Tải bản đầy đủ (.pdf) (90 trang)

Tài liệu giảng dạy hệ thống điện thân xe

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.61 MB, 90 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b><small>BỘ MÔN CNKT Ô TÔ </small></b>

<b>TÀI LIỆU GIẢNG DẠY </b>

<b>HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE </b>

<b><small>TP.HỒ CHÍ MINH. NĂM 2023 </small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<small>1. Tổng quan các hệ thống điện trên ôtô ... 1</small>

<small>2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống điện ... 3</small>

<small>3. Nguồn điện trên ôtô ... 3</small>

<small>4. Các loại phụ tải điện trên ôtô ... 3</small>

<small>5. Các ký hiệu và quy ước trong sơ đồ mạch điện ... 5</small>

<small>6. Các loại rơle, cầu chì, dây dẫn. ... 7</small>

<small>2.1. Yêu cầu và phân loại ... 14</small>

<small>2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc máy khởi động: ... 18</small>

<small>3. Các cơ cấu điều khiển trung gian trong hệ thống khởi động ... 28</small>

<small>3.1. Relay khởi động trung gian ... 28</small>

<small>3.2. Relay gài khớp ... 28</small>

<small>4. Hệ thống hỗ trợ khởi động cho động cơ diesel ... 28</small>

<small>4.1. Hệ thống xông trước và trong khi khởi động ôtô ... 28</small>

<small>4.2 Hệ thống xông sau khi khởi động ... 30</small>

<small>5. Quy trình bảo dưỡng hệ thống khởi động. ... 39</small>

<small>6. Quy trình sửa chữa hệ thống khởi động ... 49</small>

<b><small>BÀI 03: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ... 51 </small></b>

<small>1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại ... 51</small>

<small>1.1. Nhiệm vụ ... 51</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<small>2.2. Chế độ làm việc giữa ắc quy - máy phát và sự phân bố tải ...54</small>

<small>3. Ắc quy khởi Động ...55</small>

<small>3.1. Nhiệm vụ và phân loại ắc quy ...55</small>

<small>3.2. Cấu tạo ắc quy...56</small>

<small>3.3. Q trình nạp và phóng điện của ắc quy ...61</small>

<small>3.4. Thông số của ắc quy ...62</small>

<small>3.5. Các phương pháp nạp điện cho bình ắc quy ...65</small>

<small>3.6. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra ...66</small>

<small>4. Máy phát điện ...70</small>

<small>4.1. Phân loại ...70</small>

<small>4.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động. ...70</small>

<small>4.3. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra. ...79</small>

<small>5. Bộ điều chỉnh điện (Bộ tiết chế) ...80</small>

<small>5.1. Tiết chế loại rung ...80</small>

<small>5.2. Tiết chế bán dẫn ...82</small>

<small>5.3. Bộ tiết chế vi mạch ...83</small>

<small>5.4. Hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng và phương pháp kiểm tra ...84</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

nhu cầu ngày càng cao của người sử dụng và giải quyết các vấn đề về môi trường. Những tiện nghi, an toàn và hiệu suất các hệ thống trên ô tô đã không ngừng được cải tiến và phát triển liên tục. Trong sự phát triển đó phải kể đến các hệ thống điện và điện tử ôtô.

Giáo trình là nguồn tài liệu để sinh học tập và nghiên cứu về hệ thống điện và điện tử Ô tô. Để nắm bắt được kiến thức được biên soạn trong giáo trình đọc giả cần có kiến thức về điện tử cơ bản, kỹ thuật điện và nguyên lý của động cơ đốt trong. Giáo trình được chia làm 11 bài. Nội dung của giáo trình khái quát các hệ thống điện và điện tử trên ôtô, Hiện nay trên thị trường cũng có một số sách và tài liệu viết về điện và điện tử ô tô. Trong các tài liệu này có sách <Hệ thống điện - điện tử trên Ơ tơ= của PGS TS Đỗ Văn Dũng, được đề cập khá đầy đủ. Tập bài giảng <Hệ thống điện thân xe= được chúng tôi biên soạn dựa trên nội dung sách của PGS TS Đỗ Văn Dũng và tài liệu đào tạo của TOYOTA. Quá trình biên soạn chúng tơi đã lược bỏ và đưa vào những nội dung và hình ảnh mới để phù hợp cho việc giảng dạy.

Giáo trình được biên soạn bố trí từ khái quát đến các hệ thống trên ô tô, để nắm bắt được nội dung giáo trình đọc giả đọc và nghiên cứu theo từng chương.

Vì sự phát triển giáo dục và đào tạo của ngành cơng nghệ ơ tơ, kính mong q đồng nghiệp, đóng góp kiến để tập bài giảng ngày hồn thiện hơn. Xin chân thành cám ơn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>BÀI 01: KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE 1. Tổng quan các hệ thống điện trên ôtô </b>

- <b>Hệ thống khởi động (starting system): Bao gồm ắc quy, máy khởi động điện (starting </b>

motor), các relay điều khiển và relay bảo vệ khởi động. Đối với động cơ diesel có trang bị thêm hệ thống xơng máy (glow system).

- <b>Hệ thống cung cấp điện (charging system): gồm ắc quy, máy phát điện (alternators), </b>

bộ tiết chế điện (voltage regulator), các relay và đèn báo nạp.

- <b>Hệ thống đánh lửa (Ignition system): Bao gồm các bộ phận chính: ắc quy, khóa điện </b>

(ignition switch), bộ chia điện (distributor), biến áp đánh lửa hay bô bin (ignition coils), hộp điều khiển đánh lửa (igniter), bugi (spark plugs).

- <b>Hệ thống chiếu ánh sáng và tín hiệu (lighting and signal system): gồm các đèn chiếu </b>

sáng, các đèn tín hiệu, cịi, các cơng tắc và các relay.

- <b>Hệ thống đo đạc và kiểm tra (gauging system): chủ yếu là các đồng hồ báo trên </b>

tableau và các đèn báo gồm có: đồng hồ tốc độ động cơ (tachometer), đồng hồ đo tốc độ xe (speedometer), đồng hồ đo nhiên liệu và nhiệt độ nước.

- <i><b>Hệ thống điều khiển động cơ (engine control system): gồm hệ thống điều khiển xăng, </b></i>

lửa, góc phối cam, ga tự động (cruise control). Ngoài ra, trên các động cơ diesel ngày nay thường sử dụng hệ thống điều khiển phun nhiên liệu bằng điện tử (EDC – electronic diesel control hoặc common rail injection)

- <i><b>Hệ thống điều khiển ôtô: bao gồm hệ thống điều khiển phanh chống hãm ABS (antilock </b></i>

brake system), hộp số tự động, tay lái, gối hơi (SRS), điều khiển lực kéo (traction control).

<b>-Hệ thống điều hòa nhiệt độ (air conditioning system): bao gồm máy nén </b>

(compressor), giàn nóng (condenser), lọc ga (dryer), van tiết lưu (expansion valve), giàn lạnh (evaporator) và các chi tiết điều khiển như relay, thermostat, hộp điều khiển, công tắc A/C…

<i>Nếu hệ thống này được điều khiển bằng máy tính sẽ có tên gọi là hệ thống tự động điều hịa khí hậu (automatic climate control). </i>

- <i><b>Các hệ thống phụ: </b></i>

● Hệ thống gạt nước, xịt nước (wiper and washer system). ● Hệ thống điều khiển cửa (door lock control system). ● Hệ thống điều khiển kính (power window system). ● Hệ thống điều khiển kính chiếu hậu (mirror control). ● Hệ thống định vị (navigation system).

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<i>1. Đèn pha; 2. Relay còi; 3. Máy phát điện; 4. Bộ điều chỉnh điện; 5. Motor lau cửa kính; 6. Biến áp đánh lửa; 7. Bộ chia điện; 8. Motor quạt; 9. Đồng hồ; </i>

<i>10 và 15. Công tắc đèn trần tự động; </i>

<i>11. Công tắc đèn trần; 12. Đèn trần; </i>

<i>13 và 16. Bó dây chính; 14. Đèn hậu; </i>

<i>17. Máy khởi động điện; 18. Ac quy; </i>

<i>19. Đèn đờ mi; 20. Cịi. </i>

<i><b>Hình 1.1: Sơ đồ bố trí các thiết bị điện trên ơtơ (M21 – Volga) </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>2. Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống điện 2.1. Nhiệt độ làm việc </b>

Tùy theo vùng khí hậu, thiết bị điện trên ôtô được chia ra làm nhiều loại: ● Ở vùng lạnh và cực lạnh (-40<small>o</small>C) như ở Nga, Canada.

● Ở vùng ôn đới (20<small>o</small>C) như ở Nhật Bản, Mỹ, châu Âu … ● Nhiệt đới (Việt Nam, các nước Đông Nam Á, châu Phi…).

● Loại đặc biệt thường dùng cho các xe quân sự (sử dụng cho tất cả mọi vùng khí hậu).

<b>3. Nguồn điện trên ơtơ </b>

Nguồn điện trên ô tô là nguồn điện một chiều được cung cấp bởi ắc quy, nếu động cơ chưa làm việc, hoặc bởi máy phát điện nếu động cơ đã làm việc. Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện khi lắp đặt sửa chữa…, trên đa số các xe, người ta sử dụng thân sườn xe (car body) làm dây dẫn chung (single wire system). Vì vậy, đầu âm của nguồn điện được nối trực tiếp ra thân xe.

<b>4. Các loại phụ tải điện trên ô tô </b>

Các loại phụ tải điện trên ơtơ được mắc song song và có thể được chia làm 3 loại:

<b>4.1. Phụ tải làm việc liên tục: gồm bơm nhiên liệu (50 ÷ 70W), hệ thống đánh lửa </b>

(20W), kim phun (70 ÷ 100W) …

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>4.2. Phụ tải làm việc không liên tục: gồm các đèn pha (mỗi cái 60W), cốt (mỗi cái </b>

55W), đèn kích thước (mỗi cái 10W), radio car (10 ÷ 15W), các đèn báo trên tableau (mỗi cái 2W)…

<b>4.3. Phụ tải làm việc trong khoảng thời gian ngắn: gồm đèn báo rẽ (4 x 21W + 2 </b>

x 2W), đèn thắng (2 x 21W), motor điều khiển kính (150W), quạt làm mát động cơ (200W), quạt điều hòa nhiệt độ (2 x 80W), motor gạt nước (30 ÷ 65W), cịi (25 ÷ 40W), đèn sương mù (mỗi cái 35 ÷ 50W), cịi lùi (21W), máy khởi động (800 ÷ 3000W), mồi thuốc (100W), anten (dùng motor kéo (60W)), hệ thống xông máy (động cơ diesel) (100 ÷ 150W), ly hợp điện từ của máy nén trong hệ thống lạnh (60W)…

Ngoài ra, người ta cũng phân biệt phụ tải điện trên ô tô theo công suất, điện áp làm việc ...

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b>5. Các ký hiệu và quy ước trong sơ đồ mạch điện </b>

<b>CÁC KÝ HIỆU TRONG MẠCH ĐIỆN Ơ TƠ </b>

<b>Dây chảy (cầu chì </b>

<b>Nối mass (thân </b>

<small>FUEL </small>

<small>M </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

Relay thường đóng (NC – normally

Relay thường hở (NO – normally open)

Công tắc thường mở (NO – normally open) Relay kép

đóng (NC – normally closed)

(changeover) Điện trở nhiều nấc

Công tắc máy Biến trở

bằng cam Công tắc lưỡi gà

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>6. Các loại rơle, cầu chì, dây dẫn. 6.1. Rơ le và cầu chì. </b>

Các phụ tải điện trên xe hầu hết đều được mắc qua cầu chì. Tùy theo tải cầu chì có giá trị thay đổi từ 5 ÷ 30A. Dây chảy (Fusible link) là những cầu chì lớn hơn 40 A được mắc ở các mạch chính của phụ tải điện lớn hoặc chung cho các cầu chì cùng nhóm làm việc thường có giá trị vào khoảng 40 ÷120A. Ngồi ra, để bảo vệ mạch điện trong trường hợp chập mạch, trên một số hệ thống điện ôtô người ta sử dụng bộ ngắt mạch (CB – circuit breaker) khi q dịng.

Trên hình 1.2 trình bày sơ đồ hộp cầu chì của xe Honda Accord 1989.

<i>1. Đến máy phát. 2. Cassette, Anten. </i>

<i>3. Quạt giàn lạnh (Hoặc nóng). </i>

<i>4. Relay điều khiển xơng kính, điều hồ nhiệt độ. </i>

<i>5. Điều khiển kính chiếu hậu, quạt làm mát động cơ. </i>

<i>6. Tableau. </i>

<i>7. Hệ thống gạt, xịt nước kính, điều khiển kính cửa sổ. </i>

<i>8. Tiết chế điện thế, cảm biến tốc độ, hệ thống phun xăng. </i>

<i>9. Hệ thống ga tự động. 10. Hệ thống đánh lửa. 11. Hệ thống khởi động. 12. Hệ thống phun xăng. 13. Công tắc ly hợp. 14. Hệ thống phun xăng. </i>

<i>15. Đèn chiếu sáng trong salon. 16. Hộp điều khiển quay đèn đầu. 17. Đèn cốt trái. </i>

<i>18. Đèn cốt phải. 19. Đèn pha trái. </i>

<i>20. Đèn pha phải. 21. Máy phát. </i>

<i>22. Quạt làm mát động cơ và giàn nóng. 23. Xơng kính sau. </i>

<i>24. Hệ thống phun xăng. </i>

<i>25. Motor quay kính sau (phải). 26. Motor quay kính sau (trái). 27. Motor quay đèn đầu (phải). 28. Motor quay đèn đầu (trái). 29. Quạt giàn nóng. </i>

<i>30. Hộp điều khiển quạt. 31. Hệ thống sưởi. 32. Hệ thống khóa cửa. 33. Đồng hồ, cassette, ECU. 34. Mồi thuốc, đèn soi sáng. 35. Hệ thống quay đèn đầu. 36. Hệ thống báo rẽ và báo nguy. 37. Cịi đèn thắng, dây an tồn. 38. Motor quay kính trước (phải). 39. Motor quay kính trước (trái). 40. Quạt dàn lạnh </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<i><b>Hình 1.2: Sơ đồ mạch điện hộp cầu chì xe HONDA ACCORD 1989 </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

Để các phụ tải điện làm việc, mạch điện nối với phụ tải phải kín. Thơng thường phải có các cơng tắc đóng mở trên mạch. Cơng tắc trong mạch điện xe hơi có nhiều dạng: thường đóng (normally closed), thường mở (normally open) hoặc phối hợp (changeover switch) có thể tác động để thay đổi trạng thái đóng mở (ON – OFF) bằng cách nhấn, xoay, mở bằng chìa khóa. Trạng thái của cơng tắc cũng có thể thay đổi bằng các yếu tố như: áp suất, nhiệt độ…

Trong các ô tơ hiện đại, để tăng độ bền và giảm kích thước của công tắc, người ta thường đấu dây qua relay. Relay có thể được phân loại theo dạng tiếp điểm: thường đóng (NC – normally closed), thường mở (NO – normally opened), hoặc kết hợp cả hai loại - relay kép (changeover relay).

<b> Các dạng Rơ le và cầu chì được sử dụng ở xe Ơtơ </b>

<i><b>Hình 1.3: Các dạng Rơ le và cầu chì dùng cho Ơ tơ </b></i>

Cầu chì dùng ở Ơ tơ có nhiều dạng khác nhau, chúng gồm cầu chì lá (Blade), cầu chì ống, cầu chì dạng hộp (Cartridge), dây chảy, và bộ ngắt mạch.

Cầu chì lá gồm 3 loại: Loại lớn, loại trung và loại nhỏ, chúng có chỉ số dòng điện theo màu ở các bảng 1.1 và 1.2

Bảng 1.1: <b>Chỉ số A theo màu cầu chì cho cầu chì loại trung và loại nhỏ </b>

Bảng 1.3: <b>Chỉ số A theo màu cầu chì cho cầu chì loại trung và loại nhỏ </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>6.2. Ký hiệu màu và ký hiệu số dây dẫn </b>

Trong khuôn khổ giáo trình này, chỉ giới thiệu hệ thống màu dây và ký hiệu quy định theo tiêu chuẩn châu Âu. Các xe sử dụng hệ thống màu theo tiêu chuẩn này là: Ford, Volkswagen, BMW, Mercedes… Các tiêu chuẩn của các loại xe khác bạn đọc có thể tham khảo trong các tài liệu hướng dẫn thực hành điện ôtô.

Bảng 1.1: <b>Ký hiệu màu dây hệ châu Âu </b>

Đen/ Trắng/ Xanh lá Sw/ Ws/ Gn Đèn báo rẽ

<i> </i>

<i>Bảng 1.2: <b>Ký hiệu đầu dây hệ châu Âu </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>6.3. Tính tốn chßn dây </b>

Các hư hỏng trong hệ thống điện ôtô ngày nay chủ yếu bắt nguồn từ dây dẫn vì đa số các linh kiện bán dẫn đã được chế tạo với độ bền khá cao. Ơtơ càng hiện đại, số dây dẫn càng nhiều thì xác suất hư hỏng càng lớn. Tuy nhiên, trên thực tế rất ít người chú ý đến đặc điểm này, kết quả là trục trặc của nhiều hệ thống điện ôtô xuất phát từ những sai lầm trong đấu dây. Phần này nhằm giới thiệu với bạn đọc những kiến thức cơ bản về dây dẫn trên ôtô, giúp người đọc giảm bớt những sai sót trong sửa chữa hệ thống điện ơtơ.

Dây dẫn trong ơ tơ thường là dây đồng có bọc chất cách điện là nhựa PVC. So với dây điện dùng trong nhà, dây điện trong ôtô dẫn điện và được cách điện tốt hơn. (Rất tiếc là do nguồn cung cấp loại dây này ít, nên ở nước ta, thợ điện và giáo viên dạy điện ô tô vẫn sử dụng dây điện nhà để đấu điện xe!). Chất cách điện bọc ngồi dây đồng khơng những có điện trở rất lớn (10<small>12</small>Ω/mm) mà còn phải chịu được xăng dầu, nhớt, nước và nhiệt độ cao, nhất là đối với các dây dẫn chạy ngang qua nắp máy (của hệ thống phun xăng và đánh lửa). Một ví dụ cụ thể là dây điện trong khoang động cơ của một hãng xe nổi tiếng vào bậc nhất thế giới chỉ có khả năng chịu nhiệt được trong thời gian bảo hành ở mơi trường khí hậu nước ta. Ở môi trường nhiệt độ và độ ẩm cao, tốc độ lão hóa nhựa cách điện tăng đáng kể. Hậu quả là lớp cách điện của dây dẫn bắt đầu bong ra gây tình trạng chập mạch trong hệ thống điện.

Bảng<b> 1.3: Độ sụt áp tối đa trên dây dẫn kể cả mối nối </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Thông thường tiết diện dây dẫn phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy trong dây. Tuy nhiên, điều này lại bị ảnh hưởng khơng ít bởi nhà chế tạo vì lý do kinh tế. Dây dẫn có kích thước càng lớn thì độ sụt áp trên đường dây càng nhỏ, nhưng dây cũng sẽ nặng hơn. Điều này đồng nghĩa với tăng chi phí do phải mua thêm đồng. Vì vậy mà nhà sản xuất cần phải có sự so sánh giữa hai yếu tố vừa nêu. Ở bảng 1.3 sẽ cho ta thấy độ sụt áp của dây dẫn trên một số hệ thống điện ô tô và mức độ cho phép. Nhìn chung, độ sụt áp cho phép trên đường dây thường nhỏ hơn 10% điện áp định mức. Đối với hệ thống 24V thì các giá trị trong bảng 1.3 phải nhân đôi.

Tiết diện dây dẫn được tính bởi cơng thức: Trong đó:

U:

<i>I: ρ: S: L: </i>

Độ sụt áp cho phép trên đường dây (theo bảng 1.3)

Cường độ dòng điện chạy trong dây tính bằng Ampere là tỷ số giữa cơng suất của phụ tải điện và hiệu điện thế định mức 0.0178 Ω.mm2/m điện trở suất của đồng.

Tiết diện dây dẫn. Chiều dài dây dẫn.

Từ công thức trên, ta có thể tính tốn để chọn tiết diện dây dẫn nếu biết công suất của phụ tải điện mà dây cần nối và độ sụt áp cho phép trên dây.

Để có độ uốn tốt và bền, dây dẫn trên xe được bện bởi các sợi đồng có kích thước nhỏ. Các cỡ dây điện sử dụng trên ô tô được giới thiệu trong bảng 1.4.

Bảng 1.4: Các cỡ dây điện và nơi sử dụng

<i><b>Cỡ dây: số sợi/ đường kính </b></i>

<i><b>Tiết diện (mm<small>2</small>) </b></i>

<i><b>Dịng điện liên tục (A) </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<b>6.4. Bối dây </b>

Dây điện trong xe được gộp lại thành bối dây. Các bối dây được quấn nhiều lớp bảo vệ, cuối cùng là lớp băng keo. Trên nhiều loại xe, bối dây có thể được đặt trong ống nhựa PVC. Ở những xe đời cũ, bối dây điện trong xe chỉ gồm vài chục sợi. Ngày nay do sự phát triển vũ bão của hệ thống điện và điện tử ô tô, bối dây có thể có hơn 1000 sợi.

Khi đấu dây hệ thống điện ơ tơ, ngồi quy luật về màu, cần tuân theo các quy tắc sau đây:

● Chiều dài dây giữa các điểm nối càng ngắn càng tốt. ● Các mối nối giữa các đầu dây cần phải hàn.

● Số mối nối càng ít càng tốt.

● Dây ở vùng động cơ phải được cách nhiệt.

● Bảo vệ bằng cao su những chỗ băng qua khung xe.

<b>CÂU HàI ÔN TẬP </b>

<b>1. Trình bày các hệ thống điện - điện tử trên ơtơ? 2. Trình bày các u cầu kỹ thuật hệ thống điện ô tô? 3. Phân tích q trình tính tốn chßn dây? </b>

<b>4. Phân loại các phụ tải trên Ơ tơ? </b>

<i><b>5. Bạn hãy tính tốn và chßn dây cho đèn pha? (Biết mỗi bóng đèn pha có cơng suất là 75W) </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>BÀI 02: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại </b>

Hệ thống khởi động có nhiệm vụ tạo ra moment truyền đến trục khuỷu động cơ nhằm để làm quay trục khuỷu động cơ với một tốc độ tối thiểu để động cơ khởi động được. Tốc độ khởi động của động cơ xăng phải trên 50 v/p, đối với động cơ diesel phải trên 100 v/p. Hệ thống khởi động chủ yếu trên ôtô hiện nay là khởi động bằng động cơ điện một chiều.

Hình 2.1:<i><b> Sơ đồ mạch khởi động tổng quát </b></i>

Trên sơ đồ hình 2.1, máy khởi động bao gồm: công tắc từ với cuộn hút Wh, cuộn giữ Wg, và động cơ điện một chiều với cuộn stator Ws và cuộn rotor Wr.

<b>2. Máy khởi động </b>

<b>2.1. Yêu cầu và phân loại </b>

<b>A. Yêu cầu kỹ thuật đối với máy khởi động </b>

- Máy khởi động phải quay được trục khuỷu động cơ với tốc độ thấp nhất mà động cơ có thể nổ được.

- Nhiệt độ làm việc không được quá giới hạn cho phép. - Phải bảo đảm khởi động lại được nhiều lần.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

- Tỷ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và bánh răng của bánh đà nằm trong giới hạn (từ 9 đến 18).

- Chiều dài, điện trở của dây dẫn nối từ ắc quy đến máy khởi động phải nằm trong giới hạn quy định (< 1m).

- Moment truyền động phải đủ để khởi động động cơ.

<b>B. Phân loại </b>

Để phân loại máy khởi động ta chia máy khởi động ra làm hai thành phần: Phần motor điện và phần truyền động. Phần motor điện được chia ra làm nhiều loại theo kiểu đấu dây, còn phần truyền động phân theo cách truyền động của máy khởi động đến động cơ. Motor điện trong máy khởi động là loại mắc nối tiếp, mắc song song và mắc hỗn hợp.

<b>B1. Theo kiểu đấu dây: Tùy thuộc theo kiểu đấu dây mà ta phân ra các loại sau: </b>

<i><b>Hình 2.2: Các kiểu đấu dây của máy khởi động </b></i>

<b>- Loại mắc nối tiếp: Moment phát ra lớn nhất khi bắt đầu quay, được dùng chủ yếu </b>

trong máy khởi động.

<b>- Loại mắc song song: Ít dao động về tốc độ, giống loại dùng nam châm vĩnh cửu. - Loại mắc hỗn hợp: Có cả đặc điểm của hai loại trên, thường dùng để khởi động </b>

động cơ lớn.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<b>B2. Phân loại theo cách truyền động: có hai cách truyền động. </b>

<i><b>a. Truyền động trực tiếp với bánh đà: loại này thường dùng trên xe đời cũ và </b></i>

những động cơ có cơng suất lớn, được chia ra làm 3 loại:

<i><b>* Truyền động quán tính: bánh răng </b></i>

ở khớp truyền động tự động văng theo quán tính để ăn khớp với bánh đà. Sau khi động cơ nổ, bánh răng tự động trở về vị trí cũ.

<i><b>* Truyền động cưỡng bức: khớp </b></i>

truyền động của bánh răng khi ăn khớp vào vòng răng của bánh đà, chịu sự điều khiển cưỡng bức của một cơ cấu các khớp.

<i><b>* Truyền động tổ hợp: bánh răng ăn </b></i>

khớp với bánh đà cưỡng bức nhưng việc ra khớp tự động như kiểu ra khớp của truyền động quán tính.

<i><b>b. Truyền động qua hộp giảm tốc: </b></i>

- Máy khởi động loại giảm tốc dùng motor tốc độ cao.

- Máy khởi động loại giảm tốc làm tăng momen xoắn bằng cách giảm tốc độ quay của phần ứng lõi motor nhờ bộ truyền giảm tốc.

- Piston của công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động đặt trên cùng một trục với nó vào ăn khớp với vành răng.

<b>B3. Phân loại theo tốc độ: gồm 2 loại, loại giảm tốc và loại không giảm tốc </b>

<small>Hình</small><i><b><small> 2.3 Máy khởi động loại giảm tốc </small></b></i>

<small>Hình</small><i><b><small> 2.4. Máy khởi động loại đồng trục</small></b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<b>a. Máy khởi động không giảm tốc (Máy khởi động đồng trục) </b>

- Bánh răng bendix được đặt trên cùng một trục với lõi motor (phần ứng) và quay cùng tốc độ với lõi.

- Cần dẫn động được nối với thanh đẩy của công tắc từ đẩy bánh răng chủ động và làm cho nó ăn khớp với vành răng.

<b> b. Máy khởi động giảm tốc: </b>

* <b>Máy khởi động có hộp giảm tốc: (xem hình 2.3) </b>

* <b>Máy khởi động loại bánh răng hành tinh </b>

- Máy khởi động loại bánh răng hành tinh dùng bộ truyền hành tinh để giảm tốc độ quay của lõi (phần ứng) của motor.

Bánh răng bendix ăn khớp với vành răng thông qua cần dẫn động giống như trường hợp máy khởi động đồng trục.

* <b>Máy khởi động PS (Motor giảm tốc hành tinh-rotor thanh dẫn) </b>

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

(xem hình 2.6)

<i><b>Hình 2.6. Máy khởi động loại PS </b></i>

<small>Hình</small><i><b><small> 2.5. Máy khởi động loại bánh răng hành tinh</small></b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<b>2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc máy khởi động: </b>

Hình<i><b> 2.7. Các bộ phận của máy khởi động </b></i>

⮚ Bánh răng bendix và then xoắn.

<b>a. Công tắc từ </b>

Cơng tắc từ (xem hình 2.8) hoạt động như là một cơng tắc chính của dịng điện chạy tới motor và điều khiển bánh răng bendix bằng cách đẩy nó vào ăn khớp với vành răng khi bắt đầu khởi động và kéo nó ra sau khi khởi động. Cuộn hút được quấn bằng dây có đường kính lớn hơn cuộn giữ và lực điện từ của nó tạo ra lớn hơn lực điện từ được tạo ra bởi cuộn giữ.

<b>b. Phần ứng và ổ bi cầu </b>

Phần ứng tạo ra lực làm quay motor và ổ bi cầu đỡ cho lõi (phần ứng) quay ở tốc độ cao.

Hình 2.8<i><b>. Cơng tắc từ</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<b>d. Chổi than và giá đỡ chổi than </b>

Chổi than được tì vào cổ góp của phần ứng bởi các lị xo để cho dòng điện đi từ cuộn dây tới phần ứng theo một chiều nhất định. Chổi than được làm từ hỗn hợp đồng-cacbon nên nó có tính dẫn điện tốt và khả năng chịu mài mòn lớn. Các lò xo chổi than nén vào cổ góp phần ứng và làm cho phần ứng dừng lại ngay sau khi máy khởi động bị ngắt.

Nếu các lò xo chổi than bị yếu đi hoặc các chổi than bị mịn có thể làm cho tiếp điểm điện giữa chổi than và cổ góp khơng đủ để dẫn điện. Điều này làm cho điện trở ở chỗ tiếp xúc tăng lên làm giảm dòng điện cung cấp cho motor và dẫn đến giảm moment.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

Hình<i><b> 2.11. Chổi than và giá đỡ chổi than </b></i> Hình<i><b> 2.12. Bộ truyền giảm tốc </b></i>

Hình<i><b> 2.13 Ly hợp khởi động Hình 2.14. Bánh răng khởi động bendix và rãnh xoắn </b></i>

Ly hợp khởi động truyền chuyển động quay của motor tới động cơ thông qua bánh răng bendix.

Để bảo vệ máy khởi động khỏi bị hỏng bởi số vòng quay cao được tạo ra khi động cơ đã được khởi động, người ta bố trí li hợp khởi động này. Đó là ly hợp khởi động loại một chiều có các con lăn.

<b>g. Bánh răng khởi động chủ động và then xoắn </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

Bánh răng bendix và vành răng truyền lực quay từ máy khởi động tới động cơ nhờ sự ăn khớp an toàn giữa chúng. Bánh răng bendix được vát mép để ăn khớp được dễ dàng. Then xoắn chuyển lực quay vòng của motor thành lực đẩy bánh răng bendix, trợ giúp cho việc ăn khớp và ngắt sự ăn khớp của bánh răng bendix với vành răng.

<b>B. Nguyên lý hoạt động a. Kéo (Hút vào) </b>

Khi bật khố điện lên vị trí START, dòng điện của ắc quy đi vào cuộn giữ và cuộn hút. Sau đó dịng điện đi từ cuộn hút tới phần ứng qua cuộn cảm xuống mát. Việc tạo ra lực điện từ trong các cuộn giữ và cuộn hút sẽ làm từ hoá các lõi cực và do vậy piston của công tắc từ bị hút vào lõi cực của nam châm điện. Nhờ sự hút này mà bánh răng bendix bị đẩy ra và ăn khớp với vành răng bánh đà đồng thời đĩa tiếp xúc sẽ bật cơng tắc chính lên.

<i><b>Hình 2.15. Ngun lý hoạt động của máy khởi động có hộp giảm tốc </b></i>

Để duy trì điện áp kích hoạt cơng tắc từ, một số xe có relay khởi động đặt giữa khố điện và công tắc từ.

<i><b> Hình 2.16: Cơng tắc từ hút vào Hình 2.17: Cơng tắc từ giữ </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

Khi cơng tắc chính được bật lên, thì khơng có dịng điện chạy qua cuộn hút vì hai đầu cuộn hút bị đẳng áp, cuộn 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 dịng điện chạy qua cuộn hút.

<b> b. Nhả (hồi về) </b>

Khi khoá điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ON, tại thời điểm này, tiếp điểm chính vẫn cịn đóng, dịng điện đi từ phía cơng tắc chính tới cuộn hút rồi qua cuộn giữ. Đặc điểm cấu tạo của cuộn hút và cuộn giữ là có cùng số vịng dây quấn và quấn cùng chiều. Ở thời điểm này, dòng điện qua cuộn hút bị đảo chiều, lực điện từ được tạo ra bởi cuộn hút và cuộn giữ triệt tiêu lẫn nhau nên khơng giữ được piston. Do đó piston bị đẩy trở lại nhờ lò xo hồi về và cơng tắc chính bị ngắt làm cho máy khởi động dừng lại.

Hình<i><b> 2.18. Công tắc hồi về </b></i>

<b>D. Ly hợp máy khởi động a. Cấu tạo </b>

Hình<i><b> 2.19. Cấu tạo ly hợp máy khởi động </b></i>

<b>b. Hoạt động ⮚ Khi khởi động </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

Khi bánh răng ly hợp (bên ngoài) quay nhanh hơn trục then (bên trong) thì con lăn ly hợp bị đẩy vào chỗ hẹp của rãnh và do đó lực quay của bánh răng ly hợp được truyền tới trục then.

Hình<i><b> 2.20. Hoạt động của ly hợp khởi động </b></i>

<i>(Khi khởi động) </i>

<b>⮚ Sau khi khởi động động cơ </b>

Khi trục then (bên trong) quay nhanh hơn bánh răng ly hợp (bên ngồi), thì con lăn ly hợp bị đẩy ra chỗ rộng của rãnh làm cho bánh răng ly hợp quay không tải.

<b> E. Cơ cấu ăn khớp và nhả a. Cơng dụng </b>

Cơ cấu ăn khớp / nhả có hai chức năng.

- Ăn khớp bánh răng bendix với vành răng bánh đà.

- Ngắt sự ăn khớp giữa bánh răng bendix với vành răng bánh đà. Hình<i><b> 2.21. Hoạt động của ly hợp khởi động </b><small>(Sau khi khởi động) </small></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<b>b. Cơ cấu ăn khớp </b>

Hình 2.22<i><b>. Hoạt động ăn khớp Hình 2.23. Hoạt động nhả khớp </b></i>

Các mặt đầu của bánh răng bendix và vành răng đi vào ăn khớp với nhau nhờ tác động hút của cơng tắc từ và ép lị xo dẫn động lại. Sau đó tiếp điểm chính được bật lên và lực quay của phần ứng tăng lên. Một phần lực quay được chuyển thành lực đẩy bánh răng bendix nhờ then xoắn. Nói cách khác bánh răng bendix được đưa vào ăn khớp với vành răng bánh đà nhờ lực hút của công tắc từ, lực quay của phần ứng và lực đẩy của then xoắn.

Bánh răng bendix và vành răng được vát mép để việc ăn khớp được dễ dàng.

<b>c. Cơ cấu nhả khớp </b>

Khi bánh răng bendix làm quay vành răng thì xuất hiện áp lực cao trên bề mặt răng của hai bánh răng. Khi tốc độ quay của động cơ (vành răng) trở nên cao hơn so với bánh răng bendix khi khởi động động cơ, nên vành răng làm quay bánh răng bendix. Một phần của lực quay này được chuyển thành lực đẩy dọc trục nhờ then xoắn để ngắt sự ăn khớp giữa bánh răng bendix và vành răng.

Cơ cấu ly hợp máy khởi động ngăn không cho lực quay của động cơ truyền tới bánh răng bendix từ vành răng bánh đà. Kết quả là áp lực giữa các bề mặt răng của hai bánh răng giảm xuống và bánh răng bendix được kéo ra khỏi sự ăn khớp một cách dễ dàng. Vì lực hút của cơng tắc từ bị mất đi nên lò xo hồi về đang bị nén sẽ đẩy bánh răng bendix về vị trí cũ và hai bánh răng sẽ khơng cịn ăn khớp nữa.

<b>*Sơ đồ tính tốn và đặc tính cơ bản của máy khởi động A. Sơ đồ tính tốn </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

Để xác định các đặc tuyến cơ bản của máy khởi động (chủ yếu là phần động cơ điện), ta khảo sát mạch điện của một máy khởi động loại mắc nối tiếp. Sơ đồ tính tốn được trình bày trên hình 2.24.

<i><b>Hình 2.24: Sơ đồ tính tốn máy khởi động</b></i>

<b>B. Đặc tuyến và đánh giá hư hỏng thông qua các đặc tuyến a. Đặc tuyến tốc độ máy khởi động n = f (I) </b>

Sức điện động ngược E<small>ng</small> sinh ra trong cuộn dây phần ứng khi máy khởi động quay:

<i>Trong đó C<small>e </small></i> là hệ số của nhà chế tạo

Từ sơ đồ trên hình 2.24 ta có: <i>U<small>a</small> = E<small>o</small> – IR<small>a</small></i>

<i> U<small>kd</small> = U<small>a</small> – IR<small>kd</small></i>

Đối với sơ đồ trên, theo định luật Kirchhoff, ta có thể viết:

Trong đó:

<i>R<small>d</small></i>: điện trở dây cáp ắc quy

<i>R<small>kđ</small></i>: điện trở các cuộn dây rotor và stator

<i>U<small>ch</small>: độ sụt áp trên chổi than </i>

<i>U<small>ch</small></i> = 1,3V đối với máy khởi động 12V

<small>Ra</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

<i>U<small>ch</small></i> = 2,5V đối với máy khởi động 24V

<i>E<small>ng</small></i> được xác định:

<i><b>Hình 2.25: Đặc tuyến máy khởi động </b></i>

Ở chế độ tải nhỏ, dòng điện qua máy khởi động nhỏ và từ thông của cuộn kích

<i>phụ thuộc tuyến tính vào cường độ dịng điện φ </i>≅<i> K<small>φ</small>I </i>

<i><b>Vì vậy lúc này tốc độ phụ thuộc vào cường độ dòng điện theo quy luật hyperbol: </b></i>

Với:

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

Ở chế độ tải lớn, dòng qua máy khởi động lớn và mạch từ bị bão hòa. Lúc này

<i>đặc tuyến n = f(I) trở nên tuyến tính: φ = const n = b<small>1</small> –b<small>2</small>.I </i>

Trong đó: b<small>1</small>= (E<small>a</small> – ΔU<small>ch</small>)/(C<small>e</small>.Φ); b<small>2</small> = ΣR/(C<small>e</small>.Φ)

Dòng điện trong máy khởi động lớn nhất khi bánh răng máy khởi động ăn khớp

<i>với bánh đà. Lúc đó E<small>ng </small>= 0 và I = I<small>nm</small>. </i>

<b>b. Đặc tuyến moment kéo M = f (I) </b>

Moment kéo được tạo nên do lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường của các cuộn kích và dòng điện trong các dây dẫn phần ứng (rotor).

(Sách kỹ thuật điện)

<i>Khi tải nhỏ: φ = K</i><small>φ</small><i>.I M = C<small>M</small>.K.I<small>2</small></i>

Khi tải lớn : <i> = const M </i>≅ K<i><small>M</small>. </i>

Moment đạt cực đại khi n = 0. Như vậy, lúc tải nhỏ đặc tuyến phụ thuộc vào cường độ dòng theo quy luật parabol và khi tải lớn đặc tuyến chuyển sang dạng tuyến tính.

<b>c. Đánh giá hư hỏng qua các đặc tuyến </b>

Căn cứ vào các đặc tuyến, ta chia hoạt động của máy khởi động ra làm 3 chế độ:

<i>Chế độ không tải ứng với máy khởi động quay ở tốc độ khơng tải n<small>0</small></i>, lúc đó cơng sinh ra đủ thắng P<small>đ</small> , P<small>ck</small> , P<small>t</small>.

<i>Chế độ công suất cực đại ứng với cường độ dòng điện gần bằng I<small>nm</small>/2. Chế độ hãm chặt ứng với I = I<small>nm</small>, khi n = 0 và M= M<small>max</small></i>

Trên thực tế, ta có thể ứng dụng các chế độ làm việc thứ nhất và thứ ba để chẩn đoán hư hỏng của máy khởi động.

Ở chế độ thứ nhất, nếu tốc độ không tải đo được của máy khởi động nhỏ hơn giá

<i>trị cho phép của nhà chế tạo n<small>0 </small></i>và cường độ dòng điện khơng tải lớn hơn bình thường thì hư hỏng xảy ra chủ yếu ở phần cơ, xem xét các ổ đỡ và chổi than.

Ở chế độ thứ ba, nếu dòng ngắn mạch lớn hơn giá trị cho phép trong khi moment kéo nhỏ hơn thì hư hỏng chủ yếu xảy ra ở phần điện, do chập mạch các vòng dây hoặc chạm mass.

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<b>3. Các cơ cấu điều khiển trung gian trong hệ thống khởi động 3.1. Relay khởi động trung gian </b>

Relay khởi động là thiết bị dùng để đóng mạch điện cung cấp điện cho máy khởi động. Thiết bị này có tác dụng làm giảm dịng qua cơng tắc máy.

Hình 2.26:<i><b> Relay khởi động </b></i>

<b>3.2. Relay gài khớp </b>

Relay gài khớp dùng để đẩy bánh răng máy khởi động vào ăn khớp với vịng răng bánh đà và đóng tiếp điểm đưa dòng điện đến motor điện, giữ yên tiếp điểm cho đến hết thời gian khởi động.

<b>4. Hệ thống hỗ trợ khởi động cho động cơ diesel </b>

<b>4.1. Hệ thống xông trước và trong khi khởi động ôtô </b>

Hệ thống xông trước và trong khi khởi động ôtô có hai loại: xông thường và xông nhanh.

<b>a. Hệ thống xơng thường được mơ tả trên hình 2.28. </b>

<small>Bougie Điện trở báo Relay </small>

<small>xông </small>

<small>IG SW ON R </small>

<small>B+ </small>

<small>Hình 2.28:</small><i><b><small> Sơ đồ hệ thống xơng điều khiển </small></b></i>

<i><b><small>thường </small></b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

Hệ thống xông này thường có trên các xe đời cũ. Các bugi xơng được mắc nối tiếp với điện trở báo xông. Các bugi không được điều khiển tự động ngắt mà phụ thuộc vào tài xế. Khi bật công tắc xông ở vị trí (R), tài xế sẽ đợi đến khi điện trở báo xơng nóng đỏ mới chuyển cơng tắc qua vị trí khởi động. Trong một số trường hợp, thời gian cần thiết để các bugi xông đạt nhiệt độ làm việc được định sẵn và báo bằng đèn báo xông. Khi đèn báo xông tắt, thời gian xông cần thiết đã đủ.

<b>b. Hệ thống xông nhanh (QOS – Quick On Start) </b>

<i><b>Hình 2.29: Sơ đồ nguyên lý hệ thống xông nhanh (ISUZU) </b></i>

Hệ thống xông nhanh giúp cải thiện khả năng khởi động và giảm bớt khói khi khởi động lạnh (hình 2.29). Trong loại xơng này nếu nhiệt độ làm mát nhỏ hơn 60<small>0</small>C, công tắt nhiệt sẽ ở trạng thái OFF. Tín hiệu này được gửi về bộ điều khiển. Nếu công tắc máy ở vị trí ON đèn báo xơng sẽ sáng, đồng thời điều khiển nối mass cho relay xông hoạt động, cung cấp dịng rất lớn đến các bugi xơng để xơng nhanh. Điện trở bugi loại này khá nhỏ. Đèn báo xông tắt sau 3,5 giây, báo cho tài xế biết động cơ đã sẵn sàng cho việc

<small>STARTONACC LOCK </small>

<small>Máy khởi động</small>

<small>+ + </small>

<small>1 4 5 7 3 6 </small>

<small>Đèn báo xông</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

khởi động. Lúc này, nhiệt độ bugi xông đạt khoảng 800<small>o</small>C. Khi động cơ đã nổ và cơng tắc máy trả về vị trí ON thì bộ điều khiển sẽ ngắt relay xơng sau 18 giây (hình 2.29).

Khi nhiệt độ nước làm mát lớn hơn 60<small>o</small>C, cơng tắt nhiệt chuyển sang vị trí ON đèn báo xông tắt sau 0,3 giây.

<i><b> Hình 2.30: Sơ đồ thực tế hệ thống xông nhanh </b></i>

<b>4.2 Hệ thống xông sau khi khởi động a. Hệ thống xông nhanh </b>

Trên một số xe đời mới, người ta sử dụng hệ thống xông nhanh kèm theo điều khiển chế độ cầm chừng êm (Hình 3.33). Hệ thống xơng này bao gồm hai relay xông. Relay 1 phục vụ cho việc xông nhanh giống như đã trình bày trong phần trên. Sau khi động cơ đã nổ relay 2 làm việc, dòng điện tới bugi xông đi qua điện trở phụ, tiếp tục xông ở mức độ thấp hơn, đảm bảo động cơ nổ êm và khơng khói khi nhiệt độ nước làm mát cịn thấp. Các bugi xơng được nối song song với nhau và cùng nối tiếp với điện trở điều khiển. Khi cơng tắc khởi động được bật, dịng điện chạy qua điện trở điều khiển và bugi xông, làm cho bugi nóng lên.

Khi bugi xơng hỏng:

1. Điện trở tổng tăng bởi vì các bugi xơng được nối song song. 2. Dòng điện giảm.

3. Đầu nung của bugi xông không đủ thời gian.

Như vậy, quá trình khởi động xấu đi. Lúc này, dòng điện qua điện trở cũng giảm, và thời gian yêu cầu qua mạch phải kéo dài. Nói cách khác, dịng điện trong mạch bị giảm đi. Hệ thống xơng nhanh dò nhiệt độ động cơ và điều khiển dòng điện chạy qua mạch bugi xông để điều khiển xông nhanh trước khi khởi động.

<small>Động cơRelay xông</small>

<small>ST</small> <sup>IG SW</sup>

<small>Bougie xông</small>

<small>Công tắc nhiệt</small>

<small>Ắc quyON</small>

<small>Hộp điều khiển</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<b>TÊN CHỨC NĂNG </b>

Bộ điều khiển (Controller)

1. Điều khiển mạch xông đến khi nhiệt độ bugi xông đạt 900<small>o</small>C.

2. Có mạch định thời để điều khiển đèn báo xông sáng trong 3,5s (hoặc 0,3s khi nhiệt độ động cơ đạt 60<small>0</small>C). 3. Dựa vào giá trị điện trở nhận được trong cảm biến dòng

và điện trở bugi xông sẽ điều khiển nhiệt độ xông. 4. Điều khiển relay xông theo nhiệt độ động cơ.

Relay xông Điều khiển mạch xông nhanh trước khi khởi động và xông ổn định sau khởi động.

Điện trở phụ Điện trở cố định làm cho điện áp trên bugi xông giảm trong chế độ xông ổn định.

Điện trở cảm biến dòng

Là cơ sở để nhận biết điện trở bugi xông. Bugi xông Nung nóng dây nung bên trong bugi.

Cơng tắc nhiệt Nhận biết nhiệt độ động cơ (có thấp hơn 60<small>o</small>C) và gửi tín hiệu đến hộp điều khiển.

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

<i><b>Hình 2.31: Sơ đồ thuật tốn điều khiển xơng nhanh </b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<i><b>Hình 2.32. Giản đồ hoạt động hệ thống xông nhanh khi nhiệt độ nước thấp hơn 60<small>o</small>C </b></i>

Hình 2.33:<i><b> Sơ đồ mạch hệ thống xông nhanh </b></i>

<small> 3.5 sec</small>

<small>ONSTONOFF<ON=<OFF= <OFF= <ON=</small>

<small>Công tắc máy</small>

<small>Đèn báo xôngRelay xông 1Relay xông 2</small>

<small>Nhiệt độ của bougie xông</small>

<small>Xông trướcỔn định</small>

Động cơ khởi động

<small>Công tắc máy </small>

<small>Relay xông 2Relay xông 1 </small>

<small>ĐỘNG CƠ</small>

<small>BỘ ĐIỀU KHIỂN</small>

<small>Điện trở cảm biến</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

Dữ liệu về nhiệt độ động cơ (có hay khơng theo giá trị đặt trước) được đưa đến bộ điều khiển dưới dạng tín hiệu ON – OFF. Hơn nữa, dựa vào giá trị điện trở của bugi xơng và điện trở cảm biến, có thể tìm ra nhiệt độ bugi xơng có đủ lớn cho động cơ khởi động hay khơng. Nhờ tín hiệu này, bộ điều khiển tín ra thời gian xơng trước và cho ra quyết định có nên tiếp tục xơng hay khơng. Sau khi công tắc khởi động được bật, bộ điều khiển sẽ kiểm sốt thời gian xơng. Hoạt động của hệ thống khi nhiệt độ nước thấp hơn 60<small>o</small>C được mơ tả trên giản đồ hình 3.32, cịn sơ đồ mạch xơng được trình bày trên hình 3.33.

<b>Khi nhiệt độ động cơ thấp hơn 60<small>o</small>C </b>

Khi công tắc máy <b>ON. </b>

Khi cơng tắc máy ở vị trí <b>START. </b>

Bắt đầu khởi động và hệ thống xông nhanh vẫn tiếp tục xông (đèn báo sáng lại đồng thời với công tắc đang bật ở start).

Relay xơng 2 cũng đóng nhưng dòng điện trong mạch giảm bởi điện trở phụ.

Nhiệt độ bugi xông đạt gần 900<small>o</small>C khoảng 7 giây sau khi bắt đầu xông và relay xông 1 tắt dưới khiển của bộ điều khiển bằng cách dò giá trị điện trở của điện trở cảm biến dòng.

Tương tự như trên, dịng điện chạy qua relay xơng 2 và điện trở phụ để duy trì nhiệt độ bugi xơng khoảng 900<small>o</small>C.

Sự đóng ngắt của chế độ xông ổn định nhằm cho dây nung của bugi xông khỏi đứt khi nhiệt độ tăng lên quá mức bình thường.

Mạch xông trước bị ngắt khi động cơ nổ và cơng tắc được trả về vị trí ban đầu (đèn báo xông cũng tắt).

<b>Khi nhiệt độ động cơ cao hơn 60<small>o</small>C </b>

Khi công tắc máy <b>ON. </b>

Đèn báo xông sáng và tắt sau khoảng 0,3 giây cho biết động cơ sẵn sàng khởi động. Công tắc nhiệt vẫn còn ON khi nhiệt độ động cơ trên 60<small>o</small>C, relay xông 1 giữ nguyên trạng thái trong chế độ điều khiển xông nhanh.

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

Khi công tắc máy ở vị trí <b>START. </b>

Relay xơng 2 đóng, đưa điện áp máy phát đến điện trở phụ trong chế độ xơng ổn định, nhờ vậy động cơ có thể sẵn sàng cho việc khởi động (đèn báo xông sáng trở lại đồng thời với cơng tắc ở vị trí START).

Hình 2.34:<i><b> Giản đồ hoạt động hệ thống xông nhanh khi nhiệt độ nước cao hơn </b></i>

<i><b>60<small>0</small>C </b></i>

<small>Công tắc máyĐèn báo </small>

<small>xôngRelay xông 1Relay xông 2</small>

<small>Nhiệt độ của bougie xông</small>

Động cơ khởi động

<small>900oC </small>

</div>

×