NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2018

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

NGUYỄN HỒNG LONG TUẤN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG XE
TOYOTA COROLLA ALTIS 2018

CBHD: T.S Nguyễn Tuấn Nghĩa
Sinh viên: Nguyễn Hồng Long Tuấn
Mã số sinh viên: 2018605245

CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
Hà Nội – 2022


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Hà Nội, ngày…..tháng……năm 2022
Giáo viên hướng dẫn
(Ký ghi rõ họ tên)

TS Nguyễn Tuấn Nghĩa


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Hà Nội, ngày..…tháng……năm 2022
Giáo viên phản biện
(Ký ghi rõ họ tên)

PGS.TS Lê Văn Anh


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG .............................. 2
1.1 Công dụng, sơ đồ của hệ thống khởi động ................................................ 2
1.1.1 Công dụng ........................................................................... 2
1.1.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động ................................... 3
1.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống khởi động ........................................... 4
1.3 Phân loại .................................................................................................. 4
1.3.1 Phân loại theo máy khởi động.............................................. 4
1.3.2 Phân loại theo kiểu đấu dây ................................................. 7
1.3.3 Phân loại theo cách truyền động .......................................... 8
1.4 Các bộ phận trong hệ thống khởi động ................................................... 10
1.4.1 Động cơ điện (Motor khởi động) ....................................... 10
1.4.2 Chổi than và giá đỡ chổi than ............................................ 11
1.4.3 Cơ cấu điều khiển .............................................................. 12
1.4.4 Cụm Rô to ......................................................................... 13
1.4.5 Cụm Stato.......................................................................... 13
1.4.6 Khớp truyền động .............................................................. 13
1.5 Đặc tính và mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp ảnh hưởng tới hệ
thống khởi động ........................................................................................... 14
1.5.1 Đặc tính của mơ tơ khởi động một chiều ........................... 14
1.5.2 Mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp ............................. 15
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG
KHỞI ĐỘNG XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2018................................ 16
2.1 Cấu tạo hệ thống khởi động.................................................................... 16
2.1.1 Cụm công tắc từ ................................................................ 17

2.1.2 Cần dẫn động..................................................................... 18
2.1.3 Cụm Roto .......................................................................... 19
2.1.4 Cụm Stato.......................................................................... 20
2.1.5 Motor khởi động ................................................................ 22
2.1.6 Chổi than và giá đở chổi than ............................................ 24
2.2 Nguyên lý hoạt động máy khởi động trên xe Toyota Corolla Altis 2018 25
2.3 Các chế độ làm việc của máy khởi động................................................. 26
2.4 Các biện pháp cải thiện đặc tính hoạt động của hệ thống khởi động ....... 27
2.4.1 Dùng Bugi có hệ thống sấy ................................................ 27
2.4.2 Phương pháp đổi nối tiếp điện áp trong q trình khởi
động ........................................................................................... 28
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THÁO LẮP, PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BẢO
DƯỠNG CÁC HƯ HỎNG HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE TOYOTA
COROLLA ALTIS 2018.............................................................................. 29
3.1 Chuẩn đoán hư hỏng hệ thống khởi động [9] .......................................... 29
3.2 Quy trình tháo, lắp máy khởi động xe Toyota Corolla Altis 2018 .......... 30
3.2.1 Quy trình tháo máy khởi động ........................................... 30
3.2.2 Quy trình lắp ráp các bộ phận máy khởi động.................... 36
3.2.3 Lắp ráp máy khởi động lên trên xe Toyota Corolla Altis 2018
................................................................................................... 40
3.3 Kiểm tra máy khởi động ......................................................................... 42
3.3.1 Kiểm tra cụm máy đề......................................................... 42
3.3.2 Kiểm tra cụm công tắc từ máy khởi động .......................... 44
3.3.3 Kiểm tra cụm giá đỡ chổi than máy khởi động .................. 46
3.3.4 Kiểm tra cụm Roto máy khởi động .................................... 46
3.3.5 Kiểm tra cụm ly hợp máy khởi động ................................. 49
3.3.6 Kiểm tra cụm càng máy khởi động .................................... 49

3.3.7 Kiểm tra chổi than ............................................................. 50
3.4 Thông số sửa chữa máy khởi động xe Corolla Altis 2018 ...................... 51
KẾT LUẬN ................................................................................................. 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 53


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1. 1 Vị trí bố trí của máy khởi động ....................................................... 2
Hình 1. 2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động ............................................... 3
Hình 1. 3 Máy khởi động loại giảm tốc .......................................................... 5
Hình 1. 4 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh ......................................... 6
Hình 1. 5 Máy khởi động loại đồng trục ......................................................... 6
Hình 1. 6 Máy khởi động loại PS ................................................................... 7
Hình 1. 7 Các kiểu đấu dây của máy khởi động .............................................. 8
Hình 1. 8 Cấu tạo hộp giảm tốc kiểu bánh răng hành tinh............................... 9
Hình 1. 9 Sơ đồ mạch điện máy khởi động ................................................... 11
Hình 1. 10 Sơ đồ máy khởi động với cơ cấu điều khiển điện từ .................... 12
Hình 1. 11 Đặc tính và mối quan hệ giữa dịng điện và điện áp .................... 14
Hình 2. 1 Kết cấu các bộ phận máy khởi động xe Toyota Corolla Altis 201816
Hình 2. 2 Cấu tạo cụm cơng tắc từ................................................................ 17
Hình 2. 3 Sơ đồ ngun lý của cụm cơng tắc từ............................................ 18
Hình 2. 4 Cấu tạo Roto (phần ứng) của máy khởi động ................................ 20
Hình 2. 5 Cấu tạo cụm Stato máy khởi động ................................................ 20
Hình 2. 6 Kiểu mắc nối tiếp .......................................................................... 21
Hình 2. 7 Kiểu mắc hỗn hợp ......................................................................... 21
Hình 2. 8 Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều ........................... 23
Hình 2. 9 Chổi than và giá đở chổi than ....................................................... 24
Hình 2. 10 Sơ đồ nguyên lý hệ thống khởi động trên xe Corolla Altis 2018 . 25

1
LỜI MỞ ĐẦU
Ơ tơ là một phương tiện vận tải quan trọng của hệ thống giao thông
đường bộ. Trong hoạt động của cộng đồng, ô tô được sử dụng hết sức đa dạng
và linh hoạt để chuyên chở người và hàng hóa với các khoảng cách khác nhau,
trên nhiều loại địa hình... Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế thế
giới, ô tô cũng được phát triển không ngừng để đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày
càng cao của con người.
Qua quá trình học tập trong trường Đại học Cơng Nghiệp Hà Nội khoa
Cơng nghệ Ơ tơ, em đã được trang bị cho mình các kiến thức về cấu tạo, nguyên
lí, kết cấu các chi tiết của ô tô. Với đề tài “Nghiên cứu hệ thống khởi động xe
Toyota Corolla Altis 2018”. Trong q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp này,
mặc dù gặp rất nhiều khó khăn nhưng em đã nhận được sự giúp đỡ của các bạn
trong lớp cùng sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn. Qua đó rút ra
cho mình nhiều kinh nghiệm hơn, giúp em cũng cố kiến thức đã học và tích lũy
thêm kiến thức mới, nâng cao được trình độ chun mơn. Quan trọng hơn, em
đã dần hình thành cho mình phương pháp học tập, nghiên cứu mới và có ý thức
hơn cho nghề nghiệp của mình trong tương lai.
Trong khi vận dụng làm đồ án tốt nghiệp, khơng tránh khỏi những thiếu
sót, vì vậy em rất mong được sự xem xét, giúp đỡ và nhận xét của các thầy để
bài làm của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn Giảng viên: TS Nguyễn Tuấn Nghĩa đã giúp
đỡ em hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp này.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Hoàng Long Tuấn


2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

1.1 Công dụng, sơ đồ của hệ thống khởi động
1.1.1 Công dụng
Hệ thống khởi động là một hệ thống đóng vai trị quan trọng trên xe ô
tô. Nguyên lý hoạt động là sử dụng năng lượng từ bình ắc quy và chuyển năng
lượng này thành cơ năng làm quay máy khởi động. Máy khởi động sẽ truyền
cơ năng này cho bánh đà nằm trên trục khuỷu động cơ thông qua việc gài khớp.
Chuyển động của bánh đà làm hỗn hợp khí nhiên liệu được hút vào bên trong
xy lanh, được nén và đốt cháy để quay động cơ. Hầu hết các động cơ trên xe ô
cần đạt tốc độ quay khoảng 200 rpm [1].
Khi ta bắt đầu khởi động động cơ thì nó khơng thể tự quay với cơng suất
của nó. Trước khi tia lửa điện xuất hiện thì ta phải dùng lực từ bên ngoài để
làm cho quay động cơ. Máy khởi động sẽ đảm nhiệm công việc này. Máy khởi
động sẽ dừng hoạt động khi động cơ đã bắt đầu nổ.

Hình 1. 1 Vị trí bố trí của máy khởi động


3
Trên xe ơ tơ có 2 hệ thống khởi động khác nhau được dùng. Cả 2 hệ
thống này đều có các mạch điện riêng… Một mạch điều khiển và một mạch
motor. Một hệ thống sẽ có một motor khởi động riêng. Hệ thống này được trang
bị trên hầu hết các dịng xe đời cũ. Loại mạch điều khiển có một motor khởi
động giảm tốc. Hệ thống này được trang bị lên hầu hết các dịng xe ơ tơ hiện
nay. Một cơng tắc từ có cơng suất lớn hay Solenoid sẽ có nhiệm vụ đóng và mở
motor. Nó là thành phần của cả 2 mạch điều khiển và mạch motor.
Cả 2 hệ thống này đều được điều khiển từ công tắc máy và được bảo vệ
qua cầu chì. Trên một vài dòng xe, một rơle khởi động được dùng để khởi động
mạch điều khiển. Ở xe hộp số tự động, có một công tắc khởi động trung gian
ngăn cho trường hợp khởi động xe khi xe vẫn đang cài số. Ở xe hộp số sàn, có
cơng tắc ly hợp ngăn cho trường hợp khởi động xe mà không đạp bàn đạp cơn.

Hiện nay trên các dịng xe đặc biệt có trang bị tính năng cơng tắc an tồn cho
phép xe khởi động trên đường đồi dốc mà không cần đạp ly hợp [1].
1.1.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động

Hình 1. 2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động


4
Hệ thống khởi động bao gồm: Máy khởi động (động cơ điện), ắc quy và
mạch khởi động (trong hệ thống mạch khởi động bao gồm có các cáp nối từ ắc
quy đến máy khởi động), rơle kéo tác dụng để đóng máy khởi động và cơng
tắc (khố) khởi động [2].
1.2 Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống khởi động
Do các tính chất, đặc điểm và chức năng nhiệm vụ của hệ thống khởi
động sẽ có những yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với hệ thống khởi động điện bao
gồm như sau[3]:
- Máy khởi động có thể quay được trục khuỷu của động cơ với tốc độ tối
thiểu mà động cơ có thể nổ được.
- Nhiệt độ làm việc của hệ thống không được quá giới hạn cho phép.
- Có thể đảm bảo khởi động lại được nhiều lần.
- Tỉ số nén nằm trong khoảng giới hạn từ (9 – 18) của bánh răng máy khởi
động và bánh răng của bánh đà.
- Để tránh độ sụt áp trên đường dây dẫn thì chiều dài và điện trở của dây
dẫn (cáp) nối từ ắc quy đến máy khởi động phải nằm trong khoảng giới
hạn quy định (<1 m).
- Momem truyền động phải đủ để khởi động động cơ.
1.3 Phân loại
1.3.1 Phân loại theo máy khởi động
1.3.1.1 Máy khởi động loại giảm tốc
Máy khởi động loại giảm tốc dùng mô tơ tốc độ cao và loại mơ tơ này

thường khơng có mơ men lớn. Vì vậy, để tăng được mơ men lớn, đủ để khởi
động động cơ, thì một bánh răng đóng vai trị giảm tốc được gắn giữa bánh răng
mơ tơ và bánh răng bendix [4].


5

Hình 1. 3 Máy khởi động loại giảm tốc
Khi được cấp điện, mô tơ tốc độ cao quay, đồng thời công tắc từ đẩy
bánh răng bendix lên ăn khớp với vành răng trên bánh đà và khởi động động
cơ. Khi động cơ đã hoạt động, công tắc từ và mô tơ bị ngắt điện, công tắc từ sẽ
trở về vị trí ban đầu và tách bánh răng bendix ra khỏi vành răng của bánh đà.
- Đặc điểm: Động cơ điện nhỏ gọn với tốc độ cao được sử dụng để quay hộp số
giảm tốc, như vậy sẽ làm tăng momen khởi động.
- Ứng dụng: Máy khởi động loại giảm tốc được sử dụng rộng rãi trên xe nhỏ
gọn và nhẹ.
1.3.1.2 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh
Máy khởi động loại bánh răng hành tinh dùng bộ truyền hành tinh để
giảm tốc độ quay của lõi của mô tơ. Khi máy khởi động được cấp điện, công
tắc từ hút xuống kéo theo cần dẫn động làm cho bánh răng khởi động đi lên ăn
khớp với vành răng trên bánh đà. Đồng thời, mô tơ quay kéo theo bánh đà, khởi
động động cơ [1].
Khi ngừng cấp điện cho máy khởi động, cơng tắc từ trở về vị trí ban đầu,
tách bánh răng bendix ra khỏi bánh đà. Đồng thời, mô tơ ngừng hoạt động.


6

Hình 1. 4 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh
1.3.1.3 Máy khởi động loại đồng trục

Máy khởi động loại đồng trục được thể hiện ở hình 1.5 ở bên dưới. Motor
khởi động thông thường (đồng trục) bao gồm các thành phần được chỉ rõ ở hình
vẽ. Bánh răng chủ động trên trục của phần ứng động cơ và quay cùng tốc độ.
Một lõi hút trong công tắc từ (solenoid) được nối với nạng gài. Khi kích hoạt
nam châm điện thì nạng gài sẽ đẩy bánh răng chủ động khớp với vành răng
bánh đà [4].

Hình 1. 5 Máy khởi động loại đồng trục
Khi động cơ bắt đầu khởi động khớp ly hợp một chiều ngắt nối bánh răng
chủ động ngăn cản mô men động cơ làm hỏng motor khởi động.


7
- Đặc điểm: Công suất đầu ra của máy khởi động là 0,8; 0,9 hoặc 1KW. Trong
hầu hết các trường hợp, bộ khởi động cho motor cũ được thay thế bằng motor
có bánh răng giảm tốc.
- Ứng dụng: Máy khởi động loại đồng trục được sử dụng chủ yếu trên xe nhỏ.
1.3.1.4 Máy khởi động loại PS (Mô tơ giảm tốc hành tinh – rô to thanh dẫn)
Máy khởi động loại này sử dụng các nam châm vĩnh cửu đặt trong cuộn
cảm. Cơ cấu đóng ngắt hoạt động giống như máy khởi động loại bánh răng
hành tinh.

Hình 1. 6 Máy khởi động loại PS
1.3.2 Phân loại theo kiểu đấu dây
Khi phân loại máy khởi động ta chia máy khởi động ra làm 2 phần: phần
motor điện và phần truyền động. Phần motor điện sẽ được chia ra thành nhiều
loại theo các kiểu đấu dây như hình 1.6, cịn phần truyền động phân theo cách
truyền động của máy khởi động với động cơ. Tùy thuộc theo kiểu đấy dây mà
ta phân ra các loại như hình 1.6 ở bên dưới [3]:
- Loại mắc nối tiếp: Mô mem phát ra lớn nhất khi bắt đầu quay, được

dùng chủ yếu trong máy khởi động.
- Loại mắc song song: Ít dao động về tốc độ, giống như loại nam châm
vĩnh cửu.


8
- Loại mắc hỗn hợp: Có cả đặc điểm của hai loại trên, thường dùng để
khởi động động cơ lớn.

Hình 1. 7 Các kiểu đấu dây của máy khởi động
1.3.3 Phân loại theo cách truyền động
Có 2 cách truyền động.
1.3.3.1 Truyền động trực tiếp với bánh đà:
Loại này thường được sử dụng trên các xe đời cũ và những động cơ có
cơng suất lớn, được chia thành 3 loại như sau [3]:


9
- Truyền động quán tính: Bánh răng khớp truyền động sẽ tự động văng
theo quán tính để ăn khớp với bánh đà. Sau khi động cơ đã nổ thì bánh
răng tự động sẽ trở về vị trí cũ.
- Truyền động cưỡng bức: Khớp truyền động của bánh răng khi đã ăn
khớp vào vòng răng của bánh đà sẽ chịu sự điều khiển cưỡng bức của
một cơ cấu khác.
- Truyền động tổ hợp: Bánh răng ăn khớp với bánh đà cưỡng bức nhưng
khi việc ra khớp tự động như kiểu ra khớp của truyền động quá tính.
1.3.3.2 Truyền động phải qua hộp giảm tốc

1. Trục thứ cấp

2. Vòng răng

3. Bánh răng hành tinh

4. Bánh răng mặt trời

5. Phần ứng

6. Cổ góp

Hình 1. 8 Cấu tạo hộp giảm tốc kiểu bánh răng hành tinh
Loại này được sử dụng nhiều trên xe ô tơ đời mới. Phần motor điện một
chiều có cấu tạo nhỏ gọn hơn và có số vịng quay khá cao. Trên đầu trục của
motor điện có lắp một bánh răng nhỏ, thông qua bánh răng trung gian truyền
xuống bánh răng của hộp truyền động (hộp giảm tốc).
Khớp truyền động có cấu tạo là một khớp bi một chiều có 3 rãnh, trong
đó mỗi rãnh có hai bi đũa đặt kế tiếp nhau. Bánh răng của khớp đầu trục của
khớp truyền động được cài với bánh răng bánh đà (khi khởi động) nhờ một


10
relay gài khớp. Relay gài khớp có một ty đẩy, thông qua viên bi đẩy bánh răng
vào ăn khớp với bánh đà [3].
1.4 Các bộ phận trong hệ thống khởi động
Máy khởi động hiện là cơ cấu sinh mô mem 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, các bộ phận chính trong máy khởi
động là[2]:
1.4.1 Động cơ điện (Motor khởi động)
Một động cơ điện yêu cầu lực từ trường mạnh để tạo ra tốc độ và mơ men

xoắn để quay động cơ ở tốc độ thích hợp để khởi động.
Đây là bộ phận biến điện năng của ắc quy thành cơ năng quay trục khuỷu
động cơ. Trong đó: Stator gồm vỏ, các má cực và các cuộn dây kích thước,
rotor 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…[5]
Động cơ điện dùng trong hệ thống khởi động là động cơ điện một chiều
kích từ nối tiếp hoặc hỗn hợp.
Cấu tạo của động cơ điện một chiều khơng khác gì cấu tạo của máy phát
điện một chiều, chỉ khác ở chỗ: Các cuộn dây phần ứng và kích thích của nó
thường có tiết diện chữ nhật, có kích thước lớn hơn khá nhiều và số vịng dây
ít hơn so với các cuộn dây của máy phát bởi vì khi khởi động động cơ, động
cơ điện khởi động tiêu thụ một dòng rất lớn 600 - 800 (A).
Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp có momen khởi động lớn song
có nhược điểm là tốc độ khơng tải q lớn, ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ
làm việc của động cơ. Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp tuy momen
khởi động không lớn bằng so với động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp nhưng
trị số tốc độ không tải bé.
Để đảm bảo momen khởi động lớn, hầu hết các máy khởi động đều có
cuộn kích thích mắc nối tiếp [5].


11

Hình 1. 9 Sơ đồ mạch điện máy khởi động
Tuy vậy sơ đồ này có nhược điểm là: khi mơ men cản giảm thì n tăng.
Do đó, sau khi động cơ đốt trong đã được khởi động (nổ), máy khởi động được
giảm tải hồn tồn thì tốc độ quay của nó sẽ tăng rất lớn, có thể vượt giới hạn
cho phép, làm các ổ trục mau mòn và các thanh dây dẫn có thể văng ra khỏi
rãnh của rotor.
1.4.2 Chổi than và giá đỡ chổi than

Chổi than được tỳ vào cổ góp của phần ứng bởi các lị xo và cho phép
dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng theo một chiều nhất định. Chổi than được
chế tạo từ hợp kim đồng và cacbon (60 ÷ 70 đồng) nên có tính dẫn điện tốt và
khả năng chịu mài mịn lớn.
Các lị xo chổi than nén vào cổ góp phần ứng 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 mịn 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 motor
và dẫn đến giảm mômen.


12
1.4.3 Cơ cấu điều khiển
- Cơ cấu điều khiển có nhiệm vụ:
+ Đưa 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 vành răng bánh đà và ngắt mạch sau khi 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 khóa
điện cho rơle làm việc [6].
1.4.3.1 Phương pháp điều khiển trực tiếp
Có ưu điểm là đơn giản nhưng nó khơng thể sử dụng khi máy khởi động
và ắc quy đặt ở xa người lái, bởi vì đường dây dẫn dài, với dòng tải lớn sẽ gây
độ sụt thế lớn và chi phí cho dây dẫn cao.
1.4.3.2 Phương pháp điều khiển gián tiếp bằng Rơle điện từ
Phương pháp này cho phép giảm chiều dài đường dây chịu tải và tăng độ
tin cậy làm việc của hệ thống.

Hình 1. 10 Sơ đồ máy khởi động với cơ cấu điều khiển điện từ

1. Khóa điện

5. Vành tiếp điểm

2. Rơ le điện từ

6. Tiếp điểm

3. Cần gạt

7. Máy khởi động

4. Khớp truyền động

8. Ắc quy


13
1.4.4 Cụm Rô to
Cụm Rô to (cuộn dây phần ứng) dùng để tạo ra momem làm quay bánh
răng dẫn động.
Cấu tạo của rô to gồm: bao gồm trục rôto, khớp nối từ, cuộn dây của
phần ứng và cổ góp.
1.4.5 Cụm Stato
Cụm Stato (phần cảm) có chức năng tạo ra từ trường cần thiết cho động
cơ điện và là chỗ bố trí cuộn dây kích từ, lõi cực của nó đồng thời là nơi đi qua
của đường sức cả cực và lõi cực được chế tạo bằng lõi sắt, nghĩa là chúng dễ
dàng dẫn từ.
Có 3 kiểu đấu dây cuộn kích: nối tiếp, song song và hỗn hợp.
1.4.6 Khớp truyền động

Khớp truyền động truyền chuyển động từ pít tơng tới bánh răng dẫn
động. Nhờ chuyển động này mà bánh răng dẫn động được đưa vào ăn khớp và
nhả khớp với vành răng bánh đà[6].
Cơ cấu khớp truyền động được thiết kế theo hai kiểu:
- Kiểu văng ra: khi khởi động, bánh răng của khớp truyền động sẽ văng
từ trong rotor ra ngoài để ăn khớp với vành răng bánh đà của động cơ ôtô.
- Kiểu văng vào: ngược với kiểu văng ra, khi khởi động bánh răng văng
từ ngoài vào trong ăn khớp với trục roto của động cơ khởi động.
Tùy thuộc vào cấu tạo khớp ly hợp người ta phân ra 2 loại khớp truyền động
chính:
+ Khớp truyền động quán tính.
+ Khớp truyền động cưỡng bức (một chiều).


14
1.5 Đặc tính và mối quan hệ giữa dịng điện và điện áp ảnh hưởng tới hệ
thống khởi động
1.5.1 Đặc tính của mơ tơ khởi động một chiều
- Mối quan hệ giữa tốc độ, mơ mem và cường độ dịng điện
Về cơ bản mạch điện của mô tơ chỉ là các cuộn dây. Giá trị điện trở trong
mạch rất nhỏ vì chỉ có điện trở của các cuộn dây. Theo định luật ơm giá trị dịng
điện sẽ tăng rất lớn khi điện áp ắc quy 12V là không đổi và giá trị điện trở của
mạch là rất nhỏ. Kết quả là phần lớn dòng điện đi tới máy khởi động và mô
mem xoắn cực đại được tạo ra ngay khi máy khởi động bắt đầu làm việc.
Vì mơ tơ và máy phát điện có cấu tạo tương tự nhau, nên điện áp theo
chiều ngược lại (sức điện động đảo chiều) được tạo ra khi mơ tơ quay làm nhiễu
dịng một chiều.
Vì sức điện động cảm ứng này tăng lên khi tốc độ máy khởi động tăng
lên do đó dịng điện chạy qua mô tơ giảm đi làm cho mô mem xoắn và dịng
một chiều cũng giảm theo.

Hình 1. 11 Đặc tính và mối quan hệ giữa dịng điện và điện áp
+ Tỷ số truyền giữa bánh răng dẫn động và rành vành răng xấp xỉ từ 1:10
tới 1:15


15
+ Công suất đầu ra của máy khởi động khi mới bắt đầu làm việc là rất
thấp vì mơ mem xoắn lớn và tốc độ của máy khởi động thấp nhưng công suất
này tăng lên tới giá trị cực đại theo sự thay đổi của mô mem xoắn và tốc độ của
máy khởi động và sau đó sẽ giảm đi. Công suất máy khởi động được biểu diễn
bằng đường cong như (hình 1.11) ở trên theo sự thay đổi mơ mem xoắn và tốc
độ của máy khởi động.
1.5.2 Mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp
Khi máy khởi động bắt đầu làm việc, điện áp ở cực của ắc quy giảm
xuống do cường độ dòng điện trong mạch giảm xuống. Khi cường độ dịng điện
trong mạch lớn thì khơng thể bỏ qua dòng điện trong mạch của ắc quy.
Theo định luật ôm sụt áp tăng lên khi giá trị dòng điện trong mạch tăng
lên. Sụt áp giảm xuống khi giá trị dòng điện trong mạch giảm xuống và điện áp
ắc quy lại trở về giá trị bình thường.


16
CHƯƠNG 2: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ
THỐNG KHỞI ĐỘNG XE TOYOTA COROLLA ALTIS 2018
2.1 Cấu tạo hệ thống khởi động

Hình 2. 1 Kết cấu các bộ phận máy khởi động xe Toyota Corolla Altis 2018
Hệ thống khởi động xe Toyota Corolla Altis 2018 sử dụng máy khởi
động loại bánh răng đồng trục. Kết cấu các chi tiết tháo rời của máy khởi động

(Hình 2.1), bao gồm: Cụm công tắc từ, vỏ máy khởi động, cần dẫn động, phanh


17
hãm, ly hợp từ máy khởi động, bộ giảm chấn, cụm rôto và cụm stato máy khởi
động, cụm giá đỡ chối than máy khởi động, khung đầu cổ góp [7].
2.1.1 Cụm công tắc từ
Sơ đồ cấu tạo của cụm công tắc từ:

Hình 2. 2 Cấu tạo cụm cơng tắc từ
1. Cuộn hút

5. Các đầu dây nối

2. Cuộn giữ

6. Các đầu dây nối

3. Đĩa đồng tiếp điện

7. Lò xo hồi vị

4. Đầu tiếp xúc

8. Trục điều khiển đĩa đồng

Cụm công tắc từ hoạt động như một cơng tắc chính của dịng điện chạy
tới mô tơ và điều khiển bánh răng dẫn động khởi động (Hình 2.2).
Cấu tạo cụm cơng tắc từ của máy khởi động bao gồm: Cơng tắc chính,
pít tơng, lị xo hồi vị, trục pít tơng, cuộn kéo, cuộn giữ, lò xo dẫn động.

Đặc điểm: cuộn hút được quấn bằng cuộn dây có đường kính lớn hơn
cuộn giữ và lực điện từ lớn hơn lực điện từ được tạo ra bởi cuộn giữ.


18

Hình 2. 3 Sơ đồ ngun lý của cụm cơng tắc từ
Gồm có hai cuộn dây từ hố: Cuộn W h và Wg như sơ đồ trên (Hình 2.3).
Trong đó: WKT là cuộn dây kích từ đưa điện vào máy khởi động.
M là máy khởi động.
K1, K2 lần lượt là hai tiếp điểm của rơ le.
Nguyên lý làm việc của cụm cơng tắc từ:
Khi đóng khố khởi động K1 (Hình 2.3a) lúc này các dòng điện đi qua
cả hai cuộn Wh và Wg (đĩa đồng tiếp điện chưa nối mạch của động cơ điện khởi
động). Các dịng điện này có tác dụng tạo ra lực từ hoá hút lõi thép của rơle
kéo. Dòng điện đi qua Wh khi tiếp tục đi qua mạch kích thích của động cơ điện
sẽ làm cho trục của động cơ điện xoay đi một góc nhỏ, tạo điều kiện cho bánh
răng khởi động có thể tự lựa tốt hơn trong quá trình vào khớp với các vành răng
trên bánh đà. Khi các tiếp điểm K2 của mạch khởi động động cơ điện đã được
nối, lúc này cuộn dây Wh bị nối tắt (Hình 2.3b) nhờ đó tiết kiệm được năng
lượng của ắc quy.
2.1.2 Cần dẫn động
Cần dẫn động là cơ cấu truyền mômen từ động cơ điện của máy khởi động
đến vành bánh răng bánh đà của động cơ ô tô. Với tỷ số truyền trên bánh răng
của máy khởi động phải quay 10 hoặc 20 vòng để kéo vành bánh răng bánh đà