nghiên cứu chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của hệ thống điện ô tô dựa vào thiết bị hiển thị xung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐẶNG DUY KHIÊM NGHIÊN CỨU CHẨN ĐOÁN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN Ô TÔ DỰA VÀO THIẾT BỊ HIỂN THỊ XUNG NGÀ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐẶNG DUY KHIÊM

NGHIÊN CỨU CHẨN ĐOÁN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT

CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN Ô TÔ DỰA VÀO THIẾT BỊ HIỂN THỊ XUNG

NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ô TÔ MÁY KÉO - 605246

Tp Hồ Chí Minh, năm 2006

S K C0 0 1 1 0 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐẶNG DUY KHIÊM

NGÀNH: KHAI THÁC VÀ BẢO TRÌ Ô TÔ MÁY KÉO - 605246

Tp Hồ Chí Minh, năm 2006

NGHIÊN CỨU CHẨN ĐOÁN TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT

CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN Ô TÔ DỰA VÀO THIẾT BỊ HIỂN THỊ XUNG

 Họ và tên: ĐẶNG DUY KHIÊM

 Ngày, tháng, năm sinh: 25/08/1971

 Nơi sinh: Phường 1, Thị xã Vĩnh Long Tỉnh Vĩnh Long

 Địa chỉ liên lạc: 169/12 Ấp Thanh Mỹ 1, xã Thanh Đức, Huyện Long Hồ,

Tỉnh Vĩnh Long

 Quá trình đào tạo ( Bắt đầu từ đại học đến nay)

 Từ năm 1996 đến năm 1998 là Sinh viên Đại Học Tại Chức Trường ĐH SPKT TP.HCM, niên khoá 1996-1998

 Từ tháng 9 năm 2004 đến nay là Học viên Cao Học Trường ĐH SPKT TP.HCM, niên khoá 2004-2006

 Quá trình công tác (Bắt đầu từ khi đi làm đến nay)

 Từ tháng 2 năm 1994 đến nay là Giảng viên Khoa Cơ khí Động lực Trường Cao Đẳng Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long

Luận văn này được thực hiện tại Khoa Cơ Khí Động Lực-Trường Đại Học

Sư Phạm Kỹ Thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ:

- Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Đỗ Văn Dũng

Người thầy luôn mẫu mực, tận tụy yêu nghề với tất cả niềm say mê

Người thầy đã đề ra phương hướng, hết lòng chỉ bảo, hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức chuyên môn cùng kinh nghiệm nghiên cứu trong suốt thời gian

em học tập, làm việc và thực hiện luận văn này

- Em xin chân thành cảm ơn đến quý Thầy, Cô giảng dạy lớp cao học ô tô niên khoá 2004-2006 đã trang bị cho em nhiều kiến thức nền tảng giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

- Em xin chân thành cảm ơn quý Thầy phản biện đã đóng góp nhiều ý kiến hết sức quý báu giúp em hoàn thiện nội dung tập luận văn này

- Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Khoa Cơ Khí Động Lực, Phòng Quản lý sau Đại Học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh và Ban Giám Hiệu, Khoa Cơ Khí Động Lực Trường Cao Đẳng Sư Phạm Kỹ Thuật Vĩnh Long dã luôn động viên và tạo những điều kiện tốt nhất về vật chất và tinh thần để tôi có thể hoàn tất luận văn này

- Xin cảm ơn người thân trong gia đình, bạn bè và đồng nghiệp, những người luôn giành những tình cảm sâu sắc nhất, luôn động viên, khuyến khích tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 09 năm 2006

Đặng Duy Khiêm

Hiện nay, ôtô là phương tiện giao thông cần thiết của con người mà không gì có thể thay thế được Theo thống kê trên thế giới, số lượng người tham gia giao thông bằng ôtô chiếm tỉ lệ rất cao so với các phương tiện giao thông khác Đồng thời công nghiệp ôtô có những sự thay đổi lớn lao Đặc biệt, hệ thống điện và điện tử trên ôtô đã

có bước phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những nhu cầu: tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm khí độc của khí thải, tăng tính an toàn và tiện nghi cho ôtô Từ đó, một số hệ thống mới lần lượt ra đời và được ứng dụng rộng rãi trên các loại

xe Do đó, hệ thống điện trên ôtô ngày càng phức tạp và việc đánh giá tình trạng kỹ thuật của hệ thống này rất khó khăn Do đó, nghiên cứu chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của hệ thống điện ôtô dựa vào thiết bị hiển thị xung là một vấn đề rất cần thiết nhằm phục vụ cho công việc chẩn đoán hư hỏng, hỏng hóc tại các trạm sửa chữa ô tô hay phục vụ cho công việc giảng dạy ở các trường dạy nghề Nội dung đề tài "Nghiên cứu chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của hệ thống điện ôtô dựa vào thiết bị hiển thị xung" bao gồm các bước thực hiện sau:

 Nghiên cứu một số thiết bị hiển thị xung dùng cho ôtô (SCA-3500, SUN-1500,…)

 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về các dạng xung của hệ thống điện ôtô như:

Hệ thống khởi động, Hệ thống cung cấp điện, Hệ thống đánh lửa, Hệ thống điều khiển động cơ, Hệ thống phanh ABS

 Thực nghiệm trên một số động cơ (Toyota, Honda, Nissan, Mitsubishi,…)

để xác định các thông số và các dạng xung của các hệ thống điện khi hệ thống hoạt động bình thường và không bình thường (khi có sự cố) trên thiết bị hiển thị xung

 Dựa vào dạng xung hiển thị trên màn hình máy chẩn đoán từ đó phân tích dạng xung và đưa ra phương án xử lý

Nowadays, cars are the most necessary means of transportation which can’t be replaced by anything else According to the world survey, the number of people using cars is higher than other means So the car industry has been changed dramatically, especially the electric and electronic systems on cars have strongly developed to sastify the needs of: increasing the power of the engine, reducing the waste of fuel, reducing the poisonous gases, and increasing the safety and comforts of cars From then, some new systems have come into being and have been widely used in many different types of cars Therefore, the car electric systems are becoming more and more complicated and the appreciation of the technical conditions of these systems has become very difficult, so the research and diagnostics of these technical conditions of car electric systems basing on the visual waveform equipment is a very necessary problem to serve the diagnostics of the failure in some garages or to serve the teaching

of some training schools The content of the subject “Researching and diagnosing

the technical conditions of the car electric systems basing on the visual waveform equipment ” consists of these following steps:

 Researching some visual waveform equipments for cars ( SCA -3500, SUN-1500)

 Researching the basic theory of the waveform of car electric systems such as : the starting system, the charging system, the ignition system, the engine control system , the antilock brake system (ABS)

 Experimenting in some engines (Toyota, Honda, Nissan, Mitsubishi…) in order to determine some parameter, and some types of waveform of car electric system when these systems are working properly or when they have some problems on the waveform equipment

 Basing on the types of visual waveform on the diagnostics screen to analyse the waveform and to give the solution project

CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP

1.1 Lý do chọn đề tài……… …

1.2 Mục đích nghiên cứu……… …

1.3 Đối tượng nghiên cứu và giới hạn của đề tài……… …

1.4 Phương pháp nghiên cứu……… ……… …

CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ HIỂN THỊ XUNG DÙNG CHO ÔTÔ 2.1 Giới thiệu một số thiết bị hiển thị xung (máy chẩn đoán)……….…

2.1.1 Thiết bị hiển thị xung SUN-1500……… ……

A Mô tả chức năng của máy chẩn đoán… ……… ………

B Những đặc tính kỹ thuật của máy chẩn đoán……… … ………

2.1.2 Thiết bị hiển thị xung SCA-3500……… ……… ……

A Mô tả chức năng của máy chẩn đoán……… ….… ……

B Các đặc tính kỹ thuật của máy chẩn đoán……… ……

2.2 Các nguyên tắc an toàn khi sử dụng thiết bị……….………

2.3 Vận hành thiết bị chẩn đoán……… …… …… ………

2.3.1 Vận hành thiết bị chẩn đoán SUN-1500……… ………

2.3.2 Vận hành thiết bị SCA-3500……… … … ……

2.4 Bảo quản thiết bị……… ……… ……

CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT VỀ CÁC DẠNG XUNG TRÊN HỆ THỐNG ĐIỆN Ô TÔ 3.1 Giới thiệu các dạng xung tín hiệu điện áp……… …

3.1.1 Những tín hiệu biến đổi cơ bản……… ….… …………

3.1.2 Các dạng tín hiệu điện áp

3.2 Hệ thống khởi động……… ……… ………… ………

3.2.1 Sơ đồ mạch khởi động……… … …………

3.1.2 Cơ sở lý thuyết về hệ thống khởi động……… ……… ………

3.3 Hệ thống cung cấp điện……… ……… …………

3.3.1 Sơ đồ mạch hệ thống cung cấp điện….………… …… … ………

3.3.2 Cơ sở lý thuyết về các dạng xung trong hệ thống cung cấp điện… …

3.4 Hệ thống đánh lửa ……… … ……

3.4.1 Sơ đồ hệ thống đánh lửa……….……… … ………

3.4.2 Cảm biến đánh lửa……….……… ………… ………

A Cảm biến điện từ……… ……… … … …

B Cảm biến quang……….………… …… … ……

C Cảm biến Hall……… … ………… ……… …

2.3.3 Cơ sở lý thuyết về các dạng xung hệ thống đánh lửa…….….………

Trang

1

1

1

1

2

2

2

7

8

8

11

11

12

12

14

15

16

16

17

21

21

22

27

27

27

30

30

30

31

33

34

36

3.5.1 Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ tổng quát……… …… …

3.5.2 Hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trên xe TOYOTA, NISSAN, MITSUBISHI… ……… … …….…

A Hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trên xe Toyota …

B Hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trên xe Nissan…

C Hệ thống điều khiển phun xăng và đánh lửa trên xe Mitsubishi

3.6 Hệ thống phanh ABS……… ……… … … …

3.6.1 Sơ đồ, cấu tạo và hoạt động của hệ thống phanh ABS …… ……

3.6.2 Các cảm biến tốc độ bánh xe……… ……… … ……

CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ 4.1 Hệ thống khởi động

4.1.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống khởi động

4.1.2 Thực nghiệm chẩn đoán hệ thống khởi động trên thiết bị SUN-1500

4.2 Hệ thống cung cấp điện

4.2.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống cung cấp điện

4.2.2 Thực nghiệm chẩn đoán hệ thống cung cấp điện trên thiết bị SUN-1500

4.3 Hệ thống đánh lửa

4.3.1 Kết nối dây kiểm tra với thiết bị chẩn đoán SUN-1500

4.3.2 Tổng quan về màn hình Menu Primary và Menu Secondary

A Màn hình Menu Primary

B Màn hình Menu Secondary

4.3.3 Mô tả dạng xung của hệ thống đánh lửa

A Mô tả dạng xung của hệ thống đánh lửa điện tử

B Mô tả dạng xung của hệ thống đánh lửa dùng vít

C Mô tả dạng xung của hệ thống đánh lửa trực tiếp

4.3.4 Thực nghiệm chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của hệ thống đánh lửa

A Thực nghiệm chẩn đoán hệ thống đánh lửa dùng vít

B Thực nghiệm chẩn đoán hệ thống đánh lửa điện tử

C Thực nghiệm chẩn đoán hệ thống đánh lửa theo chương trình

D Một số dạng xung tín hiệu cảm biến đánh lửa………

4.4 Hệ thống phanh ABS

4.4.1 Các thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống phanh ABS

4.4.2 Thực nghiệm chẩn đoán hệ thống phanh ABS trên thiết bị SUN-1500

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận

5.2 Đề nghị

43 44

44

51

57

61

61

62

64

64

65

67

67

67

74

74

77

77

78

80

80

82

84

85

85

94

97

103

109

109

109

110

111

CHƯƠNG 1: DẪN NHẬP 1.1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, ôtô là phương tiện giao thông cần thiết của con người mà không gì có thể thay thế được Theo thống kê trên thế giới, số lượng người tham gia giao thông bằng ôtô chiếm tỉ lệ rất cao so với các phương tiện giao thông khác Đồng thời công nghiệp ôtô có những sự thay đổi lớn lao Đặc biệt, hệ thống điện và điện tử trên ôtô đã

có bước phát triển vượt bậc nhằm đáp ứng những nhu cầu: tăng công suất động cơ, giảm tiêu hao nhiên liệu, giảm khí độc của khí thải, tăng tính an toàn và tiện nghi của ôtô Từ đó, một số hệ thống mới lần lượt ra đời và được ứng dụng rộng rãi trên các loại

xe Do đó, hệ thống điện trên ôtô ngày càng phức tạp và việc đánh giá tình trạng kỹ thuật của hệ thống này rất khó khăn

Đồng thời, đa số các thiết bị điện khi làm việc đều phát ra một dạng xung đặc trưng Khi thiết bị hoạt động không bình thường, các dạng xung này sẽ bị sai lệch Ngoài ra, hiện tại các trường dạy nghề và các trung tâm sửa chữa đều được trang

bị các thiết bị hiển thị xung, nhưng vẫn chưa có nơi nào sử dụng hiệu quả thiết bị này

do các dạng xung trong hệ thống trong hệ thống điện khá đa dạng và phức tạp

Xuất phát từ vấn đề nêu trên, với sự hướng dẫn của PGS.TS Đỗ Văn Dũng, người nghiên cứu đã chọn đề tài "Nghiên cứu chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của hệ thống điện ôtô dựa vào thiết bị hiển thị xung"

1.2 Mục đích nghiên cứu

Công việc nghiên cứu chẩn đoán gồm hai mục đích:

 Chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của hệ thống điện trên ôtô, phục vụ cho công việc sửa chữa

 Sử dụng làm tài liệu giảng dạy về chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của hệ thống điện trên ôtô tại các trường dạy nghề

1.3 Đối tượng nghiên cứu và giới hạn của đề tài

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu các lĩnh vực sau:

 Một số thiết bị hiển thị xung dùng cho ôtô (SCA-3500, SUN-1500,…)

 Nghiên cứu các dạng xung chuẩn của hệ thống điện ôtô như: Hệ thống khởi động, Hệ thống cung cấp điện, Hệ thống đánh lửa, Hệ thống điều khiển động cơ, Hệ thống phanh ABS

 Sự thay đổi dạng xung khi có sự cố

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu chẩn đoán tình trạng kỹ thuật của hệ thống điện trên ôtô dựa vào thiết

bị hiển thị xung với các phương pháp nghiên cứu sau:

 Phương pháp chẩn đoán bằng hình ảnh (dựa vào hình ảnh hiển thị trên thiết bị chẩn đoán từ đó phân tích đánh giá hư hỏng)

 Cơ sở lý thuyết về các dạng xung trên các hệ thống điện ôtô

 Phương pháp tra cứu tài liệu

 Thực nghiệm xác định các thông số và các dạng xung của các hệ thống điện khi hệ thống hoạt động bình thường và không bình thường (pan) trên thiết bị hiển thị xung

 Phương pháp thực nghiệm

 Phương pháp so sánh đánh giá

CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ HIỂN THỊ XUNG DÙNG CHO ÔTÔ 2.1 Giới thiệu một số thiết bị hiển thị xung (máy chẩn đoán)

2.1.1 Thiết bị hiển thị xung SUN-1500

A Mô tả chức năng của máy chẩn đoán

 Mặt trước của máy chẩn đoán

Hình 2.1 Mặt trước của máy chẩn đoán

- Có 6 phím để chọn lựa danh mục trên màn hình Mỗi menu đó có các phím chức

năng được đặt tên từ (F1 – F6), để lựa chọn các màn hình kiểm tra, chọn sự giúp đỡ hay

các lựa chọn khác Các phím chức năng, phím lựa chọn khác được liệt kê như sau:

Phím

- Dùng để vào màn hình Primary

- Trong màn hình Primary có phím chức năng để chọn các màn hình:

F3 - Màn hình hiển thị dạng sóng sơ cấp

F2 - Màn hình hiển thị đồ thị dạng cột của góc ngậm điện

F1 - Màn hình hiển thị đồ thị dạng cột của thời gian đóng ngắt theo chu kỳ F6 - Trở về chế độ khởi động của máy chẩn đoán (màn hình Engine Information) Phím

F1 - Màn hình Burn Time Bar Graph

F6 - Trở về chế độ khởi động của máy chẩn đoán

Phím

- Dùng để vào màn hình Diagnostic Waveform

- Trên màn hình này có các phím chức năng để chọn các màn hình sau:

- Dùng để vào màn hình Cylinder Test Menu

- Trên màn hình này có các phím chức năng để chọn các màn hình sau:

F5 - Màn hình Power Blance Waveform

F4 - Màn hình Vacum Waveform

F3 - Màn hình Cylinder Time Balance Bar Graph

F2 - Màn hình Cranking Amps Bar Graph

F6 - Trở về chế độ khởi động của máy chẩn đoán

Phím

- Dùng để vào màn hình Option Menu

- Trên màn hình này có các phím chức năng để chọn các màn hình sau:

F3 - Màn hình Self Diagnostic

F2 - Màn hình Scope Setup

F6 - Trở về chế độ khởi động của máy chẩn đoán

Phím

- Dùng để vào màn hình Option Menu

- Trên màn hình này có các phím chức năng để lựa chọn các màn hình sau:

F3 - Màn hình Save

+ Di chuyển con trỏ để đo giá trị phần chia của sóng

- Trên màn hình Memory Menu các phím mũi tên dùng để:

+ Chọn Memory A hay Memory B

+ Đưa vệt sáng đến các màn hình con mà mình muốn (clear memory, recall memory, save memory)

- Dùng để ngừng màn hình kiểm tra khi ấn phím này

- Ấn lại để trở về màn hình kiểm tra

 Mặt sau của máy chẩn đoán

Hình 2.2 Mặt sau của máy chẩn đoán

A - Cổng nối dây 12 VDC hoặc 220 VAC (tùy thuộc vào sử dụng dây A

* Các loại dây nối

A - Dây nguồn 220 VAC, được nối vào nguồn AC

B - Dây nguồn DC, được nối vào nguồn DC

- Dây kẹp màu đỏ nối với cực dương (+) của ắc quy

- Dây kẹp màu trắng nối với cực âm (-) của ắc quy

C - Dây có mỏ kẹp

Kẹp dây cao áp của máy 1 nối với dây D-6

D - Là bộ dây kiểm tra đánh lửa, gồm có các dây sau:

- Dây D-1: Được nối với cụm đấu nối E-2 khi ta muốn kiểm tra hệ thống

đánh lửa trực tiếp Tùy theo từng loại hệ thống đánh lửa cụ thể mà ta nối vào các dây Kiểm tra hệ thống đánh lửa điện dung thì ta nối với (F), kiểm tra hệ thống đánh lửa HEI ta nối với (G), Kiểm tra hệ thống đánh lửa Toyota/Chevrolet Nova IIA ta nối với (H) và hệ thống đánh lửa Honda nối với (I)

- Dây D-2: Dây được nối với Lab Scope

- Dây D-3: Là dây Primary & Fuel Inj nối với cực âm bô bin

- Dây D-4: Là dây (Alt & Battery) được nối với cực dương (+) của ắc quy

- Dây D-5: Là dây (Ground) được nối với cực âm (-) của ắc quy

- Dây D-6: Được nối với dây có mỏ kẹp C

Hình 2.3 Các loại dây kiểm tra của máy chẩn đoán

E - Bộ dây kiểm tra dùng để kiểm tra mạch đánh lửa (hệ thống đánh lửa trực

tiếp) thứ cấp, bao gồm:

- Dây E-1: Được nối với cụm đầu nối E-2, kẹp với hai dây cao áp

- Dây E-2:Cụm đầu nối, chứa các dây sau:

+ Dây E-2a: Nối với dây thứ cấp D-1

+ Dây E-2b: Nối với cực âm (-) của ắc quy

+ Dây E-2c: Là dây móc

F - Dây kẹp

- Được nối với dây D-1

- Kẹp vào dây thứ cấp của bô bin

G,H,I - Được nối với dây thứ cấp D-1 và giao tiếp với bô bin, bố trí bên trong

bộ chia điện

J - Dây Lap Scope nối với dây D-2

B Những đặc tính kỹ thuật của máy chẩn đoán

- Kích thước:

+ Chiều cao: 16,66" (423,2 mm) + Chiều rộng: 12,85" (326,4 mm) + Chiều dầy: 23.1" (586.7 mm)

- Khả năng kiểm tra động cơ:

+ Số xy lanh kiểm tra: 1 ÷ 16 + Số kỳ: 2 hoặc 4

 Đặc điểm màn hình kiểm tra

- Xung sơ cấp

+ Phạm vi số vòng quay: 100 ÷ 9.990 + Phạm vi góc quay: 0o đến (360o ÷ số xy lanh của động cơ) + Chia lưới thời gian dựa vào số vòng quay

+ Chia lưới điện áp: 20 hoặc 50 V

- Xung thứ cấp

+ Phạm vi số vòng quay: 100 ÷ 9.990 + Phạm vi kV: 0 ÷ 50 kV

+ Chia lưới thời gian dựa vào số vòng quay + Chia lưới điện áp: 4 kV

- Xung điện áp

+ Phạm vi số vòng quay: 100 ÷ 9.990 + Phạm vi điện áp: -15 đến +15 + Chia lưới thời gian phụ thuộc vào số vòng quay và sự hiện diện đồng

bộ với động cơ Có thể chọn (0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0 hoặc 20 ms)

+ Chia lưới điện áp: 5.0 V

- Xung Lab Scope

+ Phạm vi số vòng quay: 100 - 9.990 + Phạn vi điện áp: 0 ÷1.2; 0 ÷ 3.0; 0 ÷12.0; 0 ÷ 30.0; hoặc 0 ÷ 60.0V + Chia lưới thời gian: 50, 100, 200, 500s; 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200ms + Chia lưới điện áp: 200mV, 500mV, 1 V, 2 V, 5 V, 10 V

- Xung phun nhiên liệu

+ Phạm vi số vòng quay: 100 ÷ 9.990 + Phạm vi điện áp: -15 đến +15

+ Chia lưới thời gian phụ thuộc vào số vòng quay và sự hiện diện đồng

bộ với động cơ Có thể chọn (0.5, 1.0, 2.0, 5.0, 10.0 hoặc 20 ms)

+ Chia lưới điện áp: 110 mV

2.1.2 Thiết bị hiển thị xung SCA-3500

A Mô tả chức năng của máy chẩn đoán

Hình 2.4 Máy chẩn đoán SCA-3500

Thiết bị SCA 3500 có các chức năng riêng như phân tích chẩn đoán động cơ, nó

có thể kiểm tra chẩn đoán gần như bất cứ động cơ xe và mối quan hệ giữa các hệ thống

xe Thiết bị SCA-3500 được trang bị một đĩa CD-ROM cung cấp thông tin cho các kỹ thuật viên khi sử dụng

Cấu tạo cơ bản của thiết bị SCA-3500 bao gồm:

- Máy vi tính 486SX đặt trên bệ

- Tủ có ngăn kéo và phía dưới có bánh xe

đó có thể làm ảnh hưởng đến sự hoạt động của thiết bị

- Màn hình (A):

Tất cả những thông tin được hiển thị trên màn hình VGA Độ sáng, tương phản, thanh ngang và thanh đứng được điều khiển ở phía dưới, phía trước của màn hình Phía bên trái những vị trí điều chỉnh là một công tắc

Thiết bị SCA-3500 tự động khử từ khi bật công tắc

- Tài liệu đính kèm máy tính:

Máy tính 486SX, đĩa mềm 3-1/2 inch, và đĩa CD-ROM, được chứa đựng bên trong một ngăn riêng

- Bộ nhớ:

Máy tính của thiết bị SCA-3500 có bộ nhớ trong 4MB Bộ nhớ trong được dùng

để lưu trữ dữ liệu tạm thời Lưu ý: Khi thiết bị tắt thì bộ nhớ trong bị mất

- Bàn phím (C):

Bàn phím được đặt trên ngăn kéo Trên bàn phím có miếng che bụi, các phím có chức năng riêng biệt, dùng để nhập các dữ liệu khi phân tích,…

- Máy in (D):

Máy in kim (24 kim) được kết nối với thiết bị SCA-3500

- Giá để dây (E):

Giá để dây rất thuận tiện cho việc kết nối các dây dẫn đến xe Giá để dây bao gồm những dây và nét đặc trưng sau:

a Dây kiểm tra:

Hình 2.5 Bộ dây kiểm tra của máy chẩn đoán

- Dây đôi màu đen:

+ Một dây cáp phân nhánh thành dây dẫn đỏ và đen được kẹp vào dương

và âm của bình ắc quy

+ Một dây cáp phân nhánh thành dây xanh và vàng được kẹp vào dương

và âm của bô bin

- Kẹp màu xanh đo dòng điện (Ampe) có mũi tên chỉ hướng kẹp, được kẹp vào dây âm, chiều mũi tên chỉ ra ngoài ắc quy

- Kẹp màu đỏ được xi màu trắng kẹp bao lấy dây cao áp trung ương

- Kẹp màu đỏ được xi màu xám kẹp lấy dây cao áp từ bộ chia điện đến bugi số 1

- Ống chân không được nối với ống chân không của động cơ

- Kẹp màu đỏ và đen dùng để cắt và nối khi máy yêu cầu

b Các bộ phận của thiết bị:

- Đèn cân lửa dùng để xác định thời điểm đánh lửa

- Điều khiển từ xa cho phép ta vào và ra lệnh từ một vị trí khác bàn phím Tất cả những chức năng kiểm tra có thể được điều khiển bắng điều khiển từ xa

- Giá để dây được kết nối với thiết bị SCA-3500 qua một dây cáp ở phía sau

B Các đặc tính kỹ thuật của máy chẩn đoán

2.2 Các nguyên tắc an toàn khi sử dụng thiết bị

Máy chẩn đoán được sử dụng trong một điều kiện an toàn Ngoài ra, người sử dụng thiết bị phải tuân thủ theo những lưu ý sau:

1 Máy chẩn đoán cần có sự thông khí để đảm bảo không quá nhiệt Bên hông và phía sau máy chẩn đoán cần có độ hở để thông hơi khoảng 3 inch Cần sử dụng máy hút bụi để hút bụi đóng bám vào lỗ thông hơi

2 Không được đặt bất cứ vật lạ nào lên máy

3 Không được kéo máy chẩn đoán bằng cách kéo các dây kiểm tra

4 Chắc chắn rằng máy chẩn đoán được trang bị nguồn điện 1 chiều hay xoay chiều phù hợp Tham khảo phần chức năng và đặc điểm kỹ thuật của máy chẩn đoán

5 Trước khi cấp nguồn điện chính cho thiết bị, cần phải có một dây nối đất (dây mass) để bảo vệ an toàn cho người và thiết bị Điện áp cao hơn danh định có thể làm

hư hỏng thiết bị và mất an toàn

6 Chỉ sử dụng cầu chì đúng với thông số kỹ thuật Nếu dùng cầu chì không đúng

có thể gây hư hỏng cho thiết bị hoặc dây nguồn và làm mất an toàn

7 Không được mở thiết bị khi có điện áp cao

8 Luôn luôn kê chèn bánh xe phía trước và sau xe trước khi kiểm tra xe Điều này ngăn cản xe chuyển động

9 Không được hít khí xả, phải làm việc trong vùng có thông gió Khí xả bao gồm carbon monoxide (CO) khí này là một chất khí không màu và không mùi gây chết người

10 Những điện thế cao (trên 30 kV) xuất hiện trên mạch thứ cấp của của hệ thống đánh lửa khi hệ thống đánh lửa hoạt động Luôn luôn dùng một cái kìm cách ly khi chạm tay vào hệ thống đánh lửa

11 Phải lau chùi nhiên liệu rò rỉ để tránh cháy nổ

12 Không bao giờ hút thuốc gần chỗ có nhiện liệu dùng cho động cơ, nó sẽ gây cháy và nổ

13 Không được mở nắp két nước khi động cơ còn nóng Hơi nước sẽ thoát ra nó

có thể là nguyên nhân gây ra phỏng trầm trọng

14 Không bao giờ nhìn trực tiếp vào họng bộ chế hoà khí khi quay hoặc động cơ đang chạy Nổ sớm có thể gây phỏng

15 Tránh tiếp xúc với những bề mặt nóng như:

17 Luôn luôn có thiết bị chữa cháy tại nơi làn việc Nó sẽ thích hợp trong phạm

vi sử dụng gas, hoá chất và tia lửa điện

18 Không đặt dụng cụ, thiết bị trên bình ắc quy, nó sẽ gây ra ngắn mạch ắc quy

có thể là nguyên nhân cháy, nổ, và hư hỏng hệ thống điện xe hoặc chính bản thân bình

22 Đừng bao giờ mang đồng hồ đeo tay, nhẫn hoặc đồ trang sức khác khi đang làm việc với thiết bị Những cái này có thể bị cuốn vào các chi tiết đang quay hoặc là nguyên nhân gây ra ngắn mạch điện, những điều đó có thể làm tổn thương người đeo

23 Đừng để đèn cân lửa gần những cánh quạt Ánh sáng đèn có thể làm cho ta có một ảo giác trông dường như cánh quạt đứng sững lại Đây cũng có thể là nguyên nhân gây tai nạn cho những người kiểm tra khi tiếp xúc gần những cánh quạt

24 Giữ tay và những bộ phận khác cách xa cánh quạt làm mát điện vì nó có thể hoạt động bất cứ lúc nào

25 Không để bất kỳ chất lỏng nào văng lên thiết bị Điều này có thể gây mất an toàn và hư hỏng thiết bị

- Bật công tắc Power về vị trí ON Màn hình Engine Information sẽ xuất hiện sau 3-5 giây

Hình 2.6 Màn hình ENGINE INFORMATION của thiết bị SUN-1500

- Khi màn hình Engine Infomation xuất hiện, ta có thể nhập dữ liệu của động cơ cần kiểm tra

B Nhập dữ liệu động cơ

a Giới thiệu chung

- Khi màn hình Engine Information xuất hiện, hiển thị "số xy lanh, số kỳ, và thứ

tự làm việc", thì nhập số vào Máy chẩn đoán tự lưu lại các dữ liệu đã nhập và dữ liệu này sẽ được giữ lại cho dù ngắt nguồn

Màn hình Engine Information hiển thị 3 lời nhắc:

- MODIFY ENGINE DATA: Nếu các dữ liệu về động cơ cần kiểm tra không đúng, nhấn F1 Xuất hiện màn hình như ban đầu xuất hiện, nhập lại

- PRESS A MENU KEY: Nếu các dữ liệu động cơ cần kiểm tra là đúng, nhấn bất

kỳ một phím MENU nào để chọn màn hình cần kiểm tra

- FOR HELP PRESS KEY: Nếu cần thông tin về màn hình Engine Information thì nhấn phím HELP

b Nhập dữ liệu

* Nhập số xy lanh (Cylinders):

Enter hoặc thay đổi số xy lanh tại vị trí con trỏ

- Nếu số xy lanh hiển thị là đúng thì ấn phím Enter hay phím mũi tên đi xuống để chuyển sang “CYCLE”

- Nếu số xy lanh hiển thị không đúng thì nhập lại

- Nếu số kỳ đúng, ấn ENTER hay mũi tên đi xuống để qua thứ tự nổ

- Nếu số kỳ hiển thị không đúng, ấn phím số 2 hay số 4 để nhập lại cho đúng

* Nhập thứ tự làm việc (FIRING ORDER):

- Sau khi nhập số kỳ xong sẽ có một vết sáng tại vị trí đầu tiên ở thứ tự làm việc

để nhấp thứ tự làm việc vào Khi nhập được một số, vết sáng di chuyển thứ tự kế bên ở bên phải cho đến khi kết thúc

- Nếu sự hiển thị thứ tự làm việc là đúng thì nhấn phím ENTER

- Nếu sự hiển thị thứ tự làm việc là sai thì nhập lại số khác

- Sau khi nhập thứ tự làm việc thì phải xem lại dữ liệu của động cơ

- Nếu tất cả dữ liệu đều đúng thì ấn phím MENU để vào màn hình cần kiểm tra

2.3.2 Vận hành thiết bị SCA-3500

- Cấm nguồn cho máy chẩn đoán (trước khi cung cấp nguồn phải nối dây tiếp mass cho thiết bị)

- Bật công tắc chính của máy chẩn đoán

- Màn hình máy chẩn đoán hiển thị SCA – 3500

Hình 2.7 Màn hình máy chẩn đoán SCA-3500

- Bấm một phím bất kỳ ở bàn phím

- Màn hình máy chẩn đoán hiển thi MENU chính để lựa chọn chức năng kiểm tra

Hình 2.8 Màn hình MENU chính của thiết bị chẩn đoán SCA-3500

- Chọn mục 1 (SUN Engine Analysis) 

- Màn hình hiển thị câu thông báo: tách và nối 2 đầu dây đo vôn và đầu dây đo điện trở (màu đỏ và đen)

- Chọn Okay màn hình chẩn đoán sẽ hiển thị bảng trạng thái

- Nếu nút tròn có màu đen thì vận hành lại

- Nếu nút tròn có màu đỏ thì có vấn đề cần kiểm tra lại

- Nếu tất cả các nút tròn trên màn hình xuất hiện màu xanh là máy sẵn sàng làm việc

2.4 Bảo quản thiết bị:

- Thiết bị phải được bảo quản trong một phòng riêng khô ráo, sạch sẽ

- Giữ nhiệt độ và độ ẩm trong phòng theo đúng yêu cầu kỹ thuật (giới hạn nhiệt

độ và độ ẩm xem lại phần đặc tính kỹ thuật)

Disconnect Multimeter Leads Short Multimeter Leads together

Okay

CHƯƠNG 3: LÝ THUYẾT VỀ CÁC DẠNG XUNG TRÊN

HỆ THỐNG ĐIỆN Ô TÔ 3.1 Giới thiệu các dạng xung tín hiệu điện áp

3.1.1 Những tín hiệu biến đổi cơ bản

Có ba dạng tín hiệu biến đổi điện áp cơ bản:

C Tín hiệu xoay chiều

Tín hiệu điện áp xoay chiều xuất hiện phía trên và phía dưới điểm điện áp zero (điện áp đất)

3.1.2 Các dạng tín hiệu điện áp

Các dạng tín hiệu điện áp trên màn hình có thể được xem như là những dạng sóng (xung) Chúng xuất hiện với những hình dạng khác nhau luôn là tín hiệu analog (tương tự) hoặc tín hiệu số

Hình 3.12 Dạng xung sine âm

Hình 3.13 Dạng xung răng cưa

Hình 3.14 Dạng điện áp tăng dần

Hình 3.15 Dạng điện áp giảm dần

B Các dạng tín hiệu số

Hầu hết các dạng tín hiệu số trên ô tô, còn có những tín hiệu điện áp có những bước thay đổi rõ rệt và hiển thị như những xung vuông

Hình 3.16 Dạng xung điện áp tăng/giảm

Hình 3.17 Dạng xung liên tục không đều

0-

Hình 3.18 Dạng thẳng tại mức điện áp cao

Hình 3.19 Dạng xung thay đổi trạng thái từ thấp đến cao

Hình 3.20 Dạng xung thay đổi trạng thái từ cao đến thấp

Trên hình 3.25, máy khởi động bao gồm: relay cài khớp với cuộn hút Wh, cuộn giữ Wg, và động cơ điện một chiều với cuộn stator Ws và cuộn rotor Wr

* Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động:

Relay gài khớp bao gồm: cuộn hút và cuộn giữ Hai cuộn dây trên có số vòng quấn như nhau nhưng tiết diện cuộn hút lớn hơn cuộn giữ và quấn cùng chiều nhau Khi bật công tắc ở vị trí ST thì dòng điện sẽ rẽ thành hai nhánh:

Ắc quy

Máy khởi động

Công tắc

an toàn (gắn trên hộp số hoặc bàn đạp ly hợp) Công tắc máy

Hình 3.25 Sơ đồ mạch khởi động tổng quát

(+) W g  mass

W h W s chổi đồng  W r  mass

Hình 3.26 Sơ đồ làm việc của hệ thống khởi động

Dòng qua cuộn giữ và cuộn hút sẽ tạo ra lực từ hút lõi thép đi vào bên trong (tổng lực từ của hai cuộn) Lực hút sẽ đẩy bánh răng của máy khởi động về phía bánh đà, đồng thời đẩy lá đồng nối tắt cọc (+) ắc quy xuống máy khởi động Lúc này, hai đầu cuộn hút đẳng thế và sẽ không có dòng đi qua mà chỉ có dòng qua cuộn giữ

Do lõi thép đi vào bên trong mạch từ khiến từ trở giảm nên lực từ tác dụng lên lõi thép tăng lên Vì thế, chỉ cần cuộn Wg vẫn giữ được lõi thép

Khi động cơ đã nổ, tài xế trả công tắc về vị trí ON, mạch hở nhưng do quán tính dòng điện vẫn còn qua lá đồng Như vậy dòng sẽ đi từ: (+)  Wh Wg mass Lúc này hai cuộn dây mắc nối tiếp nên dòng như nhau, dòng trong cuộn giữ không đổi chiều, còn dòng qua cuộn hút ngược với chiều ban đầu Vì vậy lực từ do hai cuộn dây triệt tiêu nhau Kết quả là, dưới tác dụng của lực lò xo, bánh răng và lá đồng trở về vị trí ban đầu

Đối với xe có hộp số tự động, mạch khởi động có thêm công tắc an toàn

(inhibitor switch) Công tắc này chỉ nối mạch khi tay số ở vị trí N hoặc P Trên một số

xe có hộp số cơ khí, công tắc an toàn được bố trí ở bàn đạp ly hợp

3.2.2 Cơ sở lý thuyết về hệ thống khởi động

a Sơ đồ tính toán

Để xác định các các đặc tuyến cơ bản của máy khởi động (chủ yếu là phần động

cơ điện), ta khảo sát mạch điện của máy khởi động loại mắc nối tiếp Sơ đồ tính toán được trình bày ở hình (3.27)

Hình 3.27 Sơ đồ tính toán máy khởi động

* Đặc tuyến tốc độ máy khởi động n = f(I)

Sức điện động ngược sinh ra trong khung dây phần ứng khi máy khởi động quay:

v l B

e 

60

B - Cường độ từ trường của nam châm

l - Chiều dài khung dây

v - Vận tốc dài khung dây

.



 Sức điện động ngược sinh ra ở phần ứng:

n a

p N e a

N

60

.

C e

60

Từ sơ đồ trên hình (2.3) ta có:

Ua = E0 - IRa

Ukđ = Ua - IRkđĐối với sơ đồ trên, theo định luật Kirchhoff, ta có thể viết:

E0 - Eng = IRa + IRd + IRkđ + Uch

Eng = E0 - Uch - IR Trong đó:

Rd - Điện trở dây cáp ắc quy

Rkđ - Điện trở các cuộn dây rotor cà stator

Uch - Độ sụt áp trên chổi than

Uch = 1,3V đối với máy khởi động 12V

Uch = 2,6V đối với máy khởi động 24V

Eng được xác định:

Eng = E0 -Uch + IRa + IRd + IRkđ

U = I.rch

ch e

ng

C

R I U E

R I U E

n

e

ch

.

a I

a

n 

Vì vậy lúc này tốc độ phụ thuộc vào cường độ dòng điện theo quy luật hyperbol

I K C

U E

a

e

ch

0 1







Với:







K C

R a

Hình 3.28 Đặc tuyến máy khởi động

* Đặc tính moment kéo M =F(I)

Moment kéo được tạo nên do lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường của các cuộn kích và dòng điện trong các dây dẫn phần ứng (rotor)

FD

M Trong đó:

F - Tổng lực tác dụng lên các khung dây

D - Đường kính của rotor

F =N.f Với: f - Lực tác dụng lên khung

N - Số khung có trong rotor

a

I l B i B f

2





a

I i

2

 : Dòng điện cháy trong một khung

2

2

a

I l B N

M 

p

D a

p I l B N M

2

2





I l B a

N p

M

.2





I C

M  M.

Khi tải nhỏ:

 = K.I

M = CM.K.I2Khi tải lớn:

 = const

M  KM.Moment đạt cực đại khi n = 0 Như vậy, lúc tải nhỏ đặc tuyến phụ thuộc vào cường độ dòng điện theo quy luật parabol và khi tải lớn đặc tuyến chuyển sang dạng tuyến tính

* Đặc tuyến công suất P = (I)

Tích số moment kéo và vận tốc góc của rotor sẽ là công suất điện từ P, tức là công suất do các lực điện từ làm quay rotor tạo nên

P = M.60

e

ng M

C

E I

a pN

E I

a

pN

60

.30

ng

E I

P 

I

E U  I R I

0Lấy đạo hàm phương trình P để tìm giá trị cực đại:

0

.2

2

0 max

nm ch

p

I R

U E

0

0U I R

R

U E

0

Inm là dòng điện cực đại mà máy khởi động tiêu thụ khi nó bị hãm chặt

Thay giá trị Ipmax vào phương trình P, ta được công suất điện từ cực đại

R R

U E R

U E

4

2

0 2

0 max

R

U E

4 0

P1  

 Rs Rr I RkdI



t

ck P P

P

P  2  Trong đó:

P1 - Công suất ắc quy đưa đến

Pd - Mất mát công suấtvề điện do nhiệt sinh ra trên dây

P2 - Công suất hữu ích

Pck - Công suất mất mát do cơ khí (ổ bi, chổi than)

Pt - Công suất mất mát về từ, chủ yếu do dòng Fucô

P1 = P2 + Pd + Pck + Pt

P1 = P2 + P Hiệu suất của máy khởi động

7,01



3.3 Hệ thống cung cấp điện

Để cung cấp năng lượng cho các phụ tải trên ôtô, cần phải có bộ phận tạo ra nguồn năng lượng điện Nguồn năng lượng này được tạo ra từ máy phát điện trên ôtô Khi động cơ hoạt động, máy phát cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho ắc quy

3.3.1 Sơ đồ mạch hệ thống cung cấp điện

3.3.2 Cơ sở lý thuyết về các dạng xung trong hệ thống cung cấp điện

Hình 3.30 Sơ đồ nguyên lý của bộ chỉnh lưu 6 diode

Trên hình 3.30 là sơ đồ của máy phát 3 pha có bộ chỉnh lưu mắc theo sơ đồ nắn dòng 2 nửa chu kỳ, 3 pha Các cuộn dây stator được đấu dạng sao Với kiểu mắc này thì quan hệ giữa điện áp và cường độ dòng điện trên dây và trên pha là:

Ta giả thiết rằng tải của máy phát là điện trở thuần

Điện áp tức thời trên các pha A, B, C là:

t U

p - Số đôi cực từ của rotor

Hình 3.31 Sơ đồ chỉnh lưu máy phát điện 3 pha và điện áp sau khi chỉnh lưu

Ta cũng giả thiết là các diode mắc ở hướng thuận có điện trở Rt vô cùng bé (Rt=0) còn ở hướng ngược thì rất lớn (Rn= )

Trên sơ đồ chỉnh lưu này có 6 diode, 3 diode ở nhóm trên hay còn gọi là các diode dương ( D1, D3, D5), có catod được nối với nhau Nhóm dưới còn được gọi là các diode âm (D2, D4, D6), có các anode nối với nhau Ở hướng dẫn điện, một diode nhóm trên dẫn điện khi anode của nó có điện áp cao hơn, còn ở nhóm dưới diode dẫn

có điện áp thấp hơn Vì vậy, ở một thời điểm bất kỳ đều có 2 diode hoạt động, một diode cực tính dương (phía trên) và một diode cực tính âm (phía dưới) Mỗi diode sẽ cho dòng điện qua trong một 1/3 chu kỳ

Điện áp dây của máy phát được đưa lên bộ chỉnh lưu Điện áp chỉnh lưu được xác định bởi các tung độ nằm giữa các đường cong trên và dưới (hình 3.31) của điện áp pha UA,UB, UC Vì vậy điện áp chỉnh lưu tức thời Umf sẽ thay đổi và tần số xung động của điện áp chỉnh lưu lớn hơn tần số của điện áp pha 6 lần

Trị số nhỏ nhất của điện áp chỉnh lưu bằng 1,5 Um, và lớn nhất là 1,73 Um

Sự thay đổi của điện áp chỉnh lưu:

t U

Trị trung bình của điện áp chỉnh lưu

12 12 12

12

sin

1 3

6 cos.36

T m

m T

T

T dt U t T

U: điện áp hiệu dụng pha

Ud: điện áp hiệu dụng dây

Như vậy, đối với mạch chỉnh lưu cầu 3 pha thì giá trị trung bình của điện áp chỉnh lưu lớn gấp 2,34 lần so với điện áp pha và 1,35 lần so với điện áp dây Xung độ của điện áp chỉnh lưu có thể biểu diễn qua điện áp chỉnh lưu trung bình, bằng cách đưa vào công thức (3.2) giá trị Umf xác định từ (3.3)

mf mf

U 0 , 139

65 , 1

23 , 0

U

U U

Ví dụ ở trị trung bình của điện áp chỉnh lưu là 14V thì độ xung độ là 1,95 V Lúc này, giá trị cực đại của điện áp chỉnh lưu bằng 14V, còn trị cực tiểu là 12,7V

Khi nối điện trở thuần R vào bộ chỉnh lưu thì dòng chỉnh lưu (trị tức thời):

R

U

imf  mf Dạng sóng của dòng chỉnh lưu cũng tương tự như điện áp chỉnh lưu, tức là dòng chỉnh lưu dao động với biên độ:

R

U

m Giá trị trung bình của dòng chỉnh lưu được tính bởi:

m T

T

m m

I cos 3 0,955.6

Giá trị hiệu dụng dòng pha:

mf m

T

T

I T

3.4 Hệ thống đánh lửa

3.4.1 Sơ đồ hệ thống đánh lửa

Hình 3.32 Sơ đồ mạch điện cơ bản của hệ thống đánh lửa bán dẫn

Hình 3.33 Sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa bán dẫn

3.4.2 Cảm biến đánh lửa

Trong hệ thống đánh lửa bán dẫn không vít điều khiển, cảm biến đánh lửa sẽ thay thế vít điều khiển và làm nhiệm vụ tạo ra hoặc làm mất tín hiệu điện áp hoặc tín hiệu dòng điện vào đúng thời điểm đánh lửa để gửi về IC đánh lửa điều khiển các transistor công suất đóng hoặc mở Thông thường, trong hệ thống đánh lửa người ta thường

dùng cảm biến điện từ, cảm biến quang, cảm biến Hall, cảm biến từ trở, trong đó, 3 loại cảm biến đầu là phổ biến nhất

A Cảm biến điện từ:

a Loại nam châm đứng yên

Hình 3.34 Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên

Cảm biến được đặt trong bộ chia điện bao gồm một rotor có số răng cảm biến tương ứng với số xy lanh động cơ, một cuộn dây quấn quanh lõi sắt từ cạnh một thanh nam châm vĩnh cửu Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với các răng cảm biến rotor

và được cố định trên vỏ bộ chia điện Khi rotor quay, các răng cảm biến sẽ lần lượt tiến lại gần và lùi ra xa cuộn dây Khe hở nhỏ nhất giữa răng cảm biến của rotor và lõi thép từ vào khoảng 0,2  0,5 mm

Khi rotor ở vị trí như (hình 3.35A), điện áp trên cuộn dây cảm biến bằng 0 Khi răng cảm biến của rotor tiến lại gần cực từ của lõi thép, khe hở giữa rôtor và lõi thép giảm dần và từ trường mạnh dần lên Sự biến thiên của từ thông xuyên qua cuộn dây

sẽ tạo nên một sức điện động e (hình 3.35B)

e 

Trong đó:

k: hệ số phụ thuộc chất liệu từ của lõi thép và khe hở giữa lõi thép và răng cảm biến của rotor

: số vòng quấn trên lõi thép từ

n: tốc độ quay của rotor





d

d

: độ biến thiên của từ thông trong lõi thép từ

Khi răng cảm biến của rotor đối diện với lõi thép, độ biến thiên của từ trường bằng 0 và sức điện động trong cuộn cảm biến nhanh chóng giảm về 0 (hình 3.35C) Khi rotor đi xa ra lõi thép, từ thông qua lõi thép giảm dần và sức điện động xuất hiện trong cuộn dây cảm biến có chiều ngược lại (hình 3.35D) Sức điện động sinh ra ở hai đầu dây cuộn cảm biến phụ thuộc vào tốc độ của động cơ

Ở chế độ khởi động, sức điện động phát ra rất nhỏ, chỉ vào khoảng 0,5V Ở tốc

độ cao nó có thể lên đến vài chục Volt

Hình 3.35 Nguyên lý làm việc của cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên và

các dạng xung tín hiệu điện áp

Cảm biến điện từ loại nam châm đứng yên có ưu điểm là rất bền, xung tín hiệu có dạng nhọn nên ít ảnh hưởng đến sự sai lệch thời điểm đánh lửa Tuy nhiên, xung điện

áp ra ở chế độ khởi động nhỏ, vì vậy ở đầu vào của IC đánh lửa phải sử dụng transistor

có độ nhạy cao và phải chống nhiễu cho dây tín hiệu

b Cảm biến điện từ loại nam châm quay

Đối với loại này, nam châm được gắn trên rotor, còn cuộn dây cảm biến được quấn quanh lõi thép và cố định trên vỏ bộ chia điện Khi nam châm quay, từ thông xuyên qua cuộn dây biến thiên tạo nên một sức điện động sinh ra trong cuộn dây Do

từ thông qua cuộn dây đổi dấu nên sức điện động sinh ra trong cuộn lớn Ở chế độ cầm chừng, tín hiệu điện áp ra khoảng 2V Xung điện áp có dạng như trên