Chương 3 : Phương pháp giải quyết đề tài
3.2 Khối kiểm soát quá trình khởi động
3.2.1 Máy khởi động
Máy khởi động thực chất là một motor DC kích từ nối tiếp (motor điện một chiều) tạo ra momen quay để truyền cho trục khuỷu, giúp trục khuỷu quay được với số vòng quay nhất định để động cơ khỏi động được và sau khi động cơ đã tự làm việc thì máy khởi động phải được tách ra một cách tự động. 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 Diezen.
Hình 3.17: Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động trên ô tô.
Yêu cầu đối với hệ thống khởi động:
- Máy khởi động phải quay được trục khuỷu động cơ với tốc độ thấp nhất mà động cơ có thể nổ được.
- Moment truyền động phải đủ để khởi động động cơ. - Phải bảo đảm khởi động lại được nhiều lần.
- Nhiệt độ làm việc không được quá giới hạn cho phép.
- Chiều dài, điện tở của dây dẫn nối từ ắc quy đến máy khởi động phải nằm trong giới hạn quy định, thông thường nhỏ hơn 1 mét.
- Tỉ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và bánh răng của bánh đà nằm trong giới hạn từ 9 đến 18.
Công tắc khởi động:
- Khi công tắc khởi động được cấp điện, cuộn dây sẽ trở thành nam châm điện và thu hút thanh sắt xuống. Chuyển động của thanh sắt đóng hai tiếp điểm, cấp điện từ ắc quy đến máy khởi động. Thanh sắt có lị xo hồi vị nên khi ngừng cấp điện cho công tắc khởi động, các tiếp điểm mở ra và máy khởi động ngừng làm việc.
- Ngoài ra, nếu động cơ đã hoạt động và motor khởi động vẫn hoạt động, động cơ sẽ dẫn động ngược lại motor với tốc độ cao hơn nhiều lần dẫn đến hư hỏng. Vì vậy, motor khởi động được trang bị khớp một chiều nhằm tránh trường hợp này.
Hình 3.18: Cơng tắc khởi động.
Máy khởi động được cấu thành bởi: - Công tắc từ.
- Vỏ máy khởi động.
- Chổi than và giá đỡ chổi than. - Bộ truyền bánh răng giảm tốc. - Ly hợp khởi động.
- Bánh răng dẫn động khởi động và then xoắn.
Hình 3.19: Cấu tạo máy khởi động.
Phân loại máy khởi động: Gồm có 3 loại máy khởi động [Máy khởi động loại giảm tốc, Máy khởi động loại bánh răng hành tinh, Máy khởi động PS (Mô tơ giảm tốc hành tinh – roto thanh dẫn)].
Hình 3.21: Máy khởi động loại bánh răng hành tinh.
Hình 3.22: Máy khởi động PS.
Ngun lí của máy khởi động: - Hút vào:
o Khi bật khóa điện vị trí START, dịng điện của ắc quy vào cuộn giữ và cuộn kéo. Sau đó dịng điện đi từ cuộn kéo tới phần ứng thơng qua cuộn cảm làm quay phần ứng với tốc độ thấp. Việc tạo ra lực điện từ trong các cuộn giữ và cuộn kéo làm từ hóa lõi cực và do vậy piston của công tắc từ bị kéo vào lõi cực của nam châm điện. Nhờ sự kéo này mà bánh răng dẫn động khởi động dễ bị đẩy ra và ăn khớp với vành răng bánh đà đồng thời đĩa tiếp xúc sẽ bật cơng tắc chính lên.
Hình 3.23: Nguyên lý hoạt động lúc hút vào.
- Giữ:
o Khi cơng tắc chính bật lên thì khơng có dịng điện chạy qua cuộn giữ cuộc cảm và cuộn ứng nhận trực tiếp dòng điện từ ắc quy. Cuộn dây phần ứng sau đó bắt đầu quay với vận tốc cao và động cơ được khởi động. Ở thời điểm này piston được giữ nguyên tại vị trí chỉ nhờ lực điện từ của cuộn giữ vì khơng có lực điện từ chạy qua cuộn hút
Hình 3.24: Nguyên lý hoạt động quá trình giữ.
- Nhả về:
o Khi khóa điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ON, dịng điện đi từ phía cơng tắc chính tới cuộn giữ qua cuộn kéo. Ở vị trí này vị lực điện từ được tạo ra bởi cuộn kéo vào cuộn giữ triệt tiêu nhau nên khơng giữ được piston nữa. Do đó piston bị kéo lại nhờ lị xo hồi vị và cơng tắc chính bị ngắt làm cho máy khởi động dừng lại.
Hình 3.25: Nguyên lý hoạt động quá trình nhả về.