Cấu tạo, phân loại nguyên lý của hệ thống khởi động trên ô tô

Cấu tạo, phân loại & nguyên lý của hệ thống khởi
động trên ô tô
(News.oto-hui.com) – Trên động cơ đốt trong cần có một hệ thống khởi động riêng
biệt nhằm truyền cho trục khuỷu động cơ một moment với số vòng quay nhất định nào
đó để có thể khởi động được động cơ. Cơ cấu khởi động chủ yếu trên ô tô hiện nay là
khởi động bằng động cơ điện một chiều. Tốc độ khởi động của động cơ xăng phải
trên 50 vg/ph và 100 vg/ph đối với động cơ diesel.

Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động trên ô tô.

1. Yêu cầu đối với hệ thống khởi động:
•
•
•
•
•
•

Máy khởi động phải quay được trục khuỷu động cơ với tốc độ thấp
nhất mà động cơ có thể nổ được.
Moment truyền động phải đủ để khởi động động cơ.
Phải bảo đảm khởi động lại được nhiều lần.
Nhiệt độ làm việc không được quá giới hạn cho phép.
Chiều dài, điện tở của dây dẫn nối từ ắc quy đến máy khởi động
phải nằm trong giới hạn quy định, thông thường nhỏ hơn 1 mét.
Tỉ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và bánh răng của
bánh đà nằm trong giới hạn từ 9 đến 18.

2. Công tắc khởi động:

Khi công tắc khởi động được cấp điện, cuộn dây sẽ trở thành nam châm điện và thu
hút thanh sắt xuống. Chuyển động của thanh sắt đóng hai tiếp điểm, cấp điện từ ắc
quy đến máy khởi động. Thanh sắt có lị xo hồi vị nên khi ngừng cấp điện cho công
tắc khởi động, các tiếp điểm mở ra và máy khởi động ngừng làm việc.
Ngoài ra, nếu động cơ đã hoạt động và motor khởi động vẫn hoạt động, động cơ sẽ
dẫn động ngược lại motor với tốc độ cao hơn nhiều lần dẫn đến hư hỏng. Vì vậy,
motor khởi động được trang bị khớp một chiều nhằm tránh trường hợp này.

3. Cấu tạo máy khởi động:


4. Phân loại máy khởi động:
a. Máy khởi động loại giảm tốc:

•

•

Máy khởi động loại giảm tốc dùng mơ 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
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.

b. 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.
Khi ngừng cấp điện cho máy khởi động, công tắc từ trở về vị trí ban
đầu, tách bánh răng Bendix ra khởi bánh đà. Đồng thời, mô tơ
ngừng hoạt động.


c. Máy khởi động PS (Mô tơ giảm tốc hành tinh – roto thanh dẫn):

•

Máy khởi động PS sử dụng các nam châm vĩnh cửu đặt trong cuộn
cảm và cơ cấu đóng ngắt hoạt động giống như máy khởi động loại
bánh răng hành tinh.

5. Nguyên lí của máy khởi động:
a. Chế độ hút vào:

•

Khi bật khóa điện vị trí START, dòng điện của ắc quy vào cuộn giữ

và cuộn kéo. Sau đó dịng điện đi từ cuộn kéo tới phần ứng thông
qua cuộn cảm làm quay phần ứng với tốc độ thấp. Việc tạo ra lực
điện từ trong các cuộn giữ và cuộn kéo làm từ hóa lõi cực và do vậy
piston của công tắc từ bị kéo vào lõi cực của nam châm điện. Nhờ
sự kéo này mà bánh răng dẫn động khởi động dễ bị đẩy ra và ăn
khớp với vành răng bánh đà đồng thời đĩa tiếp xúc sẽ bật cơng tắc
chính lên.


b. Chế độ Giữ:

•

Khi cơng tắc chính bật lên thì khơng có dịng điện chạy qua cuộn
giữ cuộc cảm và cuộn ứng nhận trực tiếp dòng điện từ ắc quy. Cuộn
dây phần ứng sau đó bắt đầu quay với vận tốc cao và động cơ
được khởi động. Ở thời điểm này piston được giữ nguyên tại vị trí
chỉ nhờ lực điện từ của cuộn giữ vì khơng có lực điện từ chạy qua
cuộn hút

c. Chế độ nhả về:

•

Khi khóa điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ON, dịng điện
đi từ phía cơng tắc chính tới cuộn giữ qua cuộn kéo. Ở vị trí này vị
lực điện từ được tạo ra bởi cuộn kéo vào cuộn giữ triệt tiêu nhau
nên khơng giữ được piston nữa. Do đó piston bị kéo lại nhờ lị xo
hồi vị và cơng tắc chính bị ngắt làm cho máy khởi động dừng lại.

6. Các hư hỏng của hệ thống khởi động:
•

•

Hư hỏng của phần mạch điện bao gồm: cháy hỏng các tiếp điểm
khởi động, cổ góp cháy bẩn, chổi than mịn, kẹt, các cuộn dây chập
đứt, hỏng rơle đóng mạch khởi động.
Hư hỏng của phần cơ khí: kẹt khớp một chiều hay trượt quay, mòn
bạc hay ổ bi, mòn bánh răng…