Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật và quy trình kiểm tra, chẩn đoán sửa chữa máy phát –máy đề trên xe huyndai i30

MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
LỜI NÓI ĐẦU 2
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 3
DANH MỤC HÌNH VẼ 4
Chương I: TỔNG QUAN CHUNG MÁY PHÁT MÁY ĐỀ TRÊN ÔTÔ 5
1.1. Lịch sử hình thành và phát triển 5
1.2. Giới thiệu chung về dòng xe Hyundai i30 2010 10
1.3. Hệ thống khởi động trên ôtô. 12
1.3.1. Chức năng, phân loại và yêu cầu của hệ thống khởi động trên ô tô 12
1.3.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động 16
1.4. Máy phát trên ôtô 30
1.4.1. Chức năng và yêu cầu của hệ thống máy phát trên ôtô 30
1.4.2. Cấu tạo của hệ thống máy phát 30
Chương II: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG – MÁY PHÁT TRÊN DÒNG XE HYUNDAI
I30 2010 39
2.1 Máy đề 39
2.1.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đề 39
2.1.2 Thông số kỹ thuật của máy đề 40
2.1.3. Quy trình kiểm tra – Sửa chữa hệ thống khởi động 40
2.2. Máy phát 60
2.2.1. Cấu tạo của máy phát điện 60
2.2.2. Thông số kỹ thuật của hệ thống nạp 61
2.2.3. Quy trình kiểm tra – Sửa chữa hệ thống máy phát 62
2.3. Kiểm tra – chẩn đoán hệ thống bằng thiết bị chuyên dụng 74
2.3.1. Kiểm tra – Chẩn đoán điện áp của hệ thống 74
2.3.2. Kiểm tra – Chẩn đoán điện áp nạp của hệ thống 79
2.3.3. Phát hiện lỗi cảm biến ắc quy bởi ECU 82
2.3.4. Kiểm tra – Chẩn đoán bugi sấy 84
2.3.5. Kiểm tra – Chẩn đoán bằng thiết bị kiểm tra MCR-570. 91
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98

PHỤ LỤC 2
1
LỜI NÓI ĐẦU
Ôtô hiện nay có một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc
dân, nó được dùng để vận chuyển hành khách, hàng hoá và nhiều công việc khác…
Nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tế trong lĩnh
vực sản xuất và đời sống, giao thông vận tải đã và đang là một ngành kinh tế kỹ thuật
cần được ưu tiên của mỗi quốc gia.
Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, ngành ôtô đã
có những tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuật mới như: Điều khiển điện tử và kỹ
thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại… đều được áp dụng trong
ngành ôtô. Khả năng cải tiến, hoàn thiện và nâng cao để đáp ứng với mục tiêu chủ yếu
về tăng năng suất, vận tốc, tải trọng có ích, tăng tính kinh tế, nhiên liệu, giảm cường
độ lao động cho người lái, tăng tiện nghi sử dụng cho hành khách.
Hệ thống máy đề và máy phát trên xe ô tô có vai trò rất quan trọng, nó giúp khởi
động động cơ và cung cấp toàn bộ hệ thống điện, phụ tải trên xe và cũng là một phần
không thể thiếu trong kết cấu của ôtô. Trong thời gian học tập tại trường em được
trang bị những kiến thức về chuyên ngành và để đánh giá quá trình học tập và rèn
luyện, em được khoa giao cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án tốt nghiệp với nội dung:
“Khai thác kết cấu, tính năng kỹ thuật và quy trình chẩn đoán sửa chữa hệ thống
máy phát – máy đề trên xe Hyundai I30”. Với kinh nghiệm và kiến thức còn ít
nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy “Trần Văn Thoan” em đã hoàn thành đồ án
với thời gian quy định.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, dù bản thân đã hết sức cố gắng, cộng với sự
giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô và bạn bè xong do khả năng, tài liệu và thời gian
còn hạn chế nên khó có thể tránh khỏi sai xót. Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo của thầy
cô và sự góp ý của bạn bè để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn thiện. Qua đây em
cũng xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy “Trần Văn Thoan”
và các thầy trong bộ môn đã tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp của
mình.

Em xin trân trọng cảm ơn!
Hưng Yên, ngày: ……/……/2013
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thanh Sơn
2
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu viết tắt Chú giải
A/T
(Automatic transmission)
Hộp số tự động.
CAN
( Controller Area Network)
Hệ thống truyền dữ liệu điện tử
CCA Bộ điều hợp truyền thông chung.
CCP Chương trình điều khiển lệnh.
DTC
(Diagnostic trouble code)
Mã chẩn đoán hư hỏng.
DLC
(Data link connector)
Giắc cắm kết nối dữ liệu.
ECM
(Engine control module)
Mô đun điều khiển động cơ (Hộp đen).
ECTS
(Engine coolant temperaturesensor)
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát.
EGR
(Exhaust gas recirculation)
Van luân hồi khí xả.

GDS
(General data stream)
Dòng dữ liệu chung.
GCU
(Glow plug control unit)
Hộp điều khiển bugi sấy.
PCM
(Powertrain control module)
Mô đun điều khiển truyền động.
M/T
(Manual transmission)
Hộp số thường.
MIL
(Malfunction indicator lamp)
Đèn báo lỗi
LIN Hệ thống giao tiếp dữ liệu
3
DANH MỤC HÌNH VẼ
4
Chương I: TỔNG QUAN CHUNG MÁY PHÁT MÁY ĐỀ TRÊN ÔTÔ.
1.1. Lịch sử hình thành và phát triển.
Hyundai Motor Company - thuộc Hyundai Kia Automotive Group - là hãng sản
xuất ôtô lớn nhất Hàn Quốc và đứng thứ 5 thế giới về doanh số bán hàng năm. Đặt trụ
sở chính ở Seoul, Hyndai điều hành nhà máy sản xuất ôtô lớn nhất thế giới tại Ulsan
với công suất lên tới 1.6 triệu xe/năm. Biếu tượng logo của Hyundai, chữ “H” được
viết cách điệu, tượng trưng cho hình ảnh công ty và khách hàng đang bắt tay nhau.
Trong tiếng Hàn, Hyundai có nghĩa là “hiện đại”.
Hình 1. 1. Logo Hãng Hyundai
Năm 1947, Chung Ju-yung đã sáng lập ra Công ty xây dựng và cơ khí Hyundai.
Phải đến năm 1967, Công ty ôtô Hyundai mới được thành lập. Năm 1968, Hyundai

hợp tác với Ford Motor Company cho ra đời model đầu tiên của công ty là Cortina.
Pony, chiếc xe Hàn Quốc đầu tiên xuất xưởng vào năm 1975, được thiết kế bởi
Giorgio Giugiaro theo phong cách Ý, với công nghệ dẫn động do Mitsubishi Motors
cung cấp. Những năm sau đó, sản phẩm của Hyndai được xuất khẩu sang Ecuado và
nhanh chóng tiếp cận thị trường các nước Benelux(Belgium, Netherlands,
và Luxembourg) . Năm 1991, Hyundai đã mở đường độc quyền công nghệ cho mình
khi phát triển thành công động cơ xăng, I4 Alpha và có hộp truyền động.
Hình 1. 2. Logo mà Hyundai gắn trên Genesis.
5
Đến năm 1986, xe của Hyundai bắt đầu được bán tại Mỹ như một thương hiệu
toàn cầu. Một năm sau, Chung Ju Yung quyết định trao quyền lãnh đạo Hyndai Motor
cho con trai mình là Chung Mong Koo. Hyundai Motor Group, công ty mẹ của
Hyundai đã đầu tư rất nhiều vào việc phát triển chất lượng, mẫu mã, tăng cường sản
xuất và nghiên cứu dài hạn cho ngành ôtô nói riêng. Tập đoàn đã tăng thời gian bảo
hành lên tới 10 năm hay 160.000 km đối với xe bán tại Mỹ, đồng thời phát động chiến
dịch marketing quy mô lớn.
Hình 1.3: Hyundai Sonata 2008
Trong cuộc khảo sát về chất lượng xe hơi của tổ chức J.D. Power and
Associates năm 2004, Hyundai đã vượt qua nhiều đối thủ tiếng tăm và giữ vị trí thứ 2.
Hiện nay Hyundai nằm trong top 100 thương hiệu ôtô lớn nhất thế giới. Từ năm 2002
Hyundai cũng là một trong những nhà tài trợ chính thức cho giải World Cup của FIFA.
Năm 2006, chính phủ Hàn Quốc đã mở cuộc điều tra về những hoạt động của Chủ tịch
Chung Mong Koo và phát hiện ông đã có hành vi tham ô. Kết quả, ngày 28/4/2006
ông Chung bị bắt giữ vì đã biển thủ 100 tỉ won (tương đương với 106 triệu đô) và ông
Kim Dong-jin được bổ nhiệm giữ chức Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành công ty.
Sự xuất hiện của model midsize SUV Santa Fe năm 2007 đã đem đến cho
Hyundai thành công vang dội và giành giải thưởng “2007 Top Safety Pick” của IIHS.
6
Hình 1.4: Hyundai SantaFe 2007
Hàn Quốc do tham vọng mở rộng thị trường cũng như ảnh hưởng của cuộc

khủng hoảng tài chính Châu Á, Hyundai đã mua lại được công ty đối thủ Kia Motors.
Năm 2000, Hyundai thiết lập mối quan hệ liên minh chiến lược với DaimlerChrysler.
Kết quả của liên minh này là sự ra đời của Daimler–Hyundai Truck Corporation vào
năm 2001. Tuy nhiên, đến năm 2004, DaimlerChrysler đã rút lợi tức của mình khỏi
công ty bằng cách bán 10,5% vốn cổ phần để lấy 900 triệu USD. Hyundai tiếp tục đầu
tư vào các xưởng sản xuất đặt tại Bắc Mỹ, Trung Quốc, Pakistan, Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kì
cũng như các trung tâm nghiên cứu và phát triển ở Châu Âu, Bắc Mỹ, và Nhật Bản.
Hình 1.5: Hyundai Genesis Coupe 2009
7
Năm 2004, doanh thu của Hyundai tại thị trường trong nước lên tới 57,2 tỉ USD
và trở thành công ty ôtô lớn thứ hai Hàn Quốc. Doanh số bán trên toàn thế giới của
hãng trong năm 2005 là 2.533.695 xe, tăng 11% so với cùng kì năm ngoái. Mục tiêu
năm 2006 của Hyndai là doanh số toàn cầu đạt 2,7 triệu xe. Những chiếc xe mang
thương hiệu Hyundai được bán tại 193 quốc gia thông qua 5.000 đại lý và showroom.
Theo nghiên cứu mới đây của Automotive News về doanh số toàn cầu của các hãng thì
Hyundai xếp thứ 6, vượt qua cả Nissan, Honda và nhiều thương hiệu nổi tiếng khác
với
3.715.096 xe trong năm 2005.
Hình 1.6: Hyundai Elantra Touring 2009
Sức mạnh thương hiệu của Hyundai ngày càng lớn khi đứng thứ 72 trong danh
sách Các thương hiệu tốt nhất thế giới năm 2007 theo khảo sát của Interbrand and
8
BusinessWeek với trị giá thương hiệu ước tính là 4,5 tỉ USD. Để được người tiêu ưa
chuộng, Hyundai đã phải nỗ lực không ngừng trong việc nghiên cứu cải tiến chất
lượng sản phẩm và những thành công đạt được là kết quả tất yếu của những nỗ lực
này.
9
1.2. Giới thiệu chung về dòng xe Hyundai i30 2010.
Hyundai i30 là một chiếc xe gia đình nhỏ được sản xuất bởi nhà sản xuất ôtô
Hàn Quốc Công ty Hyundai Motor từ năm 2007. Hyundai i30 là chiếc xe đầu tiên

khai sinh ra phân khúc i-series của Hyundai, sau đó là sự suất hiện lần lượt của i10,
i20 và mới nhất là i40 tất cả đều là những mẫu Hatchback,toàn bộ gia đình i-series của
Hyundai đều sử hữu thiết kế “điêu khắc dòng chảy” (fluidic sculpture). Ấn tượng đầu
tên với ngoại thất Xe Hyundai i30 gợi nhớ đến “người anh em” Kia Cee’d. Với chiều
rộng 1.775 mm và cao 1.480 mm cùng thiết kế đèn trước và lưới tản nhiệt góc cạnh
giúp cho i30 khá “hoành tráng” khi nhìn trực diện.
Hình 1.7: Hyundai i30
Có thể nói, i30 là mẫu xe cỡ nhỏ đầu tiên của gia đình Hyundai được trang bị
túi khí đầu gối cho người lái, đèn pha thích ứng, cụm đồng hồ với màn hình TFT LCD
độ phân giải lớn và phanh đỗ xe điều khiển điện. Bên cạnh đó là một số tùy chọn khác
như cửa sổ trời Panorama, hệ thống định vị tích hợp với màn hình màu 7 inch và
camera chiếu hậu.

10
Hình 1.8: Nội thất xe hyundai i30
Bên trong xe, Hyundai i30 mới vẫn tuân thủ ngôn ngữ thiết kế dòng chảy, với
các dải inox tạo hình chạy dài trên tableau, bảng điều khiển và từng cánh cửa. Đó là
chưa kể các chi tiết nhỏ cũng được trau chuốt, như viền mặt đồng hồ chính, nẹp hai
bên tay lái và cả các đường nẹp cửa sổ… Xe được trang bị hệ thống điều hòa tự động
hai vùng, cửa gió phía sau cùng bộ lọc khí i-on. Nội thất ghế da có khả năng gập linh
hoạt giúp mở rộng khoang hành lý, ghế lái điều chỉnh điện, vô-lăng điều chỉnh đa
hướng, cảm biến mưa, hệ thống âm thanh 6 loa với có các phím điều khiển âm thanh
tích hợp trên vô-lăng.
Bố trí bảng điều khiển chính được tô điểm bằng các đường nẹp bằng inox. Xe
Hyundai i30 có hệ thống điều hòa hai vùng độc lập, hộp số tự động 6 cấp, cùng hệ
thống phanh đĩa cho cả bốn bánh, có hỗ trợ chức năng chống bó cứng phanh (ABS).
Bảng thông số kỹ thuật:
Kích thước tổng thế (DxRxC)(mm) 4.330 x 1.780 x 1.480
Chiều dài cơ sở (mm) 2.650
Công suất cực đại(ml/v.ph) 130/6.300

Dung tích bình nhiên liệu (l) 53
Động cơ
Khả năng tăng tốc từ 0 - 100 Km/h(giây) 7,2
Khả năng tăng tốc từ 60 - 100 Km/h(giây) 4,4
Nhiên liệu Diesel
11
1.3. Hệ thống khởi động trên ôtô.
1.3.1. Chức năng, phân loại và yêu cầu của hệ thống khởi động trên ô tô.
 Chức năng
Hệ thống khởi động trên ô tô có chức năng khởi động động cơ bằng cách kéo động
cơ quay với tốc độ cần thiết, đảm bảo cho động cơ có thể tạo hòa khí và nén hòa khí
đến nhiệt độ thích hợp để quá trình cháy hòa khí và sinh công diễn ra.
Tốc độ vòng quay khởi động tối thiểu của động cơ xăng khoảng 50-100 v/p và của
động cơ diesel khoảng 100- 200 v/p.
Hình 1.9: Sơ đồ mạch khởi động.
 Phân loại:
Hiện nay hệ thống khởi động thường sử dụng 3 loại máy khởi động :
- Loại giảm tốc: loại R và loại RA
- Loại bánh răng đồng trục: loại G và loại GA
- Loại bánh răng hành tinh: loại D
12
Hình 1.10: Phân loại máy khởi động.
+ Loại giảm tốc .
Hình 1.11: Loại bánh răng giảm tốc.
Motor khởi động bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình vẽ dưới. Đó là kiểu của
bộ khởi động có sự kết hợp, tốc độ motor cao và sự điều chỉnh của bánh răng giảm tốc.
Toàn bộ motor nhỏ hơn và nhẹ hơn motor khởi động thông thường, nó vận hành ở tốc
độ cao hơn. Bánh răng giảm tốc chuyển mô men xoắn tới bánh răng chủ động ở 1/4
đến 1/3 tốc độ motor. 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.
+ Loại bánh răng đồng trục.
13
Hình 1.12: Loại bánh răng đồng trục.
Motor 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 mô men động cơ làm hỏng motor khởi động.
Công suất đầu ra là 0.8, 0.9 và 1KW. Trong hầu hết trường hợp thay thế bộ khởi
động cho motor cũ bằng motor có bánh răng giảm tốc.
Bánh răng dendix được lắp ở cuối của trục rotor.
Lực của công tắc từ đẩy bánh răng bendix nhờ đòn dẫn hướng.
Sử dụng chủ yếu trên xe nhỏ.
+ Loại bánh răng hành tinh.
Hình 1.13: Loại bánh răng hành tinh.
14
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.
 Yêu cầu
Do tính chất, đặc điểm và chức năng nhiệm vụ của hệ thống khởi động như đã
trình bày ở trên, những yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống khởi động điện bao gồm:

- Kết cấu gọn nhẹ, chắc chắn, làm việc ổn định với độ tin cậy cao.
- Lực kéo tái sinh ra trên trục của máy khởi động phải đảm bảo đủ lớn, tốc độ quay
cũng phải phải đạt tới trị số nào đó để cho trục khuỷu của động cơ ôtô quay nhất định.
- Khi động cơ ôtô đã làm việc, phải cắt được khớp truyền động của hệ thống khởi
động ra khỏi trục khuỷu của động cơ ôtô.
- Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động động cơ ôtô (nút nhấn hoặc
công tắc khởi động) thuận tiện cho người sử dụng.
- Công suất tối thiểu của máy đề trong hệ thống khởi động điện được tính theo công
thức sau:
Pkt = n
min
. M
c

Trong đó:
+ n
min
: tốc độ quay nhỏ nhất tương ứng với trạng thái nhiệt độ của động cơ ôtô khi
khởi động, vòng/ phút (với trị số tốc độ này, động cơ ôtô phải tự động làm việc được
sau ít nhất hai lần khởỉ động, thời gian khởi động kéo dài không quá 10s đối với động
cơ xăng và không quá 15s đối với động cơ diezen, khoảng thời gian cách giữa hai lần
khởi động liên tiếp không quá 60s). Trị số n
min
phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng
xilanh trong động cơ và nhiệt độ của động cơ ôtô lúc bắt đầu khởi động, trị số tốc độ
đó bằng:
n
min
=(40-50) vòng đối với động cơ xăng.
n

min
=(80-120) vòng/ phút đối với động cơ diezen.
M
c
– mômen cản trung bình của động cơ ôtô trong quá trình khởi động, N.m.
Mômen cản khởi động của động cơ ôtô bao gồm cản do lực ma sát của các chi tiết
có truyền động tương đối so với động cơ ôtô khi khởi động gây ra mômen cản khí nén
hỗn hợp công tác trong xilanh của động cơ ôtô, trị số của M
c
phụ thuộc vào loại động
cơ, số lượng xilanh có trong động cơ và nhiệt độ động cơ khi khởi động.
15
1.3.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động.
a. Nguyên lý tạo ra mômen.
Đường sức từ sinh ra giữa cực bắc và cực nam của nam châm. Nó đi từ cực bắc
đến cực nam. Khi đặt một nam châm khác ở giữa hai cực từ, sự hút và đẩy của hai nam
châm làm cho nam châm đặt giữa quay xung quanh tâm của nó. (Hình 1.14)
Hình 1.14: Khung dây trong từ trường. Hình 1.15: Chiều của đường sức từ.
Mỗi đường sức từ không thể cắt ngang qua đường sức từ khác. Nó dường như
trở nên ngắn hơn và cố đẩy những đường sức từ gần nó ra xa. Đó là nguyên nhân làm
cho nam châm ở giữa quay theo chiều kim đồng hồ. Trong động cơ thực tế, phần giữa
là khung dây. Giả sử, chúng ta có một khung dây quấn như trên (Hình 1.15). Khi dòng
điện chạy xuyên qua khung dây, từ thông sẽ xuyên qua khung dây. Chiều của đường
sức từ sinh ra trên khung dây được xác định bằng qui tắc vặn nút chai. Khi chiều của
từ trường trùng nhau, đường sức từ trở nên mạnh hơn (dày hơn). Khi chiều của từ
trường đối ngược, thì đường sức từ trở nên yếu đi (thưa hơn). Bản chất của đường sức
từ thường trở nên ngắn đi và cố đẩy những đường sức từ khác ra xa nó tạo ra lực. Lực
sinh ra trên khung dây cung cấp năng lượng làm quay động cơ điện.
Hình 1.16: Lực từ sinh ra trên khung dây.
Đặt hai đầu khung dây lên điểm tựa để nó có thể quay. Tuy nhiên, nó chỉ có thể

tiếp tục quay khi lực sinh ra theo chiều cũ. Bằng cách gắn cổ góp và chổi than vào
khung dây, dòng điện chạy qua dây dẫn từ sau đến trước phía cực bắc, trong khi dòng
điện chạy từ trước ra sau phía cực nam và duy trì như vậy. Điều đó làm nam châm tiếp
tục quay.
16
b. Hoạt động trong thực tế.
Để ứng dụng lý thuyết này trong thực tế, trước tiên, người ta phải quấn nhiều
khung dây để tăng từ thông từ đó sinh ra mômen lớn. Tiếp theo, người ta đặt một lõi
thép bên trong các khung dây cũng nhằm tăng từ thông và tạo ra mômen lớn. Thay vì
sử dụng nam châm vĩnh cửu, người ta có thể dùng nam châm điện làm phẩn cảm.
Quan hệ giữa cực từ của nam châm và dòng điện chạy qua nó có thể dùng qui tắc
bàn tay phải để giải thích. Hướng tất cả bốn ngón tay, trừ ngón tay cái của bàn tay phải
theo chiều của dòng điện đi qua cuộn dây. Khi đó, ngón cái sẽ chỉ chiều của cực bắc.
Để tốc độ động cơ quay cao và quay êm, người ta dùng nhiều khung dây. Từ những lý
thuyết trên, người ta thiết kế nên máy khởi động trong thực tế.
Hình 1.17: Cấu tạo thực tế của động cơ máy khởi động.

Cuộn dây phần ứng được quấn như (Hình 1.18). Hai đầu của hai khung dây cạnh
nhau được hàn với cùng một phiến đồng trên cổ góp. Dòng điện chạy từ chổi than
17
Hình 1.18: Dây quấn trong rotor.
dương đến âm qua các khung dây mắc nối tiếp. Nếu nhìn từ phía bánh răng bendix, thì
dòng điện có chiều như (Hình 1.19). Khi đó, chiều của dòng điện chạy qua các khung
dây trong cùng một phần tư rôto là như nhau. Và nhờ thế chiều của từ trường sinh ra ở
mỗi khung sẽ không đổi khi cổ góp quay.

Hình 1.19: Dòng điện trong rotor.
Nhờ sự bố trí các khung dây trong phần cảm và phần ứng mà sinh ra lực từ làm
quay phần ứng. Rotor quay theo chiều kim đồng hồ và tuân theo qui tắc bàn tay trái.
Động cơ điện một chiều được chia làm 3 loại tùy theo phương pháp đấu dây.

- Loại mắc nối tiếp: Mômen phát ra lớn nhất khi bắt đầu quay, được dùng chủ yếu
trong máy đề.
- Loại mắc song song: Ít dao động về tốc độ, giống như loại dùng nam châm vĩnh
cửu.
- Loại mắc hỗn hợp: Có cả đặc điểm của hai loại trên, thường dùng để khởi động
loại động cơ lớn.
18
Hình 1.20: Các kiểu đấu dây.
c. Cấu tạo và nguyên lí làm việc của máy đề.
• Cấu tạo máy đề.
Máy đề bao gồm 3 phần chính:
- Động cơ khởi động: Truyền cho trục khuỷu số vòng quay tối thiểu để động cơ có
thể khởi động nhẹ nhàng và êm dịu.
- Công tắc từ: Đóng ngắt tiếp điểm.
- Khớp truyền động.
+ Truyền mô men của máy đề đến bánh đà động cơ để quay động cơ ôtô.
+ Bảo vệ máy đề bằng cách tách bánh răng máy đề ra khỏi bánh đà ngay sau
khi động cơ đã khởi động.
1. Vỏ khớp truyền động.
2. Bánh răng khớp truyền động.
3. Rơle điện từ.
4. Vít điều chỉnh tiếp điểm Rơle điện từ.
5. Trục.
6. Chổi than tiếp điện.
7. Cổ góp điện.
8. Rôto.
9. Stato.
10. Vỏ.
11. Ly hợp từ.
12. Lò xo.

* Mô tơ khởi động.
Rôto : trục, khối thép từ, cuộn dây phần ứng.
Stato : vỏ, các má cực, các cuộn dây kích từ.
1. Trục .
2.Thanh đẩy dẫn điện của rôto.
3. Lõi rôto.
4. Cổ góp điện .
5. Khối cực .
6.Cuộn dây cảm điện.
7.Chổi than tiếp điện.
8. Giá đỡ chổi than.
19
Hình 1.22: Mô tơ khởi động.
Mô tơ dùng trong hệ thống khởi động là động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp
hoặc hỗn hợp. Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp có mômen khởi động lớn song
có nhược điểm là tốc độ không tải (ω
0
) quá lớn, ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ làm
việc của động cơ. Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp tuy mômen khởi động
không lớn bằng so với động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp nhưng trị số tốc độ
không tải bé hơn.
Khi hệ thống khời động làm việc, dòng điện khởi động có trị số rất lớn (từ 150 đến
300A đối với động cơ của xe du lịch, với động cơ trên xe vận tải dòng điện khởi động
có thể đạt tới 1600-1800A). Để đảm bảo truyền được công suất từ động cơ điện khởi
động sang động cơ ô tô, tránh tổn thất điện áp trên đường dây nối từ ắc quy đến động
cơ điện khởi động và ở các chỗ tiếp xúc, yêu cầu điện trở của động cơ điện khởi động
và ở các chỗ tiếp xúc, yêu cầu điện trở của động cơ điện khởi động phải đủ nhỏ
(khoảng 0,02Ω), sụt áp ở vùng tiếp xúc giữa chổi than và cổ góp của động cơ điện
khởi động cho phép trong khoảng (1,5-2)V. Các chổi than tiếp điện của động cơ khởi
động thường làm bằng đồng đỏ.

Công suất điện từ của động cơ điện khởi động được tính theo công thức sau:
Trong đó :
- P2: Công suất cơ cần thiết để khởi động động cơ ôtô (W).
- : Hiệu suất của động cơ điện khởi động. Trị số này thường lấy bằng (0,85-0,88).
* Công tắc từ ( Rơle gài khớp).
Rơle kéo có hai cuộn dây: Cuộn
dây hút W
h
và cuộn dây giữ tác
động và cặp tiếp điểm đóng, lúc này
cả hai cuộn dây trên đều có dòng
điện chảy qua, từ thông sinh ra
trong hai cuộn dây đó tác dụng cùng
chiều và có tác dụng hút lõi thép .
Hình 1.23: Công tắc từ.
Lúc này đĩa tiếp xúc bằng đồng chưa nối các tiếp điểm cho nên phần ứng và cuộn
dây kích từ W
KT
được đấu với ắc quy thông qua cuộn dây hút W
h
. Vì vậy trị số điện áp
đặt lên động cơ không lớn sẽ làm cho trục động cơ xoay đi một góc nhỏ tạo điều kiện
20
cho bánh răng khởi động cơ thể tự lựa tốt hơn trong quá trình đi vào ăn khớp với vành
bánh răng bánh đà. Khi tiếp điểm chính đóng, cuộn dây hút W
h
bị nối tắt, động cơ điện
khởi động được nối trực tiếp với ắc quy, điện áp đặt lên động cơ khởi động bằng trị số
định mức, làm cho qúa trình khởi động thực hiện được một cách dễ dàng. Khi khởi
động động cơ công tắc từ thực hiện theo 3 bước: Hút, Giữ, Hồi vị.

* Phần ứng và ổ bi.
1. Ổ bi.
2. Cổ góp.
3. Lõi phần ứng.
4. Khung dây phần ứng.
Hình 1.24: Phần ứng và ổ bi.
Phần ứng và ổ bi có chức năng sinh ra mômen đồng thời giữ cho động cơ điện ở tốc độ
cao.
* Phần Cảm.
Phần cảm có chức năng tạo ra từ trường cần thiết cho động cơ điện và là chỗ bố trí
cuộn dây kích từ, lõi cực của nó đồng thời là nơi đi qua của đường sức từ. Cả cực và
lõi cực được chế tạo bằng lõi sắt, nghĩa là chúng dễ dàng dẫn từ.
Có 3 kiểu đấu dây cuộn kích: Nối tiếp, song song và hỗn hợp.
1. Phần cảm.
2. Chổi than.
3. Lõi cực.
4. Cuộn dây kích từ.
Hình 1.25: Phần cảm.
* Chổi than và giá đỡ chổi than.
21
1. Giá đỡ chổi than.
2. Khung nối mát.
3. Lò xo chổi than.
4. Chổi than.
Hình 1.26: Chổi than và giá đỡ chổi than.
Chổi than và giá đỡ chổi than cho phép dòng điện chạy qua phần ứng một
chiều, đồng thời giữ ổn định lõi ép chổi than. Chổi than được chế tạo bằng hợp kim
đồng và cacbon (60÷70% Cu). Cho phép dẫn nhiệt tốt và chống mòn. Lực của lò xo
chổi than ép chổi than ngăn rôto quay quá nhanh. Làm rôto ngừng ngay khi ngắt đề.
* Bánh răng bendix và trục xoắn ốc.

Hình 1.27: Bánh răng bendix và trục xoắn ốc.
Bánh răng bendix và trục xoắn ốc có các tác dụng như:
- Bánh răng bendix và trục xoắn ốc truyền mômen của máy khởi động cho động
cơ.
- Đưa bánh răng bendix ăn khớp với vòng răng bánh đà.
- Giúp bánh răng bendix vào khớp và ra khớp.
- Bánh răng bendix được vát mặt để dễ vào khớp với vòng răng bánh đà.
- Trục xoắn chuyền lực quay của động cơ điện thành lực đẩy bánh răng.
Tỉ số truyền của cặp bánh răng: Bánh răng của máy khởi động và vành bánh răng
bánh đà của động cơ ôtô thường chọn bằng (i = 9~18). Để tránh hiện tượng cắt chân
răng ở bánh răng của bánh răng này thường chọn từ 9 đến 11 răng. Để hạn chế kích
thước của vành răng bánh đà đối với một số động cơ điện khởi động công suất lớn
thường có thêm bộ truyền bánh răng trung gian. Bộ truyền này có thề là một cặp bánh
răng trụ hoặc bộ truyền bánh răng hành trình.
22
Khớp truyền động là cơ cấu truyền mômen từ động cơ điện của máy đề đến vành
bánh răng bánh đà của động cơ ôtô. Với tỷ số truyền trên bánh răng của máy đề phải
quay 10 hoặc 20 vòng để kéo vành bánh răng bánh đà quay được 1 vòng. Khi hoạt
động, tốc độ của rôto động cơ điện đạt trị số trong khoảng (2000÷3000) vòng/phút sẽ
kéo trục khuỷu của động cơ ôtô quay khoảng 200 vòng/phút đủ cho động cơ ôtô khởi
động được.
Sau khi động cơ đã nổ, số vòng quay độc lập của nó có thể lên đến (3000~4000)
vòng/phút. Nếu lúc này bánh răng của động cơ điện trong máy đề còn ăn khớp với
vành bánh răng bánh đà, rôto của động cơ điện trong máy đề sẽ bị cuốn theo với vận
tốc (3000~4000) vòng/ phút. Với tốc độ lớn như vậy, lực li tâm do nó tạo ra cực mạnh
sẽ làm bung tất cả dây quấn ra khỏi rãnh của rôto và phá hỏng cổ góp của động cơ điện
trong máy đề.
Khớp truyền động cơ trong máy đề có các nhiệm vụ sau:
+ Truyền mômen của máy đề làm quay vành bánh răng bánh đà động cơ ôtô.
+ Bảo vệ máy đề bằng cách tách rôto của động cơ điện khỏi động ra khỏi vành

bánh răng bánh đà khi động cơ ôtô đã nổ được. Cơ cấu truyền động được được thiết kế
theo hai kiểu:
- Kiểu văng ra.
- Kiểu cưỡng bức.
* Khớp truyền động .

Hình 1.28: Cấu tạo ly hợp máy đề.
• Hoạt động:
+ Khi khởi động.
Khi bánh răng li hợp (bên ngoài) quay nhanh hơn trục then (bên trong) thì con lăn
li hợp bị đẩy vào chỗ hẹp của rãnh và do đó lực quay của bánh răng li hợp được truyền
tới trục then.
23
Hình 1.29: Hoạt động của ly hợp khởi động (Khi khởi động).
+ Sau khi khởi động động cơ.
Khi trục then (bên trong) quay nhanh hơn bánh răng li hợp (bên ngoài), thì con lăn
li hợp bị đẩy ra chỗ rộng của rãnh làm cho bánh răng li hợp quay không tải.
Hình 1.30: Hoạt động của ly hợp khởi động (Sau khi khởi động).
Khớp truyền động là cơ cấu truyền mômen từ động cơ điện của máy khởi động
đến bánh đà của động cơ. Nhưng khi động cơ đã làm việc nếu bánh răng của khớp
truyền động vẫn ăn khớp với bánh đà của động cơ thì rôto sẽ bị cuốn theo với vận tốc
rất lớn. Tốc độ này sẽ tạo ra một lực li tâm cực mạnh làm bung tất cả các dây ra khỏi
rãnh rôto và phá hủy cổ góp.
Do vậy khớp truyền động ngoài làm nhiệm vụ truyền mômen nó còn làm nhiệm vụ
tách rôto ra khỏi bánh đà.
Sơ đồ nguyên lí làm việc của máy đề.
24
Hình 1.31: Sơ đồ nguyên lí làm việc của máy đề.
Khi bật khóa điện ở nấc khởi động điện từ ắc quy chạy qua cuộn giữ (HC) về mát.
Đồng thời cũng chạy qua cuộn hút (PC) và qua cuộn kích từ đến cổ góp về mát trong

máy đề.
Cả hai cuộn cùng tạo từ trường mạnh hút lõi thép qua phía phải áp đĩa tiếp diện
vào hai cọc bắt dây, điện áp ắc quy sẽ truyền qua đĩa tiếp điện cho máy khởi động làm
việc. Khi buông khóa điện hai cuộn dây hút và giữ mất từ trường, lõi thép và đĩa tiếp
điện được lò xo hồi vị kéo về vị trí ban đầu cắt mạch, máy khởi động dừng hoạt động.
Công dụng của cuộn kéo là tạo thêm từ trường đủ mạnh vào lúc đầu để đẩy bánh
răng khớp truyền động cài vào vành răng bánh đà, áp đĩa tiếp điện vào hai cọc bắt dây
sau đó nó ngắt dòng điện qua chính nó để tiết kiệm điện năng của ắc quy.
Khi đĩa tiếp điện đã áp vào hai cọc bắt dây, điện dương ắc quy đặt vào cả hai đầu
cuộn hút, nên không có dòng diện chạy qua cuộn này. Cuộn giữ tiếp tục tạo từ trường
duy trì đĩa tiếp điện áp vào cọc bắt dây đóng mạch cho máy đề tiếp tục quay.
Khi động cơ đã tự khởi động được, nhưng người lái xe chưa đưa khoá điện khỏi
nấc khởi động, nhờ có khớp truyền động một chiều mà mô men quay từ trục khuỷu
không truyền ngược vào rôto. Vì vậy, mặc dù lúc này bánh răng máy đề vẫn ăn khớp
với vành răng bánh đà nhưng tốc độ quay của trục khuỷu và tốc độ quay của rôto và
khác nhau, máy đề sẽ được bảo vệ an toàn.
Khi người lái tắt khoá điện, các cuộn dây hút, cuộn dây giữ của rơle khởi động sẽ
mất điện, nên lõi thép không được từ hoá, lò xo giãn ra trở về vị trí ban đầu mang theo
lõi thép tách các điểm ra. Đồng thời bánh răng máy đề, cùng với khớp truyền động
mộy chiều tách khỏi vành răng bánh đà.
 Ắc quy chì axit.
 Cấu tạo chung của ắc quy.
25