4.3. CÔNG NGHỆ CHẨN ĐOÁN VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐIỆN
4.3.1. Chẩn đoán và bảo dưỡng nguồn năng lượng điện
Nguồn năng lượng điện dùng trên ô tô thường là: ắc quy và máy phát điện 4.3.1.1. AÉc quy
a) Những hư hỏng thường gặp và nguyên nhân hư hỏng
Ắc quy trên ô tô thường là ắc quy chì, được dùng để khởi động động cơ và cùng với máy phát điện cung cấp năng lượng điện cho các phụ tải khi động cơ làm việc.
Tình trạng kỹ thuật của ắc quy tốt là phải đảm bảo đủ điện áp cần thiết và có thể cung cấp dòng điện phóng lớn mà độ sụt áp không đáng kể.
Những hư hỏng và biến xấu tình trạng kỹ thuật của ắc quy thường là:
* Tự phóng điện
Trong quá trình bảo quản chưa đưa ra sử dụng hoặc thời gian nghỉ không hoat động mà nồng độ dung dịch, điện áp và dung lượng của ắc quy bị giảm dần, đó là hiện tượng tự phóng của ắc quy mà nguyên nhân có thể là:
- Do dung dịch điện phân có tạp chất nên tạo thành pin có cục bộ.
- Các chất tác dụng của bản cực ( PbSO4, Pb, PbO2) rơi xuống đáy bình, nối tắt phần các bản cực với nhau tạo nên sự ngắn mạch, có thể các tấm ngăn giữa các bản cực bị hỏng hoặc bụi bẩn, hơi nước đọng làm ẩm bẩn bề mặt vỏ bình sẽ nối tắt các đầu ra của aéc quy.
Ngoài ra có thể dây dẫn của phụ tải nào đó chạm mát, tiết chế hỏng, ngắn mạch ở ổ khóa… tạo ra sự ngắn mạch. Sự ngắn mạch này gây ra hiện tượng tự phóng điện rất mãnh liệt làm giảm điện áp, dung lượng, làm sụt áp rất khi có tải, có khi còn làm hỏng các phụ tải: máy phát, tiết chế, bộ bin…
Trong quá trình sử dụng, bảo quản, sự tự phóng điện diễn ra ngay trong bản thân ắc quy, cho nên cho phép trong một ngày đêm sử dụng, ắc quy tự phóng < 1% dung lượng định mức.
* Sun phát hóa các bản cực.
Hiện tượng sun phát hóa là tạo thành tinh thể lớn sun phát chì PbSO4 trên các bề mặt bản cực, tinh thể này bị chai cứng khi nạp điện không thể phân tích trở lại thành Pb và PbO2. Nguyên nhân gây sun phát hóa là:
- Bảo quản ắc quy lâu không nạp lại hoặc ở nhiệt độ cao
- Khi sử dụng, dòng điện phóng quá lớn và phóng kiệt, (trong trường hợp chạm chập, khởi động động cơ khi hệ thống khởi động kẹt…)
- Phóng quá dài, không được nạp bổ sung (khởi động liên tục nhiều lần máy phát hoặc tiết chế hỏng).
- Dung dịch bị cạn hở bản cực hoặc nhiệt độ và nồng độ dung dịch điện phân quá cao hoặc nạp với dòng điện quá lớn. Các bản cực bị sun phát hóa làm ắc quy nạp chóng đầy nhưng dung dịch và nồng độ dung dịch điện phân chưa bảo đảm, khi có tải độ sụt áp lớn. Ngoài ra các bản cực còn có thể bị phá hỏng, rơi, rụng các chất tác dụng do ngâm trong dung dịch điện phân lâu ngày, nhiệt độ, nồng độ dung dịch quá cao.
b) Kiểm tra, chẩn đoán kỹ thuật
* Kiểm tra mức dung dịch điện phân, (hình 4.3.1a)
Mức dung dịch điện phân phải cao hơn lưới bảo vệ từ (10 -15) mm, kiểm tra bằng thước thủy tinh nhỏ thủng hai đầu có khắc vạch mm.
* Kiểm tra nồng độ dung dịch điện phân, (hình 4.3.1b)
Dùng tỉ trọng kế để kiểm tra nồng độ dung dịch điện phân. Tỉ trọng của dung dịch điện phân phụ thuộc vào nồng độ H2SO4 có trong dung dịch. Hút dung dịch vào tỉ trọng kế đọc chỉ số nồng độ dung dịch trên phao, so sánh với nồng
độ tiêu chuẩn. Trong một bình ắc quy sự chênh lệch nồng độ giữa các ngăn không được vượt quá 0,02 g/cm3.
Tỉ trọng kế được chế tạo để đo nồng độ dung dịch ở nhiệt độ 150C, vì vậy khi đo dung dịch ở nhiệt độ khác 150C phải hiệu chỉnh. Cứ chênh 10C thì thay đổi nồng độ 0,0007 g/cm3. Thông thường với ắc quy ở nhiệt độ 150C nạp đầy nồng độ dung dịch là 1,27 g/cm3 và phóng hết là 1,11 g/cm3.
* Kiểm tra điện áp ắc quy (hình 4.3.2)
Dùng vôn kế càng để kiểm tra điện áp các ngăn của ắc quy.
Vôn kế đo được điện áp 2V về hai phía, có hai điện trở tải R1 = (0,018 ÷ 0,02)Ω; R2 = (0,018 ÷ 0,02)Ω.
- Khi kiểm tra ắc quy có dung lượng nhỏ hơn 70 Ah thì đóng điện trở tải R1
H ình 4.3.1
- Khi dung lượng từ (70 ÷ 100) Ah đóng điện trở R2 (mở R1).
- Khi dung lượng lớn hơn 100 Ah đóng cả R1, R2.
Hình 4.3.2
a) cấu tạo của vôn kế càng; b) Đo điện áp ngăn 1: đồng hồ chỉ thị; 2: càng đo; 3: điện trở tải.
Khi kiểm tra ta quan sát vôn kế thấy kim ổn định ở:
- (1,75 ÷ 1,8)V, ắc quy nạp đầy
- (1,65 ÷ 1,7)V, ắc quy phóng 25% dung lượng - (1,5 ÷ 1,6)V, ắc quy phóng 50% dung lượng - (1,3 ÷ 1,4)V, ắc quy phóng 100% dung lượng
Thông thường khoảng giới hạn được chỉ thị bằng màu:
- Màu xanh lá cây: ắc quy còn tốt - Màu vàng: cần nạp lại
- Màu đỏ: cần sửa chữa (0,4 ÷ 1,4)V.
c) Bảo dưỡng kỹ thuật ắc quy
Trong quá trình sử dụng ắc quy cần chú ý:
- Không khởi động dài quá 15 giây, không khởi động liên tục quá 3 lần, mỗi lần cách nhau một chút.
- Thường xuyên kiểm tra đồng hồ báo nạp ở vòng quay định mức dòng điện nạp không quá (10 – 20)A.
Định kỳ kiểm tra nồng độ dung dịch điện phân và điện áp các ngăn, phải bổ sung thường xuyên và đảm bảo mức dung dịch đúng qui định, làm sạch vỏ bình, cầu nối.
- Việc xúc rửa, thay dung dịch, nạp lại ắc quy theo định kỳ hoặc kết quả của kiểm tra, chẩn đoán đột xuất.
- Nạp ắc quy có thể tiến hành theo hai cách: nạp với dòng điện không đổi dùng cho nạp mới, nạp sau sữa chữa, xúc rửa
Nạp với điện áp không đổi dùng cho bổ sung.
4.3.1.2. Máy phát điện
Hiện nay thường sử dụng máy phát xoay chiều có lắp bộ nắn điện và điều chỉnh để tạo ra điện một chiều có điện áp ổn định định là 14,5vôn.
a) Những hư hỏng thường gặp và nguyên nhân hư hỏng
Máy phát điện tốt phải phát huy được đủ điện áp định mức, dòng điện định mức trong thời gian lâu dài. Trong quá trình sử dụng ta thường gặp các hư hỏng sau.
* Không phát điện
Có thể do dầu, nước rơi vào trong máy phát, do hỏng di ốt nắn dòng, chạm mát cực dương làm các cuộn dây máy phát bị cháy.
Có thể do đứt, chập các dây dẫn ở đầu ra của phần ứng, do tụt đầu dây hoặc bị nối mát cực (+) kích từ với mát.
* Công suất máy phát giảm hoặc không ổn định
- Dây dẫn bị giảm khả năng cách điện, giảm từ tính lõi thép, tăng từ trở, tăng dòng điện xoáy.
- Cổ góp, chổi than bị cháy rổ giảm khả năng tiếp xúc, giảm cách điện, lò xo chổi than bị giảm độ cứng, gãy, chổi than mòn không đều, ổ bi mòn không đều, trượt dây đai dẫn động…
Những nguyên nhân trên làm cho công suất của máy phát bị giảm hoặc không ổn định. Ngoài những dạng hư hỏng trên còn có những nguyên nhân làm máy phát quá nóng, nếu không phát hiện kiệp thời sẽ làm cháy máy phát (cong rôto, đứt, chập một số bối dây, quá tải thường xuyên…)
b) Kiểm tra, chẩn đoán kỹ thuật
* Kiểm tra ở trạng thái làm việc, ở chế độ máy phát điện so sánh tốc độ quay không tải và tốc độ quay khi có tải định mức với [no], [nđm] cho phép ban đầu.
no ≤ [no] khi It = 0 nủm ≤ [nủm] khi It = Idm
* Kieồm tra stato (hỡmh 4.3.6)
Có thễ tháo cuộn dây Stato lồng vào thanh dẫn từ (MC) và dùng mA kiểm tra như hình 4.3.6.
- Nếu mA chỉ số “0” là cuộn dây bị đứt.
- Nếu mA chỉ giá trị rất nhỏ so với các cuộn khác thì cuộn đó bị chạm chập.
c) Bảo dưỡng máy phát điện
Thường xuyên kiểm tra, điều chỉnh dây đai dẫn động, làm sạch các đầu nối dây daón ủieọn.
Định kỳ tháo kiểm tra chổi than, lò xo chổi than, tiếp xúc giữa chổi than và cổ góp hoặc vòng truyền điện.
- Dùng giấy ráp đánh sạch cổ góp, vánh truyền điện, dùng xăng, chổi mềm rửa sạch cổ góp… bơm mỡ cho các ổ bi, cạo rãnh mica cho cổ góp nếu thấy rãnh quá nông (hình 4.3.7)
4.3.1.3. Tiết chế (Rơle điều chỉnh các đại lượng điện) a) Những hư hỏng thường gặp và nguyên nhân hư hỏng
Bộ tiết chế còn tốt là bảo đảm các đại lượng: điện áp, cường độ dòng điện, dòng điện ngược được điều chỉnh đúng tiêu chuẩn ở các chế độ đã định. Trong quá trình sử dụng thường gặp các hư hỏng và nguyên nhân sau:
* Khoõng ủieàu chổnh:
+ xu hướng tăng điện áp và cường độ dòng điện.
- Đối với rơ le điện từ, tiếp điểm: đứt hoặc chập cuộn dây điều khiển dính các tiếp điểm (không mở được), nối tắt tiết điểm hoặc điện trở phụ nối tắt và các cọc kích từ và (+) máy phát.
- Đối với rơ le bán dẫn: đứt hoặc chập mạch do nối tắt tầng chấp hành điều chỉnh, noái thoâng taàng trung gian.
+ Xu hướng giảm điện áp và cường độ dòng điện
- Với loại rơ le điện từ tiếp điểm: gãy lò xo, tấm rung, tiếp điểm han rỉ, lồi lõm, không tiếp xúc hoặc chạm mát các cọc vào tiếp điểm.
- Đối với rơ le điện áp bán dẫn: đứt tầng chấp hành, các cọc vào bị han rỉ, đứt.
* Điều chỉnh không đúng định mức qui định
Trong quá trình sử dụng sau một khoảng thời gian làm việc do ảnh hưởng của nhiệt độ, khí hậu, do mỏi làm cho các chi tiết bị thay đổi đặc tính kỹ thuật như: các chổ nối bị han gỉ, lỏng, tiếp xúc không tốt, các điện trở, cách điện, các linh kiện bán dẫn bị biến xấu, các lò xo mất tính đàn tính, từ tính của lỏi thép giảm, khe hở các tiếp điểm không đúng tiêu chuẩn… Các nguyên nhân trên dẫn đến sự sai lệch giá trị cần điều chỉnh. Nói chung những sai lệch này phải dùng thiết bị chẩn đoán chuyên dùng mới phát hiện được.
Những hư hỏng thuộc về nguồn điện sẽ dẫn đến:
- Ắc quy không được nạp điện, nạp thiếu hoặc thừa.
- Khó khởi động hoặc không khởi động được.
- Các thiết bị tiêu thụ điện không đủ điện áp nên làm việc yếu hoặc không làm việc được, hoặc thừa điện gây cháy phụ tải.
b) Kiểm tra, chẩn đoán, bảo dưỡng kỹ thuật Đối với rơ le bán dẫn cần chú ý:
- Với rơ le bán dẫn chỉ kiểm tra rơ le điều chỉnh điện áp, loại có rơ le bảo vệ phụ cần kiểm tra điện áp đóng mạch (hoặc cường độ dòng điện đóng mạch) của rơ le này.
- Loại có điện áp điều chỉnh và điện áp kích từ khác cần bố trí thêm nguồn điện phuù.
* Bảo dưỡng kỹ thuật
Sau khi kiểm tra thấy các thông số không đảm bảo ta phải tiến hành bảo dưỡng kỹ thuật theo các nội dung sau:
Với các rơ le bán dẫn việc điều chỉnh được tiến hành bằng cách thay đổi điện trở phân áp của transisto.