- Khởi động bằng khơng khí nén: dùng cho động cơ tĩnh tại và
c. Truyền động hỗn hợp:
4.2.3. Cơ cấu điều khiển:
Cơ cấu điều khiển làm nhiệm vụ:
- Đa khớp truyền động vào ăn khớp với bánh đà;
- Đóng mạch điện máy khởi động khi bánh răng của nó đã vào ăn khớp với bánh đà và ngắt mạch sau khi động cơ đã nổ.
Cơ cấu điều khiển có thể là cơ khí điều khiển trực tiếp bằng bàn
đạp chân hay cần gạt hoặc điện từ điều khiển gián tiếp từ xa bằng cách đóng mở khố điện cho rơle làm việc.
Phơng pháp điều khiển trực tiếp có u điểm là đơn giản nhng nó
khơng thể sử dụng khi máy khởi động và ắc quy đặt ở xa ngời lái. Bởi vì đờng dây dẫn dài, với dòng tải lớn sẽ gây độ sụt thế lớn và tốn kém đồng.
Phơng pháp điều khiển gián tiếp bằng rơle điện từ cho phép
giảm chiều dài đờng dây chịu tải và tăng độ tin cậy làm việc của hệ thống.
Sơ đồ nguyên lý của phơng pháp điều khiển này nh trên hình 4.7.
Hệ thống điều khiển gồm hai phần chính là hộp tiếp điểm với các tiếp điểm 6 và rơle điện từ 2 lắp trên vỏ máy khởi động.
Khi ngời lái đóng khố điện 1, dịng điện từ ắc quy sẽ đi vào cuộn dây của rơle điện từ 2 mà lõi thép của nó đợc nối với cần gạt 3. Cuộn dây có điện trở thành nam châm hút lõi thép sang trái, đồng thời làm quay cần 3, dịch chuyển khớp truyền động 4 cùng bánh răng vào ăn khớp với bánh đà.
Khi bánh răng của khớp truyền động đã vào ăn khớp với bánh đà, thì vành tiếp điểm 5 cũng nối các tiếp điểm 6, đa dòng điện vào các cuộn dây của máy khởi động. Máy khởi động quay, kéo trục khuỷu động cơ quay theo. Khi động cơ đã nổ thì ngời lái nhả khố điện 1, các chi tiết trở về vị trí ban đầu dới tác dụng của các lò xo hồi vị.
Trang bị điện và điện tử trên ôtô Biên soạn : TS. Nguyễn Hoàng Việt
128
Hỡnh 4.7. Sơ đồ mỏy khởi động với cơ cấu điều khiển điện từ.
1- Khoỏ điện; 2- Rơ le điện từ; 3- Cần gạt; 4- Khớp truyền động; 5- Vành tiếp điểm; 6- Tiếp điểm; 7- Mỏy khởi động.
Trong các sơ đồ điều khiển từ xa hiện nay, ngồi rơle điện từ chính là rơle khởi động, thờng ngời ta cịn sử dụng thêm một rơle phụ nữa. Rơle phụ này
cho phép giảm dịng qua khố điện và rút ngắn hơn nữa những đoạn mạch có dịng lớn. Do đó làm giảm độ sụt thế của ắc quy và tăng tuổi thọ của các tiếp điểm.
Ngồi ra, rơle này cịn đảm bảo tự động ngắt mạch máy khởi động sau khi động cơ đã làm việc.
Trên các hình 4.8, 4.9 và 4.10 là các sơ đồ điển hình dùng rơle phụ rất thông dụng hiện nay.
Trang bị điện và điện tử trên ôtô Biên soạn : TS. Nguyễn Hoàng Việt
129
Hỡnh 2.10. Sơ đồ nối mỏy khởi động CT142 dựng trờn xe KAMAZ-5320
và cỏc model khỏc của nú.
Hỡnh 4.8. Sơ đồ nối
mỏy khởi động CT130-A1 dựng trờn ZIL-130, URAL-
377.
Hỡnh 2.9. Sơ đồ nối mỏy khởi động CT230 dựng trờn xe GAZ- 53A, GAZ-66 và PAZ-672.
Các đầu nối dây của rơle phụ (các xe Liên xô cũ) thờng đợc ký hiệu nh sau: K- các đầu của cuộn dây từ hoá; Б- đầu của tiếp điểm nối với ắc quy; C, C1, C2- đầu ra của các tiếp điểm khác.
Hai sơ đồ trên hình 4.8 và 4.9 dùng cho động cơ xăng và có cùng nguyên lý làm việc:
- Đầu Б của rơle phụ đợc nối đến mạch ắc quy trớc ampe kế (vì dịng qua rơle khởi động vợt quá giới hạn thang đo của ampe kế);
- Đầu K1 của cuộn dây rơle phụ đợc nối với khố điện, đầu cịn lại K2 đợc nối trực tiếp với mát hoặc gián tiếp qua máy phát và bộ điều chỉnh điện.
- Rơle khởi động có hai cuộn dây là cuộn hút và cuộn giữ.
Khi bật khoá điện dòng qua cuộn dây của rơle phụ sẽ hút các tiếp
điểm của nó đóng chặt lại, cho dịng từ ắc quy đi vào mạch máy khởi động theo hai nhánh song song: một nhánh là cuộn dây giữ, nhánh thứ hai gồm ba cuộn dây
mắc nối tiếp là cuộn hút, cuộn kích thích và cuộn dây phần ứng của máy khởi động.
Dòng điện đi qua các cuộn dây của rơle khởi động sẽ hút lõi thép của nó sang trái, ép đĩa đồng nối tắt các tiếp điểm lại, đa điện từ ắc quy đi thẳng vào máy khởi động, đồng thời cũng nối tắt cuộn dây hút của rơle phụ và điện trở phụ của mạch đánh lửa.
Trên các ôtô động cơ diesel, do khơng có hệ thống đánh lửa nên trong sơ đồ điều khiển máy khởi động khơng có mạch nối tắt điện trở phụ. Tuy vậy thờng có thêm cơng tắc khởi động phụ đặt ngay trên động cơ (hình 4.10).
Khi dùng máy phát một chiều, một đầu cuộn dây rơle phụ đợc
nối với mát qua máy phát (hình 4.11).
Trang bị điện và điện tử trên ôtô Biên soạn : TS. Nguyễn Hồng Việt
130 Hình 4.11. Sơ đồ nối máy khởi động CT130-B.
1- Máy phát; 2- Bộ ĐCĐ; 3- ắc quy; 4- Máy khởi động; 5- Biến áp đánh lửa; 6- Các tiếp điểm chính của RL máy khởi động; 7- Dây nối; 8- Các đầu nối dây; lửa; 6- Các tiếp điểm chính của RL máy khởi động; 7- Dây nối; 8- Các đầu nối dây; 9- Phần ứng rơle; 10, 11- Cuộn dây giữ và hút; 12- Đĩa tiếp điểm; 13- Lò xo; 14- Lõi
thép; 15- Cuộn dây RL phụ; 16- Khung từ; 17- Panel; 18- Giá đỡ; 19- Các tiếp điểm; 20- Hạn chế độ nâng cần tiếp điểm; 21- Cần tiếp điểm; 22- Khố điện.
Do đó, sau khi động cơ đã khởi động, máy phát làm việc --> thế hiệu máy phát tăng lên làm giảm dần dòng điện qua cuộn dây rơle phụ. Khi số vòng quay đạt đến một giá trị nào đó, dịng điện này sẽ chạy theo chiều ngợc lại. Nh vậy, sau khi động cơ đã khởi động --> lực điện từ của rơle phụ giảm nhanh, thậm chí đổi chiều --> nên các tiếp điểm của nó mở ra ngay, cắt mạch cuộn dây rơ le khởi động, khố giữ, đảm bảo khơng cho hệ thống khởi động làm việc trong bất cứ trờng hợp nào.
Khi dùng máy phát xoay chiều thì rơle phụ khơng làm đợc nhiệm
vụ trên. Vì thế để khố giữ máy khởi động ngời ta phải dùng thêm một rơle nữa gọi là rơle khoá hay rơle bảo vệ khởi động.
Trên hình 4.12 là sơ đồ nối rơle khố trong hệ thống khởi động.
Trang bị điện và điện tử trên ôtô Biên soạn : TS. Nguyễn Hồng Việt
131
Hình 4.12. Sơ đồ nối máy khởi động CT212 với máy phát xoay
chiều.
1- Máy phát xoay chiều; 2- Bộ ĐCĐ; 3- Bộ chỉnh lưu; 4- Lò xo; 5, 14- Khung từ; 6- Cần tiếp điểm; 7- Các tiếp điểm; 8, 12- Lõi thép; 9- Điện trở; 10- Đèn kiểm tra; 11- Các tiếp điểm của RLKĐ; 13- Cuộn dây; 15- Công tắc máy khởi động; 16- Điện trở phụ; 17- Phần tử kiểm tra; 18-
Bugi sấy nóng; 19- Máy khởi động; 20, 21- Cuộn dây giữ và hút; 22- Cuộn dây kích thích máy khởi động.
Rơle khố gồm hai phần chính: phần thứ nhất là rơle điện từ với
hai cuộn dây O và B trên lõi thép và cặp tiếp điểm thờng đóng 7; phần thứ hai là bộ chỉnh lu cầu 4 điốt bán dẫn để chỉnh lu dòng xoay chiều từ hai dây pha của máy phát điện cung cấp cho cuộn dây từ hố chính O của rơle khoá.
Điện trở 9 đợc mắc nối tiếp với cuộn từ hố phụ B để hạn chế dịng điện trong mạch.
Khi muốn khởi động động cơ: ngời lái bật khố điện về vị trí khởi
động: lúc đó sẽ xuất hiện dịng điện chạy theo mạch:
(+)AQ --> Kđ (cực Cm) --> PC --> K2 --> Cuộn dây Wkđ (13) --> K1 --> ЛК --> Tiếp điểm (7) --> Khung từ (5) --> Mát --> (-)AQ.
Do đó tiếp điểm của rơle phụ đóng lại, đa điện vào các mạch của hệ thống khởi động để thực hiện khởi động động cơ.
Khi động cơ quay: máy phát sẽ làm việc tạo nên dịng một chiều
chạy qua cuộn dây O có xu hớng hút tiếp điểm 7 của rơle khố mở ra. Để loại trừ khả năng tác động sớm của rơle khố khi động cơ cha đạt số vịng quay đủ lớn để có thể làm việc tự lập đợc, cần phải khử lực điện từ của cuộn dây O trong giai đoạn này. Với mục đích đó: trên lõi thép của rơle cịn quấn cuộn dây B và đa điện từ ắc quy vào cung cấp cho nó theo mạch:
(+)AQ --> Kđ (cực Cm) --> PC --> Điện trở 9 --> Cuộn dây B --> Tiếp điểm 7 --> ЛК --> Tiếp điểm (7) --> Khung từ (5) --> Mát --> (-)AQ.
Dịng chạy qua cuộn dây B có chiều ngợc với dịng chạy qua cuộn dây O, nên lực điện từ của chúng khử nhau --> đảm bảo cho các tiếp điểm 7 đóng chắc cho đến khi động cơ đạt số vòng quay đủ lớn (khoảng 600...700 Vg/ph) để có thể làm việc tự lập đợc. Lúc đó do thế hiệu máy phát tăng cao nên lực từ hoá của cuộn dây O đủ lớn để thắng đợc lực điện từ của cuộn dây B và lực của lò xo, hút tiếp điểm 7 mở ra --> khoá hệ thống khởi động lại.
Trên hình 4.13 là kết cấu và trên hình 4.14 là sơ đồ mạch điện máy khởi động CT-21 và cơ cấu điều khiển điện từ của nó.
Trang bị điện và điện tử trên ôtô Biên soạn : TS. Nguyễn Hoàng Việt
132
Hỡnh 2.11. Mỏy khởi động CT-21 và cơ cấu điều khiển điện từ.
1- Tiếp điểm; 2- Tiếp điểm nối tắt điện trở phụ; 3- Lừi thộp; 4- Lũ xo trả; 5- Phần ứng; 6- Cần gạt; 7- Vớt hạn chế; 8- Bỏnh răng; 9- Khớp 1 chiều; 10- Lũ
xo;
Trang bị điện và điện tử trên ôtô Biên soạn : TS. Nguyễn Hoàng Việt