1. Kiểm tra thông mạch cho cuộn stato:
Gỡ bối dây của stato ra, dùng đồng hồ vạn năng rồi tiến hành kiểm tra.
Kiểm tra sự thông mạch của của từng pha cuộn dây stato. Nếu không thông mạch thì cuộn dây bị đứt.
Ta tiến hành thay stato nếu không có sự thông mạch.
2. Kiểm tra sự cách mát cho cuộn dây stato:
Đặt một đầu dây đo vào đầu cuộn dây, một đầu vào má cực.
Hình 1.33: Kiểm tra thông mạch cho rôto
Hình 1.34: Kiểm tra sự nối mát của cuộn dây rôto
27
Bảo đảm không có sự thông mạch giữa cuộn dây và lõi. Thay stato nếu có sự thông mạch.
1.2.3.3. Kiểm tra bộ chỉnh lƣu
1. Kiểm tra cực dương cho bộ chỉnh lưu: Kiểm tra thông mạch giữa cực dương của bộ chỉnh lưu và cực âm của lõi chì bằng đồng hồ vạn năng.
Nếu có sự thông mạch ở cả hai chiều, điốt bị ngắn mạch. Ta tiến hành thay bộ chỉnh lưu.
2. Kiểm tra cực âm cho bộ chỉnh lưu:
Kiểm tra thông mạch giữa cực âm bộ chỉnh lưu và lõi chì của stato.
Nếu có sự thông mạch ở cả hai chiều, điốt bị ngắn mạch, ta tiến hành thay thế bộ chỉnh lưu.
3. Kiểm tra ba điốt:
Kiểm tra thông mạch cho ba điốt bằng cách nối một ampe kế với cả hai đầu của từng điốt.
Nếu không có sự thông mạch ở cả hai chiều, điốt đã hỏng và phải thay cả bộ tản nhiệt.
Hình 1.36: Kiểm tra sự cách mát cho cuộn dây stato
Hình 1.37: Kiểm tra cực dương cho bộ chỉnh lưu
Hình 1.39: Kiểm tra ba điốt
28
CHƢƠNG 2: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG, PHƢƠNG PHÁP KIỂM TRA, BẢO DƢỠNG HỆ THỐNG
2.1. Hệ thống khởi động
2.1.1. Nhiệm vụ, sơ đồ và yêu cầu của hệ thống khởi động
- Nhiệm vụ của hệ thống khởi động:
Động cơ đốt trong cần có một hệ thống khởi động riêng biệt truyền cho trục khuỷu động cơ một mômen với một số vòng quay nhất định nào đó để khởi động được động cơ. Cơ cấu khởi động chủ yếu trên ôtô hiện nay là khởi động bằng động cơ điện một chiều. Tốc độ khởi động của động cơ xăng phải trên 50 v/p, đối với động cơ diesel phải trên 100 v/p.
- Sơ đồ hệ thống khởi động:
Trên sơ đồ hình 2.1, máy khởi động bao gồm: rơle các khớp với cuộn hút Wh, cuộn giữ Wg, và động cơ điện một chiều với cuộn stato Ws và cuộn rôto Wr.
- Yêu cầu của hệ thống khởi động:
1. Máy khởi động phải quay được trục khuỷu động cơ với tốc độ thấp nhất mà động cơ có thể nổ được.
2. Nhiệt độ làm việc không được quá giới hạn cho phép. 3. Phải bảo đảm khởi động lại được nhiều lần.
29
4. Tỷ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và bánh răng của bánh đà nằm trong giới hạn (từ 9 đến 18).
5. Chiều dài, điện trở của dây dẫn nối từ accu đến máy khởi động phải nằm trong giới hạn quy định (< 1m).
6. Moment truyền động phải đủ để khởi động động cơ.
2.1.2. Cấu tạo hệ thống khởi động
Máy khởi động hiện là cơ cấu sinh mômen quay và truyền cho bánh đà của động cơ. Đối với từng loại động cơ mà các máy khởi động điện có thể có kết cấu cũng như có đặc tính khác nhau, nhưng nói chung chúng thường có 3 bộ phận chính: Động cơ điện, khớp truyền động và cơ cấu điều khiển.
2.1.2.1. Động cơ điện một chiều
Là bộ phận biến điện năng thành cơ năng. Trong đó: stato gồm vỏ, các má cực và các cuộn dây kích thích; rôto gồm trục, khối thép từ, cuộn dây phần ứng và cổ góp điện, các nắp với các giá đỡ chổi than và chổi than, các ổ trượt …
2.1.2.2. Rơle gài khớp và công tắc từ
Dùng để điều khiển hoạt động của máy khởi động. Có hai phương pháp điều khiển: điều khiển trực tiếp và điều khiển gián tiếp. Trong điều khiển trực tiếp, ta phải tác động trực tiếp vào mạng gài khớp để gài khớp và đóng mạch điện của máy khởi động. Phương pháp này ít thông dụng. Điều khiển gián tiếp thông qua các công tắc hoặc rơle là phương pháp phổ biến trên các mạch khởi động hiện nay.
30
2.1.2.3. Cụm rơle hút
Cụm rơle hút hoạt động như là một công tắc chính của dòng điện chạy tới động cơ điện và điều khiển bánh răng khởi động bằng cách đẩy nó vào ăn khớp với vành răng khi bắt đầu khởi động và kéo nó ra sau khi khởi động. Cuộn hút được quấn bằng dây có đường kính lớn hơn cuộn giữ và lực điện từ của nó tạo ra lớn hơn lực điện từ được tạo ra bởi cuộn giữ.
2.1.2.4. Rôto và ổ bi cầu
Lực từ làm cho rôto quay và ổ bi cầu đỡ cho lõi ( phần ứng ) quay ở tốc độ cao.
2.1.2.5. Stato
Stato hay còn gọi là vỏ máy khởi động tạo ra từ trường cần thiết để cho động cơ điện hoạt động. Nó cũng có chức năng như một vỏ bảo vệ các cuộn cảm, lõi cực và khép kín các đường sức từ. Cuộn cảm được mắc nối tiếp với phần ứng.
Hình 2.3: Cấu tạo cụm rơle hút
Hình 2.5: Cấu tạo của stato Hình 2.4. Cấu tạo của rôto và ổ bi cầu
31
2.1.2.6. Chổi than và giá đỡ chổi than
Chổi than được tì vào cổ góp của rôto bởi các lò xo để cho dòng điện đi từ cuộn dây tới phần ứng theo một chiều nhất định. Chổi than được làm từ hỗn hợp đồng – các bon nên nó có tính dẫn điện tốt và khả năng chịu mài mòn lớn. Các lò xo chổi than nén vào cổ góp rôto 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 điểm điện giữa chổi than và cổ góp không đủ để dẫn điện. Điều này làm cho điện trở ở chỗ tiếp xúc tăng lên làm giảm dòng điện cung cấp cho động cơ điện và dẫn đến giảm mômen.
2.1.2.7. Bộ truyền giảm tốc
Bộ truyền giảm tốc truyền lực quay của động cơ điện tới bánh răng khởi động và làm tăng mômen xoắn bằng cách làm chậm tốc độ của động cơ điện.
Bộ truyền giảm tốc làm giảm tốc độ quay của động cơ điện với tỉ số là 1/3 -1/4 và nó có một li hợp khởi động ở bên trong.
2.1.2.8. Ly hợp khởi động
Ly hợp khởi động truyền chuyển động quay của động cơ điện tới động cơ thông qua bánh răng khởi động ( bendix).
Để bảo vệ máy khởi động khỏi bị hỏng bởi số vòng quay cao được tạo ra khi động cơ đã được khởi động, người ta bố trí ly hợp khởi động này. Đó là li hợp khởi động loại một chiều có các con lăn.
Hình 2.6: Cấu tạo của chổi than và giá đỡ chổi than
32
2.1.2.9. Bánh răng khởi động chủ động và then xoắn
Bánh răng khởi động (bendix) và vành răng truyền lực quay từ máy khởi động tới động cơ nhờ sự ăn khớp an toàn giữa chúng. Bánh răng khởi động được vát mép để ăn khớp được dễ dàng.
Then xoắn chuyển lực quay vòng của động cơ điện thành lực đẩy bánh răng khởi động, trợ giúp cho việc ăn khớp và ngắt sự ăn khớp của bánh răng khởi động với vành răng.
2.1.3. Nguyên lý làm việc của hệ thống khởi động
Cụm rơle hút bao gồm: cuộn hút và cuộn giữ. Hai cuộn dây trên có số vòng như nhau nhưng tiết diện cuộn hút lớn hơn cuộn giữ và quấn cùng chiều nhau.
Hình 2.9: Cấu tạo bánh răng khởi động chủ động và rãnh xoắn Hình 2.8: Cấu tạo của bộ ly hợp khởi động
33
Khi bật công tắc ở vị trí ST thì dòng điện sẽ rẽ thành hai nhánh: + Dòng 1 đi từ dương ắc quy Wg “ mát “
+ Dòng 2 từ dương ắc quy Wh Wst chổi than Wroto “ mát “
Dòng qua cuộn giữ và hút sẽ tạo ra lực từ để 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 một cuộn Wg vẫn giữ được lõi thép.
Khi động cơ đã nổ, người lái trả công tắc về vị trí ON, mạch hở nhưng do quán tính, dòng điện vẫn còn. Do đó hai bánh răng còn dính và dòng vẫn còn qua lá đồng. Như vậy dòng sẽ đi từ: cực dương ắc quy Wh Wg “ mát “.
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, từ trường hai cuộn triệt tiêu nhau. Kết quả là, dưới tác dụng của lực lò xo, bánh răng và lá đồng sẽ trở về vị trí ban đầu.
2.1.4. Sơ đồ hệ thống khởi động của động cơ Mitsubishi Triton
Khi công tắc khởi động được bật sang vị trí "START", dòng điện chạy vào cuộn hút và cuộn giữ cấp vào bên trong công tắc từ, hút trục piston, khi trục piston được hút, càng gạt được nối vào trục piston được dẫn động đến gài vào li hợp khởi động. Mặt khác, trục piston được hút sẽ bật công tắc từ, cho phép chân “B” và chân “M” dẫn điện. Do đó, dòng điện chạy vào để gài động cơ điện khởi động.
34
Khi công tắc khởi động được bật sang vị trí "ON" sau khi khởi động động cơ, bánh răng khởi động được nhả ra khỏi vành răng bánh đà. Một cơ cấu an toàn được trang bị giữa bánh răng nhỏ và trục rôto, để tránh hỏng khi bánh răng nhỏ bị kẹt hay không nhả về kịp vị trí ban đầu.
2.2. Kiểm tra, bảo dƣỡng hệ thống khởi động động cơ lắp trên xe Mitsubishi Triton
Bảng 2.1: Thông số tiêu chuẩn của động cơ điện
Bảng 2.2: Thông số bảo dưỡng của động cơ điện
Thông tin Giá trị tiêu chuẩn Giới hạn
Khe hở bánh răng bendix mm 0.5 – 2.0 -
Độ đảo của cổ góp mm 0.05 0.1
Đường kính cổ góp mm 29.4 28.8
Chiều sâu rãnh cắt mm 0.5 0.2
Thông tin 4G6 4D5-DOHC
Loại Bộ bánh răng giảm tốc và bộ bánh răng hành
tinh
Công suất đầu ra kW/V 1.2/12 2.2/12 Số răng của bánh răng khởi động
35
2.2.1. Bảo dƣỡng trên xe
2.2.1.1. Kiểm tra rơle khởi động
Điện áp ắc quy Chân nối dụng cụ kiểm tra Kết quả kiểm tra thông mạch Không đặt vào 3 – 4 Hở mạch Nối chân số 1 vào cực dương (+) ắc quy. Nối chân số 2 vào cực âm (-) ắc quy 3 - 4 Thông mạch ( Nhỏ hơn 2 Ω )
2.2.1.2. Kiểm tra các dây cáp nối nối vào máy khởi động
Quan sát xem các đầu mối nối có bị han gỉ hay có xu hướng bị tuột không, vệ sinh sạch sẽ và xiết đai ốc lại cho chắc chắn.
2.2.2. Quy trình tháo và lắp máy khởi động 2.2.2.1. Quy trình tháo 2.2.2.1. Quy trình tháo
- Tháo máy khởi động từ động cơ xuống:
1. Tháo “ mát “ ắc quy
2. Tháo các dây dẫn đến máy khởi động
3. Tháo các bu lông bắt giữ máy khởi động vào động cơ
Hình 2.12: Kiểm tra rơle khởi động
36 4. Lấy máy khởi động ra khỏi động cơ. - Tháo rời các chi tiết của máy khởi động:
1. Tháo cụm rơle hút gồm: rơ le hút, càng gạt
2. Tháo cụm stator gồm: stato, nắp sau và vỏ chụp chổi than
3. Tháo chổi than và giá đỡ chổi than gồm: lò xo chổi than gồm đĩa, lò xo, tấm cách điện giá đỡ chổi than
4. Tháo cụm rôto
5. Tháo cụm ly hợp khởi động gồm: trục và bánh răng khởi động, ly hợp một chiều, bạc chặn, phanh hãm.
Hình 2.14: Một số chi tiết chính tháo rời của động cơ lắp trên xe Mitsubishi Triton 1: Stato; 2: Rôto; 3: Chổi than và giá đỡ chổi than; 4: Nắp chụp; 5: Vỏ phần truyền động; 6:Ly hợp một chiều; 7:Vành răng trong; 8: Trục đỡ bánh răng hành tinh; 9: Bánh
37 - Các điểm lưu ý khi tháo rời:
+ Tháo bánh răng khởi động:
Tháo bánh răng khởi động bằng cách rút dây nối từ động cơ điện rồi cấp điện cho cụm rơle hút và bánh răng sẽ được đưa ra ngoài.
Lưu ý: Khi cấp điện cho cụm rơle hút, bánh răng bị đẩy ra và quay. Lúc này không được chạm tay vào bánh răng.
Cụm rơle có thể rất nóng sau khi kiểm tra. Tránh chạm tay vào.
Không cấp điện cho cuộn dây hút quá 10 giây. Không cấp điện cho cuộn giữ quá 30 giây. Nếu quá giới hạn thời gian nêu trên, cuộn dây có thể bị quá nhiệt và cháy, bánh răng phải được đẩy ra bằng điện bằng cách cấp điện cho khởi động. Không kéo bánh răng ra bằng cách kéo tay đòn vì tay đòn và vỏ có thể bị hỏng khi tháo vòng chậm.
Khi máy khởi động được cấp điện, sẽ có dòng hơn 100A đi qua nó. Do đó, phải sử dụng dây điện công suất cao (tương đương dây nối ắc quy). Đồng thời các mối nối phải được siết thật chặt.
1. Kết nối máy khởi động như trong hình 2.16 dưới đây:
2. Cấp điện cho máy khởi động bằng cách mở “ ON “ cho công tắc A và B. Bánh răng khởi động sẽ được đẩy ra ngoài và quay
3. Trong vòng 5 giây từ khi bánh răng quay, tắt “ OFF” công tắc B để dừng quay bánh răng
Lưu ý: Với công tắc A và B ở ON, điện
được cung cấp cho cả cuộn hút và cuộn giữ. Không có điện cung cấp cho chân B của động cơ điện. Do đó, dòng đi qua cuộn hút khi bánh răng khởi động đang quay. Để tránh bị cháy cuộn hút, công tắc B phải trả về vị trí OFF trong 5 giây kể từ khi bánh răng khởi động
Hình 2.15: Tháo bánh răng khởi động
Hình 2.16: Sơ đồ kết nối máy khởi động để tháo bánh răng
38 quay.
4. Dùng một dụng cụ hình ống phù hợp để giữ bánh răng
5. Gõ nhẹ lên ống hình trụ bằng búa để lấy bạc chặn ra khỏi rãnh. 6. Tháo bạc chặn và bánh răng khởi động ra.
7. Xoay OFF công tắc A để cắt nguồn cung cấp cho máy khởi động.
Lưu ý: Khi điện cung cấp cho máy khởi động bị ngắt, bánh răng khởi động có
thể bị kéo vào làm cho bạc chặn đi ngược vào trong rãnh. Nếu thế, cung cấp nguồn cho máy khởi động và thực hiện lại.
+ Tháo rời cụm rơle hút:
Trước khi tháo rời cụm rơle hút phải tháo dây cáp nối từ chổi than lên cọc M của cụm rơle hút.
+ Tháo rời vỏ và giá đỡ chổi than: Kéo lò xo chổi than và nâng chổi than lên.
Sau khi nâng chổi than lên, giữ nó tại vị trí như trong hình 2.18.
+ Tháo rời phanh hãm và bạc chặn:
Hình 2.17: Lưu ý khi tháo rời cụm rơle hút
Hình 2.18: Tháo rời vỏ và giá đỡ chổi than
Hình 2.19: Đẩy bạc chặn về phía ly hợp một chiều
Hình 2.20: Tháo phanh hãm ra ngoài
39
Sử dụng dụng cụ phù hợp ( tuốc nơ vít ) đẩy bạc chặn về phía li hợp một chiều của khớp truyền động.
Tháo phanh hãm bằng kìm, sau đó tháo bạc chặn và bộ phận li hợp một chiều của khớp truyền động
- Vệ sinh các chi tiết của động cơ điện:
1. Không được ngâm các chi tiết vào dung dịch tẩy rửa. Việc ngâm stato hoặc rôto trong dung dịch tẩy rửa sẽ làm hỏng các lớp cách điện.