nguyên cứu hệ thống cung cấp điện trên ô tô

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 LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH 3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Viết đầy đủ Viết tắt 1 Hộp số thường M/T (Manual transmission) 2 Sinh viên SV 3 Cơ khí động lực CKĐL 4 Sư phạm kỹ thuật SPKT 5 Chủ nghĩa xã hội CNXH 6 Công nghiệp hóa –hiện đại hóa CNH –HĐH 7 Phó giáo sư tiến sĩ PGS –TS 8 Nhà xuất bản NXB 9 Học sinh HS 4 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 5 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 khoa học 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. Là một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những cải cách để thúc đẩy nền kinh tế. Việc tiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới được nhà nước quan tâm cải tạo, đẩy mạnh sự phát triển của các ngành công nghiệp mới, với mục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp kém phát triển thành một nước công nghiệp phát triển. Trải qua nhiều năm phấn đấu và phát triển. Hiện nay nước ta đã là thành viên của khối kinh tế quốc tế WTO. Việc tiếp cận các quốc gia có nền kinh tế phát triển, chúng ta có thể giao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến để phát triển nhiều hơn nữa nền kinh tế trong nước, 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 thì ngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành có tiềm năng và được đầu tư phát triển mạnh mẽ. Do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa phát triển mạnh mẽ, nhu cầu của con người ngày càng được nâng cao. Để đảm bảo độ an toàn, độ tin cậy cho con người vận hành và chuyển động của xe, rất nhiều hãng 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 sử dụng, một công việc quan trọng là bảo dưỡng và sửa chữa. Ôtô trong quá trình khai thác, 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 thời gian sử dụng, đảm bảo độ tin cậy thì phải thực hiện công tác bảo dưỡng định kì và sửa chữa lớn. Công tác bảo dưỡng và sửa chữa ô tô không những kéo dài tuổi thọ, tăng độ tin 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 và hoàn thiện hệ thống trên mô hình” nhằm mục đích sử dụng những kiến thức chuyên ngành 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 phương pháp nghiên cứu sau: - Tra cứu trong các tài liệu, giáo trình kỹ thuật, sách vở, đặc biệt là tài liệu trên phần 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 kể đến 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 sửa chữa, và cả những người có kinh nghiệm lâu năm trong việc sử dụng và bảo quản xe… 6 - Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ra những đánh giá 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 nhìn khái quát về các công việc có thể tiến hành để khai thác có hiệu quả nhất hệ thống cung 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 thống cung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo, nắm được cấu tạo chi tiết và sự hoạt động của từng bộ phận trong hệ thống trên động cơ. Từ đó ta có thể rút ra được những nguyên nhân hư hỏng và cách sửa chữa khi hệ thống gặp sự cố, ngoài ra ta cũng có thể thấy được những ưu, nhược điểm của hệ thống cung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo. Nhờ những hiểu biết này, những người kỹ sư về ô tô có thể đưa ra những lời khuyên cho người sử dụng cần phải làm như thế nào để sử dụng, khai thác hệ thống cung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo một cách hiệu quả nhất, trong thời gian 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 khai thác tốt các hệ thống cung cấp điện, khởi động trên động cơ kiểu mới hơn, được ra đời sau này và tiên tiến hơn. 1.4. Kế hoạch thực hiện đề tài - Giới thiệu tổng quan về hệ thống cung cấp điện trên ôtô. - 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. 7 8 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 phát sinh 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 9 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 nhỏ, hoặc cùng với máy phát cung cấp điện năng cho phụ tải trong trường hợp tải vượt quá khả năng cung cấp của máy phát điện. 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 1. Nắp bình 2. Cọc bình 3. Vỏ bình 4. Cầu nối bản cực giữa các phần tử 5. Nút có lỗ thông hơi 6. Cầu nối các bản cực cùng tên 7. Vỏ bình phía dưới 8. Đế bình 9. Các bản cực 10 [...]... quy trên tô Nguồn điện phải đảm bảo một hiệu điện áp ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi trường làm việc 15 * Phân loại Trong hệ thống điện tô 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, ... nhau 120o 16 a) Từ trường rôto tạo ra b) Điện cảm ứng trên một khung dây 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 (theo hướng vuông góc) theo định luật cảm ứng điện từ, trên các vòng dây sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng, theo công thức ta có suất điện động ở mỗi pha là E=... chỉnh điện áp (tiết chế) - Tiết chế được dùng để điều chỉnh điện áp ngăn chặn dòng điện ngược, hạn chế dòng điện, khi động cơ hoạt động tốc độ vòng quay trục khuỷu thay đổi nên điện áp của máy phát điện xoay chiều cũng không ổn định, mà các thiết bị sử dụng điện trên tô cần phải đảm bảo tính ổn định của điện áp chính Vì vậy cần phải có bộ điều chỉnh điện để giữ cho điện áp của máy phát và dòng điện. .. 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 với nhau, một trong ba đi ốt sẽ thông điện nếu có chênh lệch điện áp, và nối ba cực dương của 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... kích từ đi qua và do đó điện áp ngay lập tức được tạo ra Ở thời điểm này nếu điện áp ở cực B lớn hơn điện áp ắc qui, thì dòng điện sẽ đi vào ắc qui để nạp và cung cấp cho các thiết bị điện Kết quả là điện áp ở cực P tăng lên Do đó mạch M.IC xác định trạng thái phát điện đã được thực hiện và truyền tín hiệu đóng Transistor Tr2 để tắt đèn báo nạp 1.4 Tô ng quan về hệ thống khởi ô ng 1.4.1 Nhiệm vụ,... 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 khởi động, thì phải sử dụng loại công tắc thật lớn gây ra nhiều phiền phức, do đó rơle được sử dụng trong... 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 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. .. và ôxit chì bị bật ra khỏi các tấm bản cực, lắng xuống đáy bình làm phát sinh hiện tượng phóng điện trong ắc quy nên ắc quy 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 tô Nó có nhiệm vụ cung cấp cho các loại phụ tải và nạp điện. .. phần ứng trên Stato Các điôt được đặt trong một khối để đảm bảo độ kín và chắc chắn, các điôt được tráng một 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 20 Hình 1.18 Chỉnh lưu một pha... phóng điện của ắc quy H2SO4: Axit sunphuric H2: Hyđrô A.Dòng điện 1 Phóng điện H2O: Nước O2: Ôxy B Phóng Dòng điện nạp 2 Nạp điện 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 (PbSO 4) vì chì oxit tác dụng với axit sunfuric cho phản ứng: PbO + H2SO4 → PbSO4 + H2O Đem nối nguồn điện . kiện để em hoàn thành đồ án. Hưng Yên, ngày…tháng….năm 2015 Sinh viên thực hiện Hoàng Văn Long 5 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Những năm gần đây cùng với sự phát triển chung của