Tải bản đầy đủ

TÌM HIỂU CẤU TẠO, QUI TRÌNH LẮP ĐẶT VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ Ô TÔ KHÁCH COUNTY HMK29B.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU CẤU TẠO, QUI TRÌNH LẮP ĐẶT VÀ KIỂM TRA
CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ
Ô TÔ KHÁCH COUNTY HMK29B.

Họ và tên sinh viên: LÊ PHƯƠNG NAM
Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Niên khóa: 2008 – 2012

Tháng 6/2012


TÌM HIỂU CẤU TẠO, QUI TRÌNH LẮP ĐẶT VÀ KIỂM TRA
CÁC THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ
Ô TÔ KHÁCH COUNTY HMK29B.

Tác giả

LÊ PHƯƠNG NAM

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Giáo viên hướng dẫn:
Th.S Trần Mạnh Quí
Th.S Cao Minh Đức

Tháng 06 năm 2012
i


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập tại trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM em đã
được dạy dỗ và tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích từ thầy cô và bạn bè, đó chính là hành
trang quý báu cho công việc của em sau này. Có được ngày hôm nay em xin gửi lời
cám ơn chân thành và sâu sắc nhất đến:


Cha, mẹ và gia đình vì trong suốt thời gian qua đã động viên và tạo động lực

cho em học tập và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp.


Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM.



Quý thầy cô Khoa Cơ Khí Công Nghệ đã tận tình dạy bảo và truyền đạt kiến

thức cho em trong thời gian học tập tại trường.


Thầy Th.S Trần Mạnh Quí, Th.S Bùi Công Hạnh, Th.S Thi Hồng Xuân, Th.S

Bùi Ngọc Triều, KS.Phan Minh Hiếu trong bộ môn Công Nghệ Kỹ Thuật Ô Tô
Trường Đại Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh đã tận tình dạy bảo, tạo điều kiện cho


em trong quá trình học tập.


Thầy ThS.Trần Mạnh Quý, ThS.Cao Minh Đức, anh Nguyễn Hùng Phong đã

tận tình giúp đỡ và hướng dẫn cho em trong quá trình hoàn thành đề tài.


Các bạn trong lớp DH08OT đã quan tâm, giúp đỡ mình trong quá trình học

tập và làm đề tài.


Trong quá trình thực hiện đề tài dù đã có nhiều cố gắng nhưng cũng không

thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự thông cảm và tận tình
chỉ bảo của của quý thầy cô và các bạn.
 Em xin kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe để tiếp tục sự nghiệp trồng
người và chắp cánh tương lai cho những thế hệ trẻ của đất nước.
 Chúc các bạn có sức khỏe dồi dào để tiếp tục con đường của mình.
Sinh viên thực hiện.
Lê Phương Nam

ii


TÓM TẮT
1.Tên đề tài:
- TÌM HIỂU CẤU TẠO, QUI TRÌNH LẮP ĐẶT VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT
BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ Ô TÔ KHÁCH COUNTY HMK29B.
2. Thời gian và địa điểm tiến hành :
- Thời gian thực hiện: Từ ngày 15/03/2012 đến ngày 10/06/2012.
- Địa điểm thực hiện: Xưởng lắp ráp xe ô tô chở khách Hyundai, công ty cơ khí
giao thông Tracomeco.
3. Mục đích của đề tài :
- Tìm hiểu thông số, cấu tạo và hoạt động của một số thiết bị trên hệ thống điện
động cơ.
- Qui trình lắp ráp và kiểm tra các bộ phận trên hệ thống điện động cơ xe County
HMK29B.
- Quá trình chạy thử động cơ và chẩn đoán cho hệ thống điều khiển động cơ sau
khi lắp ráp hoàn thành.
4. Phương tiện thực hiện:
- Máy tính cá nhân.
- Máy ảnh.
- Sổ tay ghi chép.
- Động cơ xe Hyundai County 29 chỗ ngồi.
5. Kết quả:
- Tìm hiểu được thông số kỹ thuật, cấu tạo và hoạt động của một số thiết bị trên hệ
thống điện động cơ County HMK29B.
- Nắm được qui trình lắp ráp và kiểm tra các thiết bị của hệ thống điện động cơ
County HMK29B.
- Hiểu được quá trình chạy thử động cơ và chẩn đoán cho hệ thống điều khiển động
cơ sau khi lắp ráp hoàn thành.
iii


MỤC LỤC
TRANG TỰA ................................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. ii 
TÓM TẮT ................................................................................................................... iii 
MỤC LỤC ................................................................................................................... iv 
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... vi 
DANH SÁCH CÁC BẢNG ....................................................................................... vii 
DANH SÁCH CÁC HÌNH ....................................................................................... viii 
Chương 1 MỞ ĐẦU..................................................................................................... 1 
1.1 Dẫn nhập. ............................................................................................................. 1 
1.2 Mục đích của đề tài. ............................................................................................. 2 
Chương 2 TỔNG QUAN............................................................................................. 3 
2.1 Sơ lược về hệ thống điện động cơ. ...................................................................... 3 
2.1.1 Ắc quy. .......................................................................................................... 3 
2.1.2 Máy phát điện xoay chiều. ............................................................................ 7 
2.1.3 Máy khởi động. ........................................................................................... 13 
2.1.4 ECM, ECU. ................................................................................................. 22 
2.1.5 Các cảm biến chính. .................................................................................... 23 
2.1.6 Bugi xông. ................................................................................................... 27 
2.1.7 Hệ thống van SCV điều khiển hút của bơm cao áp. ................................... 28 
Chương 3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN ................................................. 30 
3.1 Thời gian và địa điểm và thực hiện. .................................................................. 30 
3.2 Phương tiện thực hiện. ....................................................................................... 30 
3.3. Phương pháp nghiên cứu. ................................................................................. 30 
3.3.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. ............................................................ 30 
3.3.2 Phương pháp thực hiện. .............................................................................. 30 
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................. 32 

iv


4.1 Giới thiệu về dòng ô tô chở khách Hyundai County 29 chỗ ngồi ( County
HMK29B). ............................................................................................................... 32 
4.2 Tìm hiểu thông số kĩ thuật, cấu tạo, hoạt động, việc lắp đặt và kiểm tra của các
thiết bị trên hệ thống điện động cơ. ......................................................................... 33 
4.2.1 Bình ắc quy. ................................................................................................ 33 
4.2.2 Máy phát điện.............................................................................................. 35 
4.2.3 Máy khởi động. .......................................................................................... 39 
4.2.4 Kim phun..................................................................................................... 43 
4.2.5 Bộ phận SCV điều khiển bơm cao áp. ........................................................ 46 
4.2.6 Bugi Xông. .................................................................................................. 47 
4.2.7 Tìm hiểu các cảm biến và một số bộ phận khác. ........................................ 49 
4.3 Kết nối các giắc cắm. ......................................................................................... 58 
4.4 Khởi động, chạy thử động cơ............................................................................. 60 
4.5 Chẩn đoán động cơ. ........................................................................................... 61 
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................... 63 
5.1 Kết luận. ............................................................................................................. 63 
5.2 Đề nghị. .............................................................................................................. 63 
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 65 
Phụ Lục  

 

v


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
 
CBU: Completely Built Up.
SKD: Semi Knocked Down.
CKD: Completely Knocked Down.
IKD: Incompletely Knocked Down.
ĐCT: Điểm Chết Trên.
CRDi: Common Rail Diesel Injection.
CMPS: Camshaft Position Sensor.
CKPS: Crankshaft Position Sensor.
ECU: Engine Control Unit.
ECM: Engine Control Module.
TDC: Top Dead Center.
ECTS: Engine Coolant Temperature Sensor.
SCV: Suck Control Valve.
APS: Accelerator Position Sensor.
FTS: Fuel Temperature Sensor.
RPS: Rail Pressure Sensor.
V/p: Vòng/phút.
Solenoid: Cuộn dây.
Common rail: Đường ống chung.
 
 
 
 
 
 

vi


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 4.1: Hiệu điện thế và dòng điện phát ra ứng với số vòng quay của máy phát. .. 35 
Bảng 4.2: Thông số khi kiểm tra máy khởi động. ....................................................... 40 
Bảng 4.3: Dữ liệu hiện hành xe County. ..................................................................... 61 

 

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Cấu tạo bình ắc quy axit. ............................................................................... 4 
Hình 2.2: Cấu tạo của bản cực và khối bản cực. ........................................................... 5 
Hình 2.3: Máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ. ....................................... 7 
Hình 2.4: Các chi tiết chính của rô to máy phát. ........................................................... 8 
Hình 2.5: Stator (a) và sơ đồ đấu dây (b) của máy phát điện xoay chiều 3 pha. ........... 8 
Hình 2.6: Rô to của máy phát điện. ............................................................................... 9 
Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý sinh điện. ............................................................................ 9 
Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha.............................................. 10 
Hình 2.9: Sơ đồ chỉnh lưu 6 đi ốt (a) và dòng điện phát ra (b) .................................. 11 
Hình 2.10: Sơ đồ bộ điều chỉnh điện áp bán dẫn......................................................... 12 
Hình 2.11: Vị trí máy khởi động. ................................................................................ 13 
Hình 2.12: Máy khởi động loại thông thường. ............................................................ 14 
Hình 2.13: Máy khởi động loại giảm tốc. ................................................................... 14 
Hình 2.14: Máy khởi động loại bánh răng hành tinh. ................................................. 15 
Hình 2.15: Khung dây trong từ trường. ....................................................................... 15 
Hình 2.16: Đường sức của khung dây và nam châm................................................... 16 
Hình 2.17: Lực từ sinh ra trên khung dây. .................................................................. 16 
Hình 2.18: Cấu tạo công tắc từ. ................................................................................... 17 
Hình 2.19: Phần ứng và ổ bi cầu. Hình 2.20: Vỏ máy khởi động. ............................. 17 
Hình 2.21: Chổi than và giá đỡ chổi than. ................................................................... 19 
Hình 2.22: Li hợp khởi động. ...................................................................................... 19 
Hình 2.23: Cấu tạo của công tắc từ. ............................................................................ 20 
Hình 2.24: Quá trình hút vào. ...................................................................................... 21 
Hình 2.25: Quá trình giữ.............................................................................................. 21 
Hình 2.26: Quá trình hồi về. ........................................................................................ 22 
Hình 2.27: ECU và ECM điều khiển động cơ. ............................................................ 22 

viii


Hình 2.28: Hệ thống CRDi đơn giản. .......................................................................... 23 
Hình 2.29: Hình dáng cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ........................................... 23 
Hình 2.30: Sơ đồ mạch điện cảm biến nhiệt độ nước làm mát. ................................. 24 
Hình 2.31: Cấu tạo cảm biến nhiệt độ khí nạp. .......................................................... 24 
Hình 2.32: Dạng sóng tín hiệu G. ............................................................................... 25 
Hình 2.33: Sơ đồ mạch cảm biến vị trí trục cam. ....................................................... 26 
Hình 2.34: Dạng sóng tín hiệu NE. ............................................................................ 26 
Hình 2.35: Sơ đồ mạch cảm biến vị trí trục khuỷu. ................................................... 27 
Hình 2.36: Sơ đồ mạch điện tín hiệu G, NE. ............................................................... 27 
Hình 2.37: Cấu tạo bugi xông...................................................................................... 28 
Hình 2.38: Cấu tạo bơm cao áp. .................................................................................. 28 
Hình 4.1: Ô tô chở khách Hyundai County 29 chỗ ngồi. ............................................ 32 
Hình 4.2: Ắc qui lắp trên thân xe. ............................................................................... 34 
Hình 4.3: Cấu tạo máy phát điện (1). .......................................................................... 35 
Hình 4.4: Cấu tạo máy phát điện (2). .......................................................................... 36 
Hình 4.5: Rotor của máy phát trên động cơ D4DD. .................................................... 36 
Hình 4.6: Stator của máy phát trên động cơ D4DD. ................................................... 37 
Hình 4.7: Sơ đồ nguyên lý hoạt động hệ thống nạp. ................................................... 38 
Hình 4.8: Vị trí của máy phát điện. ............................................................................. 39 
Hình 4.9: Các bộ phận máy khởi động của động cơ D4DD........................................ 41 
Hình 4.10: Sơ đồ mạch điện máy khởi động. .............................................................. 42 
Hình 4.11: Vị trí của máy khởi động. .......................................................................... 43 
Hình 4.12: Mã kim phun. ............................................................................................ 43 
Hình 4.13: Cấu tạo kim phun. ..................................................................................... 44 
Hình 4.14: Vị trí kim phun. ......................................................................................... 45 
Hình 4.15: Máy Hi-scan. ............................................................................................. 46 
Hình 4.16: Cổng kết nối DLC 3. ................................................................................. 46 
Hình 4.17: Vị trí bộ phận SCV. ................................................................................... 47
Hình 4.18: Mạch điện bugi xông ................................................................................ 48
ix


Hình 4.19: Vị trí bugi xông. ........................................................................................ 49 
Hình 4.20: Cảm biến vị trí trục cam. ........................................................................... 50 
Hình 4.21: Cảm biến vị trí trục khuỷu......................................................................... 50 
Hình 4.22: Cảm biến nhiệt độ nước làm mát động cơ. ............................................... 51 
Hình 4.23: Sơ đồ đồng hệ thống hồ báo hiệu nhiệt độ nước làm mát động cơ. .......... 51 
Hình 4.24: Cảm biến nhiệt độ và áp suất không khí nạp............................................. 52 
Hình 4.25: Vị trí cảm biến nhiệt độ nhiên liệu. ........................................................... 53 
Hình 4.26: Cảm biến áp suất đường ống nhiên liệu chung. ........................................ 54 
Hình 4.27: Cảm biến áp suất nhớt. .............................................................................. 54 
Hình 4.28: Đồng hồ áp suất nhớt kiểu nhiệt điện. ....................................................... 55 
Hình 4.29: Dạng sóng tín hiệu của cảm biến Hall....................................................... 56 
Hình 4.30: Vị trí của cảm biến tốc độ xe..................................................................... 56 
Hình 4.31: Cảm biến vị trí bàn đạp ga loại tuyến tính. ............................................... 57 
Hình 4.32: Hộp cầu chì. ............................................................................................... 58 
Hình 4.33: Giắc nối ra từ động cơ. .............................................................................. 58 
Hình 4.34: Giắc nối trên hệ thống dây điện lắp trên thân xe....................................... 59 
Hình 4.35: Các đầu giắc khi đã kết nối lại với nhau. .................................................. 59 
Hình 4.36: Các giắc nối tới ECM. ............................................................................... 60 
Hình 4.37: Mặt trước của ECM.

.......................................................................... 60 

Hình 4.38: Các chân kết nối của ECM ....................................................................... 60

x


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Dẫn nhập.
- Trên con đường phát triển của ngành công nghiệp Việt Nam, ngành công nghiệp ô
tô chiếm một vị trí khá là quan trọng. Đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa, hành
khách ngày càng tăng cao của xã hội. Doanh số ô tô bán ra ngày càng tăng và đa dạng
về chủng loại từ những dòng xe thông dụng đến các dòng xe cao cấp. Ngành công
nghiệp ô tô ngày càng phát triển theo hướng đa dạng về chủng loại, tiện dụng, tiết
kiệm nhiên liệu và đặc biệt là thân thiện với môi trường. Nếu trước đây hầu hết các xe
ô tô đều được nhập khẩu nguyên chiếc từ nước ngoài với giá thành cao và chịu nhiều
rào cản từ thuế quan, thì ngày nay ở nước ta đang phát triển ngành công nghiệp lắp ráp
ô tô góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế đồng thời cũng để làm giảm giá
thành của các loại xe ô tô, tạo điều kiện cho người dân và doanh nghiệp có thể mua xe
để kinh doanh vận tải, vận chuyển hành khách hoặc phục vụ nhu cầu đi lại của cá
nhân. Hầu hết các dòng xe hiện nay đều có sản phẩm được lắp ráp trong nước như xe
du lịch 4 hoặc 7 chỗ ngồi, xe khách từ 16 đến 45 chỗ ngồi, xe tải, xe buýt, các loại xe
chuyên dùng...Có rất nhiều loại ô tô được lắp ráp tại Việt Nam như các loại xe của
hãng Hyundai, Toyota, Kia…Trong đó dòng xe khách County HMK29B đang được
lắp ráp rất phổ biến ở Việt Nam với nhiều tính năng ưu việt về khả năng vận hành
mạnh mẽ và vượt trội của động cơ. Được sự sắp xếp của bộ môn công nghệ kỹ thuật ô
tô và khoa Cơ Khí Công Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh
đề tài: “ TÌM HIỂU CẤU TẠO, QUI TRÌNH LẮP ĐẶT VÀ KIỂM TRA CÁC
THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ Ô TÔ KHÁCH COUNTY
HMK29B” được thực hiện để giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cấu tạo cũng như qui trình
lắp đặt hệ thống điện động cơ trên dòng xe ô tô chở khách Hyundai County 29 chỗ
ngồi này.

1


- Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên quyển luận văn này còn nhiều sai sót.
Vì vậy, em rất mong được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô, các bạn bè và độc giả
để em củng cố thêm kiến thức và những đề tài sau được hoàn thiện hơn.
1.2 Mục đích của đề tài.
- Thông qua việc thực hiện đề tài này giúp em được tìm hiểu một cách sâu hơn
về hệ thống điện động cơ Diesel Common Rail.
- Tìm hiểu thông số, cấu tạo và hoạt động của một số thiết bị trên hệ thống điện
động cơ xe County HMK29B.
- Nắm được qui trình lắp ráp và kiểm tra các thiết bị của hệ thống điện động cơ xe
County.
- Tìm hiểu quá trình chạy thử động cơ và chẩn đoán cho hệ thống điều khiển
động cơ sau khi lắp ráp hoàn thành hệ thống điện động cơ.
- Những điều này tạo điều kiện thuận lợi cho em trong công việc sau khi ra
trường, góp phần đáp ứng được một phần nào đó nhu cầu của xã hội.

 
 
2


Chương 2
TỔNG QUAN
 
2.1 Sơ lược về hệ thống điện động cơ.
2.1.1 Ắc quy.
Để cung cấp điện cho các vật dùng điện khi động cơ không làm việc, người ta sử
dụng nguồn điện hóa học một chiều gọi là ắc quy. Trong ắc quy hóa năng biến thành
điện năng.
Có nhiều phương pháp để phân loại ắc quy, tuy nhiên trên ô tô hiện nay thường sử
dụng hai loại chính là ắc quy nước và ắc quy khô, việc sử dụng ắc quy khô trên ô tô
có tính ưu việt hơn hẳn so với ắc quy nước. Tuy nhiên nếu so sánh hai ắc quy có cùng
dung lượng như nhau thì ắc quy nước có thời gian đề máy và tuổi thọ cao hơn. Dù gọi
là ắc qui khô nhưng bên trong vẫn chứa dung dịch điện phân. Nhưng ắc qui khô thì
không cần phải châm thêm nước trong suốt thời gian sử dụng. Cấu tạo bên trong của 2
loại ắc qui cơ bản giống nhau.
Theo tính chất dung dịch điện phân, ắc quy nước được chia ra các loại:
+ Ắc quy axít: dung dich điện phân là axít H2SO4.
+ Ắc quy kiềm: dung dịch điện phân là KOH hoặc NaOH.
So sánh hai loại ắc quy axít và kiềm thì ắc quy axít có suất điện động mỗi ngăn cao
hơn (~2V), điện trở trong nhỏ hơn, nên khi phóng với dòng lớn độ sụt thế ít, chất
lượng khởi động tốt hơn, giá thành rẻ, tuy nhiên trọng lượng nặng. Ăcquy kiềm có suất
điện động mỗi ngăn khoảng 1,38V, giá thành cao hơn (2÷3 lần) do phải sử dụng các
loại vật liệu quý hiếm như bạc, niken, cađimi, điện trở trong lớn hơn.
Tuy vậy, ắc quy kiềm có độ bền cơ học và tuổi thọ cao hơn (4÷5 lần), làm việc tin
cậy hơn.
Trên đa số ô tô hiện nay đều sử dụng ắc quy axít.
 Cấu tạo ắc quy.

3


Để tạo được một bình ắc quy có hiệu điện thế (6, 12 hay 24V) người ta mắc nối
tiếp các khối ắc quy đơn lại với nhau thành bình ắc quy, vì mỗi ngăn ắc quy đơn chỉ
cho suất điện động (~2V). Trên ô tô hiện nay thường sử dụng ắc quy 12 (V).
Cấu tạo ắc quy như sau:
+ Vỏ bình: có dạng hình hộp chữ nhật, làm bằng nhựa êbônít, cao su cứng hay
chất dẻo chịu a xít và được chia thành các ngăn tương ứng với số lượng các ắc quy đơn
cần thiết. Trong các ngăn đó được đặt các khối bản cực. Dưới đáy vỏ bình có các gân
dọc hình lăng trụ để đỡ các khối bản cực. Khoảng trống dưới đáy giữa các gân dùng để
chứa các chất kết tủa, các chất tác dụng bong ra từ các bản cực, để chúng không làm
chập (ngắn mạch) các bản cực khác dấu.

Hình 2.1: Cấu tạo bình ắc quy axit.
1- Bản cực âm; 2- Tấm cách; 3- Bản cực dương; 4- Khối bản cực; 5- Cầu nối các
bản cực cùng tên; 6- Đầu ra; 7- Cực dương; 8- Vỏ bình; 9- Đệm làm kín; 10- Nút;
11- Nắp; 12- Cầu nối các ngăn; 13- Lỗ thông hơi; 14- Cực âm. 
+ Khối bản cực: Bao gồm các bản cực dương và âm đặt xen kẽ nhau, giữa chúng
có các tấm ngăn cách điện. Mỗi bản cực gồm có phần khung hình mắt cáo và các chất
tác dụng trát trên nó. Phần trên của khung có tai 3 (hình 2.2) để nối các bản cực cùng
tên với nhau thành phân khối bản cực. Phần dưới của khung có các chân để tựa lên các
gân ở đáy bình. Các chân được bố trí so le để tránh chập mạch qua sóng đỡ.

4


Khung được đúc từ hợp kim chống ôxy hoá, gồm: 92÷93 % chì và 7÷8 %
ăngtimon(Sb). Khung của các bản cực dương còn cho thêm 0,1÷0,2 % Asen (As).
Ăngtimon và Asen có tác dụng làm tăng độ bền cơ học, giảm ôxy hoá cho khung,
ngoài ra còn làm tăng tính đúc của hợp kim.
Chất tác dụng trên bản cực âm được chế tạo từ bột chì và dung dịch axit H2SO4,
ngoài ra để tăng độ xốp, giảm khả năng co và hoá cứng bản cực người ta còn cho thêm
2÷3% chất nở. Để làm chất nở có thể sử dụng các chất hữu cơ hoạt tính bề mặt hỗn hợp
với sun phát bari BaSO4 như các muối humát chế tạo từ than bùn, bồ hóng, chất thuộc
da...

Hình 2.2: Cấu tạo của bản cực và khối bản cực.
a- Phần cốt; b- Nửa khối bản cực;
c- Khối bản cực và các tấm cách; d- Tấm cách.
Chất tác dụng trên bản cực dương: được chế tạo từ minium chì Pb3O4, monoxít chì
PbO và dung dịch axit H2SO4. Ngoài ra, để tăng độ bền người ta còn cho thêm sợi
polipropilen.
Các phân khối bản cực và tấm ngăn được lắp ráp lại tạo thành khối bản cực. Số bản
cực âm thường lớn hơn số bản cực dương một bản để đặt các bản cực dương vào giữa
các bản cực âm, đảm bảo cho các bản cực dương làm việc đều cả hai mặt để tránh
cong vênh và bong rơi chất tác dụng.
+ Tấm ngăn là những lá mỏng chế tạo từ vật liệu xốp chịu a xít như: mipo,
miplát, bông thuỷ tinh hay kết hợp giữa bông thuỷ tinh với miplát hoặc gỗ. Các tấm
5


ngăn thường có một mặt nhẵn và một mặt hình sóng, lồi lõm. Mặt nhẵn đặt hướng về
phía bản cực âm, còn mặt hình sóng hướng về phía bản cực dương để tạo điều kiện
cho dung dịch điện phân dễ luân chuyển đến bản cực dương và lưu thông tốt hơn.
+ Ngoài ra còn một số các chi tiết khác như: nút, nắp, cầu nối, ống thông hơi.
 Các quá trình điện hóa trong ắc quy
Trong accu thường xảy ra hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng là quá trình
nạp và phóng điện, được thể hiện dưới dạng phương trình sau:
PbO2 + Pb + 2H2SO4  2PbSO4 + 2H2O
Trong quá trình phóng điện, hai bản cực từ PbO2 và Pb biến thành PbSO4. Như vậy
khi phóng điện, axit sunfuric bị hấp thụ để tạo thành sunfat chì, còn nước được tạo ra,
do đó, nồng độ dung dịch H2SO4 giảm.
Sự thay đổi nồng độ dung dịch điện phân trong quá trình phóng và nạp là một trong
những dấu hiệu để xác định mức phóng điện của accu trong sử dụng.
 Các thông số ắc quy
 Sức điện động ( Eo).
Nếu accu có n ngăn E0= n.e0 (e0 suất điện động trong một ngăn).
 Hiệu điện thế ( V).
 Điện trở trong ( R).
 Dung lượng ( Q).
Lượng điện năng mà ắc quy cung cấp cho phụ tải trong giới hạn phóng điện cho
phép được gọi là dung lượng của ắc quy.
Q = Ip.tp

(A.h)

Như vậy dung lượng của ắc quy 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 Q5, Q10, Q20
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 +30oC.
Các yếu tố ảnh hưởng tới dung lượng của ắc quy:


Khối lượng và diện tích chất tác dụng trên bản cực.



Dung dịch điện phân.
6




Dòng điện phóng.



Nhiệt độ môi trường.



Thời gian sử dụng.



Dung lượng của ắc quy phụ thuộc lớn vào dòng phóng. Phóng dòng càng

lớn thì dung lượng càng giảm.
tp = const
2.1.2 Máy phát điện xoay chiều.
Máy phát là nguồn điện chính trên ô tô máy kéo (ở số vòng quay trung bình và lớn
của động cơ), nó có nhiệm vụ:
- Cung cấp điện cho tất cả các phụ tải.
- Nạp điện cho ắc quy.
Trên hầu hết các ô tô hiện đại ngày nay người ta đều sử dụng loại máy phát xoay
chiều 3 pha kích thích kiểu điện từ.
 Cấu tạo.
- Cấu tạo của máy phát điện loại có vòng tiếp điện gồm những bộ phận chính là:
rô to, stato, chổi than và vòng tiếp điện, các nắp, puli, cánh quạt và bộ chỉnh lưu.

Hình 2.3: Máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ.
1- Vỏ máy phát; 2- Bạc lót; 3- Startor; 4- Giá đỡ; 5- Bộ chỉnh lưu; 6- Bộ điều
chỉnh điện; 7- Vòng tiếp điện; 8- Rôto. 
 Rô to: gồm hai cực từ hình móng lắp then trên trục. Giữa các chùm cực có các
cuộn dây kích thích đặt trên trục qua ống lót bằng thép. Các đầu của cuộn dây kích
7


thích được nối với các vòng tiếp điện gắn trên trục máy phát. Trục của rô to được đặt
trên các ổ bi lắp trong các nắp bằng hợp kim nhôm. Trên nắp, phía vòng tiếp điện còn
bắt giá đỡ chổi điện. Một chổi điện được nối với vỏ máy phát, chổi còn lại nối với đầu
ra cách điện với vỏ. Trên trục còn lắp cánh quạt và puli dẫn động.

Hình 2.4: Các chi tiết chính của rô to máy phát.
1 và 2- Các nửa rô to trái và phải; 3- Cuộn kích thích; 4- Các má cực; 5- Đầu ra cuộn
kích thích; 6- Then; 7- Đai ốc và vòng đệm; 8- Trục lắp vòng tiếp điện; 9- các vòng
tiếp điện; 10- Các đầu dây dẫn.
 Stato: là khối thép từ ghép từ các lá thép điện kỹ thuật, phía trong có xẻ rãnh
phân bố đều để đặt cuộn dây phần ứng. Đây là các cuộn dây pha được quấn theo hình
sao hoặc hình tam giác ( theo hình 2.5 cuộn dây 3 pha được quấn theo hình sao).

a)

b)

Hình 2.5: Stator (a) và sơ đồ đấu dây (b) của máy phát điện xoay chiều 3 pha.

8


 Chổi than và vòng tiếp điện: gồm chổi than, lò xo, vòng kẹp chổi than, vòng
tiếp điện cho dòng điện chạy qua rô to để tạo ra từ trường.

Hình 2.6: Rô to của máy phát điện và chổi than.
 Nguyên lý sinh điện của máy phát điện xoay chiều 3 pha
Khi nam châm quay trong cuộn dây, điện áp sẽ sinh ra giữa 2 đầu cuộn dây.
Điện áp này sẽ sinh ra một dòng điện xoay chiều.
S

N

S
N

N S

N
S

S

N

S
N

V (+)
S
N



90°

180°

270°

360°

470°

t

V (-)

a)

b)

Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý sinh điện.
a- Sơ đồ nguyên lý; b- Dòng điện xoay chiều 1 pha trong một chu kỳ.
Mối liên hệ giữa dòng điện sinh ra trong cuộn dây và vị trí của nam châm được chỉ
ra trong (hình 2.8). Dòng điện lớn nhất được sinh ra khi cực N và cực S của nam châm
gần với cuộn dây nhất. Tuy nhiên, chiều dòng điện ở mỗi nửa vòng quay của nam
châm lại ngược nhau.

9


Dựa trên nguyên lý trên và để sinh ra dòng điện một cách hiệu quả hơn, máy phát
điện trên ô tô dùng 3 cuộn dây bố trí lệch nhau một góc 1200 trên stato.

A
120°

A

V (+)

120°

N

B

180° 240°

120°
0

S

C

30°

90°

C

150°

210°

330°
270°

t

B
V (-)

120°

Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha.
Mỗi cuộn A, B, C được đặt chênh nhau 1200. Khi nam châm quay giữa chúng dòng
điện xoay chiều được sinh ra trong mỗi cuộn dây. Dòng điện bao gồm 3 dòng xoay
chiều được gọi là “dòng xoay chiều 3 pha”.
 Bộ chỉnh lưu
Các thiết bị điện trên xe đều yêu cầu dòng điện một chiều để hoạt động và ắc quy
cần dòng điện một chiều để nạp. Trên ô tô hiện đại đều sử dụng máy phát điện xoay
chiều 3 pha nên muốn sử dụng dòng điện này cần phải biến đổi thành dòng một chiều.
Ngoài ra các đi ốt còn có tác dụng ngăn dòng điện từ bình ắc qui phóng trở ngược lại
máy phát khi điện áp ắc qui lớn hơn, hoặc khi động cơ không quay. Việc biến đổi dòng
điện xoay chiều thành dòng một chiều gọi là “chỉnh lưu”. Biện pháp đơn giản nhất để
chỉnh lưu dòng điện là sử dụng các đi ốt.
Đi ốt là một vật liệu bán dẫn nó chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều, cấu
tạo bởi chất bán dẫn Silic hoặc Gecmani có pha thêm một số chất để tăng cường
electron tự do.

10


b)

a)

Hình 2.9: Sơ đồ chỉnh lưu 6 đi ốt (a) và dòng điện phát ra (b)
Nguyên lý lưu thông mạch điện như sau:
Giả sử nếu điện áp đầu A là (+) và tại đầu C là (-), thì dòng điện lưu thông trong
mạch như sau: Từ a  S1  B (+)  R  B(-)  S’3  c  C  đầu gốc cuộn A.
Giả sử nếu điện áp đầu C là (+) và tại đầu A là (-), thì dòng điện lưu thông trong
mạch như sau: từ c  S3  B (+)  R  B(-)  S’1  a  A  đầu gốc cuộn C.
Như vậy, ta nhận thấy rằng dòng điện lưu thông trong cuộn pha là dòng điện xoay
chiều trong lúc dòng điện đi qua điện trở R là dòng điện một chiều.
Ta nhận thấy dòng điện sau khi được nắn ( chỉnh lưu) thành dòng một chiều vẫn
còn nhấp nhô, vì vậy trên ô tô thường sử dụng các bộ lọc (tụ điện, cuộn cảm) nắn điện
sao cho dòng điện ra đến tải gần với dạng đường thẳng.
 Bộ điều chỉnh điện ( tiết chế).
Trên các ô tô hiện đại ngày nay người ta thường sử dụng loại bộ điều chỉnh điện áp
bấn dẫn IC vì những ưu điểm nổi bật của nó so với các loại bộ điều chỉnh điện áp cơ
khí. Khi sử dụng bộ điều chỉnh điện áp cơ khí có hai nhược điểm quan trọng là tính trễ
và đặc tính nhiệt độ của nó, tính trễ gây ra sự sụt áp, khi tiếp điểm cơ khí làm việc ở
tốc cao với dòng lớn sẽ sinh nhiệt lớn làm tiếp điểm nhanh mòn và phải thường xuyên
bảo dưỡng.
Ưu điểm của bộ điều chỉnh điện áp IC là:
- Điện áp điều chỉnh ổn định, biên độ dao động nhỏ.
- Dải điện áp ra hẹp hơn và ít thay đổi theo thời gian.
11


- Chịu được rung động và có độ bền cao do không có các chi tiết chuyển động.
- Tuổi thọ cao.
Nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp bán dẫn:
+

Db

R5

R4

F

T3

T2

T1

R2

R3

IG/SW

DZ

TriO
Wkt

D1

R1

D2

+
-

Hình 2.10: Sơ đồ bộ điều chỉnh điện áp bán dẫn
Tiết chế bán dẫn hoạt động dựa trên nguyên tắc nhận biết điện áp máy phát bằng đi
ốt Zenner để điều khiển dòng qua cuộn kích từ bằng tranzito công suất. Điện áp máy
phát được đưa qua một cầu phân áp để dẫn (ngắt) Zenner. Tín hiệu này được cho qua
một bộ điều khiển trung gian để cuối cùng ngắt (dẫn) tranzito điều khiển dòng qua
cuộn kích từ, duy trì điện áp tại mức hiệu chỉnh. Sau đây là ví dụ về hoạt động của một
tiết chế bán dẫn.
 Khi bật IG/SW, có dòng điện:
(+) Ắc quy → đèn báo nạp và R5 → R1: phân cực thuận cho T2 và T3 làm T2
và T3 dẫn.
(+) Ắc quy → đèn báo nạp và R5 → Wkt → F → T2, T3 → mát: cung cấp
dòng kích từ ban đầu cho máy phát.
 Khi rotor máy phát quay: từ thông qua stator biến thiên làm sinh ra dòng điện
xoay chiều 3 pha. Dòng điện này được chỉnh lưu bởi TriO để tắt đèn báo nạp và cung
cấp vào đầu dương của Wkt.

12


 Khi tốc độ rotor đủ lớn: làm cho điện áp phát ra lớn hơn điện áp hiệu chỉnh,
điện áp rơi trên R3 trong cầu phân áp R2, R3 đủ lớn làm cho Zenner Dz dẫn → T1 dẫn
→ T2, T3 ngắt → ngắt dòng qua Wkt → điện áp máy phát giảm xuống. Quá trình lặp
lại để ổn định điện áp tại mức hiệu chỉnh.
 D2 dùng để dập sức điện động tự cảm sinh ra trong Wkt khi T2, T3 dẫn và ngắt.
2.1.3 Máy khởi động.

Hình 2.11: Vị trí máy khởi động.
2.1.3.1 Mô tả máy khởi động.
- Để khởi động động cơ, máy khởi động làm quay trục khuỷu thông qua vành răng.
Máy khởi động cần phải tạo ra mô men lớn từ nguồn điện hạn chế của ắc qui đồng
thời phải gọn nhẹ. Vì lý do này người ta dùng một mô tơ 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 50 - 70 vòng/ phút đối với động cơ xăng và từ 90 120 vòng/phút đối với động cơ diesel.
- Tỷ số truyền giữa bánh răng dẫn động khởi động và vành răng xấp xỉ từ 1:10 tới
1:15.
 Mô tơ điện một chiều.
Mô tơ điện một chiều gồm có một cuộn cảm và cuộn ứng được mắc nối tiếp được
dùng để tạo ra mô men quay cực đại khi máy khởi động bắt đầu làm việc.
13


2.1.3.2 Các loại máy khởi động.
a. Máy khởi động loại thông thường.

Hình 2.12: Máy khởi động loại thông thường.
- Bánh răng dẫn động chủ động được đặt trên cùng một trục với lõi mô tơ (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.
b. Loại giảm tốc.

Hình 2.13: Máy khởi động loại giảm tốc.
-

Máy khởi động loại giảm tốc dùng mô tơ tốc độ cao.

-

Máy khởi động loại giảm tốc làm tăng mô men xoắn bằng cách giảm tốc độ quay
của phần ứng lõi mô tơ nhờ bộ truyền giảm tốc.

14


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×