Nghiên cứu đặc điểm của hệ thống cung cấp điện và chế tạo mô hình máy phát điện trên ô tô

Các thông số kỹ thuật và phương pháp kiểm nghiệm sau sữa chữa đối với máy phát điện xoay chiều...47 CHƯƠNG III:THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN Ô TÔ...48 3.1... Trongthời gia

LỜI NÓI ĐẦU 1

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 2

1.1 Lý do chọn đề tài và lịch sử vấn đề nghiên cứu 2

1.1.1 Tính cấp thiết của đề tài 2

1.1.2 Ý nghĩa của đề tài 3

1.2 Mục tiêu của đề tài 3

1.3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3

1.4 Giả thiết khoa học 3

1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu 4

1.6 Các phương án nghiên cứu 4

1.6.1 Phương án nghiên cứu thực tiễn 4

1.6.2 Phương án nghiên cứu tài liệu 4

1.6.3 Phương án thống kê mô tả 5

PHẦN 2: NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 6

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN ÔTÔ 6

1.1 Giới thiệu hệ thống cung cấp điện trên ôtô 6

1.1.1 Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện 7

1.1.2 Phân loại hệ thống cung cấp điện 7

1.2 Các thiết bị chính trong hệ thống cung cấp điện 7

1.2.1 Ắc-quy 7

1.2.2 Máy phát điện xoay chiều 16

1.2.3 Đặc tính của máy phát điện xoay chiều 30

CHƯƠNG II: QUY TRÌNH THÁO LẮP KIỂM TRA SỮA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 34

2.1 Quy trình tháo máy phát điện 34

2.1.1 Quy trình tháo máy phát từ trên xe xuống 34

2.1.2 Quy trình tháo rời máy phát điện 35

2.2 Những phương pháp chẩn đoán hư hỏng của máy phát điện 37

2.3 Quy trình kiểm tra các chi tiết trong máy phát điện 37

2.4 Quy trình sửa chữa khắc phục hư hỏng của máy phát điện 42

2.5 Sơ đồ đấu dây 45

2.5.1.Sơ đồ đấu dây hệ thống cung cấp điện sử dụng máy phát điện xoay chiều 45

2.5.2 Sơ đồ đấu dây hệ thống cung cấp điện sử dụng máy phát điện có tiết chế IC kiểu A của hãng TOYOTA 46

2.5.3 Sơ đồ đấu dây hệ thống cung cấp điện sử dụng máy phát điện xoay

chiều có tiết chế MIC TOYOTA 46

2.6.4 Các thông số kỹ thuật và phương pháp kiểm nghiệm sau sữa chữa đối với máy phát điện xoay chiều 47

CHƯƠNG III:THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN Ô TÔ 48

3.1 Mục tiêu thiết kế 48

3.2 Nhiệm vụ thiết kế mô hình 48

3.3 Các yêu cầu với mô hình 48

3.4 Các phương án thực hiện nhiệm vụ 49

3.5 Chọn phương án thực hiện 51

3.6 Thiết kế mô hình hệ thống cung cấp điện trên xe ô tô 51

3.6.1 Chế tạo khung mô hình 51

3.6.2 Thiết kế bảng gắn các thiết bị của hệ thống 52

3.7 Danh mục vật tư thiết bị cần thiết để thưc hiện mô hình 52

3.7.1 Phần khung xa bàn 52

3.7.2 Các thiết bị của mô hình hệ thống cung cấp điện trên ô tô 53

3.8 Mô hình hoàn thiện 55

3.8.1 Mô hình hoàn thiện sau khi tính toán thiết kế và xây dựng 55

3.8.2 Các chi tiết, cụm chi tiết trên mô hình 55

3.9 Ý nghĩa của mô hình 58

3.10 Mô hình đấu dây hoàn thiện 59

KẾT LUẬN 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Hệ thống cung cấp điện trên ô tô 6

Hình 1.2 Cấu tạo ắc quy axit chì 7

Hình 1.3 Vỏ Ắc quy 8

Hình 1.4 Nắp thông hơi 8

Hình 1.5 Cấu tạo lá cách 9

Hình 1.6 Cọc ắc quy 9

Hình 1.7 Ký hiệu cọc Ắc quy 10

Hình 1.8 Đầu kẹp Ắc quy 10

Hình 1.9 Cửa xem tỷ trọng 10

Hình 1.10 Quá trình nạp, phóng điện của ắc quy 11

Hình 1.11 Qúa trình nạp điện 12

Hình 1.12 Qúa trình phóng điện 12

Hình 1.13 Nạp điện cho ắc quy với dòng điện không đổi 13

Hình 1.14 Nạp điện cho ắc quy với điện áp không đổi 14

Hình 1.15 Máy phát điện xoay chiều 16

Hình 1.16 Máy phát điện tháo rời 16

Hình 1.17 Nguyên lý máy phát ba pha trên ô tô sau một chu kỳ 17

Hình 1.18 Cấu tạo rô to 18

Hình 1.19 Stator 19

Hình 1.20 Đấu hình sao và đấu hình tam giác 19

Hình 1.21 Bộ chỉnh lưu điôt Silicon của máy phát điện xoay chiều 20

Hình 1.22 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ chỉnh lưu 20

Hình 1.23 Điện áp điểm trung hoà 21

Hình 1.24 Sơ đồ mạch điện diot trung hòa 21

Hình 1.25 Chỉnh lưu ba pha hai nửa chu kỳ(cầu 6 di ốt) 22

Hình 1.26 Mạch chỉnh lưu dùng 8 và 9 đi ốt 23

Hình 1.27 Cấu tạo của tiết chế 23

Hình 1.28 Đặc tính của bộ Tiết chế 25

Hình 1.29 Tiết chế IC kiểu A của TOYOTA 26

Hình 1.30 Tiết chế IC kiểu B của hãng TOYOTA 27

Hình 1.31 Tiết chế IC kiểu M của hãng TOYOTA 28

Hình 1.32 Chổi than và vòng tiếp điện 29

Hình 1.33 Các bộ phận khác của máy phát điện xoay chiều 30

Hình 1.34 Đặc tính không tải ứng với số vòng quay khác nhau 30

Hình 1.35 Đặc tính ngoài ứng với số vòng quay khác nhau 31

Hình 1.36 Đặc tính tải theo số vòng quay 32

Hình 2.1 Kiểm tra tiết chế MIC TOYOTA 38

Hình 2.2 Kiểm tra tiết chế MIC TOYOTA 38

Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện 45

Hình 3.1 Phương án 1 49

Hình 3.2 Phương án 2 50

Hình 3.3 Phương án 3 50

Hình 3.4 Hình dạng và kích thước của mô hình 51

Hình 3.5 Sơ đồ bố trí các bộ phận 52

Hình 3.6 Mô hình hoàn thiện 55

Hình 3.7 Cụm máy lai 55

Hình 3.8 Cụm máy phát 56

Hình 3.9 Mô hình cụm máy phát cắt 56

Hình 3.10 Chân của máy phát, tiết chế, đi ốt 57

Hình 3.11 Cụm công tắc đánh ban,công tắc tải, hộp cầu chì, khóa điện ,đèn báo 57

Hình 3.12 Ampe kế, vôn kế, đèn báo nạp 57

Hình 3.13 Mô đun đấu dây hoàn thiện 59

LỜI NÓI ĐẦU

Ô tô hiện nay có một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tếquốc dân, nó được dùng để vận chuyển hành khách, hàng hoá và nhiều công việckhác…Nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tếtrong 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 kỹthuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại… đều được áp dụng trongngành 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 cáccon đường địa hình và có thể chở được hàng hoá với khối lượng lớn

Hệ thống cung cấp điện có vai trò rất quan trọng, nó cung cấp toàn bộ hệ thốngđiện, phụ tải trên xe và cũng là một phần không thể thiếu trong kết cấu của ôtô Trongthời 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, em được khoa giao cho nhiệm vụ hoànthành đồ án tốt nghiệp với nội dung: “Nghiên cứu đặc điểm của hệ thống cung

cấp điện và chế tạo mô hình máy phát điện trên ô tô ” Với kinh nghiệm và kiến

thức còn ít nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo Th.S Bùi Hà Trung em hoàn

thành đồ án đúng thời gian quy định

Trong quá trình làm đồ án, dù bản thân đã hết sức cố gắng, cộng với sự giúp đỡnhiệt tình của các thầy cô và bạn bè xong do khả năng, tài liệu và thời gian còn hạnchế nên khó có thể tránh khỏi sai xót Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo của thầy cô và sựgóp ý của bạn bè để đồ án của em được hoàn thiện

Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy và

các thầy trong bộ môn đã tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án

Em xin chân thành cảm ơn!

Hưng Yên, ngày … tháng… năm 2013 Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thế Huyền

1

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tăi vă lịch sử vấn đề nghiín cứu

1.1.1 Tính cấp thiết của đề tăi

Bước sang thế kỷ XXI, sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật của nhđn loại đê bước línmột tầm cao mới Rất nhiều những thănh tựu khoa học, những phât minh, sâng chếmang đậm tính hiện đại vă có ứng dụng cao Lă một quốc gia có nền kinh tế đang trín

đă phât triển, nước ta đê vă đang có những cải câch mới để thúc đẩy kinh tế Việc tiếpthu, âp dụng những thănh tựu khoa học tiín tiến của thế giới đang được nước ta quantđm, đẩy mạnh phât triển câc ngănh công nghiệp mới, với mục đích đưa nước ta từ mộtnước nông nghiệp lạc hậu thănh một nước công nghiệp phât triển Trải qua rất nhiềunăm phấn đấu vă phât triển, hiện nay nước ta đê lă thănh viín của tổ chức thương mạithế giới WTO Với việc tiếp cận câc quốc gia có nền kinh tế phât triển, chúng ta có thểgiao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu những thănh tựu khoa học kỹ thuật để phâttriển hơn nữa nền kinh tế trong nước, bước những bước đi vững chắc trín con đườngquâ độ lín chủ nghĩa xê hội

Trong câc ngănh công nghiệp mới đang được nhă nước chú trọng đầu tư phât triểnthì công nghiệp ôtô lă một trong những ngănh tiểm năng Do sự tiến bộ về khoa họccông nghệ, nín quâ trình công nghiệp hoâ hiện đại hoâ diễn ra một câch ồ ạt, tỷ lệ với

nó lă ô nhiễm nguồn nước vă không khí do chất thải công nghiệp ngăy căng tăng Câcnguồn tăi nguyín thiín nhiín như: Than đâ dầu mỏ… bị khai thâc bừa bêi nín ngăycăng cạn kiệt Điều năy đặt ra băi toân khó cho ngănh động cơ đốt trong nói chung vẵtô nói riíng: đó lă phải đảm bảo chất lượng khí thải vă tiết kiệm nhiín liệu Câc hêngsản xuất như: FORD, TOYOTA, MESCEDES… đê có rất nhiều cải tiến về mẫu mê,kiểu dâng cũng như chất lượng phục vụ của xe Nhằm đảm bảo an toăn cho người sửdụng, tiết kiệm nhiín liệu vă giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường do khí thải Để đâpứng được với những yíu cầu đó thì câc hệ thống điều khiển trín ôtô nói chung, văđộng cơ nói riíng phải có sự hoạt động an toăn, chính xâc, đúng thời điểm, bền, rẻ,đẹp… do vậy câc điều khiển bằng cơ khí không còn đâp ứng được vă thay thế văo đó

lă câc hệ thống điều khiển điện tử như: Phun xăng điện tử, đânh lửa điện tử, hệ thốngchống bó cứng ABS… Chúng hoạt động được lă nhờ câc cảm biến giâm sât mọi hoạtđộng tình trạng của ôtô vă đưa về bộ điều khiển trung tđm (Ecu) Bộ điều khiển năy cókết cấu hiện đại, phức tạp Nó nhận câc tín hiệu tứ cảm biến, tổng hợp lại, xử lý vă đưa

ra câc tín hiệu điều khiển câc hệ thống trín xe thật chính xâc Với câc ứng dụng nhưvậy thì đòi hỏi người kỹ thuật viín phải có trình độ hiểu biết, học hỏi, sâng tạo, bắt kịpvới khoa học tiín tiến hiện đại, nắm bắt được những thay đổi về những đặc tính kỹthuật của tứng loại xe dòng xe, đời xe, có thể chẩn đoân hư hỏng vă đưa ra phương ân

2

sửa chữa tối ưu Vì vậy người kỹ thuật viên trước đó phải được đào tạo với mộtchương trình đào tào tiên tiến hiện đại, cung cấp đầy đủ kiến thức lý thuyết và thựchành Trên thực tế thì các trường kỹ thuật của ta hiện nay thì trang thiết bị cho học sinhsinh viên thực hành còn thiếu thốn rất nhiều đặc biệt là các trang thiết bị dạng mô hìnhthực tập tiên tiến, hiện đại các kiến thức mới có tính khoa học kỹ thuật cao còn chưađược khai thác và đưa vào thực tế giảng dạy Tài liệu về các hệ thống điều khiển hiệnđại trên ôtô như: EFI, ESA, ABS… còn thiếu chưa được hệ thống hoá một cách khoahọc Các bài tập hướng dẫn thực tập, thực hành còn thiếu thốn Vì vậy người kỹ thuậtviên khi ra trường còn gặp rất nhiều khó khăn, khó tiếp xúc với những kiến thức, thiết

bị tiên tiến, hiện đại trong thực tế

1.1.2 Ý nghĩa của đề tài

Đề tài giúp cho sinh viên năm cuối có thể củng cố kiến thức, tổng hợp và nângcao kiến thức chuyên ngành, cũng như những kiến thức ngoài thực tế xã hội, đề tài còngiúp cho học sinh nâng cao khả năng tự tìm tòi, sáng tạo Đề tài nghiên cứu về hệthống cung cấp điện mà cụ thể là trên động cơ TOYOTA CORLLA không chỉ giúpcho chúng em tiếp cận với thực tế mà còn giúp cho chúng em tìm hiểu sâu hơn về hệthống cung cấp điện nói chung Những kết quả thu được sau khi hoàn thành đề tài này

là giúp cho chúng em có thể hiểu sâu rộng về kết cấu, điều kiện làm việc, một số hưhỏng cũng như các phương pháp kiểm tra chuẩn đoán các hư hỏng thường gặp của hệthống cung cấp điện

1.2 Mục tiêu của đề tài

Đề tài nhằm thực hiện mục tiêu đề ra:

- Tìm hiểu về đặc điểm, cấu tạo, nguyên lý làm việc các thiết bị của hệ thốngcung cấp điện trên ô tô

- Kiểm tra sữa chữa các thiết bị trên hệ thống

- Xây dựng mô hình hệ thống cung điện trên ô tô

1.3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Các bộ phận trong hệ thống cung cấp điện như: ắcquy, máy phát điện, đèn báo nạp, khoá điện

- Khách thể nghiên cứu: Các loại động cơ tiêu biểu là động cơ TOYOTACOROLLA

1.4 Giả thiết khoa học

- Hệ thống cung cấp điện dựa trên các loại động cơ vẫn còn là nội dung mới mẻđối

3

với học sinh, sinh viên Những bộ phận cải tiến của hệ thống cung cấp điện được sửdụng trên ôtô được đưa vào nội dung giảng dạy, nghiên cứu, học tập còn chưa đượcchú trọng, quan tâm Hệ thống các tài liệu nghiên cứu, tài liệu tham khảo về máy điệnphục vụ cho học tập, nghiên cứu cũng như ứng dụng trong thực tế còn chưa nhiều.

1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý của hệ thống cung cấp điện

- Các phương án kết nối, kiểm tra, chuẩn đoán của hệ thống cung cấp điện

- Nghiên cứu và tìm hiểu các thông số kỹ thuật tiêu chuẩn của hệ thống cung cấpđiện

- Tổng hợp nghiên cứu trong và ngoài nước để hoàn thành nghiên cứu của mình

1.6 Các phương án nghiên cứu

1.6.1 Phương án nghiên cứu thực tiễn

a) Khái niệm

Là phương án trực tiếp tác động vào đối tượng trong thực tiễn để làm bộc lộ bản chất

và quy luật vận động của đối tượng

b) Các bước thực hiện

Bước 1: Quan sát, đo đạc các thông số của kết cấu động cơ

Bước 2: Lập phương án kết nối, kiểm tra, chuẩn đoán hư hỏng của hệ thống cungcấp điện

Bước 3: Từ kết quả kiểm tra, chuẩn đoán lập phương án bảo dưỡng sửa chữa, khắcphục hư hỏng

1.6.2 Phương án nghiên cứu tài liệu

a) Khái niệm

Là phương án nghiên cứu, thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các vănbản, tài liệu đã có sẵn và các thao tác tư duy logic để rút ra các kết luận khoa học cầnthiết

b) Các bước thực hiện

Bước 1: Thu thập, tìm tòi các tài liệu về hệ thống cung cấp điện

Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống logic chặt chẽ theo từng

bước, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở bản chất nhất định

Bước 3: Đọc nghiên cứu, phân tích các tài liệu nói về máy điện, phân tích kết cấunguyên lý làm việc một cách khoa học

Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống hoá lại những kiến thức tạo

4

ra hệ thống lý thuyết đầy đủ, sâu sắc.

1.6.3 Phương án thống kê mô tả

5

PHẦN 2: NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN

ÔTÔ 1.1 Giới thiệu hệ thống cung cấp điện trên ô tô

Hệ thống cung cấp tạo ra nguồn điện một chiều cấp cho các thiết bị để đảm bảo antoàn và tiện nghi khi hoạt động Hệ thống cung cấp điện sử dụng sự quay vòng củađộng cơ để phát sinh ra điện Nó không những cung cấp điện cho những hệ thống vàcác thiết bị khác mà còn nạp điện cho ắc quy trong lúc động cơ đang hoạt động

Hình 1.1 Hệ thống cung cấp điện trên ô tô

1 Máy phát 2 Ắc quy

3 Đèn báo nạp 4 Khóa điện

Hệ thống cung cấp điện gồm những thiết bị chính như trên:

- Máy phát điện dùng để cung cấp dòng điện một chiều cấp cho các thiết bị dùngtrên xe và nạp điện cho ắc quy tích điện

- Ắc quy dữ trữ, cung cấp điện cho máy khởi động và các phụ tải khi máy phátchưa làm việc

- Đèn báo nạp cảnh báo cho người lái xe khi hệ thống gặp sự cố

- Khóa điện đóng, ngắt dòng điện trong hệ thống

6

1.1.1 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

1.1.2 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

1.2 Các thiết bị chính trong hệ thống cung cấp điện

1.2.1 Ắc-quy

1.2.1.1 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 Các tấm ngăn cách

7

Hình 1.2 Cấu tạo ắc quy axit chì

Ắc quy có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa, hệ thốn khởi động 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 tảivượt quá khả năng cung cấp của máy phát điện với yêu cầu:

- Có cường độ 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

Ắc quy có cấu tạo gồm nhưng phần chính sau:

 Vỏ bình

Vỏ bình được đúc thành khối và chế tạo bằng nhựa Ebonit, cao su cứng hay bằngnhựa tổng hợp, nhựa Axphantơpec …Phía trong chia thành ngăn kín riêng biệt Dướiđáy các ngăn có các sống để đỡ các bản cực tạo thành khoảng trống và các bản cực vàtránh hiện tượng chập mạch Vỏ bền, chắc không bị axít ăn mòn và chịu được nhiệt độcao

Dưới đáy bình người ta chia làm 2 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 1.2 Vỏ Ắc quy Hình 1.3 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 axít ngưng tụ và rơi trở lại accu và cho phép hydrogene bay hơi

Dãy nắp thông hơi:

Hầu hết các ắcquy 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 axít ngưng tụ và rơi trở lại ắcquy

và cho phép hydrogene bay hơi

8

 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 chìbám chắc trên cực Hai bề mặt của bản cực được chát bột chì Bản cực dương trát đầybột chì PbO2 còn bản cực dương trát đầy bột chì xốp Pb Sau khi trát và ép chất tácdụng người ta ngâm các bản cực vào dung dịch H2SO4 Chùm bản cực dương và chùmbản cực âm được lồng xen kẽ vào nhau giữa chúng là lớp cách Trong một ngăn số bảncực dương nhiều hơn sô bản 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 các bản cực Tác dụng của tấm

cách xốp là ngăn hiện tượng các bản cực chạm

vào nhau gây 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 cọcđược vát xiêng Loại cạnh là loại đặc trưng của hãng General Motors, loại L được dùng trên tàu thuỷ

Hình 1.4 Cọc Ắc quy

 Kí 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 accu có cọc là loai đỉnh, đầu của cọc dương thường lớn hơn cực âm, mục đích để dễ phân biệt

9

Hình 1.5 Cấu tạo lá cách

 Dung dịch điện phân

Dung dịch điện phân dùng trong ắc quy thường là hỗn hợp của axít sunfuaricnguyên chất và nước cất Nồng độ pha chế thay đổi phụ thuộc vào khí hậu và vật liệutấm 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 đi0,0007g/cm3 Khi ắc quy nạp đầy, thành phần dung dịch điện phân là 38%(H2SO4) tínhtheo trọng lượng hoặc 27% tính theo thể tích

10

1.2.1.2 Quá trình nạp điện, phóng điện của ắc quy axit chì

- 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

Quá trình nạp, phóng điện của ắc quy

Hình 1.8 Quá trình nạp, phóng điện của ắc quy

H2SO4: Axit sunphuric H2O: Nước H2: Hyđrô O2: Ôxy

PbO + H2SO4  PbSO4 + H2O

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

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

Cực (+) nguồn một chiều  đầu cực một ắcquy  chùm bản cực 1  qua dungdịch điện phân  chùm bản cực 2  đầu cực 2 của ắcquy  cực (-) nguồn một chiềuDòng điện sẽ làm cho dung dịch điện phân phân li:

11

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- - 2e  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

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

b) Qúa trình phóng điện

Nối hai cực của ắcquy đã được nạp với phụ tải chẳng hạn bóng đèn thì năng

lượng điện đã được tích trữ trong ắcquy sẽ phóng qua tải làm cho bóng đèn sáng ,

dòng điện của ắcquy sẽ đi theo chiều :

Cực (+) của ắcquy  tải  cực (-)ắcquy  dung dịch điện phân  cực (+) ắcquy 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 , còn dung dịch axit

bị phân tích thành cation 2H+và anion SO42-,đồng

thời quá trình phóng điện cũng tạo ra nước trong

dung dịch , do đó nồng độ của dung dịch giảm dần

và sức điện động của ắcquy cũng giảm dần

c) Điều kiện làm việc

Với ắc quy có các tấm bản cực Nhanh bị mất chì và oxit 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 quynhanh bị hỏng do thời tiết có độ ẩm không khí lớn có thể làm ắc quy tự phóng

điện

12

Hình 1.11 Qúa trình nạp điện

Hình 1.12 Qúa trình phóng điện

1.2.1.3 Các thông số kỹ thuật của quá trình nạp, phóng điện và các phương pháp nạp điện cho ắc quy

Bảng 1.1 Bảng thông số kỹ thuật của một số ắc quy dùng trên ôtô.

lượngđịnhmức(Ah)

Điện ápđịnh mức(V)

Nạp theo chế độ dòng Nạp theo

chế độđiện ápthời gian

Điện ápngừngphóngđiện của 1nguồn (V)

Dòng nạp(V)

Thời gian(h)Việt Nam

 Các phương án nạp điện cho ắc quy

- Trước khi tiến hành nạp điện cho ắc quy phải lau sạch sẽ bên ngoài, kiểm tra và châm đủ mức dung dịch cho ắc quy

- Nạp điện cho ắc quy có thể theo

nhóm hoặc theo từng chế độ Có hai

phương pháp nạp điện cho ắc quy

 Nạp điện với điện áp không đổi

(nạp ắc quy với máy nạp nhanh)

Ở phương pháp này những ắc quy được

nạp thải có cùng điện áp hoặc được đánh

dấu để có cùng điện áp, sau đó đấu song

song vào máy nạp Điện áp của nguồn phải lớn

hơn điện áp ắc quy định Ví dụ: ắc quy 12V thì

điện áp nguồn 15V, ắc quy 6V thì điện áp nguồn

7,5V

Chú ý: Ắc quy đã bị sunfat hoá thì không

thể nạp đầy với máy nạp nhanh

 Nạp với dòng điện không đổi

Sử dụng phương pháp này nếu thời gian cho phép

hoặc nếu chưa biết tình trạng của bản cực Khi

nạp với dòng không đổi các ắc quy được mắc nối

tiếp nhau Dòng điện nạp phải quy định cho từng

loại ắc quy và từng nhóm giai đoạn nạp Ắc quy

nói chung dòng điện nạp bằng

khoảng 1/10 dung lượng ắc quy

Ta cũng có thể xác định cường độ dòng điện nạp nếu biến số bản cực dương của ắcquy Dòng điện nạp bình thường là 1e cho một bản cực dương ngăn ắc quy nhỏ nhất

Ví dụ :ngăn nhỏ nhất có 11 bản cực, số bản cực dương là 5 thì chọn dòng nạp là 5A cho các ắc quy trong mạch mắc nối tiếp

Khi nạp ắc quy với dòng không đổi, điện áp bình sẽ tăng dần từ 2,14V -2,3V và tăng nhanh đến 2,5V- 2,6V, khoảng này là giai đoạn tạo khí Khi đến thời kỳ này cầngiảm dòng nạp để tránh làm mòn bản cực

1.2.1.4 Phương pháp bảo dưỡng ắc quy

a) Bảo dưỡng cấp 1

- Tiến hành sau 2 ÷3 ngày xe chạy, với ắc quy không sử dụng thì tiến hành sau

10 ÷15 ngày Nội dung công việc như sau:

- Làm sạch và lau khô toàn bộ bề mặt và xung quanh ắc quy

- Quan sát bên ngoài vỏ bình để phát hiện các rạn nứt nếu có

- Thông lại các chỗ thông hơi ở nút bình Khi thông phải tháo từng nút ra dùngque thông ngược từ trong ra

- Kiểm tra siết chặt đai ốc nhằm đảm bảo ắc quy không bị xô đẩy nứt vỡ khi xechạy

- Kiểm tra các đầu cực ắc quy nếu bị ôxy hoá thì đánh sạch Dùng Clê 10 tháođầu dây nối cực ắc quy làm sạch lớp ôxy bằng dẻ sau dùng nước ấm rửa sạch

- Kiểm tra mức dung dịch điện phân nếu thiếu đổ thêm nước cất bằng cách tháotất cả nút bình, dùng ống thuỷ tinh hoặc ống nhựa cho nước vào từng ngăn Khôngđược dùng nước máy do các tạp chất trong nước sẽ làm giảm tính năng và tuổi thọ ắcquy

b) Bảo dưỡng cấp 2

Thực hiện khi ôtô chạy được 1000 ÷ 1200 km hoặc ắc quy để trong kho không sửdụng 1 tháng Ngoài những công việc bảo dưỡng cấp 1 phải làm thêm

14

- Kiểm tra tỷ trọng dung dịch điện phân.

- Kiểm tra khả năng phóng nạp bằng phóng điện thế

1.2.1.5 Các thông số kỹ thuật và phương pháp kiểm nghiệm ắc quy

- Kiểm tra mức dung dịch điệmn phân mức dung dịch điện phân phải cao hơn lướibảo vệ từ (10-15mm)

- Nồng độ dung dịch điện phân

+ Trong bình ắc quy sự chênh lệch nồng độ giữa các ngăn không được vượt quá0,002g/cm3

+ Dùng tỷ trọng kế đo nồng độ dung dịch ở nhiệt độ 130C với ắc quy 130C nạp đầynồng độ dung dịch là 1.72g/cm3 nạp theo chế độ 3A khi nạp nhiệt độ không được vượtquá 400C Khi nạp no tại 200C nồng độ dung dịch là 1,25g-1,27g

 Điện áp ắc quy

Dòng vôn kế để kiểm tra điện áp các ngăn của ắc quy Vôn kế đo được điện áp 3V

về hai phía có điện trở tải R1= (0,018-0,02)Ω; R2= (0,01-0,012)Ω

+ Khi kiểm tra ắc quy có dung lượng nhỏ hơn Ah thì đóng điện trở tải 1

+ Khi dung lượng từ 70÷100 Ah thì đóng điện trở R2 mở điện trở R1

+ Khi dung lượng lớn hơn 100 Ah đóng cả điện trở R1 và R2

+ Khi kiểm tra ta quan sát vôn kế thấy kim ổn định ở:

- Nếu:

+ 1,75 -1,8V ắc quy nạp đầy

+ 1,65-1,7V ắc quy phóng 25% dung lượng

+ 1,5-1,6V ắc quy phóng 50% dung lượng

+ 1,3-1,4V ắc quy phóng 100% dung lượng

+ Kiểm tra đồng hồ báo nạp ở vòng quay định mức dòng nạp không quá mười đến20A

15

1.2.2 Máy phát điện xoay chiều

Hình 1.9 Máy phát điện xoay chiều

- Máy phát điện là máy biến đổi cơ năng thành điện năng sản sinh ra điện để cungcấp cho các thiết bị dùng điện trên ôtô, khi ôtô đã thực hiện xong quá trình khởi động

- Nạp điện cho ắc quy khi trục khuỷu của động cơ làm việc ở số vòng quay trungbình và lớn

1.2.2.1 Cấu tạo chung

Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kich thích kiểu điện từ loại có vòng tiếp điện gồm những bộ phận chính là: rô to, stato, puli, cánh quạt, bộ chỉnh lưu, bộ điều chỉnh điện, quạt, chổi than và vòng tiếp điểm

Hình 1.10 Máy phát điện tháo rời

16

1.2.2.2 Nguyên lý phát điện chung 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 kép kín qua vấu cực của rôto và khung

c) Dòng điện xoay chiều ba pha

Hình 1.11 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/60

W: tổng số vòng dây trong một pha cuộn dây phần ứng

Фo.: từ thông giữa khe hở Stato và Rôto

P: 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

17

1.2.2.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong máy phát

Máy pháy điện xoay chiều 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 chỉnhđiện( tiết chế)

a) Rôto (phần cảm)

Hình 1.12 Cấu tạo rô to

- 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 vang khuyên tiếp điện dựa vào hình dạng cực

từ khác nhau chia làm hai loại

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

- 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

- Phần rỗng bên trong lá khung từ trên khung cuốn các vòng dây kích từ hai đầucủa cuộn dây này được hàm 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 kép 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

18

b) Stato( phần ứng)

Stato tạo ra điện thế xoay chiều 3 pha nhờ sự thay đổi từ thông khi rotor quay

Các thành phần chính: Lõi stator, cuộn dây stator, đầu ra

Cuộn dây stator có thể mắc theo hai cách:

- Cách mắc kiểu hình sao: cho ra điện thế cao, được sử dụng phổ biến

- Cách mắc kiểu tam giác: cho ra dòng điện lớn

Hình 1.14 Đấu hình sao và đấu hình tam giác

Cuộn dây stator gồm 3 cuộn dây riêng biệt Trong cách mắc hình sao, đầu chungcủa 3 cuộn dây được nối thành đầu trung hòa

19

c) Bộ chỉnh lưu

Hình 1.15 Bộ chỉnh lưu điôt Silicon của máy phát điện xoay chiều

Các điôt công suất được ép cứng vào trong các rế tản nhiệt của bộ chỉnh lưu

1 Điôt dương 3 Điôt công suất

2 Điôt âm 4 Điôt kích từ

Đặc điểm của đi ôt là: nếu cực(+) của điôt có điện áp lớn hơn so với cực (-) thì điôt sẽ thông điện, ngược lại sẽ bị chặn

Hình 1.16 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ chỉnh lưu

Khi rôto quay một vòng , trong các cuộn dây Stato dòng điện được sinh ra trongmỗi cuộn dây này được chỉ ra từ (a) tới (f) ( của hình 1.22 ) Ở vị trí (a), dòng điện có

20

chiều dương được tạo ra ở cuộn dây III và dòng điện có chiều âm được được tạo ra ở cuộn dây II Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây II tới cuộn dây III

Dòng điện này chạy vào tải qua điốt 3 và sau đó trở về cuộn dây II qua điốt 5 Ở thời điểm này cường độ dòng điện ở cuộn dây I bằng 0 Vì vậy không có dòng điện chạy trong cuộn dây I

Bằng cách giải thích tương tự từ các vị trí (b) tới (f) dòng điện xoay chiều được chỉnh lưu bằng cách cho qua 2 điốt và dòng điện tới các phụ tải được duy trì ở một giá trị không đổi

Điốt được sử dụng để chỉnh lưu sẽ sinh ra nhiệt khi có dòng điện đi qua Tuy nhiên vì các phần tử của điốt lại chịu nhiệt kém (chất bán dẫn) nên việc nung nóng điốt sẽ làm giảm khả năng chỉnh lưu Vì vậy cần phải bố trí các cánh tản nhiệt để diện tích tản nhiệt được tăng lên tới mức có thể

 Điện áp điểm trung hoà

Hình 1.17 Điện áp điểm trung hoàMáy phát điện xoay chiều thông thường dùng 6 diode để chỉnh lưu dòng điệnxoay chiiều 3 pha (AC) thành dòng điện một chiều (DC)

Điện áp ra tại điểm trung hoà là nguồn cung cấp điện cho rơle đèn báo nạp Cóthể thấy điện áp trung bình của điểm trung hoà bằng 1/2 điện áp ra một chiều Trongkhi dòng điện ra đi qua máy phát, điện áp tại điểm trung hoà phần lớn là dòng điệnmột chiều nhưng nó cũng có một phần là dòng điện xoay chiều Phần dòng điện xoaychiều này được tạo ra mỗi pha Khi tốc độ của máy phát vượt quá 2000 tới 3000 vòng/phút thì giá trị cực đại của phần dòng điện

xoay chiều vượt quá điện áp ra của dòng

điện một chiều

Điều đó có nghĩa là so với đặc tính

ra của máy phát điện xoay chiều không có

21

Hình 1.18 Sơ đồ mạch điện diode trung hoà

các diode tại điểm trung hoà, điện áp ra tăng dần dần từ khoảng 10 tới 15% ở tốc độmáy phát thông thường là 5000 vòng/phút.

 Sơ đồ mạch điện diot trung hòa

Để bổ sung sự thay đổi điện thế tại điểm trung hoà vào điện áp ra một chiều củamáy phát không có diode ở điểm trung hoà người ta bố trí 2 diode chỉnh lưu giữa cực

ra (B) và đất (E) và nối với điểm trung hoà Những diode này được đặt ở giá đỡ bộchỉnh lưu

 Một số mạch chỉnh lưu

 Bộ chỉnh lưu dòng điện 6 điôt

- Bộ chỉnh lưu dòng điện 6 điôt trong đo 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 dươngcủa các đi ôt 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 1.19 Chỉnh lưu ba pha hai nửa chu kỳ(cầu 6 đi ốt)

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

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).

Hình 1.26 Mạch chỉnh lưu dùng 8 và 9 đi ốt

d) Bộ điều chỉnh điện áp( tiết chế)

Hình 1.20 Cấu tạo của tiết chế

Bộ tiết chế có cấu tạo chủ yếu gồm có IC, cánh tản nhiệt và giắc nối Việc sửdụng IC làm cho tiết chế có kích thước nhỏ gọn.Có chức năng

+ Điều chỉnh điện áp

+ Cảnh báo khi máy phát không phát điện và tình trạng nạp không bình thường

+ Cảnh báo bằng cách bật sáng đèn báo nạp khi có những sự cố như: đứt mạch hoặcngắn mạch các cuộn dây rôto, cực S bị ngắt, cực B bị ngắt, điện áp tang vọt quá lớn

23

 Phương pháp điều chỉnh điện áp

Khi làm việc điện áp máy phát phát ra có giá trị:

u u

R K n K const I

Wkt : Số vòng dây của cuộn kích từ ( Wkt = const)

Rkt: Điện trở của cuộn dây kích từ ( Rkt = const )

Ikt: Dòng điện kích từ, là dòng đưa vào cuộn dây kích từ có thể điều chỉnh được

Vì vậy muốn thay đổi điện áp phát ra của máy phát người ta tìm cách thay đổi dòng kích từ

U tỉ lệ tỉ lệ Ikt

Đó chính là nguyên lý chung điều chỉnh tự động điện áp

Khi Ikt tăng,  tăng, thì Uf tăng tỷ lệ

Vì vậy khi Uf tăng quá cao  tìm cách giảm Ikt

Khi Uf thấp  tìm cách tăng Ikt

 Đặc tính tải của Ắc quy

Điện áp ra không đổi hoặc ít thay đổi ( nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 tới 0,2V) khi tốc độ máy phát thay đổi

24

 Đặc tính phụ tải bên ngoài

Điện áp ra nhỏ đi khi dòng điện phụ tải tăng lên Sự thay đổi điện áp , thậm chí ở tải định mức hoặc dòng điện ra cực đại của máy phát vào khoảng giữa 0,5 tới 1V Nếu tải vượt quá khả năng của máy phát thì điện áp sẽ sụt đột ngột

 Đặc tính nhiệt độ

Nhìn chung điện áp sẽ giảm đi khi nhiệt độ tăng lên Vì điện áp ra sụt ở nhiệt độ cao

( ví dụ về mùa hè tăng lên ở nhiệt độ cao, mùa đông thì giảm xuống ) Việc Nạp đầy

đủ phù hợp với ắc quy được thực hiện ở mọi thời điểm

Hình 1.21 Đặc tính của bộ Tiết chế

 Một số mạch tiết chế trên ô tô

 Tiết chế IC kiểu A của hãng TOYOTA

 Nguyên lý làm việc

+ Trạng thái 1: Khoá điện bật nắp ON ( chưa nổ máy)

Các mạch điện gồm:

(+)Ắc quy đến khoá điện: tại đây dòng điện chia làm hai nhánh

- Nhánh 1: Đến IGmp đến D1 đến R1 đến đấu ba điôt kích từ: tại đây đầu tiêndòng vào giắc L (tiết chế)→ R3→tiếp giáp B – (CT1)→E → mát → (-)ắc quy: dòng

25

này là dòng điều khiển (IB1) của T1, sau đó xuất hiện dòng làm việc (IC1) của T1 đinhư sau:

- Tiếp tục tại đầu ba điôt kích từ WKT→tiếp giápE- (CT1) →mát→ (-)ắc quy

Hình 1.29 Tiết chế IC kiểu A của TOYOTA

- Nhánh 2: đến TG của rơle báo nạp Wn → D2 → A →Lmp → đầu ba điôt kích

từ, rồi chung hoà vào dòng điện ở nhánh 1

- Do có một phần dòng kích từ qua Wn nên nó tạo từ trường hút K đóng lại bậtsáng đền báo nạp( +) ắc quy→khoá điện→ĐBN→K(đóng)→mát→(-) ắc quy

Báo hiệu máy phát chưa làm việc hoặc không làm việc

- Như vậy dòng kích từ là dòng làm việc của T1 nên có giá trị lớn rất tốt cho việcnhanh chóng mỗi từ có giá trị lớn cho máy phát

+ Trạng thái 2: máy nổ, máy phát điện Ump/ Uđm

- Đến khi điện thế dương ở đầu ba điôt kích từ( chuyển tời giắc A của Rơle báonạp) xấp xỉ điện thế dương của ắc quy( truyền tới rắc TG của rơle báo nạp) thì ở cuộn

Wn không có dòng điện nên không có từ trường lò xo tự nẩy K mở, đèn báo nạp mấtdòng cung cấp nên nó tắt

- Dòng kích từ lúc này vẫn đi như cũ nhưng thêm nguồn cung cấp là từ cực dươngmáy phát tới

- Do đó T2 mở dòng làm việc IC2 mang điện thế dương có giá trị lớn dặt vào cựcphát E của T1 làm cho T1 mất dòng điều khiển Ib1 nên T1 đóng và ngắt đi dòng kích

từ của máy phát Ump giảm nhanh đến khi nhỏ hơn Uđm, ZD lại khoá→T2 khoá→T1

mở cho dòng kích từ đi qua→Ump lại tăng> Uđm→UZD mở→T2 mở và T1 lại đóng

- Mỗi khi T1 khoá thì ở cuộn kích thích sinh suất điện động tự cảm có thể đạt tớihàng trăm vôn, có thể làm mở T1 dẫn đến làm mất trạng thái ngắt kích từ Để giảiquyết vấn đề này thì điôt DES được mắc song song với cuộn kích thích để chập và dậptắt suất điện động này

 Tiết chế IC kiểu B của hãng TOYOTA

Hình 1.30 Tiết chế IC kiểu B của hãng TOYOTA

- Về mặt cấu tạo nó giống như tiết chế IC kiểu A chỉ thêm Tranzirtor T3, điện trở

phát hiện hở mạch cuộn rôto Rđ, đi ốt phát hiện điện áp kích từ D3, điện trở phát hiện điện áp kích từ R4 và được bổ sung thêm một số mạch phụ như sau:

(2): Khi điện kích từ giảm xuống dưới 8V

 Tiết chế IC kiểu M của TOYOTA

Hình 1.31 Tiết chế IC kiểu M của hãng TOYOTA

 Nguyên lý làm việc

- Khi bật khoá điện ở vị trí ON và động cơ chưa làm việc

+ Một tín hiệu điện áp dương ắc quy qua khoá điện, qua đèn báo nạp, cực L vào vi xửlý( MIC) Do đó vi xử lý gửi tín hiệu đến điều khiển cực gốc- phát của Tramrito T3,dẫn đến T3 mở, dòng điện báo nạp đi như sau: Cực dương ắc quy→cầu chì→khoáđiện→cầu chì IGN→đèn báo nạp→cầu chì bảo vệ nạp→qua C3→E3 của tranzitoT3→mát và trở về cực âm ắc quy làm đèn báo nạp sáng

+ Khi khóa điện bật ở vị trí ON, cũng đồng thời tín hiệu điện áp (+)ắc quy qua khoáđiện, qua cầu chì Engine và cực IG cấp cho vi xử lý( MIC), ngay lập tức vi xử lý gửitín hiệu đỉều khiển cho tranzito T1( Gốc- phát) dẫn đến tranzito T1 mở vàdòng kích từ

đi như sau: Cực (+)ắc quy→Cầu chì →Cực (+) máy phát(B)→ chổi than dương→cổgóp→cuộn dây kích thích (Wkt)→cổ góp→chổi than âm→cọc F→(C1→E1) củatranzito công suất T1→mát(E)→(-) ắcquy

- Khi máy làm việc:

Dòng điện từ ba pha của Stato gửi đến cực P của vi xử lý(MIC), lúc này vi xử lýcắt tín hiệu điều khiển tranzito T3, do đó T3 đóng, đèn báo nạp tắt, đồng thời vi xử lýcho dòng điện phát - gốc cảu T2 mở :cực (+) máy phát→khoá→cầu chì→T2 (cựcphát- góp) ra cọc L của máy phát

- Điện áp dương “+” của máy phát đặt vào cực S của IC, để so sánh với giá trị định mức

28

e) Chổi than và vòng tiếp điện

Chổi than cho dòng điện chạy qua rotor để tạo ra từ trường

Các thành phần chính: Chổi than, Lò xo, Vòng kẹp chổi than, Vòng tiếp điệnchổi than làm bằng grafít - kim loại với tính chất đặc biệt có điện trở nhỏ và được phủmột lớp đặc biệt chống mòn

Hình 1.32 Chổi than và vòng tiếp điện

f) Các bộ phận khác

 Nắp trước, nắp sau: đúc bằng hợp kim nhôm không dẫn từ, một mặt đỡ hở từ

mặt khác lại có thêm ưu điểm gọn, nhẹ tản nhiệt đồng thời để che chắn bảo vệmáy phát

 Quạt gió: được lắp từ thép lá 1,5mm, có tác dụng làm mát cho máy phát.

29