Khóa luận: Khảo sát hệ thống điện động cơ Diesel 4DQ50 MISUBISHI

Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
Nhận xét và đánh giá
1. Giáo viên hướng dẫn:








2. Giáo viên duyệt:





3. Hội đồng bảo vệ:





Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
MỤC LỤC
+ Loại máy khởi động giảm tốc 5
+ Loại bánh răng đồng trục 5
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay, nước ta đang tiến hành công cuộc hiện đại hoá các ngành
công nghiệp. Đóng góp vào sự phát triển chung đó, ngành cơ khí động lực, một ngành

chủ lực là nền tảng cơ bản cho mọi ngành khác phát triển, cũng đang cố gắng nghiên cứu
cải tiến công nghệ kỹ thuật, hiện đại hoá nhằm góp phần thúc đẩy nhanh sự phát triển
của đất nước. Ngày nay nền công nghiệp ô tô thế giới đã phát triển với trình độ cao, nó
trở thành công nghiệp liên hợp của nhiều ngành. Ở Việt Nam ngành công nghiệp ôtô
đang phát triển mạnh mẽ, nhờ vậy áp dụng những thành tựu khoa học kĩ thuật điện, bán
dẫn, vào hệ thống điện ôtô. Điều này được thể hiện trong thực tế: Máy phát điện xoay chiều
sử dung chỉnh lưu bán dẫn ,tiết chế bán dẫn thay thế máy phát điện một chiều cũ, chỉnh lưu
và tiết chế thường. Khi đưa vào sử dụng thì nguyên lí làm việc, cấu tạo khác hẳn ,có tuổi thọ
cao. Hệ thống khởi động giảm tốc có nhiều ưu điểm vượt trội, các cảm biến và đồng hồ đo
nhiệt độ nước, áp suất dầu được đưa đến táp lô chính xác khi sử dụng.
Bài khóa luận được nói đến sử dụng hệ thống điện động cơ Máy diesel
MISUBISHI 4DQ50 như máy khởi động, máy phát điện, bugi sấy có nhiệm vụ, cấu
tạo, nguyên lí làm việc, bảo dưỡng, sửa chữa áp dụng nhiều tiến bộ khoa học kĩ thuật
vào sử dụng thực tế trên ôtô máy kéo.
Nhờ sự hướng dẫn và giúp đỡ của thầy Th.s Nguyễn Quốc Hoàng, các thầy bộ
môn đã tạo điều kiện cho em hoàn thành bài khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện
Phan Khắc Thành

1
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
MỞ ĐẦU
1. Mục đích đề tài
Ngày nay, khi mà khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão thì những ứng
dụng công nghệ tiên tiến trên ô tô ngày càng nhiều. Trong đó không thể thiếu những thiết
bị tiện nghi trên xe, nhu cầu sử dụng xe hơi ngày càng khắt khe hơn người ta ngày càng
quan tâm đến những chiếc xe được trang bị các hệ thống hiện đại, mà trên đó không thể
thiếu được các thiết bị điện, điện tử. Ngược trở lại những năm 1950 và sớm hơn nữa, xe

hơi chỉ được trang bị ăcquy 6V và bộ sạc điện áp 7V. Dĩ nhiên, những chiếc xe cổ này
cũng không cần nhiều điện năng ngoài việc chiếu sáng. Giữa thập kỷ 50, việc chuyển
sang trang bị ắcquy 12V và sạc điện lớn hơn. Trên những chiếc xe hiện đại ngày nay,
ngoài cung cấp điện để chiếu sáng còn cung cấp điện cho các hệ thống điện rất hiện đại
phục vụ cho nhu cầu giải trí: Hệ thống âm thanh, CD, Radio, hệ thống an toàn trên xe:
ABS, hệ thống chống trộm, hệ thống túi khí an toàn, hệ thống kiểm soát động cơ đặc
biệt là hệ thống khởi động, hệ thống sấy, hệ thống cung cấp điện có vai trò rất quan
trọng. Các hệ thống hiện đại này đã nâng giá trị của ô tô lên rất cao và con người không
chỉ dừng ở đó, những ước mơ lớn hơn là làm sao để những chiếc xe thật sự thân thiện
với người sử dụng, đến lúc đó khi ngồi trên xe ta sẽ có cảm giác thật sự thoải mái, giảm
đến mức tối thiểu các thao tác của người lái xe, mọi hoạt động của xe sẽ được kiểm soát
và điều chỉnh một cách hợp lí nhất.
2. Ý nghĩa đề tài
Qua mục đích trên ta thấy được hệ thống cung cấp điện, hệ thống khởi động và hệ
thống sấy có ý nghĩa rất quan trọng trong ngành ôtô:
- học tập, cho chúng ta tìm hiểu sâu hơn về thực tế của ôtô khảo sát
- Giúp chúng ta củng cố lại lý thuyết.
- Biết cách sữa chữa hệ thống cung cấp điện , hệ thống khởi động, hệ thống sấy
- Áp dụng kĩ thật vào công nghiệp ôtô hiện đại hóa.
1
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
NỘI DUNG
1.Cơ sở lý thuyết
1.1 Hệ thống khởi động
1.1.1 Vai trò, công dụng máy khởi động
a. Vai trò
- Hệ thống khởi động đóng vai trò to lớn trong hệ thống điện ôtô. Hệ thống khởi
động sử dụng năng lượng từ bình ắcquy và chuyển năng lượng này thành cơ năng quay
máy khởi động. Máy khởi động truyền cơ năng này cho bánh đà 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 xylanh, được nén và đốt cháy để quay động cơ.
- Khi bạn khởi động động cơ nó không thể tự quay với công suất của nó. Trước
khi tia lửa điện, hỗn hợp khí xuất hiện ta phải dùng lực từ bên ngoài để làm quay động
cơ. Máy khởi động thực hiện công việc này. Máy khởi động sẽ ngừng hoạt động khi
động cơ đã nổ.
- Có hai hệ thống khởi động khác nhau được dùng trên xe. Cả hai hệ thống này
đều có mạch điện riêng…một mạch điều khiển và một mạch môtơ.Một hệ thống có
môtơ khởi động riêng. Hệ thống này được dùng trên hầu hết các dòng xe đời cũ. Loại
còn lại có môtơ khởi động giảm tốc. Hệ thống này được dùng trên hầu hết các dòng xe
hiện nay. Một công tắc từ công suất lớn sẽ đóng mở môtơ. Nó là thành phần của cả hai
mạch điều khiển và mạch môtơ.
Hình 1-1 . Vị trí làm việc máy khởi động
- Cả hai hệ thống được điều khiển bởi công tắc máy và được bảo vệ qua cầu
chì.Trên một số dòng xe, một rơle khởi động đựơc dùng để khởi động mạch điều
2
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
khiển.Trên xe hộp số tự động có một công tắc khởi động trung gian ngăn trường hợp
khởi động xe khi đang cài số.Trên xe hộp số thường có công tắc ly hợp ngăn trường hợp
khởi động xe mà không đạp ly hợp.Trên các dòng xe đặc biệt có công tắc an toàn cho
phép xe khởi động trên đường đồi dốc mà không cần đạp ly hợp.
b. Sơ đồ tổng quan về hệ thống khởi động
Hình 1-2: Mô hình hệ thống khởi động
3
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
c. Công dụng
Nhiệm vụ của hệ thống khởi động là dùng một nguồn năng lượng bên ngoài
quay trục khuỷu động cơ đến một tốc độ tố thiếu nào đó, đảm bảo cho nhiên liệu đưa vào
động cơ có thể đốt cháy được và sau đó động cơ có thể tự làm việc được.
Tốc độ khởi động phụ thuộc vào phương pháp hình thành khí hỗn hợp, lượng khí
nạp, phương pháp đốt cháy nhiên liệu, vào nhiệt độ khí nạp và của động cơ cũng như

vào loại đặc điểm kết cấu và trạng thái kĩ thuật của động cơ.
d. Phân loại
Hình 1-3: Các loại máy khởi động thường gặp
- Dựa vào nguồn năng lượng khởi động:
Khởi động bằng tay, Khởi động bằng động cơ điện, Khởi động bằng động cơ
xăng phụ, Khởi động bằng không khí nén,
- Dựa vào nguyên lý truyền động :
+Truyền động quán tính: Bánh răng truyền động tự động văng ra theo quán tính để
ăn khớp với vành răng bánh đà. Khi động cơ đã nổ thì bánh răng bị hất về vị trí cũ một
cách tự động.
+Truyền động cưỡng bức: Bánh răng truyền động vào ăn khớp với vành răng bánh
đà cũng như ra khỏi vị trí ăn khớp đều chịu sự điều khiển cưỡng bức, sử dụng truyền
động một chiều.
+Truyền động tổng hợp: Bánh răng truyền động vào ăn khớp với bánh răng bánh
đà chịu sự cưỡng bức con ra khỏi bánh đà một cách tự động.
- Dựa theo cơ cấu điều khiển:
+Điều khiển trực tiếp: Người điều khiển trực tiếp phải tác động vào nạng gài.
+Điều khiển gián tiếp phải sử dụng công tắc hoặc rơle.
- Hiện nay hệ thống khởi động chủ yếu sử dụng 3 loại máy khởi động ( như
hình vẽ 1-3): Loại giảm tốc, loại đồng trục, loại bánh răng hành tinh.
4
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
+ Loại máy khởi động giảm tốc
Hình 1-4 : Loại giảm tốc
Môtơ khởi động bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình vẽ. Đó là kiểu của
bộ khởi động có sự kết hợp, tốc độ môtơ cao và sự điều chỉnh của bánh răng giảm
tốc. Toàn bộ môtơ nhỏ hơn và nhẹ hơn môtơ khởi động thông thường, nó vận hành
ở tốc độ cao hơn. Bánh răng giảm tốc chuyển mômen xoắn tới bánh răng chủ động
ở 1/4 đến 1/3 tốc độ môtơ. Bánh răng chủ động quay nhanh hơn bánh răng trên bộ
khởi động thông thường và mô men xoắn lớn hơn rất nhiều (công suất khởi động).

Bánh răng giảm tốc được gắn trên một vài trục như bánh răng chủ
động. Và khác với bộ khởi động thông thường, công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng
chủ động (không qua cần dẫn động) tới ăn khớp với vòng răng bánh đà.
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.
Công tắc từ chỉ để đẩy bánh răng bendix gây ra.
Được sử dụng rộng dãi trên xe nhỏ gọn và nhẹ.
+ Loại bánh răng đồng trục
Môtơ khởi động thông thường bao gồm các thành phần được chỉ rõ 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.
Khi động cơ bắt đầu khởi động khớp ly hợp một chiều ngắt nối bánh răng chủ
động ngăn cản mômen động cơ làm hỏng môtơ khởi động.
Công suất đầu ra là 0.8, 0.9 và 1KW. Trong hầu hết trường hợp thay thế bộ
khởi động cho môtơ cũ bằng môtơ có bánh răng giảm tốc.
Bánh răng dendix được lắp ở cuối của truc rotor.
Lực của công tắc từ đẩy bánh răng bendix nhờ đòn dẫn hướng.
5
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
Sử dụng chủ yếu trên xe nhỏ.
Hình 1-5 : Loại bánh răng đồng trục
+ Loại bánh răng hành tinh
Hình 1-6 :Loại bánh răng hành tinh
Bánh răng hành tinh cũng dùng để giảm tốc nhằm tăng momen quay.
Trục rotor sẽ truyền lực qua bánh răng hành tinh đến bánh răng bendix.
Nhờ trọng lượng nhỏ momen lớn, ít tiếng ồn. Nên được sử dụng ở nhiều loại
xe nhỏ đến trung bình
6
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI

1.1.2. Nguyên lí hoạt động chung
Hình 1-7 sơ đồ nguyên lí máy khởi động
Khi quay chìa khoá trong ổ khoá khởi động ( công tắc ) sang bên phải (hoặc
nhấn nút khởi động nếu có trên ôtô), cuộn hút của rơle khởi động có điện, rơle khởi
động tác động cặp tiếp điểm của nó đóng lại. Khi đó cuộn dây hút, cuộn dây kích
từ và phần ứng của động cơ điện khởi động được cấp điện theo mạch từ cực dương
ắcquy (+) → cặp tiếp điểm của rơle khởi động → cuộn hút của rơle → cuộn dây
kích từ của động cơ điện khởi động → phần ứng của động cơ điện khởi động→ mát
( vỏ máy ). Còn cuộn dây giữ của rơle kéo đựơc cấp nguồn theo mạch từ dương cực
ắc quy (+ )→ cặp tiếp điểm của rơle khởi động → cuộn giữ của rơle kéo → mát
máy ( vỏ máy ). Trong trường hợp này, từ thông sinh ra trong cuộn hút và trong
cuộn giữ tác dụng cùng chiều nhau, lực điện từ của rơle kéo sẽ kéo lõi thép chuyển
động sang bên trái, cánh tay đòn sẽ làm cho bánh răng khởi động ăn khớp với bánh
răng bánh đà động cơ ôtô. Khi bánh răng đã ăn khới với bánh đà của động cơ lõi
thép đẩy đĩa tiếp xúc sang trái làm cho tiếp điểm kín. Kết quả là cuộn dây hút của
rơle khởi động bị ngăn mạch phần ứng của cuộn dây kích từ của động cơ khởi động
được đấu điện trực tiếp với ắc quy ( dòng điện không đi qua cuộn hút của rơle khởi
động ) theo mạch : từ dương cực ắc quy( +)→ cặp tiếp điểm của rơle kéo → cuộn
7
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
dây kích từ của động cơ điện khởi động → phần ứng của động cơ điện khởi động
→ mát (vỏ máy ). Sau khi khởi động máy phát phát ra điện dòng điện trong cuộn
dây của rơle khởi động giảm xuống , vì điện áp đặt lên cuộn dây của rơle khởi động
trong trường hợp này bằng:
URKĐ = Uaq - Ump
Trong đó: URKĐ - điện áp đặt lên cuộn dây của rơle khởi động ( V.)
Uaq - điện áp của bình ắcquy ( V)
Ump- điện áp phát ra của máy phát điện (V).
Vì vậy, rơle khởi động không tác động, cặp tiếp điểm của nó ra dẫn đến cuộn
dây giữ của rơle kéo không được cấp điện, Từ thông tác dụng lên lõi thép giảm

xuống đột ngột và dưới lực kéo của lò xo hồi làm cho lõi thép di chuyễn sang bên
phải( về vị trí ban đầu). Các tiếp điểm hở ra, cắt nguồn cấp cho động cơ điện khởi
động (phần cảm ứng và cuộn dây kích từ của động cơ điện khở động bị cắt điện).
Tiếp điểm dùng để ngắn mạch điện trở phụ đấu nối tiếp với cuộn dây so cấp
của biến áp đánh lửa khi khởi động động cơ ôtô.
1.2 Hệ thống cung cấp điện
Hệ thống cung cấp điện là một bộ phận quan trọng không thể thiếu được trên
ôtô, nó quyết định đến khả năng làm việc hiệu quả cao hay thấp của toàn xe. Đặc
biệt như xu hướng gần đây phát triển động cơ chạy bằng điện thì vai trò cung cấp
điện ngày càng có ý nghĩa quan trọng.
Ban đầu sơ khai người sử dụng cả máy phát điện xoay chiều và máy phát điện
một chiều chúng chỉ dùng loại máy phát đơn giản có điện áp phát ra không ổn định làm
giảm tuổi thọ các chi tiết thiết bị dùng trên xe và dẫn đến tính kinh tế không cao.
Cho tới nay đa số các xe máy thiết bị đều dùng đến máy phát điện xoay chiều
trừ một số loại xe chuyên dùng sử dụng máy phát điện một chiều, do ưu điểm của
máy phát xoay chiều vượt trội hơn máy phát điện một chiều.
Máy phát điện xoay chiều đã sử dụng các điốt để nắn dòng xoay chiều thành
dòng một chiều và sử dụng bộ tiết chể để điều chỉnh điện áp.
Ban đầu bộ tiết chế đơn giản chỉ là điều khiển cơ khí bình thường với sự đóng
mở của các tiếp điểm theo rung, rồi người nhật bắt đầu chế tạo ra bộ điều chỉnh hiệu
thế bán dẫn có tiếp điểm.
Và cho đến nay hầu hết các xe đều dùng tiết chế bán dẫn không tiếp điểm và
tiết chế vi mạch có hiệu quả và tính chỉnh xác cao.
8
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
1.2.1. Công dụng của hệ thống cung cấp điện
Hệ thống cung cấp điện gồm có: Ắcquy, máy phát điện (dinamo) và bộ chỉnh
điện (tiết chế).
Công dụng của hệ thống cung cấp điện là cung cấp năng lượng điện cho các
phụ tải trên ôtô với một điện thế ổn định trong mọi điều kiện làm việc của động cơ.

1.2.2 Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện
Chế độ làm việc của ô tô luôn luôn thay đổi có ảnh hướng trực tiếp đến chế độ
làm việc của hệ thống cung cấp điện. Do xuất phát từ điều kiện luôn 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 làm việc của ôtô.
+Đảm bảo nạp điên tốt cho ắcquy và đảm bảo khởi động cơ ôtô dễ dàng với
độ tin cậy cao.
+Kết cấu đơn giản hoàn toàn tự động làm việc ở mọi chế độ.
+Chăm sóc và bảo dưỡng kĩ thuật ít nhất trong quá trình sử dụng.
+Có độ bền cơ khí cao đảm bảo chịu rung và chịu sóc tốt.
+Đảm bảo thời gian phục vụ lâu dài.
1.2.3. Ắcquy
Để tạo được một bình ắcquy có thế hiệu (6, 12 hay 24V) người ta mắc nối
tiếp các khối ắcquy đơn lại với nhau thành bình ắcquy vì mỗi bình ắcquy đơn chỉ
cho suất điện động (~2V). Trên ô tô hiện nay thường sử dụng ắcquy 12(V).
Cấu tạo ắcquy như sau:
+ Vỏ bình: Có dạng hình hộp chữ nhật, làm bằng nhựa êbônít, cao su cứng
hay chất dẻo chịu axít và được chia thành các ngăn tương ứng với số lượng các
ắcquy đơn cần thiết. Trong các ngăn đó được đặt các khối bản cực. Dưới đáy vỏ
bình có các gân dọc hình lăng trụ để đỡ các khối bản cực. Khoảng trống dưới đáy
giữa các gân dùng để chứa các chất kết tủa, các chất tác dụng bong ra từ các bản
cực, để chúng không làm chập (ngắn mạch) các bản cực khác dấu.
+ Khối bản cực: Bao gồm các bản cực dương và âm đặt xen kẽ nhau, giữa
chúng có các tấm ngăn cách điện. Mỗi bản cực gồm có phần cốt hình mắt cáo và
các chất tác dụng trát trên nó. Phần trên của cốt có tai 3 (hình bên dưới) để nối các
bản cực cùng tên với nhau thành phân khối bản cực. Phần dưới của cốt có các chân
để tựa lên các gân ở đáy bình. Các chân được bố trí so le để tránh chập mạch qua
sóng đỡ.
Cốt được đúc từ hợp kim chống ôxy hoá, gồm: 92-93% chì và 7-8%

ăngtimon(Sb). Cốt của các bản cực dương còn cho thêm 0,1-0,2% Asen (As).
9
Hình 1-7: Cấu tạo bình ắc quy axít
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
Ăngtimon và Asen có tác dụng làm tăng độ bền cơ học, giảm ôxy hoá cho cốt,
ngoài ra còn làm tăng tính đúc của hợp kim.
Chất tác dụng trên bản cực âm được chế tạo từ bột chì và dung dịch axít
H2SO4, ngoài ra để tăng độ xốp, giảm khả năng co và hoá cứng bản cực người ta
còn cho thêm 2-3% chất nở. Để làm chất nở có thể sử dụng các chất hữu cơ hoạt
tính bề mặt hỗn hợp với sun phát bari BaSO4 như các muối humát chế tạo từ than
bùn, bồ hóng, chất thuộc da
10
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
Chất tác dụng trên bản cực dương: được chế tạo từ minium chì Pb3O4, monoxít chì
PbO và dung dịch a xít H2SO4. Ngoài ra, để tăng độ bền người Các phân khối bản
cực và tấm ngăn được lắp ráp lại tạo thành khối bản cực. Số bản cực âm thường lớn
hơn số bản cực dương một bản để đặt các bản cực dương vào giữa các bản cực âm,
đảm bảo cho các bản cực dương làm việc đều cả hai mặt để tránh cong vênh và
bong rơi chất tác dụng.
+ Tấm ngăn là những lá mỏng chế tạo từ vật liệu xốp chịu axít như: mipo, miplát,
bông thuỷ tinh hay kết hợp giữa bông thuỷ tinh với miplát hoặc gỗ. Các tấm ngăn
thường có một mặt nhẵn và một mặt hình sóng, lồi lõm. Mặt nhẵn đặt hướng về
phía bản cực âm, còn mặt hình sóng hướng về phía bản cực dương để tạo điều kiện
cho dung dịch điện phân dễ luân chuyển đến bản cực dương và lưu thông tốt hơn.
+ Ngoài ra còn một số các chi tiết khác như: nút, nắp, cầu nối, ống thông hơi.
1.2.4 Máy phát điện
Máy phát là nguồn điện chính trên ô tô máy kéo (ở số vòng quay trung bình
và lớn của động cơ), nó có nhiệm vụ:
- Cung cấp điện cho tất cả các phụ tải.
- Nạp điện cho ắc quy.

Hình 1-8. Cấu tạo của bản cực và khối bản cực.
a- Phần cốt; b- Nửa khối bản cực;
c- Khối bản cực và các tấm cách; d- Tấm cách.
11
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
a. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều
.
Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kich thích kiểu điện từ loại có vòng
tiếp điện gồm những bộ phận chính là: rô to, stato, puli, cánh quạt, bộ chỉnh lưu, bộ
điều chỉnh điện, quạt, chổi than và vòng tiếp điểm
- Rôto: Gồm hai chùm cực hình móng lắp then trên trục. Giữa các chùm cực có các
cuộn dây kích thích đặt trên trục qua ống lót bằng thép. Các đầu của cuộn dây kích thích
được nối với các vòng tiếp điện gắn trên trục máy phát. Trục của rôto được đặt trên các ổ
bi lắp trong các nắp bằng hợp kim nhôm. Trên nắp, phía vòng tiếp điện còn bắt giá đỡ
chổi điện. Một chổi điện được nối với vỏ máy phát, chổi còn lại nối với đầu ra cách điện
với vỏ. Trên trục còn lắp cánh quạt và puli dẫn động.
Hình 1-9. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ.
1-Quạt làm mát; 2- Bộ chỉnh lưu; 3-Vòng tiếp điện; 4- Bộ điều chỉnh
điện và chổi than; 5-Rotor; 6-Stato; 7-Vỏ; 8-Puli
12
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
-
- Stato: Là khối thép từ ghép từ các lá thép điện kỹ thuật, phía trong có
xẻ rãnh phân bố đều để đặt cuộn dây phần ứng.
b. Nguyên lý sinh điện của máy phát điện xoay chiều 3 pha
Khi nam châm quay trong cuộn dây, điện áp sẽ sinh ra giữa 2 đầu cuộn dây.
Điện áp này sẽ sinh ra một dòng điện xoay chiều.
Mối liên hệ giữa dòng điện sinh ra trong cuộn dây và vị trí của nam châm
được chỉ ra trong hình. Dòng điện lớn nhất được sinh ra khi cực N và cực S của
nam châm gần với cuộn dây nhất. Tuy nhiên, chiều dòng điện ở mỗi nửa vòng quay

của nam châm lại ngược nhau.
Dựa trên nguyên lý trên và để sinh ra dòng điện một cách hiệu quả hơn, máy
phát điện trên ô tô dùng 3 cuộn dây bố trí lệch nhau một góc 120
0
trên stator.
Hình 1-12 . Sơ đồ nguyên lý sinh điện.
a . Sơ đồ nguyên lý; b. Dòng điện xoay chiều 1 pha trong một chu kỳ
a) b)
Hình 1-10. Rotor và các chi tiết chính của rotor.
Hình 1-11. Stator và các chi tiết chính của stator.
13
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
Mỗi cuộn A, B, C được đặt chênh nhau 120
0
. Khi nam châm quay giữa chúng
dòng điện xoay chiều được sinh ra trong mỗi cuộn dây. Dòng điện bao gồm 3 dòng
xoay chiều được gọi là “dòng xoay chiều 3 pha“
c. Bộ chỉnh lưu
Các thiết bị điện trên xe đều yêu cầu dòng điện một chiều để hoạt động và
ắcquy cần dòng điện một chiều để nạp. Trên ôtô hiện đại đều sử dụng máy phát điện
xoay chiều 3 pha nên muốn sử dụng dòng điện này cần phải biến đổi thành dòng
một chiều. Việc biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều gọi là “chỉnh
lưu”. Trên ôtô thường sử dụng bộ chỉnh lưu cầu 3 pha. Biện pháp đơn giản nhất để
chỉnh lưu dòng điện là sử dụng các điốt.
Điốt là một vật liệu bán dẫn nó chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một
chiều, cấu tạo bởi chất bán dẫn Silic hoặc Gecmani có pha thêm một số chất để tăng
cường electron tự do.
d. Bộ điều chỉnh điện
Khi điều chỉnh điện áp và cường độ dòng điện của máy phát trong các hệ
thống cung cấp điện thì đối tượng điều chỉnh là máy phát và ắcquy. Hoạt động đồng

thời của máy phát cùng ắcquy xảy ra khi có sự thay đổi vận tốc quay của phần ứng
(rotor) của máy phát, của tải và của nhiệt độ trong phạm vi rộng. Để các bộ phận
tiếp nhận điện năng làm việc bình thường thì điện thế của lưới điện phải không đổi.
Vì vậy cần phải có sự điều chỉnh điện thế.
Trong quá trình vận hành, máy phát có thể có những trường hợp khi tải vượt
quá trị số định mức. Điều này sẽ dẫn đến hiện tượng bị cháy, làm giảm khả năng
chuyển đổi mạch hoặc quá nhiệt, dẫn đến tăng tải trên các chi tiết cơ khí của hệ
thống dẫn động máy phát. Vì vậy, cần có thiết bị đảm bảo sự hạn chế dòng điện của
0
90°
150°
240°
S
N
120°
120°
120°
180°
30°
120°
210°
270°
330°
A
B
C
A
B
C
V (+)

V (-)
t
Hình 1-13. Sơ đồ nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha.
14
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
máy phát. Tất cả các chức năng này ở hệ thống cung cấp điện cho ôtô, máy kéo
được thực hiện tự động nhờ bộ điều chỉnh điện
2. Khảo sát hệ thống điện động cơ diesel 4DQ50 MITSUBISHI
Hình 2-1 Máy khởi động
2.1. Máy khởi động loại giảm tốc
2.1.1 Cấu tạo
Máy khởi động loại giảm tốc làm tăng momen xoắn bằng cách giảm tốc độ quay
của phần ứng lõi môtơ nhờ bộ truyền giảm tốc gồm:
- Mô tơ khởi động: Mô tơ điện dùng trong hệ thống khởi động là nơi biến điện
năng của ăcquy thành mômen cơ học.Trong đó stato gồm vỏ máy, các má cực, cuộn dây
kích từ; Roto gồm khối thép từ, trục, cuộn dây phần ứng và vành đổi điện, giá đỡ chổi
than, chổi than , các ổ trượt…
+Roto của máy khởi động được cấu tạo bằng cách ép nhiều lá thép kĩ thuật dày từ
0,5-1mm trên trục tạo thành lõi. Trên lõi có nhiều rãnh dọc để quấn dây. Roto gối lên 2
đầu ổ bi và quay giữa ổ trục với khoảng cách ít nhất để giảm bớt hao mất từ trường. Dây
quấn trong roto máy khởi động là các thanh đồng tiết diện dẹt chữ nhật. Mỗi rãnh có 2
dây quấn và được quấn song song, 2 nhánh của vòng dây dược dặt cách nhau 90
0
,sau
khi quấn song song mỗi phiến đồng cổ góp điện có 2 cuộn dây hàn vào
15
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
Hình 2-2 Roto máy khởi động
+Trên stato các cuộn dây cảm điện có nhiệm vụ tạo từ trường chính cho các khối
cực, quấn bằng dây dẹt tiết diện lớn quanh các khố cực từ 4-10 vòng. Dây phải lớn vì

mổi lần khởi động tiêu thụ trên 200 A. Các cuộn dây kề nhau được quấn ngược chiều để
tuần tự tạo cực bắc nam khác tên.
Hình 2-3 Stato máy khởi động
+Chổi than máy khởi động được làm bằng bột than hoặc bột đồng, thiếc, đồng
với graphit, ép đúc thành khối dưới áp suất cao. Mỗi chổi than dính liền với dây nối điện.
Máy khởi động có 4 chổi than 2 chổi than âm và 2 chổi than dương.
16
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
- Rơle gài khớp (công tắc từ): Hai cuộn giữ và hút được quấn quanh lõi thép.Cuộn
dây hút lớn hơn cuộn dây giữ . Dòng điện chạy trong cuộn dây hút khoảng 30-40A còn
dòng điện chạy trong cuộn giữ khoảng 3-4 A . Cuộn hút được nối giữa ắc quy và máy
khởi động, cuộn giữ được nối rẽ giữa ắc quy về mát. Đầu lõi thép có đính đĩa tiếp điện
đối diện với hai cộc bắt dây nối giữa ắc quy và máy khởi động, đầu kia của lõi thép từ
được nối dài để điều khiển cần gạt cài và tách khớp truyền động với vành răng bánh đà.
Khi ấn nút khởi động, dòng điên từ ắc quy chạy qua cuộn giữ chay trực tiếp về mát,đồng
thời cũng chạy qua cuộn kéo về mát trong máy khởi động. Cả hai cuộn cùng tạo ra từ
trường mạnh để hút lõi thép qua phía phải áp đĩa tiếp điện vào hai cọc bắt dây , dòng
điện ắc quy truyền qua đĩa tiếp điện cho máy khởi động quay. Khi đĩa tiếp điện đã áp vào
hai cực của cọc bắt dây thì cuộn kéo bị nối tắt,dòng điện không chạy qua nó nữa, lúc này
lực để giữ lỏi thép từ chỉ do lực từ hóa cuộn giữ. Khi ngắt khóa điện thì cuộn giữ cũng
mất từ trường không còn lực giữ lõi thép nữa nên lõi thép và đĩa tiếp điện trở về vị trí cũ
nhờ lực của lò xo, máy khởi động ngừng làm việc.
- Công dụng cuộn hút là tạo lực từ trường đủ mạnh vào lúc đầu mà lúc lõi thép
nằm cách xa mặt ống của lõi thép từ,cho nên muốn hút được lõi thép vào các cuộn dây
phải sinh ra một lực từ hóa rất lớn, lực này do cuộn hút sinh ra. Song khi lõi thép đã bị
hút sâu vào trong thì chỉ cần thêm một lực từ hóa tương đối nhỏ cũng đủ lõi thép nằm ở
vị trí này, nên cuộn hút trở trở nên thừa, nó bị nối tắt để giảm công suất cho nó.
Hình 2-4 Rơle khởi động
*Khớp truyền động
Khớp truyền động là cơ cấu truyền mô men từ mô tơ điện của máy khởi động tới

vành răng bánh đà của động cơ ôtô. Tỷ số truyền của cặp bánh răng khởi động và vành
17
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
răng bánh đà thường chọn 9/18. Để hạn chế ảnh hướng về hiện tượng cắt chân răng của
bánh đà, đối với máy khởi động công suất lớn có thêm bộ bánh răng trung gian làm tăng
mômen.
Hình 2-5 Bánh răng trung gian
- Nhiệm vụ của khớp truyền động
+Truyền mômen từ motơ điện của máy khởi động làm quay bánh đà.
+Bảo vệ máy khởi động bằng cách tách rôto của motơ điện khởi động ra khỏi vành
răng bánh đà khi ôtô đã tự nổ được.
+Khớp truyền động một chiều : Khớp truyền động một chiều di chuyển theo rãnh
xoắn của trục máy khởi động, moayơ được lắp trên ống lót có rãnh xoắn bên trong moay
ơ có bốn rãnh hình nêm, bánh răng khởi động lắp thẳng hàng.
+Khi đóng điện cho máy khới động, truyền qua bánh rang trung gian tới ống lót,
tới mayơ của bánh răng truyền động (ổ bi), đưa bánh răng khởi động ăn khớp bánh đà.
2.1.2. Hoạt động
- Hút (kéo vào): Khi bật khóa điện lên vị tri start dòng điện của ắc quy đi vào cuộn
giữ và cuộn kéo. Sau đó dòng điện đi từ phán ứng vào cuộn dây làm quay phần ứng ở tốc
độ thấp.Việc tạo ra lực điện từ trong cuộn dây giữ và kéo sẽ làm hóa các lõi cực và do
cong tắc từ bị kéo vào lõi cực của nam châm điện. Nhờ sự kéo này mà bánh răng dẫn
động bị kéo ra và ăn khớp với vành răng bánh đà đồng thời đĩa tiếp xúc sẽ bật công tắc
chính lên.
- Giữ: Khi công tắc chính bật lên thì không có dòng điện qua cuộn giữ và cuộn
cảm, cuộn ứng nhận dòng điện trực tiếp từ ắcquy. Cuộn dây phần ứng sau đó quay với
vận tốc cao và động cơ được khởi động. Ở vị trí này pittông được giữ nguyên nhờ lực
điện từ cuộn giữ và không có dòng điện qua cuộn hút.
18
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
- Nhả hồi về: Khi khóa điện được xoay từ vị trí START về vị trí ON, dòng điện đi

từ cuộn giữ qua cuộn hút. Lực điện từ được tạo ra ở cuộn kéo và cuộn giữ triệt tiêu lẫn
nhau nên không giữ được pittông. Do đó pittông bị loxo hồi vị và công tắc chính bị ngắt
làm máy khởi động ngừng hoạt động.
2.2. Hệ thống cung cấp điện
Hình 2-6 Máy phát điện
Máy phát điện trên ôtô là hệ thống để cung cấp điện hằng ngày trên ôtô, được
trang bị một hệ thống và thiết bị điện đảm bảo an toàn và tiện nghi khi sử dụng.
Chúng ta cần điện năng suốt quá trình hoạt động và ngay cả khi động cơ dừng
Máy phát điện bao gồm phát điện, chỉnh lưu, tiết chế.
2.2.1. Máy phát điện xoay chiều
a. Nhiệm vụ:
Máy phát điện xoay chiều là nguồn năng lượng chính trên ôtô. Nó có nhiệm vụ
cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho ắc quy trên ô tô. Nguồn điện phải đảm bảo
một hiệu điện áp ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi trường
làm việc.
b.Yêu cầu:
Để đảm bảo những điều kiện làm việc đặc biệt trên động cơ ô tô, máy kéo, máy
phát điện phải thỏa mãn những yêu cầu sau:
- Máy phát luôn tạo ra một hiệu điện áp ổn định (đơn 13,8v – 14.2v đối với hệ
thống điện 14v) trong mọi chế độ làm việc của phụ tải.
- Có công suất và độ tin cậy cao, chịu đựng được sự rung lắc, bụi bẫn, hơi dầu máy,
hơi nhiên liệu và do ảnh hưởng bởi nhiệt độ khá cao của động cơ.
- Có công suất cao kích thước và trọng lượng nhỏ gọn. Đặc biệt giá thành thấp.
- Việc chăm sóc và bảo dưỡng trong quá trình sử dụng càng ít càng tốt.
- Đảm bảo thời gian làm việc lâu dài.
19
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
c. Phân loại:
Trong hệ thống điện ô tô hiện nay thường sử dụng ba loại máy phát xoay chiều sau:
- Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu, thường sử dụng

trên các xe gắn máy.
- Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng điện từ có vòng tiếp điện, sử dụng trên
các ô tô.
- Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng điện từ không có vòng tiếp điện,
thường sử dụng chủ yếu trên máy kéo và các xe chuyên dụng.
2.2.2 Máy phát điện kích từ có vòng tiếp điện
a. Cấu tạo
Hình 2-7: cấu tạo máy phát
Phần cảm rotor:
Gồm hai má cực từ có nam châm hình móng ngựa bọc ngoài cuộn dây phần cảm
lắp trên một trục. Có hai vòng than góp điện cách điện và trục. Khi có dòng điện kích
thích đi vào trong cuộn dây thì hai má cực từ trở thành nam châm điện, nam châm điện
có từ cực N – B xen kẻ nhau.
20
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
Hình 2-8:Cấu tạo rotor.
Hình 2-9: Cấu tạo rotor.
1- Chùm cực từ tính S 2-Chùm cực từ tính N 3- Cuộn dây kích thích
4-Trục rotor 5- Đường sức từ 6-Ổ bi
7-Vòng tiếp điện.
- Phần ứng stator:
Gồm một khối cực từ làm bằng nhiều lá thép non ghép lại có nhiều rãnh chứa cuộn
dây phần ứng. Cuộn dây phần ứng gồm có ba pha đặt lệch nhau một góc 120
0
và nối
nhau hình sao – hình tam giác.
21
Khảo sát hệ thống điên động cơ Diesel 4DQ50 MITSUBISHI
Hình 2-10: Cấu tạo Stator
Hình 2-11: Các kiểu đấu dây

Hình 2-12: stato của máy phát
22