Bài 1: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống khởi động 51.Khái quát về hệ thống khởi động 2.sơ đồ hệ thống khởi đông 7 1.Khái quát về accu 2.Cấu tạo 3.Hoạt động của accu 1.Khái quát về máy khởi độ
Trang 1Bài 1: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống khởi động 5
1.Khái quát về hệ thống khởi động
2.sơ đồ hệ thống khởi đông 7
1.Khái quát về accu
2.Cấu tạo
3.Hoạt động của accu
1.Khái quát về máy khởi động
2.Cấu tạo của máy khởi động
3.Hoạt động của máy khởi động
Bài 4: Sửa chữa bảo dưỡng relay khởi động 31
1.Công dung
Bài 5: Sửa chữa bảo dưỡng đánh lửa thường 32
1.Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại
2.cấu tạo của hệ thống đánh lưa
3.nguyên lý đánh lửa
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 2Bài 6: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa có vít điều khiển 35
1.Nhiệm vụ,
2.cấu tạo của hệ thống đánh lưa
3.nguyên lý đánh lửa
Bài 7:Sửachữa bảodưỡng hệ thốngđánh lửa sử dụng cảm biến điện từ 37
1.Đặc điểm
2.Phân loại
3.Sơ đồ nguyên lý đánh lửa
4.kiểm tra sửa chữa 39
Bài 8: Sửa chữa bảo dưỡng cảm biến quang 39
1.Đặc điểm
2.Phân loại
3.Sơ đồ nguyên lý đánh lửa 40
Bài 9: Sửa chữa cảm biến Hall 40
1.Đặc điểm
2.Sơ đồ nguyên lý đánh lửa 41
Bài 10: Sửa chữa bảo dưỡng đánh lửa sớm 41
2.tín hiệu IGT
3.tín hiệu IGF
4.kiểm tra sửa chữa 45
Bài 11:Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện 45
1.Đặc điểm của hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện
2.kiểu Igniter đặt ngoài
3.kiểu Igniter đặt trong
4.kiểm tra chẩn đoán 46
Bài 12: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa trực tiếp 47
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 31.Đặc điểm của hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện
2.kiểu Igniter đặt ngoài
3.kiểu Igniter đặt trong
4.kiểm tra chẩn đoán 48
Bài 13: Sửa chữa bảo dưỡng ECU 48
1.Nhiệm vụ
2.Các bộ phận bên trong của Ecu
3.Sơ đồ cấu trúc:
4.Phương pháp sửa chữa 50
B ài 14: Sửa chữa bảo dưỡng tín hiệu đầu vào và đầu ra 51
1.Nhi ệm v ụ
2.c ấu tạo và nguyên lý các cảm biến
2.1 cấu tạo và nguyên lý các cảm biến đầu vào
2.2 cấu tạo và nguyên lý các cảm biến đầu ra
3.Phương pháp sửa chữa 55
Bài 15: Phương pháp chẩn đoán 56
1.Nhiệm vụ
2.phương pháp chẩn đoán 57
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 4L ời nói đầu
Giáo trình khởi động và đánh lửa là tài liệu lưu hành nội bộ, phục cho học sinh chuyên
ngành công nghệ ô tô Nội dung xây dựng dựa trên khung chương trình giảng dạy gồm các
bài sau :
Bài 1: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống khởi động Bài 2: Sử a chữa bảo dưỡng Accu
Bài 3: Sửa chữa bảo dưỡng máy khởi động
Bài 4: Sửa chữa bảo dưỡng relay khởi động
Bài 5: Sửa chữa bảo dưỡng đánh lửa thường Bài 6: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa có vít điều khiển Bài 7: Sửachữa bảodưỡng hệ thốngđánh lửa sử dụng cảm biến điện từ
Bài 8: Sửa chữa bảo dưỡng cảm biến quang
Bài 9: Sửa chữa cảm biến Hall Bài 10: Sửa chữa bảo dưỡng đánh lửa sớm Bài 11: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện Bài 12: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa trực tiếp Bài 13: Sửa chữa bảo dưỡng ECU
Bài 14: Sửa chữa bảo dưỡng tín hiệu đầu vào và đầu ra Bài 15: Phương pháp chẩn đoán
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 5Bài 1: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
1 KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
Vì động cơ đốt trong không thể tự khởi động nên cần phải có một ngoại lực để khởiđộng nó Để khởi động động cơ, máy khởi động làm quay trục khuỷu thông qua vành răng.Máy khởi động cần phải tạo ra moment lớn từ nguồn điện hạn chế của accu đồng thời phảigọn nhẹ Vì lí do này người ta dùng motor điện một chiều trong máy khởi động Để khởiđộng động cơ thì trục khuỷu phải quay nhanh hơn tốc độ quay tối thiểu Tốc độ quay tốithiểu để khởi động động cơ khác nhau tuỳ theo cấu trúc động cơ và tình trạng hoạt động,thường từ 40 - 60 vòng/ phút đối với động cơ xăng và từ 80 - 100 vòng/phút đối với động cơdiesel
2.Sơ đồ hệ thống khởi động:
2.1.ACCU:
Accu trong ô tô thường được gọi là accu khởi động để phân biệt với loại accu sử dụng
ở các lĩnh vực khác Accu khởi động trong hệ thống điện thực hiện chức năng của một thiết
bị chuyển đổi hóa năng thành điện năng và ngược lại Đa số accu khởi động là loại accu chì
– axit Đặc điểm của loại accu nêu trên là có thể tạo ra dòng điện có cường độ lớn, trong
khoảng thời gian ngắn (510s), có khả năng cung cấp dòng điện lớn (200 800A) mà độ sụt
thế bên trong nhỏ, thích hợp để cung cấp điện cho máy khởi động để khởi động động cơô
2.2.relay, cầu chì:
Re lay cầu chì dung bảo vệ máy khởi động
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 7Hình 1 Accu khởi động
Hình 2 Accu và hệ thống điện
- Máy khởi động này sử dụng các nam châm vĩnh cửu đặt trong cuộn cảm
- Cơ cấu đĩng ngắt hoạt động giống như máy khởi động loại bánh răng hành tinh
Bài 2: SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG ACCU
1 Khái quát về accu
1.1Cơng dụng accu
Dùng khởi động cơ ở một tốc độ tối thiểu
tạo ra moment lớn để quay động cơ
Accu khởi động cịn cung cấp điện cho các tải điện
quan trọng khác trong hệ thống điện, cung cấp từng phần
hoặc tồn bộ trong trường hợp động cơ chưa làm việc
hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ cơng
suất (động cơ đang làm việc ở chế độ số vịng quay
thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radio
cassette, CD, các bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…),
hệ thống báo động…
Ngồi ra, accu cịn đĩng vai trị bộ lọc và ổn định điện thế trong hệ thống điện ơ tơ khi
điện áp máy phát dao động
Điện áp cung cấp của accu là 6V, 12V hoặc 24V Điện áp accu thường là 12V đối với xe du
lịch hoặc 24V cho xe tải Muốn
điện áp cao hơn ta đấu nối tiếp
các accu 12V lại với nhau.
Accu cung cấp điện khi:
accu được sử dụng để chiếu sáng, dùng
cho các thiết bị điện phụ, hoặc là các
thiết bị điện khác khi động cơ khơng
hoạt động
được dùng cho máy khởi động và cung
cấp dịng điện cho hệ thống đánh lửa
trong suốt thời gian động cơ đang khởi động Việc khởi động xe là chức năng quantrọng nhất của accu
Động cơ đang hoạt động: Điện từ bình accu cĩ thể cần thiết để hỗ trợ cho hệ thống
nạp khi nhu cầu về tải điện trên xe vượt qua khả năng của hệ thống nạp Cả accu và máy phát đều cấp điện khi nhu cầu địi hỏi cao
.2 Cấu tạo accu
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 8Một bình accu trên ô tô bao gồm một dung dịch acid sunfuric loãng và các bản cực âm,dương Khi các bản cực được làm từ chì hoặc vật liệu có nguồn gốc từ chì thì nó được gọi làaccu chì-acid Một bình accu được chia thành nhiều ngăn (accu trên ô tô thường có 6 ngăn), mỗi một ngăn có nhiều bản cực, tất cả được nhúng trong dung dịch điện phân.
Hình 3 Cấu tạo accu
2.1 Cấu tạo của một ngăn
Cơ sở cho hoạt động của accu là các ngăn của accu Các bản cực âm và bản cực dương được nối riêng rẽ với nhau Các nhóm bản cực âm và bản cực dương này được đặt xen kẽ với nhau và ngăn cách bằng các tấm ngăn có lỗ thông nhỏ Kết hợp với nhau, các bản cực
và tấm ngăn tạo nên một ngăn của accu Việc kết nối bản cực theo cách này tăng bề mặt tiếpxúc giữa vật liệu hoạt tính và chất điện phân Điều đó cho phép cung cấp một lượng điện nhiều hơn Mặt khác dung lượng của bình accu tăng lên vì diện tích bề mặt tăng lên Càng nhiều diện tích bề mặt đồng nghĩa với việc accu cung cấp điện nhiều hơn
Hình 4 Cấu tạo một accu đơn
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 92.1.1 Bản cực
Bản cực accu được cấu trúc từ một khung sườn làm bằng hợp kim chì có chứaAntimony hay Canxi Khung sườn này là một lưới phẳng, mỏng Lưới tạo nên khung cầnthiết để dán vật liệu hoạt tính lên nó, cả ở bản cực âm và bản cực dương Vật liệu hoạt tínhđược dán lên ở bản cực dương là chì oxide (PbO2) và ở bản cực âm là chì xốp (Pb)
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 10Hình 7 Vỏ accu Hình 8 Nắp thông hơi Hình 9.Dãy nắp thông
hơi
2.3 Nắp thông hơi
Nắp thông hơi chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân Nắp thông hơi được thiết
kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại accu và cho phép hydrogene bay hơi
2.4 Cọc accu
Có 3 loại cọc bình accu được sử dụng, loại đỉnh, loại cạnh và loại L Loại trên đỉnh
thông dụng nhất trên ô tô Loại này có cọc được vát xiêng Loại cạnh là loại đặc trưng của hãng General Motors, loại L được dùng trên tàu thuỷ
3 Hoạt động của accu
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 113.1 Hoạt động của một ngăn
Hai kim loại không giống nhau đặt trong dung dịch acid sẽ sinh ra hiệu điện thế giữahai cực Cực dương làm bằng chì oxide PbO2, cực âm làm bằng chì Pb Dung dịch điệnphân là hỗn hợp acid sunfuric và nước Chúng tạo nên một phần tử của ngăn
Hình 14 Hoạt động accu Hình 15 Quá trình phóng, nạp Hình 16 Điện áp accu
Accu chứa điện ở dạng hoá năng Thông qua phản ứng hoá học, accu sinh ra và giảiphóng điện vì các nhu cầu của hệ thống điện và các thiết bị điện Khi accu mất đi hoá năngtrong quá trình này, accu cần được nạp điện lại bằng máy phát Bằng dòng điện ngược điqua accu, quá trình hoá học được phục hồi, vì vậy nạp cho bình accu Chu trình phóng nạpđược lặp lại liên tục và được gọi là chu trình của accu
Mỗi một ngăn có điện áp xấp xỉ 2.1V không xét đến kích cỡ và số lượng các bản cực.Accu trên ô tô có 6 ngăn nối tiếp với nhau, sinh ra điện áp 12.6 V
3.2 Các quá trình điện hóa trong accu
Trong accu thường xảy ra hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng là quá trình nạp
và phóng điện, và được thể hiện dưới dạng phương trình sau:
Trang 122e-
4H 2 O -2H 2 O 2H 2 O
3.3 Thông số accu chì-axit
3.3.1 Sức điện động của accu
Sức điện động của accu phụ thuộc chủ yếu vào sự chênh lệch điện thế giữa hai tấm bảncực khi không có dòng điện ngoài
- Sức điện động trong một ngăn
e a = + - - (V)
- Nếu accu có n ngăn E a = n.e a
Sức điện động còn phụ thuộc vào nồng độ dung dịch, trong thực tế có thể xác định theocông thức thực nghiệm:
E 0 = 0,85 + 25 oC
E 0 : sức điện động tĩnh của accu đơn (tính bằng volt)
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 13: nồng độ của dung dịch điện phân được tính bằng (g/cm 3 ) quy về + 25oC
25 oC = đo – 0,0007(25 – t)
t : nhiệt độ dung dịch lúc đo.
đo : nồng độ dung dịch lúc đo.
3.3.2 Hiệu điện thế của accu
R a - điện trở trong của accu.
3.3.3 Điện trở trong accu
R aq = R điện cực + R bản cực + R tấm ngăn + R dung dịch Điện trở trong accu phụ thuộc chủ yếu vào điện trở của điện cực và dung dịch Pb và
PbO 2 đều có độ dẫn điện tốt hơn PbSO 4 Khi nồng độ dung dịch điện phân tăng, sự có mặt
của các ion H + và SO 42- cũng làm giảm điện trở dung dịch Vì vậy điện trở trong của accu tăng khi bị phóng điện và giảm khi nạp Điện trở trong của accu cũng phụ thuộc vào nhiệt
độ môi trường Khi nhiệt độ thấp, các ion sẽ dịch chuyển chậm trong dung dịch nên điện trởtăng
3.3.4 Dung lượng của accu
Lượng điện năng mà accu cung cấp cho phụ tải trong giới hạn phóng điện cho phép được gọi là dung lượng của accu
Q = I p t p (A.h)
Như vậy dung lượng của accu là đại lượng biến đổi phụ thuộc vào chế độ phóng điện
Người ta còn đưa ra khái niệm dung lượng định mức của accu Q 5 , Q 10 , Q 20 mang tính quy ước ứng với một chế độ phóng điện nhất định như chế độ 5 giờ, 10 giờ, 20 giờ phóng điện ở
nhiệt độ +30 o C
Các yếu tố ảnh hưởng tới dung lượng của accu:
Khối lượng và diện tích chất tác dụng trên bản cực
Dung dịch điện phân
Trang 14Dung lượng của accu phụ thuộc lớn vào dòng phóng Phóng dòng càng lớn thì dung
lượng càng giảm, tuân theo định luật Peukert.
t p = const
Trong đó:
n là hằng số tùy thuộc vào loại accu (n = 1,4 đối với accu chì)
4 Kiểm tra và bảo dưỡng accu
3.1 Kiểm tra bằng mắt
1 Kiểm tra nứt vỏ và gãy cọc accu Điều đó có thể làm rò rỉ dung dịch điện phân Nếu
bị, thay bình accu
2 Kiểm tra đứt cáp hay mối nối và thay thế nếu cần thiết
3 Kiểm tra sự ăn mòn ở cọc accu, chất bẩn và acid trên mặt accu Nếu các cọc bị ăn mòn nghiêm trọng phải sử sụng chổi kim loại
4 Kiểm tra giá giữ accu và siết lại khi cần
5 Kiểm tra mực dung dịch điện phân trong accu Nhìn từ bên ngoài hay mở nắp Thêmvào nước cất khi cần, đừng đổ tràn
6 Kiểm tra dung dịch điện phân có bị mờ hay biến màu không, nguyên nhân là do quá nạp và dao động Thay thế bình accu nếu đúng vậy
Hình 17 Kiểm tra bằng mắt
3.2 Kiểm tra tình trạng sạc
Tình trạng sạc của accu có thể dễ dàng kiểm tra bằng một trong những cách sau:
Kiểm tra tỉ trọng
Kiểm tra điện áp hở mạch
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 15
Hình 19 Kiểm tra điện áp hở mạch
1 Bật đèn đầu lên pha trong vài phút để loại bỏ nạp bề mặt
2 Tắt đèn đầu và nối đồng hồ qua hai cực của bình accu
3 Đọc giá trị điện áp Một bình accu được nạp đầy có giá trị 12.6 V Ngược lại một bình accu đã hỏng điện áp là 12V
3.3 Kiểm tra khả năng chịu tải nặng của accu
Khi kiểm tra tình trạng sạc của bình accu, không cho chúng ta biết được khả năng cungcấp dòng khi khởi động động cơ Kiểm tra khả năng chịu tải nặng của accu cho chúng tabiết khả năng phân phối dòng điện của accu
Trước khi kiểm tra tải nặng phải xác định dung lượng bình accu Dung lượng bình accu ghi trên nhãn bình Nó có thể biểu diễn bằng CCA (Cold Cranking Amps) hay AH (Amp-Hour)
Qui trình kiểm tra khả năng chịu tải nặng:
1 Lắp đặt bộ thử tải
2 Tăng tải lên bằng núm điều khiển đến khoảng gấp 3 lần AH hay một nửa CCA
3 Duy trì tải không quá 15s, ghi nhận giá trị điện áp
4 Nếu điện áp đọc được là
9.6V hay cao hơn, bình accu còn tốt
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Hình 20 Đo điện áp hở mạch
Hình 21 Kiểm tra khả năng chịu tải nặng
Trang 16Hình 23 Kiểm tra dòng ký sinh
Hình 2 Máy khởi động loại giảm tốc
Hình 3 Máy khởi động loại đồng trục
Hình 4 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh
9.5V hay thấp hơn, bình accu có khiếm khuyết và
cần thay thế
Bài 3: SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG MÁY
KHỞI ĐỘNG
1 KHÁI QUÁT VỀ MÁY KHỞI ĐỘNG
1.1 Công dụng máy khởi động
Vì động cơ đốt trong không thể tự khởi động nên cần phải
có một ngoại lực để khởi động nó Để khởi động động cơ, máy
khởi động làm quay trục khuỷu thông qua vành răng Máy khởi
động cần phải tạo ra moment lớn từ nguồn điện hạn chế của
accu đồng thời phải gọn nhẹ Vì lí do này người ta dùng motor
điện một chiều trong máy khởi động Để khởi động
động cơ thì trục khuỷu phải quay nhanh hơn tốc độ quay
tối thiểu Tốc độ quay tối thiểu để khởi động động cơ
khác nhau tuỳ theo cấu trúc động cơ và tình trạng hoạt
động, thường từ 40 - 60 vòng/ phút đối với động cơ
xăng và từ 80 - 100 vòng/phút đối với động cơ diesel
1.2 Các loại máy khởi động
1.2.1 Loại giảm tốc
- Máy khởi động loại giảm tốc dùng motor tốc độ
cao
- Máy khởi động loại giảm tốc làm tăng moment
xoắn bằng cách giảm tốc độ quay của phần ứng
lõi motor nhờ bộ truyền giảm tốc
- Piston của công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng
chủ động đặt trên cùng một trục với nó vào ăn
khớp với vành răng
1.2.2 Máy khởi động loại đồng trục
- Bánh răng bendix được đặt trên cùng một trục
với lõi motor (phần ứng) và quay cùng tốc độ
với lõi
- Cần dẫn động được nối với thanh đẩy của công
tắc từ đẩy bánh răng chủ động và làm cho nó
ăn khớp với vành răng
1.2.3 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh
- Máy khởi động loại bánh răng hành tinh
dùng bộ truyền hành tinh để giảm tốc độ
quay của lõi (phần ứng) của motor
- Bánh răng bendix ăn khớp với vành răng
thông qua cần dẫn động giống như trường
hợp máy khởi động đồng trục
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 17Hình 6 Lực sinh ra giữa các nam châm
Hình 7 Khung dây trong từ trường
1.2.4 Máy khởi động PS (Motor giảm tốc hành tinh-rotor thanh dẫn)
- Máy khởi động này sử dụng các nam châm vĩnh cửu đặt trong cuộn cảm
- Cơ cấu đóng ngắt hoạt động giống như máy khởi động loại bánh răng hành tinh
Hình 5 Máy khởi động loại PS
1.3 Nguyên lý của máy khởi động
1.3.1 nguyên lý tạo ra moment
Đường sức từ sinh ra giữa cực bắc và cực nam của nam châm Nó đi từ cực bắc đến cực
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 18Trong động cơ thực tế, phần giữa là khung dây Giả sử, chúng ta có một khung dây quấnnhư trên Hình 7 Khi dòng điện chạy xuyên qua khung dây, từ thông sẽ xuyên qua khungdây.
Chiều của đường sức từ sinh ra trên khung dây được xác định bằng qui tắc vặn nút chai
Khi chiều của từ trường trùng nhau, đường sức từ trở nên mạnh hơn (dày hơn) Khi chiều của từ trường đối ngược, thì đường sức từ trở nên yếu đi (thưa hơn)
Hình 9 Đường sức của khung dây và nam châm
Bản chất của đường sức từ thường trở nên ngắn đi và cố đẩy những đường sức từ khác ra xa
nó tạo ra lực Lực sinh ra trên khung dây cung cấp năng lượng làm quay động cơ điện
Đặt hai đầu khung dây lên điểm tựa để nó có thể quay Tuy nhiên, nó chỉ có thể tiếp tục
quay khi lực sinh ra theo chiều cũ
Bằng cách gắn cổ góp và chổi than vào khung dây, dòng điện chạy qua dây dẫn từ sau đến trước phía cực bắc, trong khi dòng điện chạy từ trước ra sau phía cực nam và duy trì như vậy Điều đó làm nam châm tiếp tục quay
Thay vì sử dụng nam châm vĩnh cửu, người ta có thể dùng nam châm điện làm phẩn cảm.Quan hệ giữa cực từ của nam châm và dòng điện chạy qua nó có thể dùng qui tắc bàn tayphải để giải thích Hướng tất cả bốn ngón tay, trừ ngón tay cái của bàn tay phải theo chiềucủa dòng điện đi qua cuộn dây Khi đó, ngón cái sẽ chỉ chiều của cực bắc
Để tốc độ động cơ quay cao và quay êm, người ta dùng nhiều khung dây
Từ những lý thuyết trên, người ta thiết kế nên máy khởi động trong thực tế
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 19Hình 15 Cấu tạo thực tế của động cơ máy khởi động
Hình 16 Dây quấn trong rotor
Cuộn dây phần ứng được quấn như Hình 16 Hai đầu của hai khung dây cạnh nhau được hàn với cùng một phiến đồng trên cổ góp Dòng điện chạy từ chổi than dương dến âm qua các khung dâu mắc nối tiếp
Nếu nhìn từ phía bánh răng bendix, thì dòng điện có chiều như Hình 17
Khi đó, chiều của dòng điện chạy qua các khung dây trong cùng một phần tư rotor là như nhau Và nhờ thế chiều của từ trường sinh ra ở mỗi khung sẽ không đổi khi cổ góp quay
Nhờ sự bố trí các khung dây trong phần cảm và phần ứng mà sinh ra lực từ làm quay phần ứng
Rotor quay theo chiều kim đồng hồ theo qui luật bàn tay trái
Động cơ điện một chiều được chia làm 3 loại tùy theo phương pháp đấu dây
- Loại mắc nối tiếp: Moment phát ra lớn nhất khi bắt đầu quay, được dùng chủ yếu trong
máy khởi động
- Loại mắc song song: Ít dao động về tốc độ, giống như loại dùng nam châm vình cửu.
- Loại mắc hỗn hợp: Có cả đặc điểm của hai loại trên, thường dùng để khởi động động cơ
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Hình 17 Dòng điện trong rotor
Trang 20Hình 22 Công tắc từ
lớn
Hình 19 Các kiểu đấu dây
2 CẤU TẠO MÁY KHỞI ĐỘNG
Hình 21 Các bộ phận của máy khởi động
4 Chổi than và giá đỡ chổi than
5 Bộ truyền bánh răng giảm tốc
6 Li hợp khởi động
7 Bánh răng bendix và then xoắn
2.2 Cấu tạo
2.2.1 Công tắc từ
Công tắc từ hoạt động như là một công
tắc chính của dòng điện chạy tới motor và
điều khiển bánh răng bendix bằng cách đẩy nó vào ăn khớp với vành răng khi bắt đầu khởiđộng và kéo nó ra sau khi khởi động Cuộn hút được quấn bằng dây có đường kính lớn hơncuộn giữ và lực điện từ của nó tạo ra lớn hơn lực điện từ được tạo ra bởi cuộn giữ
2.2.2 Phần ứng và ổ bi cầu
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 21Phần ứng tạo ra lực làm quay motor và ổ bi cầu đỡ cho lõi (phần ứng) quay ở tốc độ cao.
2.2.4 Chổi than và giá đỡ chổi than
Chổi than được tì vào cổ góp của phần ứng bởi các lò xo để cho dòng điện đi từ cuộndây tới phần ứng theo một chiều nhất định Chổi than được làm từ hỗn hợp đồng-cácbonnên nó có tính dẫn điện tốt và khả năng chịu mài mòn lớn Các lò xo chổi than nén vào cổgóp phần ứng và làm cho phần ứng dừng lại ngay sau khi máy khởi động bị ngắt
Nếu các lò xo chổi than bị yếu đi hoặc các chổi than bị mòn có thể làm cho tiếp điểmđiện giữa chổi than và cổ góp không đủ để dẫn điện Điều này làm cho điện trở ở chỗ tiếpxúc tăng lên làm giảm dòng điện cung cấp cho motor và dẫn đến giảm moment
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 22Hình 25 Chổi than và giá đỡ chổi than Hình 26 Bộ truyền giảm tốc
2.2.5 Bộ truyền giảm tốc
Bộ truyền giảm tốc truyền lực quay của motor tới bánh răng bendix và làm tăng
moment xoắn bằng cách làm chậm tốc độ của motor
Bộ truyền giảm tốc làm giảm tốc độ quay của motor với tỉ số là 1/3 -1/4 và nó có một li hợp khởi động ở bên trong
2.2.7 Bánh răng khởi động chủ động và then xoắn
Bánh răng bendix và vành răng truyền lực quay từ máy khởi động tới động cơ nhờ sự ănkhớp an toàn giữa chúng Bánh răng bendix được vát mép để ăn khớp được dễ dàng Thenxoắn chuyển lực quay vòng của motor thành lực đẩy bánh răng bendix, trợ giúp cho việc ănkhớp và ngắt sự ăn khớp của bánh răng bendix với vành răng
3 HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY KHỞI ĐỘNG
3.1 Công tắc từ
3.1.1 Khái quát
Công tắc từ có hai chức năng:
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 23- Đóng ngắt motor
- Ăn khớp và ngắt bánh răng bendix với vành răng
Công tắc từ này cũng hoạt động theo ba bước khi máy khởi động hoạt động: Hút vào, Giữ, Hồi về (nhả về)
Một số hư hỏng:
- Nếu có hở mạch trong cuộn hút, thì nó không thể hút được piston và do đó máy khởi động không thể khởi động được (không có tiếng kêu hoạt động của công tắc từ)
- Nếu công tắc chính tiếp xúc kém, thì dòng điện đi đến cuộn cảm và phần ứng rất khó khăn
và tốc độ của máy khởi động giảm xuống
- Nếu có hở mạch trong cuộn giữ, thì nó không thể giữ được piston và có thể làm cho piston
đi vào nhảy ra một cách liên tục
từ trong các cuộn giữ và cuộn hút sẽ làm từ hoá các lõi cực và do vậy piston của công tắc từ
bị hút vào lõi cực của nam châm điện Nhờ sự hút này mà bánh răng bendix bị đẩy ra và ăn khớp với vành răng bánh đà đồng thời đĩa tiếp xúc sẽ bật công tắc chính lên
Để duy trì điện áp kích hoạt công tắc từ, một số xe có relay khởi động đặt giữa khoá điện vàcông tắc từ
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 24Hình 30 Hút vào Hình 31 Giữ
3.1.2.2 Giữ
Khi công tắc chính được bật lên, thì không có dòng điện chạy qua cuộn hút vì hai đầucuộn hút bị đẳng áp, cuộn cảm và cuộn ứng nhận trực tiếp dòng điện từ accu Cuộn dâyphần ứng sau đó bắt đầu quay với vận tốc cao và động cơ được khởi động Ở thời điểm nàypiston được giữ nguyên tại vị trí chỉ nhờ lực điện từ của cuộn giữ vì không có dòng điệnchạy qua cuộn hút
3.1.2.3 Nhả (hồi về)
Hình 32 Hồi về
Khi khoá điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ON, tại thời điểm này, tiếp điểm chínhvẫn còn đóng, dòng điện đi từ phía công tắc chính tới cuộn hút rồi qua cuộn giữ Đặc điểmcấu tạo của cuộn hút và cuộn giữ là có cùng số vòng dây quấn và quấn cùng chiều Ở thờiđiểm này, dòng điện qua cuộn hút bị đảo chiều, lực điện từ được tạo ra bởi cuộn hút và cuộngiữ triệt tiêu lẫn nhau nên không giữ được piston Do đó piston bị đẩy trở lại nhờ lò xo hồi
về và công tắc chính bị ngắt làm cho máy khởi động dừng lại
3.2 Ly hợp máy khởi động
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 25Hình 35 Hoạt động của ly hợp khởi động
(Sau khi khởi động)
Hình 33 Cấu tạo ly hợp máy khởi động
3.2.1 Hoạt động
3.2.1.1 Khi khởi động
Khi bánh răng li hợp (bên ngoài) quay nhanh hơn trục then (bên trong) thì con lăn lihợp bị đẩy vào chỗ hẹp của rãnh và do đó lực quay của bánh răng li hợp được truyền tớitrục then
Hình 34 Hoạt động của ly hợp khởi động
(Khi khởi động)
3.2.1.2 Sau khi khởi động động cơ
Khi trục then (bên trong) quay nhanh hơn bánh răng li hợp (bên ngoài), thì con lăn li hợp bị đẩy ra chỗ rộng của rãnh làm cho bánh răng li hợp quay không tải
3.2.2 Cơ cấu ăn khớp và nhả
3.2.2.1 Công dụng
Cơ cấu ăn khớp / nhả có hai chức năng
- Ăn khớp bánh răng bendix với vành răng bánh đà
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 26- Ngắt sự ăn khớp giữa bánh răng bendix với vành răng bánh đà.
3.2.2.2 Cơ cấu ăn khớp
Hình 37 Hoạt động ăn khớp Hình 38 Hoạt động nhả khớp
Các mặt đầu của bánh răng bendix và vành răng đi vào ăn khớp với nhau nhờ tác độnghút của công tắc từ và ép lò xo dẫn động lại Sau đó tiếp điểm chính được bật lên và lựcquay của phần ứng tăng lên Một phần lực quay được chuyển thành lực đẩy bánh răngbendix nhờ then xoắn Nói cách khác bánh răng bendix được đưa vào ăn khớp với vành răngbánh đà nhờ lực hút của công tắc từ, lực quay của phần ứng và lực đẩy của then xoắn
Bánh răng bendix và vành răng được vát mép để việc ăn khớp được dễ dàng
3.2.2.3 Cơ cấu nhả khớp
Khi bánh răng bendix làm quay vành răng thì xuất hiện áp lực cao trên bề mặt răngcủa hai bánh răng Khi tốc độ quay của động cơ (vành răng) trở nên cao hơn so với bánhrăng bendix khi khởi động động cơ, nên vành răng làm quay bánh răng bendix Một phầncủa lực quay này được chuyển thành lực đẩy dọc trục nhờ then xoắn để ngắt sự ăn khớpgiữa bánh răng bendix và vành răng
Cơ cấu ly hợp máy khởi động ngăn không cho lực quay của động cơ truyền tới bánhrăng bendix từ vành răng bánh đà Kết quả là áp lực giữa các bề mặt răng của hai bánh rănggiảm xuống và bánh răng bendix được kéo ra khỏi sự ăn khớp một cách dễ dàng Vì lực hútcủa công tắc từ bị mất đi nên lò xo hồi về đang bị nén sẽ đẩy bánh răng bendix về vị trí cũ
và hai bánh răng sẽ không còn ăn khớp nữa
5 KIỂM TRA, SỬA CHỮA
5.1 Tháo rã máy khởi động
5.1.1 Tháo động cơ điện
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 27Hình 47 Tháo rã động cơ điện
5.1.2 Tháo rã công tắc từ
Hình 48 Tháo rã công tắc từ
5.1.3 Tháo bánh răng bendix
Hình 41 Tháo rã bánh răng bendix
5.2 Kiểm tra từng chi tiết
5.2.1 Kiểm tra Rotor
5.2.1.1Kiểm tra chạm mạch các khung dây rotor
Đặt rotor lên máy kiểm tra chạm mạch, đặt lưỡi cưa song song với lõi và quay rotor
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 28bằng tay Nếu khung dây bị chạm mạch thì sẽ làm cho lưỡi cưa hút xuống.
Khung dây bị chạm là hiện tượng các lớp cách điện bị bong ra làm các khung dâychạm nhau điều này sẽ làm thành một mạch kín
Trong một rotor, các khung dây được quấn ở rìa ngoài của rotor Nhờ cấu tạo của máykiểm tra, số đường sức đi vào lõi rotor bằng số đường sức đi ra Do vậy trên các khung dâysinh ra sức điện động thuận và sức điện động ngược, tổng của chúng bằng không nên không
có dòng điện đi qua khung Nếu có các khung bị chạm, một mạch kín hình thành làm mấttrạng thái cân bằng, tạo dòng điện chạy qua khung Từ trường của dòng này sẽ hút lưỡi cưadính vào rotor
Hình 42 Hiện tượng chạm mạch Hình 43 Kiểm tra chạm mạch
5.2.1.2 Kiểm tra thông mạch cuộn rotor
Đo điện trở lớp cách điện từ cổ góp đến lõi rotor
Hình 44 Kiểm tra thông mạch rotor Hình 45 Kiểm tra cổ góp
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 29Hình 45 Kiểm tra cổ góp Hình 46 Kiểm tra ổ bi
5.2.1.3 Kiểm tra cổ góp
Sử dụng thước kẹp để đo đường kính ngoài của cổ góp Mài nhẵn bề mặt ngoài của cổ góp nếu có lồi lõm
Kiểm tra độ mòn của cổ góp:
Đặt rotor lên khối chữ V, dùng tay quay rotor, đọc giá trị so kế
5.2.1.4 Kiểm tra ổ bi
Dùng tay quay ổ bi, lắng nghe và cảm nhận tiếng kêu và sự đảo
Hình 47 Kiểm tra thông mạch stator Hình 48 Kiểm tra cách điện stator
5.2.2 Kiểm tra stator
5.2.2.1 Kiểm tra thông mạch cuộn Stator
Dùng VOM kiểm tra thông mạch cuộn stator
5.2.2.2 Kiểm tra cách điện stator
Đo cách điện của stator bằng cách đo điện trở từ chổi than đến vỏ máy khởi động
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ
Trang 30
Hình 49 Kiểm tra chổi than Hình 50 Kiểm tra giá giữ chổi than
5.2.3 Kiểm tra chổi than
Sử dụng thước kẹp đo chiều dài dọc tâm chổi than Thay mới chổi than nếu kết quả đo nhỏ hơn giới hạn, kiểm tra vị trí nứt, vỡ và thay thế nếu cần thiết
Kiểm tra cách điện giá giữ chổi than:
Đo điện trở cách điện giữa chổi than dương và chổi than âm trên giá giữ chổi than
Kiểm tra lò xo của chổi than:
Nhìn bằng mắt kiểm tra lò xo không bị yếu hoặc rỉ sét
5.2.4 Kiểm tra ly hợp
Nhìn bằng mắt xem bánh răng có bị hỏng hoặc mòn Quay bằng tay để kiểm tra ly hợp chỉquay theo một chiều
Hình 50 Kiểm tra giá giữ chổi than Hình 51 Kiểm tra li hợp
5.2.5 Kiểm tra cuộn hút, cuộn giữ
5.2.5.1 Thử chế độ hút
Công tắc từ còn tốt nếu bánh răng bendix bật ra khi dây 3 được nối
Hình 52 Kiểm tra cuộn hút, cuộn giữ
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: KS NGUYỄN BÌNH TRỊ