đồ án hệ thống điện mazda

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
Hưng Yên, Ngày…..tháng …..năm 2020
Giáo viên hướng dẫn

1


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Hưng Yên, Ngày….. tháng….. năm 2020
Giáo viên phản biện 1

2


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................

.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Hưng Yên, Ngày….. tháng….. năm 2020
Giáo viên phản biện 2
MỤC LỤ

3

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.............................................................i
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 1............................................................ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2..........................................................iii
MỤC LỤC.................................................................................................................... iv
MỤC LỤC HÌNH ẢNH................................................................................................vi
LỜI NĨI ĐẦU............................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI................................................2
1.1. Lý do chọn đề tài và lịch sử vấn đề nghiên cứu.................................................2
1.1.1. Tính cấp thiết của đề tài...............................................................................2
1.1.2. Ý nghĩa của đề tài.........................................................................................3
1.2. Mục tiêu của đề tài.............................................................................................3
1.3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu...................................................................3
1.4. Nhiệm vụ...........................................................................................................3
1.5. Các phương án nghiên cứu................................................................................3
1.5.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn...............................................................3
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu..................................................................4
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI........................................................5
2.1. Giới thiệu hệ thống cung cấp điện trên ô tô.......................................................5
2.1.1. Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện............................................................5
2.1.2. Phân loại hệ thống cung cấp điện................................................................6
2.2. Ắc quy...............................................................................................................6
2.2.1. Cấu tạo ắc quy chì........................................................................................6
2.2.2. Q trình nạp điện, phóng điện của ắc quy................................................10
2.2.3. Phương pháp bảo dưỡng ắc quy.................................................................12
2.2.4. Các thông số kỹ thuật và phương pháp kiểm nghiệm ắc quy.....................12
2.3. Máy phát điện.................................................................................................13
2.3.1. Cấu tạo chung của máy phát điện..............................................................13
2.3.2. Nguyên lý chung của máy phát điện.........................................................14
2.3.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong máy phát điện.........14
2.3.4. Đường đặc tính của máy phát điện.............................................................25

4


CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA,SỬA CHỮA..........................31
3.1. Thơng số kỹ thuật của xe Mazda3 2014...........................................................31
3.2. Các hư hỏng thường gặp trong hệ thống cung cấp điện...................................33
3.2.1. Các dạng hư hỏng thường gặp của ắc quy.................................................33
3.2.2. Các dạng hư hỏng thường gặp của máy phát điện.....................................34
3.3. Các phương pháp kiểm tra, đánh giá tình trạng kỹ thuật của ắc quy................35
3.3.1. Quy trình tháo ắc quy từ trên xe xuống......................................................35
3.3.2. Quy trình kiểm tra ắc quy...........................................................................36
3.3.3. Quy trình sạc lại ắc quy.............................................................................39
3.3.4. Quy trình lắp lại ắc quy..............................................................................41
3.4. Các phương pháp kiểm tra, chuẩn đoán máy phát điện trên xe Mazda3 2014. 41
3.4.1. Quy trình tháo máy phát điện từ trên xe xuống..........................................41
3.4.2. Quy trình tháo rời máy phát điện...............................................................42
3.4.3. Các phương pháp kiểm tra, sửa chữa các chi tiết của máy phát điện........44
3.4.4. Quy trình lắp lại máy phát điện..................................................................49
3.5. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda3 2014........................................51
3.5.1. Sơ đồ tổng quan hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda3 2014.................51
3.5.2. Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda3 2014.......52
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................54

5


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Hệ thống cung cấp điện trên ơ tơ...................................................................5
Hình 2.2: Cấu tạo axit ắc quy chì...................................................................................7

Hình 2.3: Vỏ ắc quy.......................................................................................................8
Hình 2.4: Nắp thơng hơi................................................................................................8
Hình 2.5: Cấu tạo lá cách...............................................................................................8
Hình 2.6: Cọc bình loại đỉnh..........................................................................................9
Hình 2.7: Ký hiệu cọc bình và đầu kẹp ắc quy...............................................................9
Hình 2.8: Cửa xem tỷ trọng.........................................................................................10
Hình 2.9: Q trình phóng, nạp điện của ắc quy..........................................................10
Hình 2.10: Máy phát điện............................................................................................13
Hình 2.11: Cấu tạo Rotor.............................................................................................14
Hình 2.12: Cấu tạo chổi than.......................................................................................15
Hình 2.13: Cuộn dây Stator.........................................................................................15
Hình 2.14: Cách đấu mạch hình sao và hình tam giác.................................................16
Hình 2.15: Bộ chỉnh lưu...............................................................................................16
Hình 2.16: Sơ đồ đấu dây chỉnh lưu 6 điot...................................................................17
Hình 2.17: Sơ đồ chỉnh lưu 8 điot................................................................................17
Hình 2.18: Giắc tiết chế loại D và loại M....................................................................18
Hình 2.19: Tiết chế IC kiểu A của TOYOTA...............................................................19
Hình 2.20: Tiết chế IC kiểu B của hãng TOYOTA......................................................20
Hình 2.21: Tiết chế IC kiểu M3 của hãng TOYOTA...................................................21
Hình 2.22: Hoạt động của bộ tiết chế khi cuộn dây kích từ bị hở mạch.......................22
Hình 2.23: Hoạt động của bộ tiết chế khi cuộn dây kích từ ngắn mạch.......................23
Hình 2.24: Hoạt động của bộ tiết chế khi cực S bị ngắt...............................................23
Hình 2.25: Hoạt động của bộ tiết chế khi cực B bị ngắt...............................................24
Hình 2.26: Hoạt động của bộ tiết chế khi cực B bị ngắt...............................................24
Hình 2.27: Hoạt động của bộ tiết chế khi cực E và F ngắn mạch.................................25
Hình 2.28: Các bộ phận khác của máy phát điện xoay chiều.......................................25
Hình 2.29: Đặc tính khơng tải ứng với số vịng quay khác nhau..................................26
Hình 2.30: Đặc tính ngồi ứng với số vịng quay khác nhau........................................27
Hình 2.31: Đặc tính tải theo số vịng quay...................................................................28
Hình 2.32: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda3 2014..................................29

Hình 3.1: Xe Mazda3 2014..........................................................................................31
Hình 3.2: Quy trình tháo lắp ắc quy.............................................................................35
Hình 3.3: Quy trình tháo máy phát điện từ trên xe xuống............................................41
Hình 3.4: Kiểm tra hở mạch roto.................................................................................46
6


Hình 3.5: Kiểm tra chạm mass roto.............................................................................46
Hình 3.6: Bảng thơng mạch của cuộn dây starto..........................................................47
Hình 3.7: Mức độ mịn chổi than.................................................................................48
Hình 3.8: Ký hiệu chân bộ chỉnh lưu...........................................................................48
Hình 3.9: Sơ đồ tổng quan mạch hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda3 2014..........51
Hình 3.10: Sơ đồ mạch điều khiển hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda 3 2014......52

7


LỜI NĨI ĐẦU
Ơ tơ hiện nay có một vai trị quan trọng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc
dân, nó được dung để vận chuyển hành khách, hàng hóa và nhiều cơng việc khác. Nhờ
sự phát triển của khoa học kỹ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tế trong nhiều
lĩnh vực sản xuất và đời sống, giao thông vận tải đã và đang là một ngành kinh tế kỹ
thuật cần được ưu tiên của mỗi quốc gia.
Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và cơng nghệ, ngành ơ tơ
đã có những tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuật mới như: Điều khiển điện tử và kỹ
thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính tốn hiện đại đều được áp dụng trong
ngành ơ tơ. Khả năng cải tiến, hồn thiện và nâng cao để đáp ứng với mục tiêu chủ yếu
về tăng năng suất, vận tốc, tại trọng có ích, tăng tính kinh tế, nhiên liệu, giảm cường
độ lao động cho người lái, tăng tiện nghi sử dụng cho hành khách. Các loại xe ơ tơ
hiện có ở nước ta rất đa dạng về chủng loại, phong phú về chất lượng do nhiều nước

chế tạo. Trong đó các loại xe này rất tiện lợi, nó vừa mang tính việt dã vừa có thể đi
trên các con đường địa hình và có thể chở được hàng hóa với khối lượng lớn.
Hệ thống cung cấp điện có vai trị rất quan trọng, để khởi động động cơ máy khởi
động cần phải truyền cho trục khuỷu một tốc độ và số vòng quay nhất định để mở máy
ban đầu, sau đó động cơ làm việc độc lập. Trong thời gian học tập tại trường chúng em
được trang bị những kiến thức về chuyên ngành để đánh giá quá trình học tập và rèn
luyện, chúng em được khoa giao cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án tốt nghiệp với nội
dung: “Nghiên cứu kết cấu, xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống cung cấp
điện trên xe Mazda 3 2014”. Với kinh nghiệm và kiến thức cịn ít nhưng được sự chỉ
bảo tận tình của thầy Nguyễn Văn Hồng em đã hồn thành đồ án với thời gian quy
định.
Trong quá trình làm đồ án, dù bản than đã cố gắng, cộng với sự giúp đỡ nhiệt
tình của các thầy cơ và bạn bè xong do khả năng, tài liệu và thời gian cịn có hạn chế
nên khó có thể tránh khỏi sai xót. Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo của thầy cơ và sự góp
ý của bạn bè để đồ án của em được hoàn thiện.
Qua đây em cũng xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy
Nguyễn Văn Hồng và các thầy, cơ trong bộ mơn đã tạo điều kiện để em hồn thiện đồ
án.
Hưng Yên, ngày……..tháng …… năm 2020
Sinh viên thực hiện

1


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. Lý do chọn đề tài và lịch sử vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Những năm gần đây cùng với sự phát triển chung của xã hội, sự tiến bộ về khoa
học kỹ thuật của nhân loại đã bước lên một tầm cao mới. Rất nhiều thành tựu khoa học
kỹ thật của nhân loại đã bước lên một tầm cao mới. Rất nhiều thành tựu khoa học kỹ

thật, các phát minh, sang chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao. Là một
quốc gia có nên kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những cải cách để thúc
đẩy nền kinh tế. Việc tiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới
được nhà nước quan tâm cải tạo, đẩy mạnh sự phát triển của các ngành công nghiệp
mới, với mục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp kém phát triển thành một
nước công nghiệp phát triển. Trải qua nhiều năm phấn đấu và phát triển. Hiện nay
nước ta đã là thành viên của khối kinh tế WTO. Việc tiếp cận các quốc gia có nền kinh
tế phát triển, chúng ta có thể giao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và áp dụng các
thành tự khoa học tiên tiến để phát triển nhiều hơn nữa nền kinh tế trong nước, bước
những bước đi vững chắc trên con đường quá độ lên XHCN.
Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng phát triển thì
ngành cơng nghiệp ơ tơ là một trong những ngành có tiềm năng và được đầu tư phát
triển mạnh mẽ. Do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật quá trình cơng nghiệp hóa, hiện
đại hóa phát triển mạnh mẽ, nhu cầu của con người vận hành và chuyển động của xe,
rất nhiều hãng sản xuất như: FORD, TOYOTA, VINFAST, DAEWOO,… đã có nhiều
cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng công nghệ cũng như chất lượng phục vụ của xe nhằm
đảm bảo an tồn cho người sử dụng.
Trong ngành ơ tô, bên cạnh các công việc thiết kế, chế tạo, lắp ráp và sử dụng,
một công việc quan trọng là bảo dưỡng và sửa chữa. Ơ tơ trong q trình khai thác, sử
dụng thì ác tính năng vận hành, độ tin cậy, tính kinh tế và tuổi thọ của xe đầu bị biến
đổi theo chiều hướng xấu, do đó để duy trì tình trạng hoạt động tốt, tăng thời gian sử
dụng, đảm bảo độ tin cậy thì phải thực hiện công tác bảo dưỡng định kỳ và sửa chữa
lớn. Công tác bảo dưỡng và sửa chữa không những kéo dài tuổi thọ, tăng độ tin cậy
của phương tiện mà còn làm tăng hiệu quả kinh tế trong sử dụng ô tô.
Do sự tiến bộ về khoa học kĩ thuật ngành công nghiệp ô tô đã cho ra đời nhiều
động cơ mới trong đó có một hệ thống rất quan trọng đó chính là hệ thống làm mát. Hệ
thống cung cấp điện đã có nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng cũng như chất lượng
nhằm nâng cao tính ổn định của động cơ trong quá trình làm việc và đảm bảo an tồn
tiện ích cho người sử dụng.
Với những chức năng như vậy thì cơng việc sửa chữa bảo dưỡng vơ cùng phức

tạp và khó khăn vì vậy địi hỏi người kĩ thuật viên phải có trình độ hiểu biết, học hỏi
2


sáng tạo để bắt kịp với khoa học tiên tiến hiện đại, nắm bắt được những thay đổi về
đặc tính kĩ thuật của từng loại xe, dòng xe, đời xe… để có thể chuẩn đốn hư hỏng và
đưa ra phương án sửa chữa tối ưu để đạt hiệu quả cao nhất.
Với lí do đó đề tài: “Nghiên cứu kết cấu, xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa
hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda 3 2014” nhằm mục đích sử dụng những kiến
thức chuyên ngành đã được học, góp phần vào việc sử dụng sửa chữa hiệu quả xe ô tô.
1.1.2. Ý nghĩa của đề tài
Đề tài góp phần củng cố và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức
ngoài thực tế của sinh viên, học sinh, những kỹ thuật viên và những người quan tâm
đến“ Hệ thống cung cấp điện”. Đề tài giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu và tổng
hợp tài liệu, giúp cho sinh viên có ý thức tự học tập, tự nghiên cứu về lĩnh vực chuyên
ngành.
Những kết quả thu được sau khi hoàn thành giúp cho sinh viên hiểu rõ, sâu hơn
về kết cấu, điều kiện làm việc và những hư hỏng, phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ
thống cung cấp điện.
1.2. Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu về đặc điểm, cấu tạo, nguyên lý làm việc của các thiết bị trên hệ
thống cung cấp điện ơ tơ.
- Phân tích được các dạng hư hỏng, nguyên nhân và tác hại.
- Xây dựng quy trình tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa hệ thống cung cấp điện.
1.3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda 3 đời 2014
- Khách thể nghiên cứu: Xe Mazda 3 đời 2014
1.4. Nhiệm vụ
- Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống cung cấp điện.
- Tổng hợp các phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa.

- Lập phương án kiểm tra, chuẩn đoán hư hỏng của hệ thống cung cấp điện.
1.5. Các phương án nghiên cứu
1.5.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
a. Khái niệm: Là phương án trực tiếp tác động vào đối tượng trong thực tiễn để
làm bộc lộ bản chất và quy luật vận động của đối tượng.
b. Các bước thực hiện:
Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thơng số kết cấu của hệ thống cung cấp điện.
Bước 2: Lập phương án kết nối kiểm tra chuẩn đoán hư hỏng của hệ thống cung
cấp điện trên xe Mazda 3 đời 2014
3


Bước 3: Từ kết quả kiểm tra chuẩn đoán lập phương án bảo dưỡng sửa chữa khắc
phục hư hỏng.
1.5.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
a. Khái niệm: Phương pháp được thực hiện khi chúng ta đã thu thập được một số
lượng tài liệu tham khảo cũng như những đề tài có liên quan và được thực hiện trước
đó.
b. Các bước thực hiện:
Bước 1: Thu thập, tìm tịi các tài liệu viết về hệ thống cung cấp điện trên ô tô
Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống logic, chặt chẽ theo
từng bước, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bản chất nhất định
Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về hệ thống làm mát dựa
trên các kiến thức đã được học trong trường và kiến thức từ thực tế: Phân tích kết cấu,
nguyên lý làm việc một cách khoa học.
Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích và nghiên cứu được, hệ thống hóa lại
những kiến thức đã nắm được tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy đủ.

4

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Giới thiệu hệ thống cung cấp điện trên ô tô
Hệ thống cung cấp tạo ra nguồn điện một chiều cấp cho các thiết bị để đảm bảo
an toàn và tiện nghi khi hoạt động. Hệ thống cung cấp điện sử dụng sự quay vòng của
động cơ để phát sinh ra điện. Nó khơng những cung cấp điện cho những hệ thống và
các thiết bị khác mà còn nạp điện cho ắc quy trong lúc động cơ đang hoạt động.

Hình 2.1: Hệ thống cung cấp điện trên ô tô
1. Máy phát
3. Đèn báo nạp
2. Ắc quy
4. Khóa điện
Hệ thống cung cấp điện gồm những thiết bị chính như trên:
- Máy phát điện dùng để cung cấp dòng điện một chiều cấp cho các thiết bị dùng
trên xe và nạp điện cho ắc quy tích điện.
- Ắc quy dữ trữ, cung cấp điện cho máy khởi động và các phụ tải khi máy phát
chưa làm việc.
- Đèn báo nạp cảnh báo cho người lái xe khi hệ thống gặp sự cố.
- Khóa điện đóng, ngắt dịng điện trong hệ thống.
2.1.1. u cầu của hệ thống cung cấp điện
Chế độ làm việc của ô tơ ln ln thay đổi có ảnh trực tiếp đến chế độ làm việc
của hệ thống cung cấp điện. Do xuất phát từ điều kiện luôn phải đảm bảo các phụ tải
làm việc bình thường. Hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo độ tin cậy tối đa của hệ thống, điều chỉnh tự động trong mọi điều kiện
sử dụng của ô tô.
+ Đảm bảo nạp điện tốt cho ắc quy và đảm bảo khởi động động cơ ôtô dễ dàng
với độ tin cậy cao.
5

+ Kết cấu đơn giản và hoàn toàn tự động làm việc ở mọi chế độ.
+ Chăm sóc và bảo dưỡng kỹ thuật ít nhất trong qua trình sử dụng.
+ Có độ bền cơ khí cao đảm bảo chịu rung và chịu sóc tốt.
+ Đảm bảo thời hạn phục vụ lâu dài.
2.1.2. Phân loại hệ thống cung cấp điện
- Theo các xe khác nhau dung loại máy phát khác nhau ta có cách phân loại:
 Hệ thống cung cấp dung máy phát điện xoay chiều.
 Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện một chiều.
- Theo điện áp cung cấp ta có thể phân loại sau:
 Hệ thống cung cấp điện dung máy phát 12 V.
 Hệ thống cung cấp điện dung máy phát 24 V.
- Với máy phát điện một chiều ta có thể phân loại:
 Loại điều chỉnh trong.
 Loại điều chỉnh ngoài.
- Với máy phát điện xoay chiều ta có thể phân loại:
 Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu.
 Máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ.
2.2. Ắc quy
2.2.1. Cấu tạo ắc quy chì
Ắc quy có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa, hệ thốn khởi
động các bộ phận tiêu thụ điện khác khi động cơ chưa hoạt động hay hoạt động có số
vịng quay nhỏ, hoặc cùng với máy phát cung cấp điện năng cho phụ tải trong trường
hợp tải vượt quá khả năng cung cấp của máy phát điện với yêu cầu:
-

Có cường độ phóng lớn, đủ cho máy khởi động điện (máy đề) hoạt động.
Có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ chăm sóc.
Phóng nạp tuần hồn có hiệu suất cao.

6


Hình 2. 2: Cấu tạo axit ắc quy chì
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Tấm lưới cực
Tấm ngăn cách
Tấm cực dương
Tấm cực âm
Chùm cực dương
Đầu nối

7.
8.
9.
10.
11.
12.

Chùm cực âm
Khối các tấm cực dương
Đầu cực
Vỏ bình điện
Nắp

Nút lỗ rót

 Vỏ bình
Vỏ bình được đúc thành khối và chế tạo bằng nhựa Ebonit, cao su cứng hay bằng
nhựa tổng hợp, nhựa Axphantopec… Phía trong chia thành các ngăn kín riêng biệt.
Dưới đáy các ngăn có các sống để đỡ các bản cực tạo thanhh khoảng trống với các bản
cực và tránh hiện tượng bị chập mạch. Vỏ bền, chắc khơng bị axit ăn mịn và chịu
được nhiệt độ cao.
Dưới đáy bình người ta chia làm hai đường gờ gọi là yên đỡ bản cực. Mục đích
của yên đỡ bản cực là cho các bản cực tỳ lên đó tránh bị ngắn mạch khi trong dung
dịch có cặn bẩn làm chì lắng đọng.

7


Hình 2.3: Vỏ ắc quy

Hình 2.4: Nắp thơng hơi

 Nắp thông hơi
Nắp thông hơi chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân. Nắp thông hơi được
thiết kế để hơi axit ngưng tụ và rơi trở lại vào ắc quy cho phép hydrogene bay hơi. Hầu
hết các ắc quy ngày nay thiết kế một dãy nắp thông hơi để có thể chụp cho nhiều ngăn.
Dãy nắp thong hơi được thiết kế để hơi axit ngưng tụ và rơi trở lại ắc quy cho phép
hydrogene bay hơi.

Hình 2. 5: Cấu tạo lá cách
 Bản cực
Bản cực làm bằng hợp kim chì và Antimon, trên bề mặt bản cực có gắn các
xương dọc và ngang để tăng độ cứng vững cho bản cực và tạo ra các ơ cho bản chì

bám chắc trên cực. Hai bề mặt của bản cực được chat bột chì. Bản cực dương trát đầy
bột trì Pb cịn bản cực âm trát đầy bột chì xốp Pb. Sau khi trát và ép chất tác dụng
người ta ngâm các bản cực vào dung dịch . Chùm bản cực dương và chùm bản cực âm
được lồng xen kẽ vào nhau giữa chúng là lớp cách. Trong một ngăn số bản cực dương
nhiều hơn số bản cực âm một tấm, mục đích là để bản cực dương làm việc ở cả hai
phía.
 Tấm cách

8


Tấm cách là chất cách điện, nó được chế tạo từ nhựa đặc biệt, thủy tinh hoặc gỗ.
Các tấm cách phải cách điện tốt, xốp để cho nước tích điện lưu thông tự do quanh các
bản cực. Tác dụng của tấm cách xốp là ngăn hiện tượng các bản cực chạm vào nhau
gây ra đoản mạch trong nguồn.
 Các cọc của ắc quy
Có 3 loại cọc bình ắc quy được sử dụng: loại đỉnh, loại cạnh và loại L. Loại trên
định thơng dụng nhất trên ơ tơ. Loại này có cọc được vát xiên. Loại cạnh là loại đặc
trưng của hãng General Motors, loại L được dung trên tàu thủy.

Hình 2. 6: Cọc bình loại đỉnh
Ký hiệu trên cọc Ắc quy:
Ký hiệu trên cọc Ắc quy để nhận biết cực âm hay cực dương. Thông thường, ký
hiệu “ + ” để chỉ cực dương, “ – ” để chỉ cực âm. Đôi khi , các ký hiệu “ POS” và
“
NEG” cũng được sử dụng để ký hiệu cực dương và cực âm. Trên loại ắc quy có cọc là
loại đỉnh, đầu của cọc dương thường lớn hơn cực âm, mục đích để dễ phân biệt.
Đầu kẹp ắc quy:
Đầu kẹp cáp của Ắc quy có thể làm bằng thép hoặc chì tùy thuộc vào nhà chế
tạo.

Hình 2.7: Ký hiệu cọc bình và đầu kẹp ắc quy
9


 Cửa xem tỷ trọng
Cửa xem tỷ trọng dung một quả cầu có thể đo được tỷ trọng của dung dịch điện
phân trong một ngăn.

Hình 2.8: Cửa xem tỷ trọng
 Dung dịch điện phân
Dung dịch điện phân dung trong ắc quy thường là hỗn hợp của axit sunfuaric
nguyên chất và nước cất. Nồng độ pha chế thay đổi phụ thuộc vào khí hậu và vật liệu
tấm ngăn. Thơng thường 1,21g/- 1,3g/ ở 15 độ C. Nồng độ dung dịch quá cao sẽ làm
cho các tấm ngăn mau hỏng ( đặc biệt là các tấm ngăn bằng gỗ ). Nếu nhiệt độ nước
điện tích tăng hay giảm với mức 15 thì phải chỉnh lại số đọc mới nơi tỷ trọng kế. Ví dụ
cao hơn 1 ta cộng thêm 0,0007 g/. Nếu thấp hơn 15 thì cứ 1 ta trừ bớt đi 0,0007 g/. Khi
ắc quy nạp đầy, thành phần dung dịch điện phân 38 % () tính theo trọng lượng hoặc
27% tính theo thể tích.
2.2.2. Q trình nạp điện, phóng điện của ắc quy.

Hình 2. 9: Q trình phóng, nạp điện của ắc quy
10


 Quá trình nạp điện
Khi ắc quy được lắp ráp xong người ta đổ dung dịch Axit sunfuric vào trong các
ngăn bình thì trên các bản cực sẽ sinh ra một lớp mỏng chì sunfat (PbS) vì chì oxit tác
dụng với axit sunfuric cho phản ứng:
PbO +  PbS + O

Đem nối nguồn điện một chiều vào hai đầu cực của ắc quy thì dịng điện một
chiều sẽ được khép kín mạch qua ắc quy và dịng điện đó đi theo chiều :
Cực (+) nguồn một chiều đến đầu cực một ắc quy sang chùm bản cực 1 đi qua
dung dịch điện phân đến chùm bản cực 2 sang đầu cực 2 của ắc quy qua cực (-) nguồn
một chiều. Dòng điện sẽ làm cho dung dịch điện phân phân li:
2+
theo chiều dịng điện đi về phía chùm bản cực nối với âm nguồn và tạo ra phản
ứng:
PbS+2O+  Pb+
Kết quả là ở chùm bản cực được nối với cực (+) của nguồn điện có chì oxit (Pb),
ở chùm bản cực kia có chì (Pb). Như vậy hai loại chùm cực đã có sự khác nhau về cực
tính. Từ các phản ứng hóa học trên ta thấy q trình nạp điện đã tạo ra lượng axit
sunfuric bổ sung vào dung dịch đồng thời cũng trong q trình nạp điện dịng điện cịn
phân tích ra trong dung dịch điện phân khí và lượng khí này sủi lên như bọt nước và
bay đi, do đó nồng độ của dung dịch điện phân trong quá trình nạp điện sẽ tăng lên.
 Quá trình phóng điện
Nối hai cực của ắc quy đã được nạp với phụ tải chẳng hạn bóng đèn thì năng
lượng điện đã được tích trữ sẵn trong ác quy sẽ phóng qua tải làm cho bóng đèn sang ,
dịng điện của ắc quy sẽ đi theo chiều:
Cực (+) của ắc quy sang tải qua cực (-) ắc quy đến dung dịch điện phân rồi về
cực (+) ắc quy. Phản ứng hóa học xảy ra:
Tại cực (+): Pb+ 2++ 2e  PbS + 2O
Tại cực (-): Pb +  PbS + 2e
Như vậy khi ắc quy phóng điện, chì sunfat lại được hình thành ở hai chùm bản
cực làm cho các bản cực dần dần trở lại giống nhau, còn dung dịch axit bị phân tích
thành cation 2 và anion , đồng thời q trình phóng điện cũng tạo ra nước trong dung
dịch, do đó nồng độ của dung dịch giảm dần và sức điện động của ắc quy cũng giảm
dần.
2.2.3. Phương pháp bảo dưỡng ắc quy
Ắc quy sau khi đưa vào sử dụng một thời gian cần phải được bảo dưỡng đúng

cách để có thể kéo dài tuổi thọ của bình ắc quy lâu hơn. Thường thì kiểm tra định kỳ
khoảng 2 tháng 1 lần như:
+ Kiểm tra vệ sinh các cọc bình
+ Kiểm tra mức dung dịch ở các ngăn
11


+ Sạc lại ắc quy khi bình yếu…
- Kiểm tra vệ sinh các cọc bình
Kiểm tra vệ sinh đầu nối 2 cực ắc quy. Việc này không bao giờ thừa vì bụi bẩn
cùng gỉ sét là một trong những nguyên nhân chính cản trở sự lưu thơng của dịng điện
do tiếp xúc không tốt. Trước tiên cần tháo cọc âm (-) ra trước, rồi đến cọc dương (+).
Tiếp theo có thể làm sạch đầu cọc và dây nối bằng một chổi lông nhúng dung dịch
soda pha nước (natri cacbonat). Trong trường hợp khơng có dung dịch soda có thể sử
dụng nước nóng (nước bình thủy) để vệ sinh.
- Kiểm tra mức dung dịch
Không để mức dung dịch trong các ngăn bình xuống thấp dưới vạch LOWER.
Khi mức dung dịch xuống thấp dưới mức UPPER bạn sử dụng nước cất để bổ sung
(tuyệt đối không châm thêm acid).
- Nạp lại điện ắc quy
Nạp lại khi thấy bình yếu (ví dụ như không đề máy được…) hoặc sau khi bổ
sung nước cất vào bình. Dịng nạp bằng 1/10 dung lượng bình, tuy nhiên thời gian nạp
lại phụ thuộc vào tỷ trọng dung dịch đo được thực tế (cần tháo ắc quy ra khỏi xe khi
sạc). Khi lắp bình vào xe thì gắn cọc dương (+) trước, cọc âm (-) sau.
2.2.4. Các thông số kỹ thuật và phương pháp kiểm nghiệm ắc quy
Các phương pháp kiểm tra ắc quy: Có 3 cách kiểm tra chất lượng ắc quy hay sử
dụng: Đo thời gian nạp xả, đo nồng độ dung dịch, đo nội trở ắc quy.
● Đo nồng độ dung dịch: cách kiểm tra chất lượng ắc quy bằng phương pháp
đo nồng độ dung dịch điện phân của bình ắc quy axit-chì. Cách đo này phụ thuộc vào
tỉ lệ nước với axit sunfuric. Cách đo này có ưu điểm là đo nhanh và tương đối chính

xác. Nhược điểm là phải mở bình ắc acquy và đo dung dịch bên trong, ảnh hưởng hóa
chất với người đo. Đặc biệt phương pháp này ít được sử dụng do thị trường hầu hết đã
chuyển sang sản xuất và sử dụng bình ắc quy kín khí.
● Đo thời gian nạp xả: Phương pháp đo này khá đơn giản, chỉ cần tính tốn thời
gian nạp (đầy tải) và xả kiệt bình ắc quy. Cách đo này có ưu điểm kết quả rất chính xác
nhưng tốn thời gian nạp và xả. Đặc biệt nhiều tổ ắc quy có tới vài chục cho đến cả
trăm bình ắc quy
● Đo nội trở ắc quy: Cách kiểm tra chất lượng ắc quy bằng nội trở sẽ sử dụng
máy đo nội trở chuyên dụng, và xác định nội trở ắc quy có đúng với thông số tiêu
chuẩn hay không. Nếu nội trở ắc quy bị tăng lên so với thông số từ 1,5 đến 2 lần thì
tức là chất lượng ắc quy đã bị suy giảm.

12


2.3. Máy phát điện
2.3.1. Cấu tạo chung của máy phát điện
- Máy phát điện là máy biến đổi cơ năng thành điện năng sản sinh ra điện để
cung cấp cho các thiết bị dùng điện trên ôtô, khi ôtô đã thực hiện xong quá trình khởi
động.
- Nạp điện cho ắc quy khi trục khuỷu của động cơ làm việc ở số vịng quay trung
bình và lớn.

Hình 2.10: Máy phát điện
2.3.2. Nguyên lý chung của máy phát điện
Khi động cơ hoạt động làm cho rôto của máy phát điện quay khi đó khung dây
của rơ to sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng xoay chiều sẽ được chỉnh lưu thành
dòng điện 1 chiều nhờ vành đổi điện, chổi than và được đưa ra mạch ngồi. Lúc đầu
dịng điện này cịn nhỏ, đi qua tiết chế và chỉ đủ quay lại để cung cấp cho cuộn dây
kích thích. Khi cuộn dây kích thích có điện nó sinh ra từ trường, từ trường này cùng

13


với từ trường dư ban đầu của máy phát điện làm cho từ trường tổng tăng lên khiến suất
điện động máy phát tăng lên.
2.3.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong máy phát điện
a) Rotor
Rotor được chế tạo thành hai nửa. Mỗi nửa có các cực làm bằng thép non, bên
trong có cuộn dây kích từ. Hai đầu dây của cuộn dây kích từ nối với hai vòng tiếp điện
bằng đồng đặt trên trục rotor nhưng cách điện với trục rotor. Các chổi than lắp trong
giá đỡ và áp sát các vịng đó.
Chức năng: tạo ra từ trường và xoay để tạo ra sức điện động trong cuộn dây
stator.
Các thành phần chính: cuộn dây rotor, cực từ, trục

Hình 2.11: Cấu tạo Rotor
b) Chổi than
Nguyên lý hoạt động: Chổi than được Lò xo lá hay Lò xo cuộn đẩy để tiếp xúc
liên tục và trượt trên bề mặt Cổ góp hoặc Vành trượt tiếp điện, duy trì tiếp điện cho
phần Rotor. Khoảng các từ các cạnh chổi than đến bề mặt các cạnh Giá đỡ chổi than
được thiết kế sao cho khe hở đạt từ 0.8-1.0mm để chổi than có thể di chuyển dễ dàng
khi lị xo đẩy. Nếu khoản cách lớn quá chổi than sẽ bị rung, lắc làm tiếp xúc khơng ổn
định, mịn khơng đều và dễ bị đánh tia lửa điện. Ngược lại, nếu khoảng cách giữa chổi
than và giá đỡ chổi than quá nhỏ, trong quá trình sử dụng sẽ nhiệt độ lên cao làm chổi
than giãn nở vì nhiệt, dẫn đến kẹt chổi than và giá đỡ sẽ làm hỏng Chổi than và Giá đỡ
chổi than.
Chức năng: cho dòng điện chạy qua rotor để tạo ra từ trường.
Các thành phần chính: Chổi than, Lò xo, Vòng kẹp chổi than, Vòng tiếp điện
Chổi than làm bằng grafít - kim loại với tính chất đặc biệt có điện trở nhỏ và

được phủ một lớp đặc biệt chống mòn.

14


Hình 2.12: Cấu tạo chổi than
c) Stator
Chức năng: tạo ra điện thế xoay chiều 3 pha nhờ sự thay đổi từ thơng khi rotor
quay
Các thành phần chính: Lõi stator, cuộn dây stator, đầu ra
Nhiệt sinh ra lớn nhất ở stator so với các thành phần khác của máy phát, vì vậy
dây quấn phải phủ lớp chịu nhiệt.

Hình 2.13: Cuộn dây Stator
Cuộn dây stator có thể mắc theo hai cách:
Cách mắc kiểu hình sao: cho ra điện thế cao, được sử dụng phổ biến.
Cách mắc kiểu tam giác: cho ra dòng điện lớn.
Cuộn dây stator gồm 3 cuộn dây riêng biệt. Trong cách mắc hình sao, đầu chung
của 3 cuộn dây được nối thành đầu trung hòa.

15


Hình 2. 14: Cách đấu mạch hình sao và hình tam giác
d) Bộ chỉnh lưu
Vai trò của bộ chỉnh lưu: Biến dòng điện xoay chiều ba pha trong stator thành
dòng điện 1 chiều.
Vai trò của bộ chỉnh lưu: Biến dòng điện xoay chiều ba pha trong stator thành
dòng điện 1 chiều.
Đặc điểm: Sáu diode (tám diode nếu bộ chỉnh lưu có nối với dây trung hịa)

được sử dụng để chỉnh lưu tồn kỳ, phiến tản nhiệt có hai mặt. Bản thân diode chỉnh
lưu sinh ra nhiệt khi có dịng điện chạy qua. Tuy nhiên chất bán dẫn tạo ra diode lại
không chịu nhiệt nên diot bị hư khi quá nhiệt. Vì vậy phiến tản nhiệt phải có diện tích
lớn. Khi tốc độ máy phát khoảng 3000v/p, nhiệt độ của diot là cao nhất.

Hình 2.15: Bộ chỉnh lưu

16


Hình 2.16: Sơ đồ đấu dây chỉnh lưu 6 điot

Hình 2.17: Sơ đồ chỉnh lưu 8 điot
e) Bộ tiết chế vi mạch
Nguyên Lý hoạt động: Tiết chế máy phát điều chỉnh cường độ dòng điện bằng
phương pháp sau đây:
 Tăng hoặc giảm lực từ trường (rô- to)
 Tăng tốc hoặc giảm tốc độ quay của nam châm
Bộ tiết chế vi mạch điều chỉnh cường độ dòng điện của máy phát xoay chiều
bằng cách điều khiển dòng điện tạo từ trường. Vì thế điện áp tạo ra ln ổn định khi
tốc độ quay của rơto thay đổi và khi dịng điện sử dụng thay đổi.
Vai trò của tiết chế: Điều chỉnh dịng điện kích từ (đến cuộn dây rotor) để kiểm
sốt điện áp phát ra, theo dõi tình trạng phát điện và báo khi có hư hỏng.
Các thành phần chính: Vi mạch, phiến tản nhiệt, giắc cắm
Tiết chế và vi mạch có hai loại tùy thuộc vào cách nhật biết điện áp sạc:
17




Loại D: Nhận biết điện áp sạc ở đầu ra của máy phát và điều chỉnh nó ln ở

một khoảng xác định.
 Loại M: Nhận biết điện áp tại ac đồng thời điều chỉnh dịng ra ở một khoảng
xác định.

Hình 2.18: Giắc tiết chế loại D và loại M

 Một số mạch tiết chế trên ô tô
 Tiết chế IC kiểu A của hãng TOYOTA
Nguyên lý làm việc
+ Trạng thái 1: Khoá điện bật nắp ON ( chưa nổ máy)
Các mạch điện gồm:
(+)Ắc quy đến khố điện: tại đây dịng điện chia làm hai nhánh.
- Nhánh 1: Đến IGmp đến D1 đến R4 đến đấu ba điơt kích từ: tại đây đầu tiên
dòng vào giắc L (tiết chế)→ R3→tiếp giáp B – (CT1)→E → mát → (-)ắc quy: dòng
này là dịng điều khiển (IB1) của T1, sau đó xuất hiện dòng làm việc (IC1) của T1 đi
như sau:
- Tiếp tục tại đầu ba điơt kích từ WKT→tiếp giápE- (CT1) →mát→ (-)ắc quy.

18