hệ thống điện toyota yaris

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

Hưng Yên, ngày ….. tháng ,….. năm 2021
Giáo viên hướng dẫn.

Nguyễn Văn Hoàng

MỤC L
LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI................................................2
1.1.Tính cấp thiết của đề tài...........................................................................................2
1.1.1. Lý do chọn đề tài.................................................................................................2
1.1.2. Ý nghĩa của đề tài................................................................................................2
1.2. Mục tiêu của đề tài..................................................................................................2
1.3. Đối tượng nghiên cứu và Khách thể nghiên cứu.....................................................2
1.4. Phương pháp và kế hoạch nghiên cứu.....................................................................3
1.4.1. phương pháp nghiên cứu thực tiễn.......................................................................3
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu..........................................................................3
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI........................................................4
2.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại............................................................................4
2.1.1. Công dụng............................................................................................................ 4
2.1.2. Yêu cầu................................................................................................................4
2.1.3. Phân loại..............................................................................................................4
2.2. Giới thiệu tổng quan về xe Toyota Yaris.................................................................5
2.2.1. Thông số kỹ thuật của xe Toyota Yaris.................................................................5
2.2.2. Đặc điểm kết cấu nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp điện trên xe
Toyota Yaris...................................................................................................................6
2.3. Các bộ phận chính trong hệ thống cung cấp điện....................................................9
2.3.1. Ắc-quy.................................................................................................................9
2.3.2. Máy phát điện xoay chiều.................................................................................15
2.4. Sơ đồ nguyên lý mạch điện...................................................................................23
CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA - SỬA CHỮA HỆ THỐNG
CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN XE TOYOTA YARIS.........................................................24
3.1. Những hư hỏng thường gặp của hệ thống.............................................................24
3.2. Xây dựng quy trình kiểm tra – sửa chữa các bộ phận trong hệ thống cung cấp điện

trên xe Toyota Yaris.....................................................................................................25
3.2.1. Quy trình tháo....................................................................................................25
3.2.2. Quy trình kiểm tra..............................................................................................31
3.2.3. Quy trình Lắp.....................................................................................................40
3.3. Thơng số sửa chữa tiêu chuẩn...............................................................................48
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN...........................................................................................51


Y

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Xe Toyota Yaris..............................................................................................5
Hình 2.2. Hệ thống cung cấp điện trên ơ tơ Toyota Yaris...............................................6
Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý của máy phát điện...............................................................7
Hình 2.4. Hoạt động của bộ tiết chế...............................................................................8
Hình 2.5. Hoạt động của bộ tiết chế khi.........................................................................8
Hình 2.6. Hoạt động của bộ tiết chế...............................................................................8
Hình 2.7. Hoạt động của bộ tiết chế...............................................................................9
Hình 2.8. Hoạt động của bộ tiết chế...............................................................................9
Hình 2.9. Cấu tạo ắc quy..............................................................................................10
Hình 2.10. Nắp thơng hơi............................................................................................10
Hình 2.11. Cấu tạo lá cách...........................................................................................11
Hình 2.12. Ký hiệu cọc Ắc quy....................................................................................12
Hình 2.13. Đầu kẹp Ắc quy.........................................................................................12
Hình 2.14. Cửa xem tỷ trọng........................................................................................12
Hình 2.15. Q trình nạp, phóng điện của ắc quy........................................................13
Hình 2.16. Vị trí ắc quy trên xe....................................................................................15
Hình 2.17. Máy phát điện xoay chiều..........................................................................15
Hình 2.18. Cấu tạo máy phát điện................................................................................16
Hình 2.19. Nguyên lý máy phát ba pha trên ô tô sau một chu kỳ.................................17

Hình 2.20. Cụm rô to máy phát....................................................................................18
Hình 2.22. Stato máy phát điện xoay chiều..................................................................19
Hình 2.23. Các phương pháp đấu dây của Stato..........................................................19
Hình 2.24. Các bộ phận khác của máy phát điện xoay chiều.......................................20
Hình 2.25. Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ...................................................................20
Hình 2.26. Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ (cầu 4 đi ốt).........................................21
Hình 2.27. Chỉnh lưu ba pha hai nửa chu kỳ (cầu 6 đi ốt)............................................21
Hình 2.28. Mạch chỉnh lưu dùng 8 và 9 đi ốt...............................................................22
Hình 2.29. Tiết chế.......................................................................................................22
Hình 2.30. Sơ đồ mạch điện hệ thống nạp Toyota Yaris...............................................23


DANH MỤC BẢNG BI
Bảng 2.1. Bảng thông số xe Toyota Yaris......................................................................5
Bảng 2.2. Bảng thông số động cơ xe.............................................................................6
YBảng 3.1. Thông số sửa chữa tiêu chuẩn...................................................................48
Bảng 3.2. Mô men xiết tiêu chuẩn...............................................................................50


LỜI NĨI ĐẦU
Ơtơ hiện nay có một vai trị quan trọng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc
dân, nó được dùng để vận chuyển hành khách, hàng hố và nhiều công việc khác. Nhờ
sự phát triển của khoa học kỹ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tế trong 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 ơtơ 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 ôtô.. Các loại xe ôtô 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 hố với
khối lượng lớn.
Hệ thống cung cấp điện có vai trị rất quan trọng cấp điện cho hệ thống khởi động
và các phụ tải khác trên xe. Chính vì vậy trong thời gian học tập tại trường chúng em
được khoa giao cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án môn học với nội dung: “Nghiên cứu
phương pháp kiểm tra sửa chữa hệ thống cung cấp điện trên xe TOYOTA YARIS”. Với
kinh nghiệm và kiến thức còn ít nhưng với sự hướng dẫn, chỉ dẫn tận tình của giảng
viên
Nguyễn Văn Hoàng chúng em đã hoàn thành đồ án với thời gian quy định.
Trong quá trình làm đồ án, dù bản thân đã hết sức 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 hạn
chế nên khó có thể tránh khỏi sai sót. 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 giảng viên
Nguyễn Văn Hồng và các thầy, cơ trong bộ mơn đã tạo điều kiện để em hồn
thành đồ án.
Hưng Yên, ngày tháng năm 2021
Sinh viên thực hiện

Đỗ Đắc Huy

5


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1.Tính cấp thiết của đề tài.
1.1.1. Lý do chọn đề tài
Những năm gần đây cùng sự phát triển chung của xã hội sự tiến bộ về khoa
học kĩ thuật của nhân loại đã được đưa lên một nấc thang mới. Là một quốc gia có
nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những có những cải cách mới để

thúc đẩy kinh tế phát triển cùng bước với các quốc gia trên thế giới.
Hệ thống cung cấp điện trên xe là một hệ thống rất quan trọng, nó ảnh
hưởng rất lớn đến quá trình làm việc của xe. Để cho xe có thể hoạt động ổn định
và tiết kiệm được nhiên liệu thì hệ thống cung cấp điện phải tốt. Tuy nhiên hệ
thống cung cấp điện là không cố định, nó thay đổi theo từng chế độ hoạt động
của các phụ tải trên xe.... Trước đây, trên các xe thường được bố trí ít các phụ tải
trên xe. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật để giúp người lái,
người ngồi trên xe thấy thỏa mái và dễ chịu các nhà thiết kế xe đã thiết kế thêm
các phụ tải,nên cần có một hệ thống cung cấp điện có thể đáp ứng được điều đó.
1.1.2. Ý nghĩa của đề tài.
Đề tài: “Nghiên cứu kết cấu, xây dựng quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống cung
cấp điện trên xe Toyota Yaris” giúp sinh viên tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên
ngành và liên hệ thực tế.
Kết quả thu được sau khi hoàn thành đề tài giúp cho chúng em hiểu sâu hơn về đặc
điểm kết cấu, nguyên lý làm việc của hệ thống cung cấp điện trên xe ô tô. Đồng thời,
xác định được những hư hỏng thường gặp qua đó xây dựng được quy trình kiểm tra –
sửa chữa hệ thống.

1.2. Mục tiêu của đề tài.
- Đánh giá được tình trạng kĩ thuật,các thông số bên trong và các thông số kết cấu của
hệ thống cung cấp điện.
- Đề xuất các giải pháp,phương án kết nối để kiểm tra, chẩn đốn sau đó đưa ra các
phương pháp khắc phục hư hỏng và đi sâu vào nghiên cứu trực tiếp hệ thống cung cấp
điện .
- Xây dựng nên một quy trình phục hồi sửa chữa hệ thống cung cấp điện.

1.3. Đối tượng nghiên cứu và Khách thể nghiên cứu.
- Đối tượng: Hệ thống cung cấp điện trên xe Toyota Yaris.
-Khách thể nghiên cứu: Xe Toyota Yaris.
6

1.4. Phương pháp và kế hoạch nghiên cứu.
1.4.1. phương pháp nghiên cứu thực tiễn.
a. Khái niệm
Là phương pháp tác động trực tiếp vào đối tượng trong thực tiễn để làm bộc lộ
bản chết và quy luật vận động của đối tượng.
b. Các bước thực hiện tháo lắp, kiểm tra, sửa chữa
- 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, chẩn đoán hư hỏng của hệ thống
cung cấp điện của xe Toyota Yaris.
- Bước 3: Từ kết quả kiểm tra chẩn đoán lập phương án bảo dưỡng sửa chữa,
khắc phục hư hỏng.
1.4.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu.
a. Khái niệm
Phương pháp nghiên cứu tài liệu là phương pháp nghiên cứu, thu thập thông ti
khoa học trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài liệu đã có sẵn và các thao tác tư duy
logic nhằm rút ra các kết luận khoa học cần thiết.
b. Các bước thực hiện:
- Bước 1: Thu thập tìm tòi 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 cung cấp
điện 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 và sâu sắc.

7

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Công dụng, yêu cầu và phân loại
2.1.1. Công dụng
- Hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo các công dụng sau:
+ Cung cấp điện áp môt chiều ổn định (12V-24V) cho tất cả các hệ thống điện trên
xe ôtô ở mọi chế độ làm việc.
+ Đảm bảo nạp điện tốt cho Ắc quy và đảm bảo khởi động động cơ ôtô dễ dàng với
độ tin cậy cao.
2.1.2. Yêu cầu
Chế độ làm việc của ơ tơ thay đổi có ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ làm việc
của hệ thống cung cấp điện. Do vậy, hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo các yêu cầu
sau:
+ Kết cấu đơn giản và hoàn tồn tự động làm việc ở mọi chế độ.
+ Có độ bền cơ khí cao đảm bảo chịu rung và chịu sóc tốt.
+ Cung cấp năng lượng điện đến cho các phụ tải trên ôtô với một điện thế ổn định
trong mọi điều kiện làm việc của động cơ.
+ Đảm bảo độ tin cậy cao của hệ thống, điều chỉnh tự động trong mọi điều kiện
làm việc của động cơ.
2.1.3. Phân loại
-Theo các xe khác nhau dùng loại máy phát khác nhau ta có cách
+ Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện xoay chiều.
+ Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát một chiều.
-Theo điện áp cung cấp ta có thể phân loại sau:
+ Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát 12V.
+ Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện 24V.
-Với máy phát điện một chiều ta có thể phân loại:
+ Loại điều chỉnh trong (dùng chổi điện thứ 3).
+ Loại điều chỉnh ngoài (dùng bộ chỉnh điện kèm theo).

-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.

8


2.2. Giới thiệu tổng quan về xe Toyota Yaris
2.2.1. Thông số kỹ thuật của xe Toyota Yaris

Hình 2.1. Xe Toyota Yaris
Bảng 2.1. Bảng thơng số xe Toyota Yaris
Thơng số kích thước

Động cơ dầu

Kích thước tổng thể bên ngồi (D x R x
C) (mm x mm x mm)

4145 x 1730 x 1475

Chiều dài cơ sở (mm)

2550

Chiều rộng cơ sở (Trước/ sau) (mm)

1460/1445

Bán kính vịng quay tối thiểu (m)

5.7

Trọng lượng khơng tải (kg)

1120

Trọng lượng tồn tải (kg)

1550

Bảng 2.2. Bảng thơng số động cơ xe

9


Thơng số
Loại động cơ
Dung tích xi-lanh
Cơng suất tối đa (hp/rpm)

Động cơ xăng
1 NZ-FE (1.7L)
1,7
79 (107) / 6000

Mô-men xoắn cực đại

140 / 4200

Hệ thống truyền động

dẫn động cầu trước FWD

Hộp số

Số tự động vô cấp/CVT

Loại nhiên liệu

Xăng

2.2.2. Đặc điểm kết cấu nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp điện trên xe
Toyota Yaris.

Hình 2.2. Hệ thống cung cấp điện trên ô tô Toyota Yaris
1. Máy phát điện
3. Đèn báo nạp

2. Ắc quy
4. Khóa điện

Hệ thống cung cấp điện gồm những thành phần chính được mơ tả ở trên: Máy phát
điện phát sinh ra điện và điều chỉnh điện áp phát ra thông qua bộ điều chỉnh điện áp
(tiết chế). Ắc quy dự trữ, cung cấp năng lượng. Nó sẽ được nạp điện khi động cơ làm
việc và phóng điện cung cấp cho các thiết bị khi động cơ ngừng hoạt động. Đèn báo
nạp cảnh báo cho người lái xe khi hệ thống gặp sự cố. Khóa điện đóng, ngắt dịng điện
trong hệ thống.
Nguyên lý làm việc của máy phát điện
10

Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý của máy phát điện
- Khi máy làm việc:
+ Dòng điện từ ba pha của Stato gửi đến cực P của vi xử lý (MIC), lúc này vi xử lý
cắt tín hiệu điều khiển tranzito T3, do đó T3 đóng, đèn báo nạp tắt, đồng thời vi xử lý
cho dòng điện phát T2 mở: Cực (+) máy phát → khố → cầu chì → T2 (cực phátgóp) ra cọc L của máy phát.
+ Khi Umf < Uđm thì T1 mở dịng kích thích là lớn nhất và lúc này dịng kích thích
lấy từ máy phát.
+ Khi Umf > Uđm thì IC nhận được tín hiệu và cắt tín hiệu cực gốc T1, dẫn đến T1
đóng làm mất dịng kích thích khiến Umf giảm nhanh.
- Hoạt động bình thường:
+ Khi bật khóa điện bật ON và động cơ tắt máy:
Khi bật khóa điện ON, điện áp ắc quy được đặt vào cực IG, làm kích hoạt mạch M.I.C
nơi cảm nhận điện áp ắc quy. Lúc này động cơ vẫn chưa hoạt động máy phát không
phát ra điện M.I.C nhận biết 0V tại đầu P.
+ Khi MIC nhận biết 0V tại đầu P, nó điều khiến Trl đóng ngắt liên tục làm giảm dịng
qua cuộn dây rotor để ắc quy khơng bị phóng hết điện.
+ Khi MIC nhận biết 0V tại đầu P nó điều khiển Tr3 dẫn khiến dòng qua đèn báo sạc
đèn báo sạc sáng.
+ Khi máy phát bắt đầu quay và phát điện, điện áp tại đầu P sẽ làm M.IC điều khiển
khóa Tr3 và dòng qua đèn báo sạc. Lúc này Tr2 dẫn và có dịng điện qua tải. Khi tốc
độ máy phát tăng cường độ dịng kích từ đủ để điện áp phát ra tăng lên.
+ Khi máy phát đang phát điện (điện áp cao hơn điện áp điều chỉnh): Khi điện áp tại
chân S tăng vượt quá điện áp hiệu chinh (động cơ đang hoạt động) M.IC điều khiển Tri
ngắt. Điện áp ở đầu S giảm xuống dòng điện qua cuộn kích từ giảm làm sinh ra sức
điện động tự cảm trong cuộn rotor có thể đánh thủng Trị nên sử dụng điốt D1 để giảm
11

nó (D1 có chức năng chống lại lực từ do cuộn rotor sinh ra nó đi từ chân F đến chân
B).
+ Khi máy phát đang phát điện (điện áp thấp hơn điện áp điều chỉnh): Khi điện áp đầu
S giảm xuống dưới điện áp hiệu chinh (động cơ đang hoạt động) MIC nhận biết được
và điều khiến Trl dần làm tăng dòng qua cuộn dây rotor điện áp hiệu chỉnh lại tăng lên.
- Hoạt động khơng bình thường
Khi cuộn dây kích từ bị hở mạch(bị đứt):
Hình 2.4. Hoạt động của bộ tiết chế
Khi cuộn dây kích từ bị hở mạch

Khi máy phát đang hoạt động, nếu cuộn dây kích từ bị hở mạch thì máy phát sẽ khơng
sản xuất ra điện áp và điện áp cực P = 0V. Mạch MIC phát hiện ra máy phát không làm
việc điều khiển Trl đóng ngắt và Tr3 dẫn, dịng điện đến đèn báo sạc để báo máy phát
không hoạt động. Tr2 lúc này ngắt.
+ Khi cuộn dây kích từ bị chập (ngắn mạch):

Hình 2.5. Hoạt động của bộ tiết chế khi
Cuộn dây kích từ ngắn mạch

Khi cuộn dây rotor bị ngắn mạch trong lúc máy phát đang quay điện áp tại chân B+
được cấp tới chân F gây ra dòng lớn qua Trl sẽ làm hỏng Trl. M.IC sẽ khóa Trì để bảo
vệ. Tr2 ngắt.

+ Khi cực S bị ngắt:
Hình 2.6. Hoạt động của bộ tiết chế
Khi cực S bị ngắt
Khi máy phát đang quay, nếu cực S bị ngắt, mạch MIC nhận thấy khơng có tín hiệu
vào từ cực S sẽ mở Tr2 bật đèn báo nạp, đồng thời mạch MIC sẽ lấy điện áp cực B để
thay cho cực S làm điện áp điều chỉnh.
12

+ Khi cực B bị ngắt
Khi điện áp tại chân S trên 13V:
Hình 2.7. Hoạt động của bộ tiết chế
Khi cực B bị ngắt
Khi điện áp ở chân S tăng quá điện áp hiệu chỉnh (động cơ đang hoạt động) MIC điều
khiển Tre ngắt. Điện áp ở đầu S giảm xuống. Dịng điện qua cuộn kích thích giảm làm
sinh ra sức điện động tự cảm trong cuộn rotor có thể đánh thủng Trl nên sử dụng D1
giảm nó. Khi điện áp chân S dưới 13V:

Hình 2.8. Hoạt động của bộ tiết chế
Khi cực B bị ngắt

Khi điện áp cực S tiếp tục giảm thấp hơn (11V – 13V), mạch M.IC nhận biết ắc quy
không được sạc rồi điều khiến Tr3 mở làm đèn báo sạc sáng. Lúc này nó đóng ngắt Trị
điều khiển dịng kích từ để điện áp tại đầu B khoảng 14,5+ 0,5V. Tr2 ngắt.

2.3. Các bộ phận chính trong hệ thống cung cấp điện
2.3.1. Ắc-quy
a) Nhiệm vụ:
Ắc quy có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa, các bộ phận tiêu
thụ điện khác khi động cơ chưa hoạt động hay hoạt động có số vòng 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.
b) Yêu cầu:
- Có cường độ điện 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.

13


2.3.1.1. Cấu tạo ắc quy axit chì

Hình 2.9. Cấu tạo ắc quy
1. Cọc bình
5. Vách ngăn

2. Nắp bình
6. Cực âm

3. Vỏ bình
7. Vách ngăn

4. Đế bình
8. Cực dương

* Vỏ bình
Vỏ bình được đúc thành khối và chế tạo bằng nhựa Ebonit, cao su cứng hay bằng
nhựa tổng hợp, nhựa Axphantơpec. Phía trong chia thành ngăn kín riêng biệt. Dưới
đáy các ngăn có các sống để đỡ các bản cực tạo thành khoảng trống và các bản cực và
tránh hiện tượng 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 chì lắng đọng.

Hình 2.11. Vỏ Ắc quy

Hình 2.10. Nắp thơng hơi
14


* Nắp thông hơi
Nắp thông hơi chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân. Nắp thông hơi được
thiết kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại ắc quy và cho phép hydrogene bay hơi.
Dãy nắp thông hơi:
Hầu hết các ắc quy ngày nay thiết kế một dãy nắp thơng hơi để có thể chụp cho
nhiều ngăn. Dãy nắp thông hơi được thiết kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại ắc quy
và cho phép hydrogene bay hơi.
* 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 chát bột chì. Bản cực dương trát đầy
bột chì PbO2 cịn bản cực dương trát đầy bột chì xốp Pb. Sau khi trát và ép chất tác
dụng người ta ngâm các bản cực vào dung dịch H 2SO4. 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 sô bản cực âm một tấm, mục đích là để bản cực dương làm việc
ở cả hai phía.
* Tấm cách
Tấm cách là chất cách điện, nó được chế tạo từ nhựa đặc biệt, thuỷ tinh hoặc gỗ.
Các tấm cách phải cách điện tốt, xốp để cho nước tích điện lưu thơng tự do quanh các
Hình
Cấu tạo
cách
bản cực. Tác dụng của tấm cách xốp là ngăn hiện tượng các
bản2.11.
cực chạm
vàolánhau

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
đỉnh thông dụng nhất trên ô tô. Loại này có cọc được vát xiêng. Loại cạnh là loại đặc
trưng của hãng General Motors, loại L được dùng trên tàu thuỷ.
* Ký hiệu trên cọc Ắc quy:
Ký hiệu trên cọc Ắc quy để nhận biết cực dương hay âm. 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 tuỳ thuộc vào nhà chế tạo.

15


Hình 2.12. Ký hiệu cọc Ắc quy
Hình 2.13. Đầu kẹp Ắc quy
* Cửa xem tỷ trọng
Cửa xem tỷ trọng dùng một quả cầu có thể đo được tỷ trọng của dung dịch điện
phân trong một ngăn.

Hình 2.14. Cửa xem tỷ trọng
* Dung dịch điện phân
Dung dịch điện phân dùng 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/cm3 – 1,31g/cm3 ở 150C. 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 150C thì phải chỉnh lại số đọc mới nơi tỷ trọng kế. Ví
dụ cao hơn 10C ta cộng thêm 0,0007 g/cm3. Nếu thấp hơn 150C thì cứ 10C ta trừ bớt đi

0,0007g/cm3. Khi ắc quy nạp đầy, thành phần dung dịch điện phân là 38%(H2SO4) tính
theo trọng lượng hoặc 27% tính theo thể tích.
2.3.1.2 Nguyên lý làm việc
- Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dịng chuyển dời có hướng của các ion
âm và ion dương
- Hiện tượng chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện được gọi là
phóng điện, và ngược lại hiện tượng chuyển đổi năng lượng điện thành hóa học được
gọi là nạp điện.

16


Hình 2.15. Q trình nạp, phóng điện của ắc quy
H2SO4: Axit sunphuric
H2: Hyđrơ

H2O: Nước

A.Dịng điện
1. Phóng điện

B. Phóng Dịng điện nạp
2. Nạp điện

O2: Ơxy

2.3.1.3. Q 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 (PbSO 4) vì chì oxit
tác dụng với axit sunfuric cho phản ứng:

PbO + H2SO4 PbSO4 + H2O
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 đầu cực một ắc quy chùm bản cực 1 qua dung dịch điện
phân chùm bản cực 2 đầu cực 2 của ắc quy cực (-) nguồn một chiều
Dòng điện sẽ làm cho dung dịch điện phân phân li:
H2SO4 2H+ + SO42H+ theo chiều dịng điện đi về phía chùm bản cực
nối với âm nguồn và tạo ra phản ứng :
PbSO4 + 2H2O +SO42-PbO2+2H2SO4
Kết quả là ở chùm bảm cực được nối với cực (+)
của nguồn điện có chì oxit (PbO2), ở chùm bản cực
kia có chì (Pb).
a) Q trình nạp điện
Như vậy hai loại chùm cực đã có sự khác nhau về cực tính .Từ các phản ứng hố
học trên ta thấy quá 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
17


điện phân khí H2 và O2 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 dần lên.
2.3.1.4. Q 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 trong ắc quy sẽ phóng qua tải làm cho bóng đèn sáng,
dòng điện của ắc quy sẽ đi theo chiều:
Cực (+) của ắc quy tải cực (-)ắc quy dung dịch điện phân cực (+) ắc quy
Phản ứng hoá học xảy ra:
tại cực (+) : PbO2+2H++H2SO4+2e PbSO4 + 2H2O
tại cực (-) : Pb+SO42- PbSO4+2e
Như vậy khi ắc quy phóng điện, chì sunfat lại được hình thành ở hai chùm bản cực

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 2H + và anion SO42-, 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.

b) Q trình phóng điện
2.3.1.5. Điều kiện làm việc
Với ắc quy có các tấm bản cực nhanh bị mất chì và ôxit chì bị bật ra khỏi các tấm
bản cực, lắng xuống đáy bình làm phát sinh hiện tượng phóng điện trong ắc quy nên ắc
quy nhanh bị hỏng do thời tiết có độ ẩm khơng khí lớn có thể làm ắc quy tự phóng
điện.

18


Hình 2.16. Vị trí ắc quy trên xe
Ắc quy dùng cho xe Toyota Yaris là loại 12V 45Ah cọc LS có thể thay thế
bằng Varta 12V 50AH 65B24LS hoặc GS 12V 45AH 46B24L(S).
Ắc quy có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa, 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.
2.3.2. Máy phát điện xoay chiều

Hình 2.17. Máy phát điện xoay chiều
2.3.2.1. Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu
* Nhiệm vụ
Máy phát điện Toyota Yaris là phần quan trọng không thể thiếu trong quá trình
sử dụng xe. Tận dụng năng lượng xoay động cơ. Thông qua dây curoa truyền đến puli
19

và trục máy phát điện. Từ đó tạo ra điện năng nạp vào ắc quy hoặc cung cấp trực tiếp
cho các bộ phận khác.
Máy phát có 3 chức năng chính đó là: Phát điện, chỉnh dịng điện xoay chiều
thành 1 chiều, chỉnh điện áp đầu ra phù hợp với hệ thống.
* Phân loại
Trong hệ thống điện ôtô hiện nay thường sử dụng hai loại máy phát xoay chiều sau:
- Loại có chổi than: Được sử dụng trên các xe phổ thơng.
- Loại khơng có chổi than: Dùng cho các xe quân sự.
* Yêu cầu
- Đảm bảo độ tin cậy tối đa cho hệ thống, chịu được rung lắc, bụi bẩn …
- Đảm bảo đặc tính cơng tác của hệ điều chỉnh, có chất lượng cao và ổn định trong
khoảng thay đổi tốc độ và tải của máy.
- Đảm bảo khởi động dễ dàng trong mọi điều kiện thời tiết và độ tin cậy cao.
- Đảm bảo nạp tốt cho ắc quy.
- Cấu tạo đơn giản.
- Kích thước nhỏ, gọn, độ bền cao chịu rung xóc tốt.
2.3.2.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc của máy phát điện xoay chiều
a. Kết cấu máy phát điện xoay chiều

Hình 2.18. Cấu tạo máy phát điện
1. Puly
4. Dàn điốt chỉnh lưu

2. Roto
5. Tiết chế IC

3. Stato
6. Cực B

20


b. Nguyên lý làm việc của máy phát điện xoay chiều
- Khi cung cấp điện cho cuộn dây kích từ trong rơto thì sẽ tạo ra các cực từ xen kẽ ở
hai chùm vấu cực. Như vậy sẽ tạo ra từ thơng khép kín qua vấu cực của rơto và khung
từ của Stato.
- Các cuộn dây ba pha Stato của máy phát điện xoay chiều được phân bố đều trong
các rãnh mặt trong của Stato theo một quy luật nhất định các pha cách nhau 120o

a) Từ trường rôto tạo ra

b) Điện cảm ứng trên một khung dây

c) Dòng điện xoay chiều ba pha
Hình 2.19. Nguyên lý máy phát ba pha trên ô tô sau một chu kỳ
Nếu cho rôto quay sẽ làm cho các vòng dây điện của Stato cắt các từ trường (theo
hướng vng góc) theo định luật cảm ứng điện từ, trên các vòng dây sẽ xuất hiện một
suất điện động cảm ứng, theo công thức ta có suất điện động ở mỗi pha là E= 4,44
KW.§.W. Фo.
Trong đó:
KW: là hệ số của cuộn dây cảm ứng
§: là tần số của suất điện động §= P.N/60
W: tổng số vòng dây trong một pha cuộn dây phần ứng
21


Фo: từ thông giữa khe hở Stato và Rôto
P: số đôi cực từ máy phát

- Như vậy tại ba đầu dây ra của ba cuộn dây phần ứng sẽ có dịng điện xoay chiều
ba pha dạng hình sin, có tần số như nhau, biên độ như nhau với góc lệch pha là 120o
2.3.2.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết trong máy phát
- Gồm các bộ phận chính sau: Rơto (phần cảm), Stato (phần ứng), bộ chỉnh lưu,
ngồi ra cịn có nắp trước và nắp sau, bộ điều chỉnh điện (tiết chế).
a, Rôto (phần cảm)
* Nhiệm vụ
- Là bộ phận tạo từ trường của máy điện xoay chiều gồm có: hai má cực bọc ngồi
làm bằng thép từ, các cuộn dây cực từ và vành khuyên tiếp điện dựa vào hình dạng cực
từ khác nhau chia làm hai loại.
- Kết cấu và nguyên lý làm việc.
* Kết cấu
- Dạng móng và dạng lõi, máy điện xoay chiều phần nhiều dùng cực từ dạng móng.

Hình 2.20. Cụm rơ to máy phát
- Mỗi khối cực móng đều có một số cực từ có hình móng giống nhau, được chế tạo
bằng sắt non sau đó ép chặt với trục và bao cuộn dây phần ứng.
* Nguyên lý làm việc
- Là bộ phận tạo từ trường của máy điện xoay chiều gồm có: hai má cực bọc ngồi
làm bằng thép từ, các cuộn dây cực từ và vành khuyên tiếp điện dựa vào hình dạng cực
từ khác nhau chia làm hai loại.
- Phần rỗng bên trong lá khung từ trên khung cuốn các vịng dây kích từ hai đầu
của cuộn dây này được hãm vòng tiếp điện và cách điện với trục. Khi cho dòng điện đi
vào, vòng dây kích từ sẽ tạo ra từ thơng hướng trục. Một khối của máy là cực N, còn
22


khối khác là cực S, từ thơng khép kín qua các vấu cực của rơto gồm có các phần từ
thơng chính và từ thơng tán.
- Khi được cấp điện vào cuộn dây phần cảm thì các cực từ bị từ hoá trở thành nam

châm điện với các cực từ xen kẽ nhau.
b. Stato (phần ứng)
- Gồm các lá thép kỹ thuật điện để ghép lại để tránh dịng phu cơ gây nóng máy khi
làm việc. Mặt trong của Stato có các rãnh dọc để đặt các cuộn dây phần ứng, chúng
được phân ra thành ba nhóm cuộn lần lượt (xen kẽ) để tạo thành ba pha của máy phát.

Hình 2.21. Stato máy phát điện xoay chiều
-Trong các máy phát công suất nhỏ hơn hoặc bằng 600W, các cuộn dây phần ứng
được nối hình sao, cịn trong các máy khác cơng suất lớn hơn 600W thường được nối
hình tam giác. Hình (a) giới thiêu cuộn dây Stato đấu theo hình sao có ba đầu dây nối
chụm lại cịn ba đầu kia nối với bộ chỉnh lưu.

a)Hình sao

b)Hình tam giác

Hình 2.22. Các phương pháp đấu dây của Stato
Hình (b) giới thiệu cuộn dây Stato đấu hình tam giác có các cuộn dây nối tiếp, ba
mối nối đấu vào bộ chỉnh lưu.

23


b. Chổi than và giá đỡ
- Đặt trong lỗ giá đỡ rồi dùng lò xo tỳ lên trên để chổi than ln ln tiếp xúc tốt với
vịng tiếp điện. Trong hai dây dẫn từ hai chổi than tì, một được nối với cọc F của dòng
điện từ trường còn dây khác nối với cọc mát (-).
c. Nắp trước, nắp sau
- Đúc bằng hợp kim nhôm không dẫn từ, một mặt đỡ hở từ mặt khác lại có thêm ưu
điểm gọn, nhẹ tản nhiệt.

d. Quạt gió
- Được lắp từ thép lá 1,5 mm, có tác dụng làm mát cho máy phát.

Hình 2.23. Các bộ phận khác của máy phát điện xoay chiều
e. Bộ chỉnh lưu
- Công dụng của bộ chỉnh lưu là nắn dòng điện phát xoay chiều thành dòng điện
một chiều.
- Bộ chỉnh lưu thường có 6, 8 hay 9 điôt xếp thành ba nhánh các điôt mắc theo sơ
đồ nắn mạch cầu ba pha và nối vào các đầu ra của các cuộn dây phần ứng trên Stato.
Các điôt được đặt trong một khối để đảm bảo độ kín và chắc chắn, các điôt được tráng
một lớp bột đặc biệt, khối chỉnh lưu được gắn vào mắt của máy phát điện bằng bulơng.
- Ngun lý chỉnh lưu dịng điện:
Đặc điểm của điơt là: nếu cực (+) của điơt có điện áp lớn hơn so với cực (-) thì điơt
sẽ thông điện, ngược lại sẽ bị chặn.
* Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ

Hình 2.24. Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ
24


* Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ

Hình 2.25. Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ (cầu 4 đi ốt)
* Bộ chỉnh lưu dịng điện 6 điơt
- Bộ chỉnh lưu dịng điện 6 điơt trong đó nối ba cực âm của các đi ốt P1, P2, P3 với
nhau, một trong ba đi ốt sẽ thơng điện nếu có chênh lệch điện áp, và nối ba cực dương
của các điôt P4, P5, P6 với nhau, một trong ba điôt này sẽ cho thơng điện nếu cái nào
có điện thế nhỏ nhất. Ba điểm A, B, C của ba pha điện xoay chiều được nối với các đi
ốt trên, ta xét dịng điện qua bộ chỉnh lưu loại này.

Hình 2.26. Chỉnh lưu ba pha hai nửa chu kỳ (cầu 6 đi ốt)
* Bộ chỉnh lưu dòng điện 9 đi ốt, 8 đi ốt
- Nguyên lý làm việc:
+ Khi (a) là dương nhất, (b) là âm nhất: Có dịng điện đi từ (a) qua Đ 1 qua Rt về Đ5
rồi về (b) rồi về (-) của (a).
+ Sau 120o thì (b) dương nhất, (c) là âm nhất: Có dịng điện đi từ (b) qua D2 qua Rt
qua D6 rồi về (c) về (-) của (b).
+ Tiếp tục sao 120o nữa thì (c) là dương nhất, (a) là âm nhất: Có dịng điện đi từ (c)
qua D3 qua Rt qua D4 về (a) rồi về (-) của (c).
25