giáo trình trang bị điện ô tô

MỤC LỤC BÀI 1: SỬA CHỮA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu phân loại 1.1.1 Nhiệm vụ: Vì động khơng thể tự khởi động nên cần phải có ngoại lực để khởi động động Để khởi động động cơ, máy khởi động làm quay trục khuỷu thông qua vành bánh đà Máy khơi động cần phải tạo momen lớn từ nguồn điện hạn chế accu đồng thời phải gọn nhẹ Vì lý đó, người ta dùng mơtơ điện chiều máy khởi động Để khởi động động trục khuỷu phải quay nhanh tốc độ quay tối thiểu Tốc độ quay tối thiểu để khởi động động khác tuỳ theo cấu trúc động tình trạng hoạt động Thường từ 50 ÷ 120 vòng/phút động xăng từ 70 ÷ 150 vòng/phút động Diesel 1.1.2 Yêu cầu: - Tạo momen đủ lớn để thắng sức cản chi tiết chuyển động quay bên động - Nhiệt độ hoạt động không giới hạn cho phép - Chỉ truyền chuyển động chiều từ máy khởi động sang động - Tự ngắt mạch điện vào máy khởi động động nổ nhờ relay bảo vệ khởi động - Phải đảm bảo khởi động lại nhiều lần - Tỷ số truyền từ bánh máy khởi động vành bánh đà phải nằm giới hạn cho phép (9 ÷ 18) - Chiều dài dây dẫn nối từ accu đến máy khởi động phải nhỏ 1m 1.1.3 Phân loại hệ thống khởi động: - Khởi động tay: áp dụng cho động công suất nhỏ - Khởi động động điện: áp dụng cho động cơng suất trung bình - Khởi động động xăng phụ: áp dụng cho động cỡ lớn hệ thống phức tạp, cồng kềnh - Khởi động khí nén: dùng cho động tĩnh Trong pham vi giáo trình nói hệ thống khởi động động điện 1.2 Cấu tạo nguyên lý hoạt động: 1.2.1 Sơ đồ hệ thống: Hình 1 Sơ đồ hệ thống khởi động Nguyên lý hoạt động: Khi xoay khóa máy sang vị trí ST, có dòng điện nhỏ từ (+) accu qua cơng tắc máy vào relay khởi động  máy khởi động  mass  (-) accu Dòng điện tạo lực từ hút đóng tiếp điểm relay khởi động Lúc có dòng điện lớn từ cực (+) accu qua tiếp điểm relay khởi động  máy khởi động  mass  (-) accu, máy khởi động quay 1.2.2 Máy khởi động: Hiện nay, máy khởi động dùng cho ôtô kết hợp với công tắc từ để điều khiển ăn khớp bánh khởi động với vành bánh đà Có hai kiểu máy khởi động dùng xe cỡ nhỏ kiểu thông thường kiểu giảm tốc Những xe thiết kế để dùng cho vùng khí hậu lạnh sử dụng máy khởi động kiểu giảm tốc loại sinh momen khởi động lớn Do khả sinh momen lớn loại thông thường nên nhiều loại xe sử dụng loại vùng khí hậu ấm Các đặc tính: Mơtơ chiều kích thích nối tiếp có đặc điểm sau: - Tiêu thụ dòng điện lớn sinh momen lớn - Tốc độ cuộn ứng nhanh sinh sức điện động đảo chiều lớn dòng điện chạy qua nhỏ Ở giai đoạn đầu tốc độ rotor thấp, cuộn ứng sinh sức điện động đảo chiều nhỏ Kết dòng điện lớn chạy qua mơtơ sinh momen lớn Tuy nhiên, sụt áp cực accu cáp máy khởi động tăng mạnh dòng tiêu thụ lớn, điện trở cáp điện trở accu nên điện áp thực tế cấp đến môtơ thấp Khi tốc độ mơtơ tăng lên, sinh sức điện động đảo chiều lớn nên dòng điện tiêu thụ giảm Kết dự sụt áp cực accu cáp máy khởi động giảm nên điện áp cấp đến máy khởi động tăng Tuy nhiên, mômen lại giảm Tốc độ quay cuối tốc độ mà momen sinh máy khởi động với momen cần để quay động Momen cần để quay động lớn giai đoạn đầu tốc độ khởi động nhỏ Tuy nhiên, cần momen nhỏ tốc độ động đạt đến tốc độ khơng đổi Vì vậy, mơtơ khởi động chiều kích thích nối tiếp có đặc tính momen phù hợp để làm mơtơ khởi động Hình Đặc tính máy khởi động Nhiệm vụ: Máy khởi động điện có nhiệm vụ biến điện accu thành năng, dẫn động trục khuỷu động quay với tốc độ quay ban đầu định, đủ để khởi động động Số vòng quay khởi động tối thiểu với động có từ ÷ xylanh, dung tích ÷ lít là: - Động xăng khoảng 60 ÷ 120 vòng/phút - Động Diesel khoảng 50 ÷ 150 vòng/phút Ngồi ra, số máy khởi động động xăng có nhiệm vụ tự động ngắt mạch điện trở phụ hệ thống đánh lửa trình khởi động Phân loại: Phân loại theo kiểu đấu dây: Động điện chiều chia làm loại tùy theo phương pháp đấu dây - Loại mắc nối tiếp: moment phát lớn bắt đầu quay, dùng chủ yếu máy khởi động - Loại mắc song song: dao động tốc độ, giống loại dùng nam châm vình cửu - Loại mắc hỗn hợp: có đặc điểm hai loại trên, thường dùng để khởi động động lớn Hình Cách đấu dây máy khởi động Phân loại theo cách truyền động: Loại giảm tốc: máy khởi động loại giảm tốc dùng mơtơ tốc độ cao Nó làm tăng momen xoắn cách giảm tốc độ quay rotor nhờ truyền giảm tốc Lõi thép công tắc từ đẩy trực tiếp bánh khởi động đặt trục với vào ăn khớp với vành bánh đà Hình Máy khởi động kiểu giảm tốc Loại thông thường: bánh khởi động đặt trục với rotor quay tốc độ với nó, đòn bẩy nối với lõi thép công tắc từ đẩy bánh khởi động ăn khớp với vành bánh đà Hình Máy khởi động kiểu thông thường Loại truyền động qua bánh hành tinh: máy khởi động loại bánh hành tinh dùng truyền bánh hành tinh để giảm tốc độ quay rotor (phần ứng) Bánh khởi động ăn khớp với vành bánh đà thông qua cần bẩy giống trường hợp máy khởi động thơng thường Hình Máy khởi động kiểu hành tinh Máy khởi động PS (Môtơ giảm tốc hành tinh - rotor dẫn): máy khởi động loại sử dụng nam châm vĩnh cửu thay cho cuộn cảm Cơ cấu đóng ngắt bánh khởi động hoạt động giống máy khởi động loại bánh hành tinh Hình Máy khởi động kiểu PS Thông thường, ôtô dùng accu 12 V nên máy khởi động thiết kế cho điện áp Tuy nhiên, vài loại xe công suất lớn dùng hai accu 12 V mắc nối tiếp sử dụng máy khởi động 24 V để tăng khả khởi động MÁY KHỞI ĐỘNG KIỂU GIẢM TỐC: Máy khởi động loại giảm tốc gồm có phận sau đây: - Công tắc từ - Rotor (phần ứng) - Vỏ máy khởi động (sator) - Chổi than giá đỡ chổi than - Bộ truyền bánh giảm tốc - Ly hợp khởi động - Bánh khởi động then hoa xoắn Công tắc từ: Công tắc từ hoạt động cơng tắc chính, cho dòng điện chạy tới mơtơ điều khiển bánh khởi động cách đẩy vào ăn khớp với vành bánh đà bat đầu khởi động kéo sau khởi động Cuộn hút quấn dây có đường kính lớn cuộn giữ lực điện từ tạo lớn lực điện từ tạo cuộn giữ Hình Cấu tạo cơng tắc từ Rotor: phần quay máy khởi động; bao gồm lõi thép, cuộn dây, cổ góp, … Rotor quay tương tác từ trường cuộn dây phần cảm phần ứng Hình Cấu tạo rotor Cuộn dây rotor quấn vẽ Hai đầu hai khung dây cạnh hàn với phiến đồng cổ góp Dòng điện chạy từ chổi than dương dến âm qua khung dâu mắc nối tiếp Nếu nhìn từ phía bánh khởi động dòng điện có chiều bên Khi đó, chiều dòng điện chạy qua khung dây phần tư rotor Và nhờ mà chiều từ trường sinh mỗi khung khơng đổi cổ góp quay Nhờ bố trí khung dây phần cảm phần ứng mà sinh lực từ làm quay rotor Rotor quay theo chiều kim đồng hồ theo quy tắc bàn tay trái Stator: Stator tạo từ trường cần thiết mơtơ hoạt động Nó có chức vỏ bảo vệ cuộn cảm, cực từ khép kín đường sức từ Cuộn cảm mắc nối tiếp với rotor Hình 10 Cấu tạo stator Chổi than giá đỡ: Chổi than tỳ vào cổ góp rotor lò xo dòng điện từ cuộn cảm tới cuộn ứng theo chiều định Chổi than làm từ hỡn hợp đồng - cacbon nên có tính dẫn điện tốt khả chịu ăn mòn cao Các lò xo chổi than nén vào cổ góp làm cho rotor dừng lại sau máy khởi động bị ngắt điện Nếu lò xo chổi than bị yếu chổi than bị mòn làm cho tiếp xúc chổi than cổ góp khơng đủ để dẫn điện Điều làm cho điện trở chỡ tiếp xúc tăng lên, làm giảm dòng điện cung cấp cho môtơ dẫn đến giảm momen Hình 11 Giá đỡ chổi than Bộ truyền bánh giảm tốc: BÀI 6: SỬA CHỮA HỆ THỐNG GẠT NƯỚC MƯA VÀ PHUN NƯỚC RỬA KÍNH 6.1 Hệ thống gạt nước mưa: 6.1.1 Nhiệm vụ yêu cầu: Hệ thống gạt nước rửa kính hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn rõ ràng cách gạt nước mưa kính trước kính sau trời mưa Hệ thống làm bụi bẩn kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa kính Vì thiết bị cần thiết cho an toàn lái xe Gần số kiểu xe thay đổi tốc độ gạt nước theo tốc độ xe tự động gạt nước trời mưa Gạt nước: Hệ thống gạt nước thường có chế độ làm việc sau: - Gạt nước tốc độ - Gạt nước hai tốc độ - Gạt nước gián đoạn - Gạt nước gián đoạn có hiệu chỉnh thời gian gián đoạn - Gạt nước kết hợp với rửa kính Rửa kính: - Mơtơ rửa kính trước rửa kính sau riêng rẽ - Rửa kính trước rửa kính sau dùng chung mơtơ 6.1.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động: 6.1.2.1 Cơng tắc gạt nước vị trí LOW/MIST: Khi cơng tắc gạt nước bật vị trí tốc độ thấp vị trí gạt sương, dòng điện vào chổi than tốc độ thấp mô tơ gạt nước (từ sau gọi tắt “LO”) hình vẽ gạt nước hoạt động tốc độ thấp Accu  chân +B  tiếp điểm thấp/gián đoạn công tắc gạt nước  chân +1  mô tơ gạt nước (LO)  mass 158 Hình Cơng tắc gạt nước vị trí LOW/MIST 6.1.2.2 Cơng tắc gạt nước vị trí HIGHT: Khi cơng tắc gạt nước vị trí HIGH dòng điện tới chổi tốc độ cao tốc mơtơ (HI) sơ đồ môtơ quay tốc độ cao Accu  chân +B  tiếp điểm CAO công tắc gạt nước  chân +2  môtơ gạt nước (HIGH)  mass Hình Cơng tắc gạt nước vị trí HIGHT 6.1.2.3 Cơng tắc gạt nước vị trí OFF: Nếu tắt cơng tắc gạt nước trở vị trí OFF mơ tơ gạt nước hoạt động dòng điện vào chổi than tốc độ thấp mô tơ gạt nước hình vẽ gạt nước quay tốc độ thấp Accu  tiếp điểm P2 công tắc dạng cam  cực S  tiếp điểm A rơle  tiếp điểm OFF công tắc gạt nước  cực +1  môtơ gạt nước (LOW)  mass Khi gạt nước tới vị trí dừng, tiếp điểm cơng tắc dạng cam chuyển từ phía P3 sang phía P2 mơ tơ dừng lại Hình Cơng tắc gạt nước vị trí OFF Chú ý: cơng tắc cam mô tơ gạt nước bị hỏng dây nối công tắc gạt nước công tắc dạng cam bị đứt, xảy triệu chứng sau đây: • Khi cơng tắc dạng cam bị hỏng: Nếu tiếp điểm P3 bị hỏng mô tơ gạt nước hoạt động tiếp điểm P1 không nối với tiếp điểm P3 công tắc gạt nước tắt Kết mô tơ gạt nước không phanh hãm điện mô tơ gạt nước khơng thể dừng vị trí xác định mà tiếp tục quay • Khi dây nối cực công tắc gạt nước mô tơ gạt nước bị đứt: Thông thường, công tắc gạt nước OFF gạt nước hoạt động tới đến vị trí dừng Nhưng dây nối cực công tắc gạt nước mô tơ gạt nước bị đứt gạt khơng vị trí dừng mà dừng vặn cơng tắc sang vị trí OFF 6.1.2.4 Cơng tắc gạt nước vị trí INT (gián đoạn): Hoạt động Tr1 ON: Khi công tắc gạt nước dịch đến vị trí INT, Tr1 bật thời gian ngắn làm tiếp điểm rơle chuyển từ A sang B, dòng điện sau: Accu  +B  cuộn rơle Tr1  chân EW  mass Khi tiếp điểm rơle đóng B, dòng điện chạy đến mơtơ (LO) môtơ bắt đầu quay tốc độ thấp Accu  +B  tiếp điểm B rơle  tiếp điểm INT công tắc gạt nước  chân +1  mơtơ gạt nước LO  mass Hình Cơng tắc gạt nước vị trí INT (Tr1 ON) 6.1.2.5 Hoạt động Tr1 OFF: Tr1 nhanh chóng tắt, làm tiếp điểm rơle lại quay ngược từ B A Tuy nhiên, môtơ bắt đầu quay tiếp điểm công tắc dạng cam chuyển từ vị trí P3 sang vị trí P2 nên dòng điện tiếp tục chạy qua chổi tốc độ thấp môtơ gạt nước hoạt động tốc độ thấp dừng lại tới vị trí dừng cố định Accu  tiếp điểm P2 công tắc dạng cam  tiếp điểm A rơle  tiếp điểm INT công tắc gạt nước  chân +1  môtơ gạt nước LO  mass Transistor Tr1 lại bật làm cho gạt nước tiếp tục hoạt động gián đoạn trở lại Hình Cơng tắc gạt nước vị trí INT (Tr1 OFF) Trong loại gạt nước có điều chỉnh thời gian gián đoạn, biến trở thay đổi giá trị nhờ xoay công tắc điều chỉnh mạch điện transistor điều chỉnh khoảng thời gian cấp điện cho tranzisto làm cho thời gian hoạt động gián đoạn thay đổi 6.1.3 Những hư hỏng thường gặp phương pháp kiểm tra sửa chữa: 6.1.3.1 Quy trình khắc phục hư hỏng: Có nhiều quy trình sử dụng để khắc phục hư hỏng, tốt kiểm tra cách có hệ thống để tìm ngun nhân hư hỏng cách nhanh chóng xác Ở xem xét quy trình khắc phục hư hỏng cho hệ thống gạt nước rửa kính trước theo sơ đồ bên  Môtơ gạt nước hồn tồn khơng hoạt động  Mơtơ gạt nước hồn tồn khơng hoạt động tốc độ thấp  Mơtơ gạt nước hồn tồn khơng hoạt động tốc độ cao  Môtơ gạt nước dùng vị trí  Mơtơ gạt nước khơng hoạt động chế độ gián đoạn  Mơtơ rửa kính khơng hoạt động  Môtơ gạt nước không hoạt động kết hợp với rửa kính  Cầu chì gạt nước bị cháy chập mạch Nếu có nhiều hư hỏng số hư hỏng từ   xảy đồng thời bắt đầu sửa chữa từ thứ tự số nhỏ Hình 6 Sơ đồ khắc phục cố hệ thống gạt nước 6.1.3.2 Môtơ gạt nước hồn tồn khơng hoạt động: Trước hết tiến hành kiểm tra đơn giản sau: - Kiểm tra cầu chì wiper: mơtơ rửa kính mơtơ gạt nước hoạt động cầu chì wiper tốt Nếu cầu chì bị cháy chập mạch, khắc phục chập mạch trước thay cầu chì - Kiểm tra cắm chặt công tắc gạt nước môtơ gạt nước: giắc nối công tắc gạt nước bị tháo còi khơng kêu vài kiểu xe Kiểm tra theo quy trình: Nguyên nhân hư hỏng tìm cách kiểm tra mạch tốc độ thấp hay mạch tốc độ cao hệ thống gạt nước Ở giới thiệu cách kiểm tra mạch tốc độ thấp làm ví dụ 6.1.3.3 Môtơ gạt nước không hoạt động tốc độ thấp: Nếu môtơ gạt nước hoạt động tốc độ cao, mục sau đánh giá tốt: - Cầu chì wiper - Dây điện cầu chì wiper chân 18 cơng tắc gạt nước - Tiếp mass môtơ gạt nước Kiểm tra theo quy trình: 6.1.3.4 Mơtơ gạt nước khơng hoạt động tốc độ cao: Nếu môtơ gạt nước hoạt động tốc độ thấp, mục sau đánh giá tốt: - Cầu chì wipper - Dây điện cầu chì wiper chân 18 cơng tắc gạt nước - Tiếp mass môtơ gạt nước Kiểm tra theo quy trình: 6.1.3.5 Mơtơ gạt nước dừng vị trí: Nếu mơtơ gạt nước hoạt động tốc độ thấp, mục sau đánh giá tốt: - Cầu chì wiper - Dây điện cầu chì wiper v chn 18 cơng tắc gạt nước - Dây điện chân công tắc gạt nước chân môtơ gạt nước Kiểm tra theo quy trình: 6.1.3.6 Mơtơ gạt nước khơng hoạt động chế độ gián đoạn: Nếu môtơ gạt nước hoạt động tốc độ thấp, tốc độ cao dừng vị trí dừng mục sau tốt: - Cầu chì wiper - Mơtơ gạt nước - Dây điện môtơ gạt nước công tắc gạt nước Kiểm tra theo quy trình: 6.2 Hệ thống phun nước rửa kính: 6.2.1 Nhiệm vụ yêu cầu: Hệ thống gạt nước rửa kính hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn rõ ràng cách gạt nước mưa kính trước kính sau trời mưa Hệ thống làm bụi bẩn kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa kính Vì thiết bị cần thiết cho an toàn lái xe Gần số kiểu xe thay đổi tốc độ gạt nước theo tốc độ xe tự động gạt nước trời mưa 6.2.2 Sơ đồ cấu tạo nguyên lý hoạt động: Khi bật công tắc rửa kính, dòng điện vào mơ tơ rửa kính sau: accu  mơtơ rửa kính  chân W  tiếp điểm cơng tắc rửa kính  chân EW  mass Ở cấu gạt nước có kết hợp với rửa kính, transistor Tr1 bật theo chu kỳ định mô tơ gạt nước hoạt động làm cho gạt nước hoạt động hai lần cấp tốc độ thấp Thời gian Tr1 bật thời gian để tụ điện mạch transistor nạp điện trở lại Thời gian nạp điện tụ điện phụ thuộc vào thời gian đóng cơng tắc rửa kính Hình Cơng tắc rửa kính vị trí ON Hình Sơ đồ hệ thống gạt nước - rửa kính xe TOYOTA INNOVA 6.2.3 Những hư hỏng thường gặp phương pháp kiểm tra sửa chữa: 6.2.3.1 Nếu môtơ gạt nước hoạt động tức cầu chì wiper tốt Kiểm tra theo quy trình sau: Bật khóa điện Kiểm tra điện áp chân môtơ rửa kính Điện áp accu 0V Kiểm tra điện áp chân môtơ rửa kính 0V Hở mạch cầu chì wiper chân môtơ rửa kính Môtơ rửa kính hỏng (hở mạch) Điện áp accu Kiểm tra điện áp chân công tắc gạt nước Hở mạch chân môtơ Điện áp accu Vrửa kính chân công tắc gạt nướ Bật công tắc rửa kính Kiểm tra điện áp chân 16 công tắc gạt nước Hở mạch chân 16 công 0V Điện tắc gạt nước điểm nối mass Công tắc gạt nước hỏng (hở mạch) áp accu 6.2.3.2 Mơtơ gạt nước khơng hoạt động kết hợp với rửa kính: Nếu mơtơ gạt nước mơtơ rửa kính hoạt động bình thường, ngun nhân hư hỏng công tắc gạt nước 6.2.3.2 Cầu chì wiper bị cháy chập mạch: Cầu chì bị cháy: Cầu chì bị hư hỏng nguyên nhân: - Nó bị hao mòn dòng điện đóng ngắt liên tục làm cho dây chì bị nứt (gọi mỏi nhiệt) - Nó bị cháy có dòng điện lớn qua (chập mạch) Nếu cầu chì bị đứt mỏi nhiệt thay cầu chì Nếu cầu chì bị cháy chập mạch phải tìm điểm chập mạch sửa chữa Kiểm tra dây điện: Tháo cầu chì wiper cũ hay bị cháy Tháo giắc nối tất chi tiết liên quan ra khỏi đầu mạch điện kiểm tra, tách mạch điện tất mối nối: - Môtơ gạt nước - Mơtơ rửa kính - Cơng tắc gạt nước Kiểm tra thông mạch chân ảnh hưởng với điểm nối mass tốt thân xe Nếu có thơng mạch chân thân xe ngắt dây điện khỏi giắc Sau kiểm tra lại thơng mạch theo quy trình tương tự, thu hẹp dần vùng chập mạch đến tìm thấy điểm bị chập Kiểm tra thiết bị điện: Ngắt thiết bị điện khỏi giắc nối Kiểm tra chập mạch chân nối mass chân khác Kiểm tra sau lắp cầu chì mới: Sau mlắp cầu chì mới, thử hoạt động tất cơng tắc hệ thống liên quan đến cầu chì để kiểm tra chức hệ thống ... điện qua cuộn Wbv biến khiến khóa K mở ngắt dòng điện đến cơng tắc từ làm cho máy khởi động không hoạt động 25 1.2.4.3 Relay đổi đấu điện áp: Trên số loại tô tải công suất lớn thường trang bị. .. giải phóng điện qua thiết bị điện Khi accu hoá trình này, accu cần nạp điện lại máy phát Bằng dòng điện ngược qua accu, trình hố học phục hồi Chu trình phóng nạp lặp lại liên tục gọi chu trình accu... dịch H2SO4 giảm Quá trình phóng điện Q trình nạp điện Hình 19 Q trình phóng nạp accu Sự thay đổi nồng độ dung dịch điện phân q trình phóng nạp dấu hiệu để xác định mức phóng điện accu sử dụng Đặc