Đồ án sữa chữa máy phát điện trên xe toyota innova G

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Giới thiệu hệ thống cung cấp điện trên ô tô........................................................3
1.1.1. Công dụng của hệ thống cung cấp điện......................................................3
1.1.2. Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện...........................................................3
1.1.3. Phân loại hệ thống cung cấp điện................................................................3
1.2. Ắc-quy................................................................................................................ 3
1.2.1 Công dụng....................................................................................................4
1.2.2. Yêu Cầu.......................................................................................................4
1.3. Máy phát.............................................................................................................4
1.3.1 Chức năng....................................................................................................4
1.3.2 Phân loại.......................................................................................................4
CHƯƠNG 2 : MÁY PHÁT ĐIỆN TRÊN XE TOYOTA INNOVA-G ……………….6
2.1. Cấu tạo của máy phát điện..................................................................................6
2.2 Nguyên lý phát điện.............................................................................................6
2.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong máy phát điện..................6
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA SỬA CHỮA MÁY PHÁT ĐIỆN TRÊN XE
TOYOTA INNOVA-G………………………………………………………………..14
3.1. Thông số sửa chữa máy phát điện trên xe Toyota Innova-g..............................14
3.2. Quy trình tháo máy phát điện............................................................................14
3.2.1. Quy trình tháo máy phát điện từ trên xe xuống.........................................14
3.2.2. Quy trình tháo rời máy phát điện...............................................................15
3.3. Phương pháp kiểm tra và sửa chữa...................................................................19
3.4. Quy trình lắp máy phát điện..............................................................................22
3.4.1 Lắp máy phát..............................................................................................22
3.4.2 Lắp ráp.......................................................................................................26
3.4.3 Đấu dây và kiểm nghiệm .. ……………………………………………. 27
3.5 Kết Luận............................................................................................................30
3.6 Tài liệu tham khảo.............................................................................................31

1

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….
Hưng Yên, ngày……tháng……năm 2017
Giảng viên hướng dẫn

2


CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Giới thiệu hệ thống cung cấp điện trên ơ tơ

Hình 1.1. Hệ thống cung cấp điện trên ô tô
1. Máy phát
2. Ắc quy
3. Đèn báo nạp
4. Khóa điện
1.1.1. Cơng dụng của hệ thống cung cấp điện
- Cung cấp điện áp một chiều ổn định (12-14v) trên ô tô ở mọi chế độ làm việc
1.1.2. Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện
- Máy phát có kích thước nhỏ gọn,trọng lượng nhỏ, giá thành thấp và tuổi thọ
cao.
- Máy phát có độ bền cao làm , làm việc được trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm
lớn
- Máy phát luôn tạo ra một điện áp ổn định ( 13,6-14,8v)
1.1.3. Phân loại hệ thống cung cấp điện
- Theo các xe khác nhau dùng loại máy phát khác nhau
+ 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
+ Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát 12V
+ Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện 24
1.2. Ắc-quy

Hình 1.2. Ắc quy axit chì

3


1.2.1 Công dụng
- Cung cấp điện năng hệ thống khởi động
- Cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa
1.2.2. 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
- 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
1.3. Máy phát

Hình 1.3. Máy phát điện xoay chiều
1.3.1 Chức năng
- Phát điện áp
- Chỉnh Lưu dòng điện xoay chiều 3 pha do máy phát tap ra thành dòng một
chiều
Hiệu chỉnh diện áp : Tiết chế điều chỉnh điện áp sinh ra và dòng điện áp hiện thời đi
đến thiết bị điện để đảm bảo nó là ln bằng hằng số khi tốc độ quay của roto mát
phát thay đổi .
1.3.2 Phân loại
1.3.2.1 Loại có chổi than
Tạo ra từ trường và xoay để tạo ra sức điện động trong cuộn dây stator.

Hình 1.4 Máy phát loại có chổi than

4

1.3.2.2 Loại khơng có chổi than có bơm chân khơng

Hình 1.5 Máy phát loại khơng có chổi than
Máy phát có bơm chân khơng thường được lắp trên xe có động cơ diesel. Bơm chân
không được trang bị để cung cấp chân không cho trợ lực lái và các thiết bị khác. Bơm
chân không được lắp chung nên quay cùng với trục của máy phát. Có hai loại, loại có
bơm chân khơng đặt phía puli và loại đặt phía đối diện puli.
Loại máy phát có bơm chân khơng giống như các loại máy phát khác nhưng có thêm
bơm chân khơng. Cấu tạo của bơm chân khơng gồm có: Vỏ, Rotor, Cánh, Van an toàn
(van một chiều

CHƯƠNG 2 : MÁY PHÁT ĐIỆN TRÊN XE TOYOTA INNOVA-G

5


2.1. Cấu tạo của máy phát điện.
Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kich thích kiểu điện từ loại có vịng tiếp
điện gồm những bộ phận chính là:

Hình 2.1 Cấu tạo máy phát
1.
Rô to
2.
Stato
3.
Puli
4.

Cánh quạt
5.
Bộ chỉnh lưu
6.
Bộ điều chỉnh điện
7.
Quạt
8.
Chổi than
9.
Vòng tiếp điểm
2.2 Nguyên lý phát điện.
-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 rôto 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.
2.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong máy phát điện
a) Rôto (phần cảm)

6


Hình 2.2 Cấu tạo Rơto
- 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.
- Phần rỗng bên trong lá khung từ trên khung cuốn các vòng dây kích từ hai đầu của
cuộn dây này được hàm vịng tiếp điện và cách điện với trục. Khi cho dòng điện đi
vào, vịng dây kích từ sẽ tạo ra từ thông hướng trục. Một khối của máy là cực N, cịn
khối khác là cực S, từ thơng kép 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)

Hình 2.2 Cấu tạo stato
-Stato 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.
c) Bộ chỉnh lưu

7


Hình 2.4 Cất tạo bộ chinh lưu 6 diot
- Khi rotor quay một vòng, trong các cuộn dây Stator dòng điện được sinh ra
trong mỗi cuộn dây này được chỉ ra từ (a) tới (f) trong Hình C. Ở vị trí (a), dịng điện
có chiều dương được tạo ra ở cuộn dây III và dịng điện có chiều âm được tạo ra ở
cuộn dây II. Vì vậy dịng điện chạy theo hướng từ cuộn dây II tới cuộn dây III.
- Dòng điện này chạy vào tải qua diode 3 và sau đó trở về cuộn dây II qua diode
5. Ở thời điểm này cường độ dòng điện ở cuộn dây I bằng 0. Vì vậy khơng có dịng
điện chạy trong cuộn dây I.
- Bằng cách giải thích tương tự từ các vị trí (b) tới (f) dịng điện xoay chiều được
chỉnh lưu bằng cách cho qua 2 diode và dòng điện tới các phụ tải được duy trì ở một
giá trị khơng đổi.
d) Chổi than và vịng tiếp điện
- Chổi than cho dòng điện chạy qua rotor để tạo ra từ trường.
- Các thành phần chính: Chổi than, Lị 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 mịn.

Hình 2.5 Cấu tạo chổi than
e) Bộ điều chỉnh điện áp( tiết chế)

8


-

Hoạt động bình thường

Hình 2.6 Khi bật khóa điện
- Khi bật khố điện lên vị trí ON, điện áp ắc qui được đặt vào cực IG. Kết quả là mạch
M.IC bị kích hoạt và Transistor Tr1 được mở ra làm cho dịng kích từ chạy trong cuộn
dây rotor. Ở trạng thái này dòng điện chưa được tạo ra do vậy bộ tiết chế làm giảm sự
phóng điện của ắc qui đến mức có thể bằng cách đóng ngắt Transistor Tr1 ngắt
quãng.Ở thời điểm này điện áp ở cực P = 0 và mạch M.IC sẽ xác định trạng thái này và
truyền tín hiệu tới Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp.
- Trong đó
M.IC: Theo dõi điện áp ra và điều khiển dịng kích từ, đèn báo sạc và tải ở đầu
dây L
Tr1: Điều chỉnh dịng kích từ
Tr2: Điều khiển bật tắt đền báo sạc
Tr3: Điều khiển xung M
D1: Điốt hấp thụ dịng điện cảm ứng trong cuộn dây kích từ
IG: Giắc cấp dương từ khóa điện vào máy phát để kích từ ban đầu (mồi từ) cho
máy phát (Igniton switch)
B: Cọc dương của máy phát (Battery)
F: Giắc kích từ (Field) điều khiển dịng qua cuộn dây kích từ

S: Giắc tín hiệu điện áp máy phát đưa về bộ tiết chế so sánh (Sensing), giắc này
chỉ ở tiết chế kiểu nhận biết điện áp ắc quy
L: Giắc đèn báo nạp (Lamp) nối mát cho đèn báo sạc khi tranzito 3 mở, cung
cấp điện cho tải khi tranzito 2 mở
M: Tín hiệu gửi ECM
E: Giắc mát (Earth)
P: Giắc trích điện áp ở một pha xoay chiều đưa vào bộ tiết chế để tắt đèn báo
nạp (Phase)

9


-

Khi máy phát đang phát điện

Hình 2.7 khi máy phát phát điện áp
Động cơ khởi động và tốc độ máy phát tăng lên, mạch M.IC mở Transistor Tr1 để cho
dòng kích từ đi qua và do đó điện áp ngay lập tức được tạo ra. Ở thời điểm này nếu
điện áp ở cực B lớn hơn điện áp ắc qui, thì dịng điện sẽ đi vào ắc qui để nạp và cung
cấp cho các thiết bị điện. Kết quả là điện áp ở cực P tăng lên. Do đó mạch M.IC xác
định trạng thái phát điện đã được thực hiện và truyền tín hiệu đóng Transistor Tr2 để
tắt đèn báo nạp.
- Khi cuộn roto bị đứt

Hình 2.8 Roto bị đứt
Khi máy phát quay, nếu cuộn dây Rotor bị đứt thì máy phát không phát ra điện và điện
áp ở cực P = 0.
Khi mạch M.IC xác định được tình trạng này này mở Transistor Tr2 để bật đèn báo
nạp cho biết hiện tượng khơng bình thường này.

-

Khi cuộn roto bị chập ( ngắn mạch)

10


Hình 2.9 Khi cuộn roto bị ngắn mạch
Khi máy phát quay nếu cuộn dây rotor bị chập điện áp ở cực B được đặt trực tiếp vào
cực F và dòng điện trong mạch sẽ rất lớn. Khi mạch M.IC xác định đựơc tình trạng
này nó sẽ đóng Transistor Tr1 để bảo vệ và đồng thời mở Transistor Tr2 để bật đèn
báo nạp để cảnh báo vì tình trạng khơng bình thường này.
- Khi cực S bị ngắt:

Hình 2.10. Cực S bị ngắt
Khi máy phát quay, nếu cực S ở tình trạng bị hở mạch thì mạch M.IC sẽ xác định khi
khơng có tín hiệu đầu vào từ cực S do đó mở Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp. Đồng
thời trong mạch M.IC, cực B sẽ làm việc thay thế cho cực S để điều chỉnh Transistor
Tr1 do đó điện áp ở cực B đựơc điều chỉnh để ngăn chặn sự tăng điện áp khơng bình
thường ở cực B.

-

Khi Cực B bị ngắt :

11


Hình 2.11. Mạch cực B bị ngắt

Khi máy phát quay, nếu cực B ở tình trạng bị hở mạch, thì ắc qui sẽ không được nạp
và điện áp ắc qui (điện áp ở cựcS) sẽ giảm dần.
Khi điện áp ở cực S giảm, bộ tiết chế vi mạch làm tăng dịng kích từ để tăng dịng điện
tạo ra. Kết quả là điện áp ở cực B tăng lên.
Tuy nhiên mạch M.IC điều chỉnh dịng kích từ sao cho điện áp ở cực B không vượt
quá 20 V để bảo vệ máy phát và bộ tiết chế vi mạch.
Khi điện áp ở cực S thấp (11 tới 13 V) mạch M.IC sẽ điều chỉnh để bật đèn báo nạp và
điều chỉnh dịng kích từ sao cho điện áp ở cực B giảm đồng thời bảo vệ máy phát và
bộ tiết chế vi mạch.
- Khi cực F và E bị sự cố

Hình 2.11 Cực F và E sự cố
Khi máy phát quay, nếu có sự ngắn mạch giữa cực F và cực E thì điện áp ở cực B sẽ
được nối thơng với mát từ cực E qua cuộn dây rotor mà không qua cực transistor Tr1.
Kết quả là điện áp ra của máy phát trở lên rất lớn vì dịng kích từ không được điều
khiển bởi transistor, điện áp ở cực S sẽ vượt điện áp điều chỉnh. Mạch M.IC xác định
được cực này và mở transistor Tr2 để bật đèn báo nạp để chỉ ra sự khơng bình thường
này.

12


-

Khi bộ sưởi PCT làm việc

Hình 2.12 Làm việc bộ sưởi PCT
- Khi sưởi khơng làm vệc :

Hình 2.13 . Khi không làm việc

13


CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA SỬA CHỮA MÁY PHÁT ĐIỆN TRÊN
XE TOYOTA INNOVA-G
3.1. Thông số sửa chữa máy phát điện trên xe Toyota Innova-g
Điện trở của Cổ góp
cụm rơto máy
Cổ góp
phát
rơto
Đường kính cổ
góp của cụm
rơto máy phát
Cụm giá đỡ
chổi than máy
phát
Mạch
nạp
khơng có tải
điện
Mạch nạp có tải
điện

Điện trở tiêu chuẩn Từ 1.85 đến 2.25 Ω ở
20°C (68°F)
và

Điện trở tiêu chuẩn 10 kΩ trở lên

Đường kính tiêu
chuẩn
Đường kính nhỏ
nhất
Chiều dài tiêu
Chiều dài chổi
chuẩn
than
Chiều dài nhỏ nhất
Cường độ dòng
điện tiêu chuẩn
Điện áp tiêu chuẩn
Cường độ dòng
điện tiêu chuẩn

14.2 đến 14.4 mm (0.559
đến 0.567 in.)
14.0 mm (0.551 in.)
10.5 mm (0.413 in.)
4.5 mm (0.177 in.)
10 A trở xuống
13.2 đến 14.8 V
30 A trở lên

3.2. Quy trình tháo máy phát điện
3.2.1. Quy trình tháo máy phát điện từ trên xe xuống
Bước 1. ngắt cáp âm ra khỏi ắc quy
Bước 2. tháo cút nối đường ống nạp khí và bộ lọc gió

a) Ngắt ống chân khơng.
b) Ngắt ống thông hơi số 2.
c) Ngắt giắc nối của cảm biến MAF và các kẹp dây điện
d) Nới lỏng kẹp ống và tháo 4 bu lơng, bộ lọc gió và cút nối ống nạp khí
Bước 3. Tháo dây dẫn động
Vặn nút lục giác như hình mũi tên trong hình vẽ để dịch chuyển puli căng đai xuống
dưới để giảm độ căng đai dẫn động. Sau đó tháo dây đai dẫn động.

14


Bước 4. Tháo cụm máy phát

a) Lắp nắp cực.
b) Tháo đai ốc, bu lông và dây điện máy phát
c) Ngắt giắc của máy phát.
d) Tháo 2 bu lông và máy phát
3.2.2. Quy trình tháo rời máy phát điện
- Kí hiệu : SST : là dụng cụ chuyên dùng .
Bước1. Tháo Puli máy phát
a)Lắp túyp chyên dùng A và B vào trục Roto máy phát ‘

b) Giữ tuýp chuyên dùng A bằng clê, và xiết chặt tuýp chuyên dùng B cùng chiều
kim đồng hồ đến mômen xiết tiêu chuẩn.

15


Mômen: 39 N*m{ 398 kgf*cm , 29 ft.*lbf }
c) Kẹp máy phát lên êtơ có lót các tấm nhơm

d) Cắm tuýp chuyên dùng 2 để lắp nó vào đai ốc puli.

e) Nới lỏng đai ốc bắt puli bằng cách vặn tuýp 1-A theo hướng như trên hình vẽ

f) Tháo tuýp chuyên dùng 2 ra khỏi máy phát
g) Vặn tuýp chuyên dùng 1-B theo hướng như trong hình vẽ và tháo tuýp 1-A và
B.

h) Tháo đai ốc bắt puli và puli máy phát.
Bước 2.Tháo lắp che phía sau của máy phát
Tháo 3 đai ốc và nắp che phía sau của máy phát

16


Bước.3: Tháo cách điện của cực
Tháo cách điện của điện cực

Bước 4.Tháo cụm giá đỡ chổi than máy phát
Tháo 2 vít và giá đỡ chổi than

Bước 5.Tháo cụm stato máy phát
a) Tháo 4 bulông

17


b) Dùng dụng cụ chuyên dùng và clê, tháo stato ra

Bước 6 Tháo cụm rơto máy phát

a) Tháo vịng đệm ra khỏi môtơ máy phát.
b) Tháo bạc cách khung đầu dẫn động.
c) Tháo rôto máy phát ra khỏi khung đầu dẫn động
Bước 7 Kiểm tra vòng bi khung đầu đẫn động máy phát
Kiểm tra xem vịng bi có bi rơ hoặc mịn khơng và nó phải quay êm
Nếu cần, hãy thay thế vòng bi khung đầu dẫn động

Bước 8 Tháo vòng bi khung đầu dẫn động của máy phát

18


Tháo 4 vít và hãm vịng bi.

Dùng SST và búa, đóng vịng bi ra

3.3. Phương pháp kiểm tra và sửa chữa
a) Kiểm tra cụm giá đỡ chôi than của máy phát
Cách KT: Dùng thước cặp, đo chiều
dài của chổi than
Chiều dài tiêu chuẩn:10.5 mm (0.413 in )
Chiều dài nhỏ nhất:4.5 mm (0.177 in )

Sửa Chữa :Nếu
than nhỏ hơn giá
hãy thay cụm
than
b) Kiểm tra
mát phát
+ Kiểm tra xem

rơ hoặc mòn
phải quay êm

chiều dài chổi
trị nhỏ nhất,
giá đỡ chổi
cụm rơto của
vịng bi có bị
khơng và nó

19


Sửa chữa :Nếu bị rơ ta thay mới .
+ Kiểm tra điện trở
- Đo điện trở giữa các cổ góp

Điện trở tiêu chuẩn:Từ 1.85 đến 2.25 Ω ở 20°C (68°F)
Sửa chữa: Nếu kết quả không như tiêu chuẩn, hãy thay cụm rơto.
- Đo điện trở giữa cổ góp và lõi rôto

Điện trở tiêu chuẩn:10 kΩ trở lên
Sửa chữa : Nếu kết quả không như tiêu chuẩn, hãy thay cụm rôto
+ Kiểm tra đường kính cổ góp
- Kiểm tra rằng cổ góp khơng đảo và xước
- Dùng thước cặp, đo đường kính cổ góp

Đường kính tiêu chuẩn:14.2 đến 14.4 mm (0.559 đến 0.567 in.)

20