cơ Daewoo 28

Hình 2.2 Sơ đồ đấu dây cho máy khởi động 29

Hình 2.3 Máy khởi động khi tháo rời 30

Hình 2.4 Nắp trước và nắp sau của máy khởi động 30

Hình 2.5 Càng dẫn (càng gạt) 31

Hình 2.6 Cụm rơle và nắp che 31

Hình 2.7 Chổi than tiếp điểm 31

Hình 2.8 Rôto và cổ góp 31

Hình 2.9 Stato và vỏ máy khởi động 31

Hình 2.10 Kiểm tra cuộn hút của máy khởi động 40

Hình 2.11 Kiểm tra cuộn giữ của máy khởi động 40

Hình 2.12 Kiểm tra sự hồi vị của khớp bánh răng khởi động 41

Hình 2.13 Kiểm tra không tải của máy khởi động 41

Hình 3.1 Các chi tiết của máy phát điện khi tháo rời 49

Hình 3.2 Sơ đồ đấu dây của máy phát điện 50

Hình 3.4 Khung vỏ cơ bản 69

Hình 3.5 Lên khung vỏ 69

Hình 3.6 Đấu mạch điện bảng táp lô 69

Hình 3.7 Lắp máy phát lên khung 70

Hình 3.8 Quá trình lắp dây đai 70

Hình 3.9 Thực hiện căng đai 71

Hình 3.10 Lắp máy khởi động lên khung 72

Hình 3.11 Lắp ắc quy lên mô hình 72

Hình 3.12 Mô hình sau khi được hoàn thiện 73

LỜI NÓI ĐẦU

Ôtô hiện nay có một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc

dân, nó được dùng để vận chuyển hành khách, hàng hoá và nhiều công việc khác Nhờ

sự phát triển của khoa học kỹ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tế trong lĩnh vực

sản xuất và đời sống, giao thông vận tải đã và đang là một ngành kinh tế kỹ thuật cần

được ưu tiên của mỗi quốc gia

Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, ngành ôtô đã

có những tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuật mới như: Điều khiển điện tử và kỹ

thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại đều được áp dụng trong

ngành ôtô Khả năng cải tiến, hoàn thiện và nâng cao để đáp ứng với mục tiêu chủ yếu

về tăng năng suất, vận tốc, tải trọng có ích, tăng tính kinh tế, nhiên liệu, giảm cường

độ lao động cho người lái, tăng tiện nghi sử dụng cho hành khách Các loại xe ôtô hiện

có ở nước ta rất đa dạng về chủng loại phong phú về chất lượng do nhiều nước chế tạo

Trong đó các loại xe này rất tiện lợi, nó vừa mang tính việt dã vừa có thể đi trên các

con đường địa hình và có thể chở được hang hoá với khối lượng lớn

Hệ thống cung cấp điện, khởi động có vai trò rất quan trọng, để khởi động động

cơ máy khởi động cần phải truyền cho trục khuỷu một tốc độ và số vòng quay nhất

định để mở máy ban đầu, sau đó động cơ làm việc độc lập Trong thời gian học tập tại

trường chúng em được trang bị những kiến thức về chuyên ngành và để đánh giá quá

trình học tập và rèn luyện, chúng em được khoa giao cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án

tốt nghiệp với nội dung: “Nghiên cứu hệ thống cung cấp điện, khởi động trên động

cơ xe ô tô và hoàn thiện hệ thống trên mô hình ” Với kinh nghiệm và kiến thức còn

ít nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy Th.S Nguyễn Mạnh Cường chúng em đã

hoàn thành đồ án với thời gian quy định

Trong quá trình làm đồ án, dù bản thân đã hết sức cố gắng, cộng với sự giúp đỡ

nhiệt tình của các thầy cô và bạn bè xong do khả năng, tài liệu và thời gian còn hạn

chế nên khó có thể tránh khỏi sai xót Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo của thầy cô và sự

góp ý của bạn bè để đồ án của em được hoàn thiện

Qua đây em cũng xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Th.S

Nguyễn Mạnh Cường và các thầy, cô trong bộ môn đã tạo điều kiện để em hoàn

thành đồ án

Hưng Yên, ngày…tháng….năm 2015

Sinh viên thực hiện

Hoàng Văn Long

MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Những năm gần đây cùng với sự phát triển chung của xã hội, sự tiến bộ về khoahọc kỹ thuật của nhân loại đã bước lên một tầm cao mới Rất nhiều thành tựu khoa học

kỹ thuật, các phát minh, sáng chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao Làmột quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những cải cách đểthúc đẩy nền kinh tế Việc tiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thếgiới được nhà nước quan tâm cải tạo, đẩy mạnh sự phát triển của các ngành côngnghiệp mới, với mục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp kém phát triển thànhmột nước công nghiệp phát triển Trải qua nhiều năm phấn đấu và phát triển Hiện naynước ta đã là thành viên của khối kinh tế quốc tế WTO Việc tiếp cận các quốc gia cónền kinh tế phát triển, chúng ta có thể giao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và ápdụng các thành tựu khoa học tiên tiến để phát triển nhiều hơn nữa nền kinh tế trongnước, bước những bước đi vững chắc trên con đường quá độ lên XHCN

Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng phát triển thìngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành có tiềm năng và được đầu tư pháttriển mạnh mẽ Do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật quá trình công nghiệp hóa, hiệnđại hóa phát triển mạnh mẽ, nhu cầu của con người ngày càng được nâng cao Để đảmbảo độ an toàn, độ tin cậy cho con người vận hành và chuyển động của xe, rất nhiềuhãng sản xuất như: FORD, DAEWOO, TOYOTA, MESCEDES, KIA MOTORS, …

đã có nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng công nghệ cũng như chất lượng phục vụ của

xe nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng

Trong ngành công nghệ ô tô, bên cạnh các công việc thiết kế, chế tạo, lắp ráp và sửdụng, một công việc quan trọng là bảo dưỡng và sửa chữa Ôtô trong quá trình khaithác, sử dụng thì các tính năng vận hành, độ tin cậy, tính kinh tế và tuổi thọ của xe đều

bị biến đổi theo chiều hướng xấu, do đó để duy trì tình trạng hoạt động tốt, tăng thờigian sử dụng, đảm bảo độ tin cậy thì phải thực hiện công tác bảo dưỡng định kì và sửachữa lớn Công tác bảo dưỡng và sửa chữa ô tô không những kéo dài tuổi thọ, tăng độtin cậy của phương tiện mà còn làm tăng hiệu quả kinh tế trong sử dụng ô tô

Với lí do đó đề tài: ‘‘ Nghiên cứu hệ thống cung cấp điện, khởi động trên xe ôtô vàhoàn thiện hệ thống trên mô hình” nhằm mục đích sử dụng những kiến thức chuyênngành đã được học, góp phần vào việc sử dụng và sửa chữa hiệu quả xe ôtô

1.2 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài em có sử dụng một số phươngpháp nghiên cứu sau:

- Tra cứu trong các tài liệu, giáo trình kỹ thuật, sách vở, đặc biệt là tài liệu trênphần mềm sửa chữa của các hãng xe

- Tìm kiếm thông tin trên mạng Internet, các website trong và ngoài nước So sánh

và chắt lọc để sử dụng những thông tin cần thiết và đáng tin cậy

- Tham khảo ý kiến của các Giảng viên trong ngành cơ khí ô tô Trong đó phải kểđến các Thầy trong khoa Cơ Khí – Động Lực của trường ĐHSPKT Hưng Yên, các

kỹ sư, chuyên viên kỹ thuật về ô tô tại các Trung tâm bảo hành, các xưởng sửachữa, và cả những người có kinh nghiệm lâu năm trong việc sử dụng và bảo quảnxe…

- Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ra những đánhgiá và nhận xét của riêng mình

1.3 Nội dung chính của đề tài

Nội dung chính của đề tài này là làm thế nào để chúng ta có thể có một cái nhìnkhái quát về các công việc có thể tiến hành để khai thác có hiệu quả nhất hệ thốngcung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo lắp trên xe tải nhỏ tự chế

Qua tìm hiểu, ta có thể nắm được tổng quan về kết cấu các bộ phận của hệ thốngcung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo, nắm được cấu tạo chi tiết và sựhoạt động của từng bộ phận trong hệ thống trên động cơ Từ đó ta có thể rút ra đượcnhững nguyên nhân hư hỏng và cách sửa chữa khi hệ thống gặp sự cố, ngoài ra tacũng có thể thấy được những ưu, nhược điểm của hệ thống cung cấp điện, khởiđộng trên động cơ Daewoo

Nhờ những hiểu biết này, những người kỹ sư về ô tô có thể đưa ra những lờikhuyên cho người sử dụng cần phải làm như thế nào để sử dụng, khai thác hệ thốngcung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo một cách hiệu quả nhất, trong thờigian lâu nhất giúp động cơ hoạt động được với tính kinh tế và năng suất cao nhất.Cuối cùng, khi chúng ta nắm vững và khai thác hiệu quả hệ thống cung cấp điện,khởi động trên động cơ xe Daewo, trên cơ sở nền tảng đó chúng ta sẽ có thể khaithác tốt các hệ thống cung cấp điện, khởi động trên động cơ kiểu mới hơn, được rađời sau này và tiên tiến hơn

1.4 Kế hoạch thực hiện đề tài

- Giới thiệu tổng quan về hệ thống khởi động trên ôtô.

- Hệ thống khởi động của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế

- Hệ thống cung cấp điện của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế

- Kiến thức chung về hư hỏng, thông số sửa chữa của hệ thống cung cấp điện,khởi động trên động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế

- Quy trình tháo, lắp hệ thống

- Sửa chữa hệ thống khởi động của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế

- Sửa chữa hệ thống cung cấp điện của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế

- Hoàn thiện mô hình của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN, KHỞI

ĐỘNG TRÊN ÔTÔ 1.1 Tổng quan về hệ thống cung cấp điện trên ôtô

1.1.1 Vai trò của hệ thống cung cấp điện

Tạo ra nguồn điện một chiều cung cấp cho các thiết bị để đảm bảo an toàn và tiện nghi khi hoạt động Hệ thống cung cấp điện sử dụng sự quay vòng của động cơ để phátsinh ra điện Nó không những cung cấp điện cho những hệ thống và các thiết bị khác

mà còn nạp điện cho ắc quy trong lúc động cơ đang hoạt động

1.1.2 Cấu trúc của hệ thống

Hình 1.1 Hệ thống nguồn trên ô tô

1.Máy phát 2 Ắc quy

3.Đèn báo nạp 4 Khóa điện

Hệ thống cung cấp nguồn gồm những thành phần chính được mô tả ở trên: Máy phát điện phát sinh ra điện và điều chỉnh điện áp phát ra thông qua bộ điều chỉnh điện

áp (tiết chế) Ắc quy dữ trữ, cung cấp năng lượng Nó sẽ được nạp điện khi động cơ làm việc và phóng điện cung cấp cho các thiết bị khi động cơ ngừng hoạt động Đèn báo nạp cảnh báo cho người lái xe khi hệ thống gặp sự cố Khóa điện đóng, ngắt dòng điện trong hệ thống

1.1.3 Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện

Chế độ làm việc của ô tô luôn luôn thay đổi có ảnh trực tiếp đến chế độ làm việc của hệ thống cung cấp điện Do xuất phát từ điều kiện luôn phải đảm bảo các phụ tải làm việc bình thường Hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo các yêu cầu sau:

+ Đảm bảo độ tin cậy tối đa của hệ thống, điều chỉnh tự động trong mọi điều kiện sử dụng của ô tô

+ Đảm bảo nạp điện tốt cho Ắc quy và đảm bảo khởi động động cơ ôtô dễ dàng với

độ tin cậy cao

+ Kết cấu đơn giản và hoàn toàn tự động làm việc ở mọi chế độ

+ Chăm sóc và bảo dưỡng kỹ thuật ít nhất trong qua trình sử dụng

+ Có độ bền cơ khí cao đảm bảo chịu rung và chịu sóc tốt

+ Đảm bảo thời hạn phục vụ lâu dài

+ Cung cấp năng lượng điện đến cho các phụ tải trên ôtô với một điện thế ổn định trong mọi điều kiện làm việc của động cơ

1.1.4 Phân loại hệ thống cung cấp điện

Theo các xe khác nhau dùng loại máy phát khác nhau ta có cách phân loại:

+ Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện xoay chiều

+ Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát một chiều

Theo điện áp cung cấp ta có thể phân loại sau:

+ Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát 12V

+ Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện 24V

Với máy phát điện một chiều ta có thể phân loại:

+ Loại điều chỉnh trong (dùng chổi điện thứ 3)

+ Loại điều chỉnh ngoài (dùng bộ chỉnh điện kèm theo)

Với máy phát điện xoay chiều ta có thể phân loại:

+ Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu

+ Máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ

1.2 Các bộ phận trong hệ thống cung cấp điện

1.2.1 Ắc-quy

a) Nhiệm vụ: Ắc quy có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa, các

bộ phận tiêu thụ điện khác khi động cơ chưa hoạt động hay hoạt động có số vòng quay

b) Yêu cầu:

- Có cường độ điện phóng lớn, đủ cho máy khởi động điện (máy đề) hoạt động

- Có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ chăm sóc

- Phóng nạp tuần hoàn có hiệu suất cao

1.2.2 Cấu tạo ắc quy axit chì

Dưới đáy bình người ta chia làm hai đường gờ gọi là yên đỡ bản cực Mục đích củayên đỡ bản cực là cho các bản cực tỳ lên đó tránh bị ngắn mạch khi trong dung dịch cócặn bẩn chì lắng đọng

Hình 1.5 Cấu tạo lá cách

Hình 1.3 Vỏ Ắc quy Hình 1.4 Nắp thông hơi

* 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 ắc quy và cho phép hydrogene bay hơi.Dãy nắp thông hơi:

Hầu hết các ắc quy ngày nay thiết kế một dãy nắp thông hơi để có thể chụp cho

nhiều ngăn Dãy nắp thông hơi được thiết kế để hơi

acid ngưng tụ và rơi trở lại ắc quy và cho phép

hydrogene bay hơi.

* Bản cực

Bản cực làm bằng hợp kim chì và Antimon, trên

bề mặt bản cực có gắn các

Xương dọc và ngang để tăng độ cứng vững cho

bản cực và tạo ra các ô cho bản chì bám chắc trên

cực Hai bề mặt của bản cực được chát bột chì Bản

cực dương trát đầy bột chì PbO2 còn bản cực

dương trát đầy bột chì xốp Pb Sau khi trát và ép chất tác dụng người ta ngâm các bảncực vào dung dịch H2SO4 Chùm bản cực dương và chùm bản cực âm được lồng xen

kẽ vào nhau giữa chúng là lớp cách Trong một ngăn số bản cực dương nhiều hơn sôbản cực âm một tấm, mục đích là để bản cực dương làm việc ở cả hai phía

* Tấm cách

Tấm cách là chất cách điện, nó được chế tạo từ nhựa đặc biệt, thuỷ tinh hoặc gỗ.Các tấm cách phải cách điện tốt, xốp để cho nước tích điện lưu thông tự do quanh cácbản cực Tác dụng của tấm cách xốp là ngăn hiện tượng các bản cực chạm vào nhaugây ra đoản mạch trong nguồn

* Các cọc của ắc quy

Có 3 loại cọc bình Ắc quy 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

Hình 1.6 Cọc Ắc quy

Ký hiệu trên cọc Ắc quy:

Ký hiệu trên cọc Ắc quy để nhận biết cực dương hay âm Thông thường, ký hiệu "+"

để chỉ cực dương, "-" để chỉ cực âm Đôi khi, các ký hiệu "POS" và "NEG" cũng được sử dụng để ký hiệu cực dương và cực âm Trên loại ắc quy có cọc là loại đỉnh, đầu của cọc dương thường lớn hơn cực âm, mục đích để dễ phân biệt

Cửa xem tỷ trọng dùng một quả cầu có thể đo được tỷ trọng của dung dịch điện phân trong một ngăn.

Hình 1.9 Cửa xem tỷ trọng

* Dung dịch điện phân

Dung dịch điện phân dùng trong ắc quy thường là hỗn hợp của axit sunfuaric

nguyên chất và nước cất Nồng độ pha chế thay đổi phụ thuộc vào khí hậu và vật liệu tấm ngăn Thông thường 1,21g/cm3 – 1,31g/cm3 ở 150C Nồng độ dung dịch quá cao sẽlàm cho các tấm ngăn mau hỏng(đặc biệt là các tấm ngăn bằng gỗ) Nếu nhiệt độ nướcđiện tích tăng hay giảm với mức 150C thì phải chỉnh lại số đọc mới nơi tỷ trọng kế Ví

dụ cao hơn 10C ta cộng thêm 0,0007 g/cm3 Nếu thấp hơn 150C thì cứ 10C ta trừ bớt đi 0,0007g/cm3 Khi ắc quy nạp đầy, thành phần dung dịch điện phân là 38%(H2SO4) tínhtheo trọng lượng hoặc 27% tính theo thể tích

1.2.3 Nguyên lý làm việc

- Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion

âm và ion dương

- Hiện tượng chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện được gọi làphóng điện, và ngược lại hiện tượng chuyển đổi năng lượng điện thành hóa học đượcgọi là nạp điện

Hình 1.10 Quá trình nạp, phóng điện của ắc quy

1.2.3.1 Quá trình nạp điện

Khi ắc quy được lắp ráp xong người ta đổ dung dịch Axit sunfuric vào trong các ngăn bình thì trên các bản cực sẽ sinh ra một lớp mỏng chì sunfat (PbSO4) vì chì oxit tác dụng với axit sunfuric cho phản ứng:

PbO + H2SO4 → PbSO4 + H2O

Đem nối nguồn điện một chiều vào hai đầu cực của ắc quy thì dòng điện một chiều

sẽ được khép kín mạch qua ắc quy và dòng điện đó đi theo chiều:

Cực (+) nguồn một chiều → đầu cực một ắc quy → chùm bản cực 1 → quadung dịch điện phân → chùm bản cực 2 → đầu cực 2 của ắc quy → cực (-)nguồn một chiều

Dòng điện sẽ làm cho dung dịch điện phân phân li:

H2SO4 → 2H+ + SO4

2-H+ theo chiều dòng điện đi về phía chùm bản cực

nối với âm nguồn và tạo ra phản ứng :

PbSO4 + 2H2O +SO42- → PbO2+2H2SO4

Kết quả là ở chùm bảm cực được nối với cực (+)

của nguồn điện có chì oxit (PbO2), ở chùm bản cực

kia có chì (Pb) Như vậy hai loại chùm cực đã có a) Quá trình nạp điện

sự khác nhau về cực tính Từ các phản ứng hoá học trên ta thấy quá trình nạp điện đãtạo ra lượng axit sunfuric bổ sung vào dung dịch đồng thời cũng trong quá trình nạpđiện dòng điện còn phân tích ra trong dung dịch điện phân khí H2 và O2 lượng khí nàysủi lên như bọt nước và bay đi, do đó nồng độ của dung dịch điện phân trong quá trìnhnạp điện sẽ tăng dần lên

1.2.3.2 Quá trình phóng điện

Nối hai cực của ắc quy đã được nạp với phụ tải chẳng hạn bóng đèn thì nănglượng điện đã được tích trữ trong ắc quy sẽ phóng qua tải làm cho bóng đèn sáng,dòng điện của ắc quy sẽ đi theo chiều:

Cực (+) của ắc quy → tải → cực (-)ắc quy → dung dịch điện phân → cực (+)

ắc quy

Phản ứng hoá học xảy ra:

tại cực (+) : PbO2+2H++H2SO4+2e → PbSO4 + 2H2O

tại cực (-) : Pb+SO42- → PbSO4+2e

Như vậy khi ắc quy phóng điện, chì sunfat lại được hình thành ở hai chùm bản cựchình thành ở hai chùm bản cực, làm cho các bản cực dần dần trở lại giống nhau, còndung dịch axit bị phân tích thành cation 2H+ và anion SO42-, đồng thời quá trình phóngđiện cũng tạo ra nước trong dung dịch, do đó nồng độ của dung dịch giảm dần và sứcđiện động của ắc quy cũng giảm dần

b) Quá trình phóng điện

1.2.3.3 Điều kiện làm việc

Với ắc quy có các tấm bản cực nhanh bị mất chì và ôxit chì bị bật ra khỏi các tấmbản cực, lắng xuống đáy bình làm phát sinh hiện tượng phóng điện trong ắc quy nên ắcquy nhanh bị hỏng do thời tiết có độ ẩm không khí lớn có thể làm ắc quy tự phóng

điện.

1.3 Máy phát điện xoay chiều

1.3.1 Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu

* Nhiệm vụ

- Máy phát điện xoay chiều là nguồn năng lượng chính trên ôtô Nó có nhiệm vụcung cấp cho các loại phụ tải và nạp điện cho ắc quy trên ôtô Nguồn điện phải đảmbảo một hiệu điện áp ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môitrường làm việc

* Phân loại

Trong hệ thống điện ôtô hiện nay thường sử dụng hai loại máy phát xoay chiều sau:

- Loại có chổi than: Được sử dụng trên các xe phổ thông

- Loại không có chổi than: Dùng cho các xe quân sự

* Yêu cầu

- Đảm bảo độ tin cậy tối đa cho hệ thống, chịu được rung lắc, bụi bẩn …

- Đảm bảo đặc tính công tác của hệ điều chỉnh, có chất lượng cao và ổn định trongkhoảng thay đổi tốc độ và tải của máy

- Đảm bảo khởi động dễ dàng trong mọi điều kiện thời tiết và độ tin cậy cao

- Đảm bảo nạp tốt cho ắc quy

- Cấu tạo đơn giản

- Kích thước nhỏ, gọn, độ bền cao chịu rung xóc tốt

1.3.2 Kết cấu và nguyên lý làm việc của máy phát điện xoay chiều

a Kết cấu máy phát điện xoay chiều

Hình 1.11 Cấu tạo máy phát điện

b Nguyên lý làm việc của máy phát điện xoay chiều

- Khi cung cấp điện cho cuộn dây kích từ trong rôto thì sẽ tạo ra các cực từ xen kẽ ởhai chùm vấu cực Như vậy sẽ tạo ra từ thông khép kín qua vấu cực của rôto và khung

c) Dòng điện xoay chiều ba pha

Hình 1.12 Nguyên lý máy phát ba pha trên ô tô sau một chu kỳ

Nếu cho rôto quay sẽ làm cho các vòng dây điện của Stato cắt các từ trường (theohướng vuông góc) theo định luật cảm ứng điện từ, trên các vòng dây sẽ xuất hiện mộtsuất điện động cảm ứng, theo công thức ta có suất điện động ở mỗi pha là E= 4,44KW.§.W Фo

Trong đó: KW: là hệ số của cuộn dây cảm ứng

§: là tần số của suất điện động §= P.N/60W: tổng số vòng dây trong một pha cuộn dây phần ứng

Фo: từ thông giữa khe hở Stato và RôtoP: số đôi cực từ máy phát

- Như vậy tại ba đầu dây ra của ba cuộn dây phần ứng sẽ có dòng điện xoay chiều

ba pha dạng hình sin, có tần số như nhau, biên độ như nhau với góc lệch pha là 120o

1.3.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết trong máy phát

- Gồm các bộ phận chính sau: Rôto (phần cảm), Stato (phần ứng), bộ chỉnh lưu,ngoài ra còn có nắp trước và nắp sau, bộ điều chỉnh điện (tiết chế)

- Kết cấu và nguyên lý làm việc

* Kết cấu

- Dạng móng và dạng lõi, máy điện xoay chiều phần nhiều dùng cực từ dạng móng

Hình 1.13 Kết cấu của Rô to 1.Trục; 2.Cuộn dây kích từ; 3.Cực từ; 4 Lõi từ; 5 Vành trượt

- Mỗi khối cực móng đều có một số cực từ có hình móng giống nhau, được chế tạobằng sắt non sau đó ép chặt với trục và bao cuộn dây phần ứng

* Nguyên lý làm việc

- Là bộ phận tạo từ trường của máy điện xoay chiều gồm có: hai má cực bọc ngoàilàm bằng thép từ, các cuộn dây cực từ và vành khuyên tiếp điện dựa vào hình dạng cực

từ khác nhau chia làm hai loại

- Phần rỗng bên trong lá khung từ trên khung cuốn các vòng dây kích từ hai đầucủa cuộn dây này được hãm vòng tiếp điện và cách điện với trục Khi cho dòng điện đivào, vòng dây kích từ sẽ tạo ra từ thông hướng trục Một khối của máy là cực N, cònkhối khác là cực S, từ thông khép kín qua các vấu cực của rôto gồm có các phần từthông chính và từ thông tán

- Khi được cấp điện vào cuộn dây phần cảm thì các cực từ bị từ hoá trở thành namchâm điện với các cực từ xen kẽ nhau

Hình 1.14 Rôto khi có điện

1.3.3.2 Stato (phần ứng)

- Gồm các lá thép kỹ thuật điện để ghép lại để tránh dòng phu cô gây nóng máy khilàm việc Mặt trong của Stato có các rãnh dọc để đặt các cuộn dây phần ứng, chúngđược phân ra thành ba nhóm cuộn lần lượt (xen kẽ) để tạo thành ba pha của máy phát

Hình 1.15 Cấu tạo Stato máy phát điện xoay chiều -Trong các máy phát công suất nhỏ hơn hoặc bằng 600W, các cuộn dây phần ứng

được nối hình sao, còn trong các máy khác công suất lớn hơn 600W thường được nốihình tam giác Hình (a) giới thiêu cuộn dây Stato đấu theo hình sao có ba đầu dây nốichụm lại còn ba đầu kia nối với bộ chỉnh lưu

a)Hình sao b)Hình tam giác

Hình 1.16 Các phương pháp đấu dây của Stato

Hình (b) giới thiệu cuộn dây Stato đấu hình tam giác có các cuộn dây nối tiếp, bamối nối đấu vào bộ chỉnh lưu

1.3.3.3 Chổi than và giá đỡ

- Đặt trong lỗ giá đỡ rồi dùng lò xo tỳ lên trên để chổi than luôn luôn tiếp xúc tốt vớivòng tiếp điện Trong hai dây dẫn từ hai chổi than tì, một được nối với cọc F của dòngđiện từ trường còn dây khác nối với cọc mát (-)

- được lắp từ thép lá 1,5 mm, có tác dụng làm mát cho máy phát.

Hình 1.17 Các bộ phận khác của máy phát điện xoay chiều

1 Puly ; 2 Quạt gió; 3 Nắp trước ; 4 Nắp sau ; 5.Chổi than và giá đỡ

1.3.3.6 Bộ chỉnh lưu

- Công dụng của bộ chỉnh lưu là nắn dòng điện phát xoay chiều thành dòng điệnmột chiều

- Bộ chỉnh lưu thường có 6, 8 hay 9 điôt xếp thành ba nhánh các điôt mắc theo sơ

đồ nắn mạch cầu ba pha và nối vào các đầu ra của các cuộn dây phần ứng trên Stato.Các điôt được đặt trong một khối để đảm bảo độ kín và chắc chắn, các điôt được trángmột lớp bột đặc biệt, khối chỉnh lưu được gắn vào mắt của máy phát điện bằng bulông

- Nguyên lý chỉnh lưu dòng điện:

Đặc điểm của điôt là: nếu cực (+) của điôt có điện áp lớn hơn so với cực (-) thì điôt

sẽ thông điện, ngược lại sẽ bị chặn

* Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ

Hình 1.18 Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ

* Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ

Hình 1.19 Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ (cầu 4 đi ốt)

* Bộ chỉnh lưu dòng điện 6 điôt

- Bộ chỉnh lưu dòng điện 6 điôt trong đó nối ba cực âm của các đi ốt P1, P2, P3 vớinhau, một trong ba đi ốt sẽ thông điện nếu có chênh lệch điện áp, và nối ba cực dươngcủa các điôt P4, P5, P6 với nhau, một trong ba điôt này sẽ cho thông điện nếu cái nào

có điện thế nhỏ nhất Ba điểm A, B, C của ba pha điện xoay chiều được nối với các đi

ốt trên, ta xét dòng điện qua bộ chỉnh lưu loại này

Hình 1.20 Chỉnh lưu ba pha hai nửa chu kỳ (cầu 6 đi ốt)

* Bộ chỉnh lưu dòng điện 9 đi ốt, 8 đi ốt

+ Nguyên lý làm việc:

- Khi (a) là dương nhất, (b) là âm nhất: Có dòng điện đi từ (a) qua Đ1 qua Rt về Đ5

rồi về (b) rồi về (-) của (a)

- Sau 120o thì (b) dương nhất, (c) là âm nhất: Có dòng điện đi từ (b) qua D2 qua Rtqua D6 rồi về (c) về (-) của (b)

- Tiếp tục sao 120o nữa thì (c) là dương nhất, (a) là âm nhất: Có dòng điện đi từ (c)qua D3 qua Rt qua D4 về (a) rồi về (-) của (c)

a, Mạch dùng 9 điốt

b, Mạch dùng 8 điốt

Hình 1.21 Mạch chỉnh lưu dùng 8 và 9 đi ốt

1.3.3.7 Bộ điều chỉnh điện áp (tiết chế)

- Tiết chế được dùng để điều chỉnh điện áp ngăn chặn dòng điện ngược, hạn chếdòng điện, khi động cơ hoạt động tốc độ vòng quay trục khuỷu thay đổi nên điện ápcủa máy phát điện xoay chiều cũng không ổn định, mà các thiết bị sử dụng điện trênôtô cần phải đảm bảo tính ổn định của điện áp chính Vì vậy cần phải có bộ điều chỉnhđiện để giữ cho điện áp của máy phát và dòng điện của máy phát phát ra ổn định trongmột phạm vi nào đó không vượt quá giá trị quy định

- Có thể phân loại tiết chế ra nhiều loại như:

+ Bộ tiết chế dùng thiết bị điện từ

+ Bộ tiết chế dùng thiết bị điện từ kết hợp với thiết bị bán dẫn

+ Bộ tiết chế dùng thiết bị bán dẫn

Hình 1.22 Tiết chế

* Tiêt chế điều khiển đầu ra bằng vi mạch

Hình 1.23 Khi khóa điện ON

* Nguyên lý hoạt động

Khi bật khoá điện lên vị trí ON, điện áp ắc qui được đặt vào cực IG Kết quả làmạch M.IC bị kích hoạt và Transistor Tr1 được mở ra làm cho dòng kích từ chạy trongcuộn dây rotor Ở trạng thái này dòng điện chưa được tạo ra do vậy bộ tiết chế làmgiảm sự phóng điện của ắc qui đến mức có thể bằng cách đóng ngắt Transistor Tr1ngắt quãng Ở thời điểm này điện áp ở cực P = 0 và mạch M.IC sẽ xác định trạng tháinày và truyền tín hiệu tới Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp

Hình 1.24 Khi máy phát đang phát điện

Động cơ khởi động và tốc độ máy phát tăng lên, mạch M.IC mở Transistor Tr1 đểcho dòng kích từ đi qua và do đó điện áp ngay lập tức được tạo ra Ở thời điểm nàynếu điện áp ở cực B lớn hơn điện áp ắc qui, thì dòng điện sẽ đi vào ắc qui để nạp vàcung cấp cho các thiết bị điện Kết quả là điện áp ở cực P tăng lên Do đó mạch M.ICxác định trạng thái phát điện đã được thực hiện và truyền tín hiệu đóng Transistor Tr2

để tắt đèn báo nạp

1.4 Tổng quan về hệ thống khởi động

1.4.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại

* Nhiệm vụ

Để khởi động động cơ máy khởi động cần phải truyền cho trục khuỷu một tốc

độ và số vòng quay nhất định để mở máy ban đầu, sau đó động cơ làm việc độc lập

*Yêu cầu

- Phải truyền cho trục khuỷu tốc độ khởi động đảm bảo động cơ mở máy tin cậy.

- Phải truyền cho trục khuỷu một số vòng quay nhất định đủ để mở máy

- Kết cấu gọn nhẹ, chắc chắn, làm việc ổn định với độ tin cậy cao

- Khi động cơ ôtô đã làm việc, phải cắt được khớp truyền động của hệ thống khởiđộng ra khỏi trục khuỷu của động cơ ôtô

Khi động cơ bắt đầu khởi động khớp ly hợp một chiều ngắt nối bánh răng chủ

Công suất đầu ra là 0.8, 0.9 và 1KW Trong hầu hết trường hợp thay thế bộ khởiđộng cho motor cũ bằng motor có bánh răng giảm tốc.

Bánh răng bendix được lắp ở cuối của trục rotor

Lực của công tắc từ đẩy bánh răng bendix nhờ đòn dẫn hướng

Sử dụng chủ yếu trên xe nhỏ

Hình 1.26 Loại đồng trục

+ Loại giảm tốc

Hình 1.27 Loại bánh răng giảm tốc

Motor khởi động bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình vẽ dưới Đó là kiểu của

bộ khởi động có sự kết hợp, tốc độ motor cao và sự điều chỉnh của bánh răng giảm tốc.Toàn bộ motor nhỏ hơn và nhẹ hơn motor khởi động thông thường, nó vận hành ở tốc

độ cao hơn Bánh răng giảm tốc chuyển mô men xoắn tới bánh răng chủ động ở 1/4đến 1/3 tốc độ motor Bánh răng chủ động quay nhanh hơn bánh răng trên bộ khởiđộng thông thường và mô men xoắn lớn hơn rất nhiều (công suất khởi động)

Bánh răng giảm tốc được gắn trên một vài trục như bánh răng chủ động

Và khác với bộ khởi động thông thường, công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động(không qua cần dẫn động) tới ăn khớp với vòng răng bánh đà

Động cơ điện nhỏ gọn với tốc độ cao được sử dụng để quay hộp số giảm tốc, như

Công tắc từ chỉ để đẩy bánh răng bendix gây ra.

+ Loại bánh răng hành tinh

Hình 1.28 Loại bánh răng hành tinh

Bánh răng hành tinh cũng dùng để giảm tốc nhằm tăng mômen quay

Trục rotor sẽ truyền lực qua bánh răng hành tinh đến bánh răng bendix Nhờtrọng lượng nhỏ, mômen lớn, ít tiếng ồn Nên được sử dụng ở nhiều loại xe nhỏ đến

trung bình

1.4.2 Kết cấu và nguyên lý làm việc của hệ thống khởi động trên động cơ

1.4.2.1 Kết cấu của hệ thống khởi động

Hình 1.29 Sơ đồ cấu tạo hệ thống khởi động

- Rơle khởi động

Nếu dùng một công tắc bình thường để ngắt nối dòng điện cung cấp cho máy khởiđộng, thì phải sử dụng loại công tắc thật lớn gây ra nhiều phiền phức, do đó rơle đượcsử dụng trong việc ngắt đóng mạch máy khởi động

+ Phần ứng (rôto): Gồm mạch từ, dây quấn và trục Ở một đầu trục có lắp cổ góp, cổgóp gồm các lá đồng có tiết diện hình rẻ quạt ghép kế cận nhau, giữa chúng có các tấmcách điện, hình thành một ống hình trục, tì lên cổ góp là các chổi than để dẫn dòngđiện đi vào và đi ra khỏi dây quấn phần ứng

Gồm rôto (phần ứng) và Stato (phần cảm)

Dòng điện đi từ cực dương của ắc quy qua dây quấn phần cảm, qua chổi than thứnhất, cổ góp và đi vào dây quấn phần ứng rồi đi qua cổ góp, chổi than thứ hai, trở vềcực âm của ắc quy

Khi dòng điện chạy qua trong dây quấn phần ứng nằm trong từ trường của phầncảm nó sẽ chịu tác động một lực điện từ có chiều được xác định theo quy tắc bàn taytrái, các lực điện từ điện từ làm cho rôto quay, khi rôto quay các chổi điện trượt trên cổgóp

+ Stato có nhiệm vụ tạo từ trường chính cho các khối cực, quấn bằng dây dẹt có tiếtdiện lớn quanh các khối cực từ 4- 10 vòng Các cuộn kề nhau được cuốn ngượcchiều để tuần tự tạo cực Bắc Nam khác tên

Hình 1.30 Stato

+ Rôto có cấu tạo bằng cách ép chặt nhiều lá thép kĩ thuật dày từ 0,5 mm – 1 mmtrên trục tạo thành lõi Trên lõi có nhiều rãnh dọc để quấn dây, rôto gối lên hai bạcthau và quay giữa hai khối cực với khoảng cách ít nhất.

Hình 1.32 Chổi than và giá đỡ chổi than

+ Đầu còn lại rôto mang bánh răng khớp truyền động trên trục của nó nơi nắp cầnđiều khiển để cài và tách bánh răng

Hình 1.34 Hoạt động của ly hợp khởi động

(Khi khởi động)

* Sau khi khởi động động cơ

Khi trục then (bên trong) quay nhanh hơn bánh răng li hợp (bên ngoài), thì con lăn

li hợp bị đẩy ra chỗ rộng của rãnh làm cho bánh răng li hợp quay trơn

Hình 1.35 Hoạt động của ly hợp khởi động (Sau khi khởi động)

1.4.2.2 Nguyên lý tạo ra mômen

Đường sức từ sinh ra giữa cực bắc và cực nam của nam châm Nó đi từ cực bắcđến cực nam Khi đặt một nam châm khác ở giữa hai cực từ, sự hút và đẩy của hai namchâm làm cho nam châm đặt giữa quay xung quanh tâm của nó

Hình 1.36 Khung dây trong từ trường Hình 1.37 Chiều của đường sức từ

Mỗi đường sức từ không thể cắt ngang qua đường sức từ khác Nó dường như trởnên ngắn hơn và cố đẩy những đường sức từ gần nó ra xa Đó là nguyên nhân làm chonam châm ở giữa quay theo chiều kim đồng hồ Trong động cơ thực tế, phần giữa làkhung dây Giả sử, chúng ta có một khung dây quấn như trên (Hình 1.15) Khi dòngđiện chạy xuyên qua khung dây, từ thông sẽ xuyên qua khung dây Chiều của đườngsức từ sinh ra trên khung dây được xác định bằng qui tắc vặn nút chai Khi chiều của

từ trường trùng nhau, đường sức từ trở nên mạnh hơn (dày hơn) Khi chiều của từtrường đối ngược, thì đường sức từ trở nên yếu đi (thưa hơn) Bản chất của đường sức

từ thường trở nên ngắn đi và cố đẩy những đường sức từ khác ra xa nó tạo ra lực Lựcsinh ra trên khung dây cung cấp năng lượng làm quay động cơ điện

Hình 1.38 Lực từ sinh ra trên khung dây

Đặt hai đầu khung dây lên điểm tựa để nó có thể quay Tuy nhiên, nó chỉ có thểtiếp tục quay khi lực sinh ra theo chiều cũ Bằng cách gắn cổ góp và chổi than vàokhung dây, dòng điện chạy qua dây dẫn từ sau đến trước phía cực bắc, trong khi dòngđiện chạy từ trước ra sau phía cực nam và duy trì như vậy Điều đó làm nam châm tiếptục quay

1.4.2.3 Hoạt động trong thực tế

Để ứng dụng lý thuyết này trong thực tế, trước tiên, người ta phải quấn nhiềukhung dây để tăng từ thông từ đó sinh ra mômen lớn Tiếp theo, người ta đặt một lõithép bên trong các khung dây cũng nhằm tăng từ thông và tạo ra mômen lớn Thay vìsử dụng nam châm vĩnh cửu, người ta có thể dùng nam châm điện làm phần cảm.Quan hệ giữa cực từ của nam châm và dòng điện chạy qua nó có thể dùng qui tắcbàn tay phải để giải thích Hướng tất cả bốn ngón tay, trừ ngón tay cái của bàn tay phảitheo chiều của dòng điện đi qua cuộn dây Khi đó, ngón cái sẽ chỉ chiều của cực bắc

Để tốc độ động cơ quay cao và quay êm, người ta dùng nhiều khung dây Từ những lýthuyết trên, người ta thiết kế nên máy khởi động trong thực tế

Hình 1.39 Cấu tạo thực tế của động cơ máy khởi động

Cuộn dây phần ứng được quấn như (Hình 140) Hai đầu của hai khung dây cạnhnhau được hàn với cùng một phiến đồng trên cổ góp Dòng điện chạy từ chổi thandương đến âm qua các khung dây mắc nối tiếp Nếu nhìn từ phía bánh răng bendix, thìdòng điện có chiều như (Hình 1.41) Khi đó, chiều của dòng điện chạy qua các khungdây trong cùng một phần tư rôto là như nhau Và nhờ thế chiều của từ trường sinh ra ởmỗi khung sẽ không đổi khi cổ góp quay.

Hình 1.41 Dòng điện trong roto

Nhờ sự bố trí các khung dây trong phần cảm và phần ứng mà sinh ra lực từ làm quay phần ứng Rotor quay theo chiều kim đồng hồ và tuân theo qui tắc bàn tay trái Động cơ điện một chiều được chia làm 3 loại tùy theo phương pháp đấu dây

Hình 1.40 Dây quấn trong roto