nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ dạy và hoc môn thực hành điện chuyên ngành ôtô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ









ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC
VỤ DẠY VÀ HOC MÔN THỰC HÀNH ĐIỆN
CHUYÊN NGÀNH ÔTÔ









CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ÔTÔ

NHA TRANG - 11/2008


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ



Nguyễn Thanh Chung
CK46 – KTOT





ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC
VỤ DẠY VÀ HOC MÔN THỰC HÀNH ĐIỆN
CHUYÊN NGÀNH ÔTÔ

CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT ÔTÔ





Cán bộ hướng dẫn : GV. Nguyễn Văn Thuần




NHA TRANG - 11/2008

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thanh Chung Lớp : CK46 –KTOT
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ôtô Mã ngành :18.02.10
Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng dữ liệu phục vụ dạy và học môn Thực
hành điện Ôtô.
Số trang: Số chương: Số tài liệu tham khảo:
Hiệnvật:
NHẬN XÉT

Kết luận:







Nha Trang, ngày 26 tháng 11 năm 2008
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN



GV. Nguyễn Văn Thuần

PHIẾU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Nguyễn Thanh Chung Lớp: CK46 –KTOT
Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ôtô Mã ngành :18.02.10
Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng dữ liệu phục vụ dạy và học môn Thực
hành điện Ôtô
Số trang Số chương: Số tài liệu tham khảo:
Hiện vật:
NHẬN XÉT

Điểm phản biện :









ĐIỂM CHUNG
Bằng số Bằng chữ


Nha Trang, ngày tháng năm 2008
CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nha Trang, ngày tháng năm 2008
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký và ghi rõ họ tên)
LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay ôtô vẫn là phương tiện giao thông hàng đầu và ngày càng phát triển
mạnh mẽ hơn. Đời sống ngày càng phát triển nhu cầu của con người ngày càng cao,
vì vậy, sự đổi mới trong lĩnh vực ôtô ngày càng nhiều. Một trong những lĩnh vực đó
chính là hệ thống điện trên ôtô.
Để nắm bắt kịp với xu thế phát triển công nghệ, và đào tạo những kỹ sư giỏi
trong lĩnh vực điện ôtô và vì muốn học hỏi, tìm hiểu sâu về lĩnh vực điện ôtô phục
vụ công việc sau này. Em chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng dữ liệu phục vụ dạy
và học môn Thực hành điên chuyên ngành Ôtô”
Nội dung thực hiện:
1. Tổng quan về điện ôtô
2. Phương pháp thu thập dữ liệu và xây dựng bài thực hành
3. Hướng dẫn thực hành theo bài
4. Kết luận và đề xuất
Với kiến thức chuyên môn và trình độ có hạn nên nội dung nghiên cứu
không tránh khỏi những sai sót mong quí thầy cô, bạn đồng nghiệp và các độc giả
quan tâm thông cảm và đóng góp ý kiến cho em hoàn thiện đề tài hơn.
Em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong bộ môn Kỹ thuật
Ôtô, các thầy trong khoa Cơ khí và sự giúp đỡ tận tình cả chuyên môn lẫn tinh thần
của thầy Nguyễn Văn Thuần. Cảm ơn sự giúp đỡ đóng góp ý kiến của các bạn đồng
nghiệp đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Nha Trang, ngày 26 tháng 11 năm 2008
Sinh viên thực hiện


Nguyễn Thanh Chung
MỤC LỤC

Lời mở đầu
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN ÔTÔ 1
1.1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN ÔTÔ 1

1.2. CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ĐIỆN 2
1.3. NGUỒN ĐIỆN TRÊN ÔTÔ 3
1.4. CÁC LOẠI PHỤ TẢI ĐIỆN TRÊN ÔTÔ 3
1.5. CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ VÀ ĐIỀU KHIỂN TRUNG GIAN 3
1.6. KÝ HIỆU TRONG SƠ ĐỒ MACH ĐIỆN 3
1.7. DÂY ĐIỆN VÀ BỐI DÂY ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ÔTÔ 5
1.8. HỆ THỐNG ĐA DẪN TÍN HIỆU VÀ MẠNG VÙNG ĐIỀU KHIỂN 7
Chương 2. THU THẬP DỮ LIỆU XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH 8
2.1. PHƯƠNG PHÁP THU THẬP DỮ LIỆU 8
2.2. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN 8
2.2.1. Ắcquy 9
2.2.2. Máy phát điện một chiều 12
2.2.3. Máy phát điện xoay chiều 15
2.2.4. Bộ tiết chế 19
2.3. HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 20
2.3.1. Phân loại 21
2.3.2. Cấu tạo 21
2.4. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 25
2.4.1. Phân loại 25
2.4.2. Cấu tạo 26
2.4.3. Hệ thống đánh lửa delco thường 35
2.4.4. Hệ thống đánh lửa bán dẫn 35
2.4.5. Hệ thống đánh lửa năng lượng cao 39
2.4.6. Hệ thống đánh lửa điện tử với bộ phân phối và đánh lửa điện tử sớm 40
2.4.7. Hệ thống đánh lửa không có bộ phân phối ở động cơ V6 40
2.4.8. Hệ thống đánh lửa điện dung (CDI) 41
2.4.9. Hệ thống đánh lửa sớm điện tử (ESA) 41
2.5. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 43
2.5.1. Phân loại 43
2.5.2. Cấu tạo 43

2.6. MỘT SỐ CẢM BIẾN TRÊN ÔTÔ 51
2.6.1. Cảm biến nhiệt độ nước làm mát 51
2.6.2. Cảm biến nhiệt độ khí nạp 51
2.6.3. Cảm biến lưu lượng gió 51
2.6.4. Cảm biến vị trí piston ứng dụng trong hệ thống đánh lửa 52
2.6.5. Cảm biến vị trí bướm ga 53
2.6.6. Cảm biến tốc độ động cơ 53
Chương 3. XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH 55
3.1. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 55
3.1.1. Mục đích 55
3.1.2. Nội dung 55
3.2. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 63
3.2.1. Mục đích 63
3.2.2. Nội dung 63
3.3. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA ĐIỆN TỬ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ECU 66
3.3.1. Mục đích 66
3.3.2. Nội dung 66
3.4. HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ TCCS 68
3.4.1. Mục đích 68
3.4.2. Nội dung 68
3.5. THỰC HÀNH CHẠY ĐỘNG CƠ TOYOTA 2000 76
3.5.1. Mục đích 76
3.5.2. Nội dung 76
3.6. QUI TRÌNH THÁO, LẮP MÁY KHỞI ĐỘNG 84
3.6.1. Mục đích 84
3.6.2. Nội dung 84
3.7. QUI TRÌNH THÁO, LẮP MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 87
3.7.1. Mục đích 87
3.7.2. Nội dung 88
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
1

Chương 1
TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN ÔTÔ
1.1 . TỔNG QUAN VỀ MẠNG ĐIỆN VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN ÔTÔ
Ôtô hiện nay được trang bị nhiều chủng loại thiết bị điện và điện tử khác
nhau. Từng nhóm các thiết bị điện có cấu tạo và tính năng riêng, phục vụ một số
mục đích nhất định tạo thành những hệ thống điện riêng biệt trên ôtô. Mạng điện
ôtô thường gồm các hệ thống điện sau:
Hệ thống khởi động: thường gồm ắcquy, máy khởi động điện, các rơle điều
khiển và rơle bảo vệ khởi động. Chức năng là truyền cho trục khuỷu động cơ một
mômen với một số vòng quay nhất định để khởi động được động cơ.
Hệ thống cung cấp điện: thường gồm ắcquy, bộ tiết chế, máy phát điện, các
rơle và đèn báo nạp. Chức năng: khi động cơ quay dẫn động máy phát quay, nạp
điện cho ắcquy trên ôtô, nguồn điện trên ắcquy đảm bảo cung ứng điện cho toàn bộ
phụ tải trên ôtô.
Hệ thống đánh lửa: thường gồm ắcquy, công tắc máy, bộ chia điện, biến áp
đánh lửa (bôbin), hộp điều khiển đánh lửa (ECU), bugi. Chức năng: hệ thống đánh
lửa trên động cơ có nhiệm vụ biến nguồn điện có điện thế thấp (12V hoặc 24V)
thành các xung điện thế cao (từ 15000-40000V). Các xung này sẽ phân bố đến các
bugi tạo tia lửa điện cao thế đốt cháy hòa khí.
Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu: thường gồm các đèn chiếu sáng, các đèn
tín hiêu, còi, các công tắc, các rơle. Chức năng: dùng để chiếu sáng trong ôtô hoặc
trong đêm tối, báo hiệu bằng âm thanh và ánh sáng, báo kích thước xe, khuôn khổ
xe, báo dừng khi phanh, khi lùi …
Hệ thống đo đạc và kiểm tra: Chủ yếu là đồng hồ báo và các đèn báo gồm
có: đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ đo tốc độ xe, đo nhiên liệu, nhiệt độ nước làm

mát…Chức năng của nó là cung cấp thông tin về trạng thái làm việc của các hệ
thống chính trên ôtô.
Hệ thống điều khiển động cơ: Gồm hệ thống điều khiển xăng, lửa, góc phối
cam, ga tự động. Ngoài ra trên các động cơ diesel ngày nay thường sử dụng hệ
thống điều khiển nhiên liệu bằng điện tử (EDC: electronic diesel control hoặc
common rail).
Hệ thống điều khiển ôtô: thường gồm hệ thống điều khiển phanh chống

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
2

hãm cứngABS (antilock brake sytem), hộp số tự động, tay lái, gối hơi, lực kéo.
Hệ thống điều hòa nhiệt độ: Bao gồm máy nén, giàn nóng, lọc ga, van tiết
lưu, giàn lạnh, và các chi tiết điều khiển như rơle, hộp điều khiển, công tắc A/C,
thermostar. Nếu hệ thống này được điều khiển bằng máy tính sẽ gọi là hệ thống tự
động điều hòa khí hậu.
Hệ thống phụ:
- Hệ thống gạt nước và rửa kính;
- Hệ thống điều khiển cửa xe;
- Hệ thống túi khí;
- Hệ thống đo đạc và kiểm tra;
- Hệ thống điều khiển kính chiếu hậu;
- Hệ thống định vị.
1.2. CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI HỆ THỐNG ĐIỆN
Nhiệt độ làm việc: Tùy theo vùng khí hậu, thiết bị điện trên ôtô được chia
thành nhiều loại:
- Ở vùng lạnh và cực lạnh (-40
0
C) như Nga, Canada…
- Ở vùng khí hậu ôn đới (20

0
C) như Nhật Bản, Mỹ, Châu Âu…
- Vùng nhiệt đới như Việt Nam, các nước Đông Nam Á, châu Phi…
- Loại đặc biệt thường dùng cho các xe quân sự (sử dụng cho mọi vùng khí
hậu)
Sự rung xóc: Các bộ phận trên ôtô phải chịu sự rung xóc với tần số từ 50
đến 250 Hz, chịu được lực với gia tốc 150 m/s
2

Điện áp: Các thiết bị điện trên ôtô phải chịu được xung điện áp cao với biên
độ lên đến vài trăm volt.
Độ ẩm: Các thiết bị điện phải chịu được độ ẩm cao thường có ở các nước
nhiệt đới
Độ bền: Tất cả các hệ thống điện trên ôtô phải hoạt động được tốt trong
khoảng 0,9

1,25 U
định mức
(U
đm
=14V hoặc 28V) ít nhất trong thời gian bảo hành của
xe.
Nhiễu điện từ: Các thiết bị điện và điện tử phải chịu được nhiễu điện từ xuất
phát từ hệ thống đánh lửa hoặc các nguồn khác.


Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
3

1.3. NGUỒN ĐIỆN TRÊN ÔTÔ

Nguồn điện trên ôtô là nguồn một chiều được cung cấp bởi ắcquy, nếu động
cơ chưa làm việc hoặc bởi máy phát 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
làm dây dẫn chung. Vì vậy đầu âm của nguồn được nối trực tiếp ra thân xe.
1.4. CÁC LOẠI PHỤ TẢI ĐIỆN TRÊN ÔTÔ
Các loại phụ tải có thể được mắc song song và có thể chia làm 3 loại:
- Phụ tải làm việc liên tục như bơm nhiên liệu, hệ thống đánh lửa, kim phu n
- Phụ tải làm việc không liên tục như đèn pha, đèn kích thước, đèn báo trên
tableau…
- Phụ tải làm việc trong khoảng thời gian ngắn như đèn báo rẽ, đèn sương
mù, còi, còi lùi, quạt điều hòa nhiệt độ, quạt làm mát động cơ, …
1.5. CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ VÀ ĐIỀU KHIỂN TRUNG GIAN
Các phụ tải điện trên xe hầu hết được mắc qua cầu chì. Tùy theo tải, cầu chì
có giá trị thay đổi từ 5

30A. Dây chảy là những cầu chì lớn hơn 40A được mắc ở
các mạch chính của các phụ tải điện lớn hoặc chung cho các cầu chì cùng nhóm làm
việc thường có giá trị khoảng 40

120A. Ngoài ra, để bảo vệ mạch điện trong
trường hợp bị chập mạch, trên hệ thống điện trên ôtô người ta sử dụng bộ ngắt mạch
khi quá dòng (CB-circuit breaker)
Để các phụ tải điện làm việc, mạch điện nối phụ tải phải kín. Thông thường,
phải có các công tắc đóng mở trên mạch. Công tắc trong mạch điện trên xe có nhiều
dạng: thường đóng, thường mở, hoặc phối hợp có thể tác động thay đổi trạng thái
đóng mở bằng cách nhấn, xoay, mở bằng chìa khóa. Trạng thái của công tắc có thể
thay đổi các yếu tố như: áp suất, nhiệt đô…
Trong các ôtô hiện đại, để tăng độ bền và giảm kích thước của công tắc,
người ta thường đấu dây qua rơle. Rơle có thể được phân loại theo dạng tiếp điểm:
thường đóng, thường mở, hoặc phối hợp- rơle kép.

1.6. KÝ HIỆU TRONG SƠ ĐỒ MACH ĐIỆN
Bảng 1.1. Các ký hiệu trong mạch điện ôtô




Nguồn ắcquy
Tụ điện
Bóng đèn
Bóng đèn 2 tim

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
4

Mồi thuốc
Còi
Bôbin
Cái ngắt mạch(CB)

Điốt
Điốt Zenner
Bóng đèn
Cảm biến điện từ
trong b
ộ chia điện

Cầu chì
Dây chảy(cầu chì chính)
Nối mass (thân xe)
Động cơ điện

Đồng hồ hiện số
Đồng hồ lọai kim
Nối mass (thân xe)
Rơle thường đóng
(NC
-
normally closed)

Rơle thường mở
(NC
-
normally opened)

Rơle kép
(Changeover r
elay)

Loa
Công tắc thường mở
Công tắc thường đóng
Điện trở
Điện trở nhiều nấc
Biến trở Nhiệt điện trở
Công tắc lưỡi gà
(c
ảm biến tốc độ )

Đoạn dây nối
Solenoid
Công tắc kép

Không nối
Nối

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
5


1.7. DÂY ĐIỆN VÀ BỐI DÂY ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ÔTÔ
Ký hiệu màu và ký hiệu số
Bảng 1.2. Ký hiệu màu dây hệ châu Âu
Màu Ký hiệu Đường dẫn
Đỏ Rt Từ ắcquy
Trắng/đen Ws/Sw Công tắc đèn đầu
Trắng Ws Đèn pha (chiếu sáng)
Vàng Ge Đèn cốt (chiếu gần)
Xám Gr Đèn kích thước và báo rẽ chính
Xám/Đen Gr/Sw Đèn kích thước trái
Xám /Đỏ Gr/Rt Đèn kích thước phải
Đen/Vàng Sw/Ge Đánh lửa
Đen/ Trắng/Xanh lá Sw/Ws/Gn Đèn báo rẽ
Đen/Trắng Sw/Ws Báo rẽ trái
Đen/Xanh lá Sw/Gn Báo rẽ phải
Xanh lá nhạt LGn Âm bôbin
Nâu Br Mass
Đen/Đỏ Sw/Rt Đèn thắng

Bảng 1.3. Ký hiệu đầu dây hệ châu Âu bằng số
Số Đường dẫn Số Đường dẫn
1 Âm bôbin 54 Đèn thắng
4 Dây cao áp 55 Đèn sương mù

15 Dương công tắc máy 56 Đèn đầu
30 Dương ắcquy 56a/56b Đèn pha/ Đèn cốt
31 Mass 58 Đèn kích thước
49 Ngõ vào cục chớp 61 Báo sạc
49a Ngõ ra cục chớp 85,86 Cuộn dây rơle
50 Điều khiển đề 87 Tiếp điểm rơle
53 Gạt nước

Tính toán chọn dây
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 được chế tạo với độ bền khá cao. Ôtô càng hiện đại,
số dây dẫn càng nhiều thì xác xuất hư hỏng càng lớn.
Công tắc máy
Công tắc tác động
bằng cam

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
6

Dây dẫn trong ôtô thường là dây đồng có bọc chất cách điện là nhựa PVC.
Chất cách điện không những có điện trở lớn 10
12
(

/mm) mà còn phải chịu được
xăng dầu nhớt và nhiệt độ cao.
Thông thường tiết diện dây dẫn phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy
trong dây. Điều này phụ thuộc vào nhà chế tạo vì lý do kinh tế. Dây dẫn càng lớn
thì độ sụt áp trên đường dây càng nhỏ, nhưng dây sẽ nặng điều này sẽ làm tăng chi
phí sản xuất. Bảng sau cho thấy độ sụt áp của một số hệ thống điện trên ôtô và mức

độ cho phép.
Bảng 1.4. Độ sụt áp tối đa trên dây dẫn kể cả mối nối
Hệ thống (12V) Độ sụt áp (V) Sụt áp tối đa (V)
Hệ thống chiếu sáng 0,1 0,6
Hệ thống cung cấp điện 0,3 0,6
Hệ thống khởi động 1,5 1,9
Hệ thống đánh lửa 0,4 0,7
Các hệ thống khác 0,5 1,0

Tiết diện dây dẫn được tính bởi công thức:
U
lI
S




trong đó,
U

: độ sụt áp cho phép trên đường dây (bảng 1.3)
l: chiều dài dây dẫn (mm)
I: cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn (A)


: 0,0178

.mm
2
/m điện trở suất của đồng.

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 ôtô được giới thiệu trên bảng 1.5
Bảng 1.5. Các cỡ dây điện và nơi sử dụng
Cỡ dây
Số sợi/ đường kính

Tiết diện

(mm
2
)
Dòng điện liên tục

(A)
Ứng dụng
9/0,3 0,6 5,75 Đèn kích thước, đèn đuôi
14/0,25 0,7 6 Radio, CD, đèn trần
14/0,3 1 8,75 Hệ thống đánh lửa
28/0,3 2 17,5 Đèn đầu, xông kính
65/0,3 5,9 45 Dây dẫn cấp điện chính
120/0,3 8,5 60 Dây sạc
61/0,9 39 700 Dây đề
Bối dây
Dây điện trong xe được gộp thành nhiều bối dây. Các bối dây được quấn
nhiều lớp bảo vệ, cuối cùng là lớp băng keo. Ngày nay, do sự phát triển vũ bão của
hệ thống điện và điện tử ôtô, bối dây có thể có hơn 1000 sợi.

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
7

Khi đấu dây hệ thống điện ôtô ngoài tuân theo các qui luật về màu, cần tuân
theo các qui tắc sau:
- 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 cần phải cách nhiệt
- Bảo vệ bằng cao su những chổ băng qua khung xe.
1.8. HỆ THỐNG ĐA DẪN TÍN HIỆU VÀ MẠNG VÙNG ĐIỀU KHIỂN
(CAN-controller area networks)
Ứng dụng điện và điện tử trên ôtô ngày càng nhiều thì mức độ phức tạp của
hệ thống dây dẫn ngày càng tăng. Vì vậy mức độ hỏng hóc do dây dẫn ngày càng
nghiêm trọng. Trên một số loại xe, số dây dẫn trong bối dây lên đến 1200 và cứ sau
10 năm thì số dây tăng lên gấp đôi.
Để giải quyết vấn đề trên cần có một máy tính điều khiển tất cả hệ thống, tuy
nhiên, giá thành sẽ cao và số lượng không nhiều. Cách thứ hai là dùng một đường
truyền dữ liệu chung giúp trao đổi thông tin giữa các hộp điều khiển và tín hiệu của
các cảm biến có thể dùng chung. Tất cả các dữ liệu có thể truyền trên một dây và số
dây trên xe sẽ giảm xuống còn 3!. Một dây dương, một dây âm và một dây tín hiệu.
Ý tưởng này được Lucas bắt đầu thử nghiệm từ những năm 70 và vài năm trở lại
đây xuất hiện trên một số xe. Song song với hệ thống đa tín hiệu, BOSH đã triển
khai hệ thống mạng vùng điều khiển (CAN) trên xe Mercedes.
Có 3 lĩnh vực ứng dụng của mạng CAN trên ôtô:
- Mạng dùng cho các ECU trên xe
- Điện thân xe và hệ thống tiện nghi trên xe
- Các thiết bị viễn thông
Trong hệ thống mạng CAN được trang bị một số chức năng tìm lỗi. Chúng
bao gồm tín hiệu kiểm tra ở khung dữ liệu và trong bộ theo dõi, trong đó, mỗi bộ
truyền sẽ nhận lại tín hiệu mà nó chuyển, và do đó có thể phát hiện bất cứ sai lệch
nào.
Tiêu chuẩn ISO được áp dụng cho việc truyền thông tin bằng mạng CAN

trên ôtô:
- ISO 11 519-2 dùng cho các ứng dụng đến 125 kBit/s
- ISO 11 898 cho các ứng dụng trên 125 kBit/s





Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
8

Chương 2
THU THẬP DỮ LIỆU XÂY DỰNG CÁC BÀI THỰC HÀNH
2.1. PHƯƠNG PHÁP THU THẬP DỮ LIỆU
Để xây dựng các bài thực hành phục vụ dạy và học có hiệu quả cao điều cần
thiết phải tạo cho sinh viên một nền lý thuyết vững chắc. Sinh viên nắm rõ lý thuyết
thì tất yếu thực hành sẽ dễ dàng, tiếp thu nhanh.
Các phương pháp thu thập dữ liệu xây dựng bài thực hành bao gồm:
- Thu thập qua sách vở qua kinh nghiệm của những người đi trước và thầy cô
giảng dạy;
- Qua đợt thực tập tổng hợp thực tế;
- Qua các mẩu tin và bài viết trên Internet, báo, tạp chí;
- Qua các bảng catalog của các hãng xe;
- Thực hành trên mô hình lấy kết quả;
- Tài liệu kỹ thuật của một số loại xe.
Thông tin thu thập được có sự chọn lọc và phong cách diễn đạt riêng, có sự
công nhận của giáo viên hướng dẫn về tính xác thực đúng kỹ thuật, nguồn tài liệu
đáng tin cậy chính xác. Thông tin thu thập thiết thực có ứng dụng cao trong khi thực
hành ở xưởng và mở rộng cho sinh viên tham khảo. Hình ảnh được chọn lọc thực tế
trên các mô hình.

2.2. HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

H.2.1. Sơ đồ chung của hệ thống cung cấp điện trên ôtô
Hệ thống cung cấp điện thường gồm: ắcquy, máy phát điện, bộ điều chỉnh
điện…

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
9

2.2.1. Ắcquy
Định nghĩa
Ắcquy là một thiết bị điện hóa, dùng để biến đổi năng lượng dưới dạng điện
năng thành hóa năng (khi nạp) và ngược lại biến hóa năng thành điện năng (khi
phóng).
Phân loại
Ắcquy được sử dụng trên ôtô bao gồm hai loại là ắcquy kiềm và ắcquy axít.
Các bình ắcquy kiềm phần lớn để cung cấp năng lượng điện cho các hệ thống điện
thoại, tín hiệu, ánh sáng dự phòng các thiết bị vô tuyến điện. Trên các ôtô - máy kéo
phần lớn sử dụng loại ắcquy axít - chì.
Cấu tạo
- Ắcquy axit – chì
Ắcquy axít - chì gồm hai nhóm bản cực nhúng trong một dung dịch điện
phân axít sunfuric loãng (H
2
SO
4
) tạo thành hai nhóm bản cực dương và âm như
hình H.2.2

Các tấm cực dương số 10 được cấu tạo bởi chất kết tinh chì ôxít (PbO

2
), có
màu nâu sẫm gồm những hạt nhỏ li ti rất xốp để cho điện dịch thấm vào các bản cực
được dễ dàng, chúng được ghép với nhau thành khối cực dương.
Các tấm cực âm số 11 được cấu tạo bởi chì xốp nguyên chất (Pb) có màu
xám và được ghép lại với nhau thành khối cực âm. Bên trong các tấm cực là khung

H.2.2. Cấu tạo bình ắcquy axit-chì
1- Cực âm 2- Nút thông hơi 3- Mắt kiểm tra 4- Cực dương
5- Dung dịch 6- Ngăn ắcqui 7- Bản cực 8- Nắp
9- Tấm cách 10- Tấm cực dương 11- Tấm cực âm 12- Khung lưới
13
-
Thanh n
ối


Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
10

lưới số 12, đúc bằng hợp kim chì và antimoan, có độ cứng vững và tính chống ăn
mòn cao.
Tấm cách điện 9 nằm xen giữa tấm âm và tấm dương để cách điện giữa
chúng, đồng thời có tác dụng giữ và đỡ chất tác dụng (Pb, PbO
2
) khỏi rơi rả. Cầu
nối 13 liên kết các tấm cực cùng tên lại với nhau để tạo thành khối cực. Toàn bộ hai
khối cực và các tấm ngăn cách cùng đầu nối được đặt trong từng ngăn riêng biệt của
ắcquy.
Các tấm dương được nối với cực có dấu cộng (+), còn các tấm âm được nối

với cực có dấu trừ (-). Các tấm cực (+) nằm giữa các tấm (-), vì thế các tấm cực âm
thường nhiều hơn các tấm cực dương một tấm nhằm để sử dụng các bản cực dương
triệt để hơn và giảm bớt cong vênh cho các bản cực dương ở hai bên khi dòng điện
phóng hoặc nạp quá lớn.
Vỏ bình được làm bằng nhựa êbônít hay chất dẻo chịu nhiệt, trong vỏ thường
được chia ra làm ba hay sáu ngăn. Mỗi ngăn có một chùm cực âm và một chùm cực
dương lồng xen kẽ nhau. Đáy ngăn có đúc gân lồi số 14 để đỡ các khối cực và để
khi bột chì rụng xuống nhiều không làm chập mạch giữa các bản cực.
Phía trên khối cực có đặt một tấm chắn bằng nhựa phòng khi có vật dẫn điện
theo lỗ nạp dung dịch vào gây đoản mạch giữa bản cực dương và âm. Trên mặt bình
có lỗ 2 dùng để đổ điện dịch và có lỗ nhỏ dùng để thông hơi.
Chất lỏng trong bình ắcquy là dung dịch axit sunfuaric (H
2
SO
4
) loãng .
- Ắcquy kiềm


H.2.3. Cấu tạo ắcquy sắt- niken
Ắcquy kiềm là loại ắcquy mà dung dịch điện phân được dùng là dung dịch

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
11

kiềm KOH hoặc NaOH. Cấu tạo ắcquy kiềm cũng giống như cấu tạo của ắcquy axit
- chì (H.2.3).
Tùy thuộc vào cấu tạo của bản cực, người ta chia ắcquy kiềm thành ba loại:
- Loại ắcquy sắt – niken: Bản cực được chế tạo bằng sắt (Fe) và niken (Ni);
- Loại ắcquy cadimi - niken: Bản cực được chế tạo bằng cadimi (Cd) và (Ni);

- Loại ắcquy bạc – kẽm: Bản cực được chế tạo bằng bạc (Ag) và kẽm (Zn).
Ký hiệu ắcquy
Theo tiêu chuẩn Việt Nam chẳng hạn như 3-OT-70-NT-TCVN:
3 : Số ngăn hay số hộc bình;
OT : Bình dùng cho ôtô máy kéo;
70 : Dung lượng định mức là 70 ampe giờ;
NT : Tấm ngăn kép làm bằng nhựa xốp và bông thủy tinh;
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam.


Một số ứng dụng mới trong ắcquy
Để tiện lợi trong việc sử dụng, tiết kiệm nhiên liệu và nhu cầu của người sử
dụng trên ôtô hiện nay ứng dụng các công nghệ mới cho ắcquy như nối 2 ắcquy để
tăng dung lượng hay dùng cảm biến ắcquy IBS để đo điện thế, dòng điện và điều
khiển đóng ngắt máy phát cấp điện cho ắcquy.



H.2.4. Ký hiệu ắcquy
1- Dung lượng ắcquy 2- Chiều rộng và chiều cao
3- Chiều dài 4- Vị trí cực âm

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
12


H.2.5. Kết cấu của máy phát điện một chiều
1-Vỏ, 2-Phần ứng điện, 3-Cọc nối dây, 4-Cổ góp , 5-Nắp phía cổ góp
6-Nắp trước, 7,8 - Khối cực và cuộn cảm, 9-Chổi than
2.2.2. Máy phát điện một chiều

Cấu tạo
Máy phát điện một chiều bao gồm các phần cơ bản như H.2.5












- Phần tĩnh stato
Vỏ: Là một ống thép gia công mặt trong, các khối cực gắn cứng vào vỏ nhờ
vít. Khối cực dùng làm lõi quấn các cuộn cảm và trở thành cực bắc nam khi có dòng
điện kích thích chạy qua. Vỏ có nhiệm vụ làm cầu nối mạch cho từ trường lưu
thông giữa các khối cực. Máy phát điện thường có hai khối cực cách nhau
0
180 hay
4 khối cực cách nhau 90
0
.

H.2.6. Mạch từ lưu thông trong vỏ máy phát điện DC loại 4 khối cực và 2 khối cực
Cuộn cảm điện: Các cuộn cảm điện được quấn bằng dây cách điện thành
khung dây, sau đó bọc vải thép. Các cuộn cảm được đấu nối tiếp nhau, khi có điện
kích thích chạy qua, các khối cực tạo từ trường. H.2.6 trình bày mạch từ lưu thông

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
13

trong vỏ máy phát DC loại 2 và 4 khối cực.
Sau khi cắt dòng điện kích thích các khối cực vẫn còn lưu lại một ít từ trường
do tính từ sót. Đối với máy phát điện mới chế tạo hay mới phục hồi cần phải mồi
điện ắcquy để tạo từ trường trước khi đem sử dụng.
Nắp máy phát điện DC: Trên máy phát điện một chiều có hai nắp máy, nắp
trước và nắp sau. Mỗi nắp có vòng bi đỡ trục phần ứng điện. Mặt trong nắp sau là
nơi gắn giá đỡ chổi than. Vành ngoài có bố trí chén chứa dầu bôi trơn, trên một vài
loại ôtô nắp còn làm nơi gắn bơm thủy lực.
Với máy phát DC hai chổi than, có một giá đỡ chổi than cách mát cho chổi than
dương, giá đỡ còn lại tiếp mát cho chổi than âm. Loại 4 chổi than có hai giá đỡ đối diện
cách mát, hai giá kia tiếp mát. Nắp phải được cố định trên vỏ nhờ chốt định vị.
Chổi than: Chổi than được chế tạo từ hỗn hợp graphít, đồng và một số phụ
chất giảm điện trở và giảm mức mài mòn. Chổi than tỳ lên cổ góp điện, được đặt
nghiêng một góc
0
26 -
0
28 (H.2.7) đối với chiều hướng kính cổ góp điện nhằm mục
đích giảm tia lửa hồ quang. Một lò xo luôn luôn ấn chổi than tiếp xúc tốt với cổ góp
điện để hứng dòng điện một chiều ra tiêu thụ.

- Phần ứng (rotor) gồm: trục, lõi, các cuộn dây ứng điện và cổ góp điện.
Lõi phần ứng điện: Dùng để dẫn từ và gá lắp dây quấn phần ứng. Nó được
chế tạo từ những tấm thép kỹ thuật điện, sơn cách điện mỏng ở hai mặt rồi ép chặt
lại để giảm tổn hao do đòng điện xoáy gây nên. Trên mỗi lá thép có dập hình dạng
rãnh để đặt dây quấn phần ứng, các lá thép phần ứng được ép cứng trên trục của
rotor, do đó khi trục của rotor quay sẽ làm tất cả các chi tiết phần ứng quay theo.


H.2.7. Bố trí chổi than trên cổ góp điện.
A-Ổ tựa chổi than, 1-Lò xo 2-Chổi than

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
14


H.2.8. Kết cấu phần ứng điện
Dây quấn phần ứng: Cuộn dây phần ứng của máy phát điện một chiều là tập
hợp của rất nhiều khung dây quấn bằng đồng có tiết diện dẹp hình chữ nhật. Trong
các rãnh có lót lớp cách điện, mỗi rãnh có hai dây, những đầu mối dây hàn vào cổ
góp điện. Cách quấn dây phần ứng điện phải đạt yêu cầu kỹ thuật là hai nhánh của
mỗi khung dây phải luôn luôn đặt dưới hai khối cực khác tên. Phần ứng điện máy
phát của động cơ ôtô thường được quấn theo hai cách: quấn xếp và quấn sóng
(H.2.9). Quấn sóng có hai nhánh của vòng dây được bố trí cách nhau 90
0
(H.2.9.b).

Cổ góp điện: Công dụng của cổ góp điện là đổi dòng điện xoay chiều trong các
cuộn đây ứng điện thành dòng điện một chiều và nhờ chổi than đưa ra ngoài cung cấp
cho phụ tải. Cổ góp gồm nhiều phiến đồng dạng mang cá, ghép xen kẽ với tấm mica
cách điện. Cổ góp điện có thể chế tạo theo hai cách: lắp ghép hay ép nhựa thành một
khối liền rồi gắn chặt trên trục phần ứng điện. H.2.10 tr ình bày kết cấu cổ góp điện

H.2.9. Kỹ thuật quấn dây phần ứng điện
a. Qu
ấn xếp

b. Qu
ấn sóng


Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
15

Phân loại
- Máy phát điện một chiều hệ A: lấy mát bên ngoài;
- Máy phát điện một chiều hệ B: lấy mát bên trong;
- Máy phát một chiều có khối cực trung gian;
- Máy phát điện một chiều có cuộn phản từ;
- Máy phát điện một chiều có hai mạch kích từ song song;
- Máy phát điện một chiều 3 chổi than;
- Máy phát điện một chiều có 4 chổi than 4 khối cực.
2.2.3. Máy phát điện xoay chiều
Phân loại
Phân theo kích thích Loại kích thích bằng nam châm vĩnh cửu
Loại kích thích kiểu điện từ gồm 2 loại
- Loại vòng tiếp điện
- Loại không có vòng tiếp điện
Phân theo số pha Máy phát điện xoay chiều một pha
Máy phát điện xoay chiều 3 pha
Phân theo hệ thống khởi
động máy phát
Máy phát điện giật nổ
Máy phát điện đề điện
Phân theo nhiên liệu dùng

cho máy phát
Máy phát dùng nhiên liệu xăng
Máy phát dùng dầu

Cấu tạo
- Máy phát điện xoay chiều có vòng tiếp điện
Máy phát điện xoay chiều có cấu tạo tương tự như máy phát điện một chiều
cũng gồm: stato, rotor, và những bộ phận khác như bánh đai truyền động, cánh quạt

H.2.10. Kết cấu cổ góp điện
a-Lắp ghép b-Ép nhựa cách điện.
1- Lõi đồng, 2- Ống lót, 3- Vành chêm,
4,5
-
L
ớp cách điện,


6
-
Nh
ựa cách điện,

7
-
Khe mica


Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
16

làm mát Nó không có cổ góp nhưng lại có thêm bộ phận chỉnh lưu.

















Phần cảm điện (rotor): Gồm hai má cực bọc ngoài cuộn cảm và gắn cứng trên
trục. Mỗi má cực gồm có các vấu cực. Hai vòng thau cách điện nhau và cách mát với
trục, làm nhiệm vụ dẫn điện từ ắcquy kích t ừ cuộn cảm qua hai chổi than t iếp điện.

H.2.11. Kết cấu của máy phát điện xoay chiều
1-Nắp sau 2-Bộ chỉnh lưu 3-Điốt phát
5-Bộ điều chỉnh điện áp và các chổi than tiếp điện
4-Điốt kích từ 6-Phần ứng stato 7-Phần cảm rotor
8-Quạt 9-Buli 10-Chân gắn
H.2.12. Chi tiết tháo rời của một máy phát điện xoay chiều
1- Phần cảm điện rotor; 2,3,4,5- Cụm lắp ráp phần bi trước; 6- Vỏ trước; 7,8-

Cánh quạt và vòng chêm; 9- Buli; 10,11- Ốc siết và rônđen hãm; 12- Vít cực nối
điện; 13- Cầu điốt chỉnh lưu; 14- Bộ tiết chế điện áp; 15- Cụm chổi than; 16,18-
Vít giữ và ống cách điện; 17- Phần ứng điện stato; 19- Tụ lọc; 20- Ba điốt nắn
điện kích từ; 21,22,23- Vỏ sau và vòng bi.

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
17


H.2.13. Kết cấu phần cảm điện của máy phát xoay chiều.
Khi ta bật công tắc máy, điện ắcquy vào kích từ cuộn cảm, các vấu cực của
rotor trở thành các từ cực Bắc Nam xen kẽ nhau.

H.2.14. Cuộn kích từ khi đấu nguồn một chiều
Phần ứng điện:

H.2.15. Bố trí các cuộn dây ứng điện trong phần ứng stato
a- Hình chiếu đứng của stato, b-Sơ đồ cuộn dây stato, c-Stato hoàn chỉnh

Nguyễn Thanh Chung CK46-KTOT
18

Gồm nhiều lá thép kỹ thuật ghép lại, mặt trong có 18 rãnh xếp các cuộn dây ứng
điện. Cuộn dây ứng điện stato gồm ba pha, mỗi pha có 6 cuộn dây riêng biệt. Cuộn dây
pha của stato đấu với nhau theo h ình Y (H.2.16) hay Δ (H.2.17).


H.2.16. Ba cuộn dây ứng điện stato đấu theo hình Y được nối với bộ điốt nắn điện.
Điện áp phát xoay chiều trong ba cuộn dây ứng được thể hiện ở các hình 1,2,3,4,5 và 6.

H.2.17. Ba cuộn dây ứng điện đấu theo hình Δ được nối với bộ điốt chỉnh lưu
Các hình 1,2,3,4,5 và 6 cho thấy chiều điện phát trong ba cuộn dây
Bộ nắn điện (bộ chỉnh lưu): Bộ chỉnh lưu (H.2.18) gồm hai rế tản nhiệt, các
điốt được ép cứng trên hai rế này. Ba điốt dương được gắn trên rế có ghi dấu dương
(+). Ba điốt âm dược gắn trên rế ghi dấu âm (-). Trong máy phát điện xoay chiều,
bộ nắn điện có công dụng nắn đổi dòng điện phát xoay chiều thành dòng điện một
chiều để nạp vào ắcquy.