nguyên cứu hệ thống cung cấp điện trên ô tô

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Hưng Yên, ngày.….tháng… năm 2015
Giáo viên hướng dẫn
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………….
……………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………….…………………………………………
Hưng Yên, ngày….tháng… năm 2015
Giáo viên phản biện
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH ẢNH

3
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

TT Viết đầy đủ Viết tắt
1 Hộp số thường M/T
(Manual transmission)
2 Sinh viên SV
3 Cơ khí động lực CKĐL
4 Sư phạm kỹ thuật SPKT
5 Chủ nghĩa xã hội CNXH
6 Công nghiệp hóa –hiện đại hóa CNH –HĐH
7 Phó giáo sư tiến sĩ PGS –TS
8 Nhà xuất bản NXB
9 Học sinh HS
4
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. Các loại xe ôtô hiện
có ở nước ta rất đa dạng về chủng loại phong phú về chất lượng do nhiều nước chế tạo.
Trong đó các loại xe này rất tiện lợi, nó vừa mang tính việt dã vừa có thể đi trên các
con đường địa hình và có thể chở được hang hoá với khối lượng lớn.
Hệ thống cung cấp điện, khởi động có vai trò rất quan trọng, để khởi động động
cơ máy khởi động cần phải truyền cho trục khuỷu một tốc độ và số vòng quay nhất
định để mở máy ban đầu, sau đó động cơ làm việc độc lập. Trong thời gian học tập tại

trường chúng em được trang bị những kiến thức về chuyên ngành và để đánh giá quá
trình học tập và rèn luyện, chúng em được khoa giao cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án
tốt nghiệp với nội dung: “Nghiên cứu hệ thống cung cấp điện, khởi động trên động
cơ xe ô tô và hoàn thiện hệ thống trên mô hình ”. Với kinh nghiệm và kiến thức còn
ít nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy Th.S Nguyễn Mạnh Cường chúng em đã
hoàn thành đồ án với thời gian quy định.
Trong quá trình làm đồ án, 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 của em được hoàn thiện.
Qua đây em cũng xin trân trọng cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy Th.S
Nguyễn Mạnh Cường và các thầy, cô trong bộ môn đã tạo điều kiện để em hoàn
thành đồ án.
Hưng Yên, ngày…tháng….năm 2015
Sinh viên thực hiện

Hoàng Văn Long
5
MỞ ĐẦU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Những năm gần đây cùng với sự phát triển chung của xã hội, sự tiến bộ về khoa
học kỹ thuật của nhân loại đã bước lên một tầm cao mới. Rất nhiều thành tựu khoa học
kỹ thuật, các phát minh, sáng chế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao. Là
một quốc gia có nền kinh tế đang phát triển, nước ta đã và đang có những cải cách để
thúc đẩy nền kinh tế. Việc tiếp nhận, áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế
giới được nhà nước quan tâm cải tạo, đẩy mạnh sự phát triển của các ngành công
nghiệp mới, với mục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp kém phát triển thành
một nước công nghiệp phát triển. Trải qua nhiều năm phấn đấu và phát triển. Hiện nay
nước ta đã là thành viên của khối kinh tế quốc tế WTO. Việc tiếp cận các quốc gia có
nền kinh tế phát triển, chúng ta có thể giao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và áp

dụng các thành tựu khoa học tiên tiến để phát triển nhiều hơn nữa nền kinh tế trong
nước, bước những bước đi vững chắc trên con đường quá độ lên XHCN.
Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng phát triển thì
ngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành có tiềm năng và được đầu tư phát
triển mạnh mẽ. Do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật quá trình công nghiệp hóa, hiện
đại hóa phát triển mạnh mẽ, nhu cầu của con người ngày càng được nâng cao. Để đảm
bảo độ an toàn, độ tin cậy cho con người vận hành và chuyển động của xe, rất nhiều
hãng sản xuất như: FORD, DAEWOO, TOYOTA, MESCEDES, KIA MOTORS, …
đã có nhiều cải tiến về mẫu mã, kiểu dáng công nghệ cũng như chất lượng phục vụ của
xe nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Trong ngành công nghệ ô tô, bên cạnh các công việc thiết kế, chế tạo, lắp ráp và sử
dụng, một công việc quan trọng là bảo dưỡng và sửa chữa. Ôtô trong quá trình khai
thác, sử dụng thì các tính năng vận hành, độ tin cậy, tính kinh tế và tuổi thọ của xe đều
bị biến đổi theo chiều hướng xấu, do đó để duy trì tình trạng hoạt động tốt, tăng thời
gian sử dụng, đảm bảo độ tin cậy thì phải thực hiện công tác bảo dưỡng định kì và sửa
chữa lớn. Công tác bảo dưỡng và sửa chữa ô tô không những kéo dài tuổi thọ, tăng độ
tin cậy của phương tiện mà còn làm tăng hiệu quả kinh tế trong sử dụng ô tô.
Với lí do đó đề tài: ‘‘ Nghiên cứu hệ thống cung cấp điện, khởi động trên xe ôtô và
hoàn thiện hệ thống trên mô hình” nhằm mục đích sử dụng những kiến thức chuyên
ngành đã được học, góp phần vào việc sử dụng và sửa chữa hiệu quả xe ôtô.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài em có sử dụng một số phương
pháp nghiên cứu sau:
- Tra cứu trong các tài liệu, giáo trình kỹ thuật, sách vở, đặc biệt là tài liệu trên
phần mềm sửa chữa của các hãng xe.
- Tìm kiếm thông tin trên mạng Internet, các website trong và ngoài nước. So sánh
và chắt lọc để sử dụng những thông tin cần thiết và đáng tin cậy.
- Tham khảo ý kiến của các Giảng viên trong ngành cơ khí ô tô. Trong đó phải kể
đến các Thầy trong khoa Cơ Khí – Động Lực của trường ĐHSPKT Hưng Yên, các
kỹ sư, chuyên viên kỹ thuật về ô tô tại các Trung tâm bảo hành, các xưởng sửa

chữa, và cả những người có kinh nghiệm lâu năm trong việc sử dụng và bảo quản
xe…
6
- Tổng hợp và phân tích các nguồn dữ liệu thu thập được, từ đó đưa ra những đánh
giá và nhận xét của riêng mình.
1.3. Nội dung chính của đề tài
Nội dung chính của đề tài này là làm thế nào để chúng ta có thể có một cái nhìn
khái quát về các công việc có thể tiến hành để khai thác có hiệu quả nhất hệ thống
cung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo lắp trên xe tải nhỏ tự chế.
Qua tìm hiểu, ta có thể nắm được tổng quan về kết cấu các bộ phận của hệ thống
cung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo, nắm được cấu tạo chi tiết và sự
hoạt động của từng bộ phận trong hệ thống trên động cơ. Từ đó ta có thể rút ra được
những nguyên nhân hư hỏng và cách sửa chữa khi hệ thống gặp sự cố, ngoài ra ta
cũng có thể thấy được những ưu, nhược điểm của hệ thống cung cấp điện, khởi
động trên động cơ Daewoo.
Nhờ những hiểu biết này, những người kỹ sư về ô tô có thể đưa ra những lời
khuyên cho người sử dụng cần phải làm như thế nào để sử dụng, khai thác hệ thống
cung cấp điện, khởi động trên động cơ Daewoo một cách hiệu quả nhất, trong thời
gian lâu nhất giúp động cơ hoạt động được với tính kinh tế và năng suất cao nhất.
Cuối cùng, khi chúng ta nắm vững và khai thác hiệu quả hệ thống cung cấp điện,
khởi động trên động cơ xe Daewo, trên cơ sở nền tảng đó chúng ta sẽ có thể khai
thác tốt các hệ thống cung cấp điện, khởi động trên động cơ kiểu mới hơn, được ra
đời sau này và tiên tiến hơn.
1.4. Kế hoạch thực hiện đề tài
- Giới thiệu tổng quan về hệ thống cung cấp điện trên ôtô.
- Giới thiệu tổng quan về hệ thống khởi động trên ôtô.
- Hệ thống khởi động của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế.
- Hệ thống cung cấp điện của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế.
- Kiến thức chung về hư hỏng, thông số sửa chữa của hệ thống cung cấp điện,
khởi động trên động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế.

- Quy trình tháo, lắp hệ thống.
- Sửa chữa hệ thống khởi động của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế.
- Sửa chữa hệ thống cung cấp điện của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế.
- Hoàn thiện mô hình của động cơ Daewoo trên xe tải nhỏ tự chế.
7
8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN, KHỞI
ĐỘNG TRÊN ÔTÔ
1.1. Tổng quan về hệ thống cung cấp điện trên ôtô
1.1.1. Vai trò của hệ thống cung cấp điện
Tạo ra nguồn điện một chiều cung cấp cho các thiết bị để đảm bảo an toàn và tiện
nghi khi hoạt động. Hệ thống cung cấp điện sử dụng sự quay vòng của động cơ để phát
sinh ra điện. Nó không những cung cấp điện cho những hệ thống và các thiết bị khác
mà còn nạp điện cho ắc quy trong lúc động cơ đang hoạt động.
1.1.2. Cấu trúc của hệ thống
Hình 1.1. Hệ thống nguồn trên ô tô
1.Máy phát 2. Ắc quy
3.Đèn báo nạp 4. Khóa điện
Hệ thống cung cấp nguồn gồm những thành phần chính được mô tả ở trên: Máy
phát điện phát sinh ra điện và điều chỉnh điện áp phát ra thông qua bộ điều chỉnh điện
áp (tiết chế). Ắc quy dữ trữ, cung cấp năng lượng. Nó sẽ được nạp điện khi động cơ
làm việc và phóng điện cung cấp cho các thiết bị khi động cơ ngừng hoạt động. Đèn
báo nạp cảnh báo cho người lái xe khi hệ thống gặp sự cố. Khóa điện đóng, ngắt dòng
điện trong hệ thống.
1.1.3. Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện
Chế độ làm việc của ô tô luôn luôn thay đổi có ảnh trực tiếp đến chế độ làm việc
của hệ thống cung cấp điện. Do xuất phát từ điều kiện luôn phải đảm bảo các phụ tải
làm việc bình thường. Hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo độ tin cậy tối đa của hệ thống, điều chỉnh tự động trong mọi điều kiện sử
dụng của ô tô.

+ Đảm bảo nạp điện tốt cho Ắc quy và đảm bảo khởi động động cơ ôtô dễ dàng với
9
độ tin cậy cao.
+ Kết cấu đơn giản và hoàn toàn tự động làm việc ở mọi chế độ.
+ Chăm sóc và bảo dưỡng kỹ thuật ít nhất trong qua trình sử dụng.
+ Có độ bền cơ khí cao đảm bảo chịu rung và chịu sóc tốt.
+ Đảm bảo thời hạn phục vụ lâu dài.
+ Cung cấp năng lượng điện đến cho các phụ tải trên ôtô với một điện thế ổn định
trong mọi điều kiện làm việc của động cơ.
1.1.4 . Phân loại hệ thống cung cấp điện
Theo các xe khác nhau dùng loại máy phát khác nhau ta có cách phân loại:
+ Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện xoay chiều.
+ Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát một chiều.
Theo điện áp cung cấp ta có thể phân loại sau:
+ Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát 12V .
+ Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện 24V.
Với máy phát điện một chiều ta có thể phân loại:
+ Loại điều chỉnh trong (dùng chổi điện thứ 3)
+ Loại điều chỉnh ngoài (dùng bộ chỉnh điện kèm theo)
Với máy phát điện xoay chiều ta có thể phân loại:
+ Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu.
+ Máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ
1.2. Các bộ phận trong hệ thống cung cấp điện
1.2.1 Ắc-quy
a) Nhiệm vụ: Ắc quy có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa, các
bộ phận tiêu thụ điện khác khi động cơ chưa hoạt động hay hoạt động có số vòng quay
nhỏ, hoặc cùng với máy phát cung cấp điện năng cho phụ tải trong trường hợp tải vượt
quá khả năng cung cấp của máy phát điện.
b) Yêu cầu:
- Có cường độ điện phóng lớn, đủ cho máy khởi động điện (máy đề) hoạt động

- Có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ chăm sóc
- Phóng nạp tuần hoàn có hiệu suất cao
1.2.2 Cấu tạo ắc quy axit chì
1. Nắp bình
2. Cọc bình
3. Vỏ bình
4. Cầu nối bản cực giữa các phần tử
5. Nút có lỗ thông hơi
6. Cầu nối các bản cực cùng tên
7. Vỏ bình phía dưới
8. Đế bình
9. Các bản cực
10
10. Các tấm ngăn cách
Hình 1.2. Cấu tạo ắc quy axit chì
* Vỏ bình
Vỏ bình được đúc thành khối và chế tạo bằng nhựa Ebonit, cao su cứng hay bằng
nhựa tổng hợp, nhựa Axphantơpec …Phía trong chia thành ngăn kín riêng biệt. Dưới
đáy các ngăn có các sống để đỡ các bản cực tạo thành khoảng trống và các bản cực và
tránh hiện tượng chập mạch. Vỏ bền, chắc không bị axit ăn mòn và chịu được nhiệt độ
cao.
Dưới đáy bình người ta chia làm hai đường gờ gọi là yên đỡ bản cực. Mục đích của
yên đỡ bản cực là cho các bản cực tỳ lên đó tránh bị ngắn mạch khi trong dung dịch có
cặn bẩn chì lắng đọng.

Hình 1.3. Vỏ Ắc quy Hình 1.4. Nắp thông hơi
* Nắp thông hơi
Nắp thông hơi chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân. Nắp thông hơi được
thiết kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại ắc quy và cho phép hydrogene bay hơi.
Dãy nắp thông hơi:

Hầu hết các ắc quy ngày nay thiết kế một dãy nắp thông hơi để có thể chụp cho
Hình 1.5. Cấu tạo lá cách
nhiều ngăn. Dãy nắp thông hơi được thiết kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại ắc quy
và cho phép hydrogene bay hơi.
* Bản cực
Bản cực làm bằng hợp kim chì và Antimon, trên bề mặt bản cực có gắn các
Xương dọc và ngang để tăng độ cứng vững cho bản cực và tạo ra các ô cho bản chì
bám chắc trên cực. Hai bề mặt của bản cực được chát bột chì. Bản cực dương trát đầy
bột chì PbO
2
còn bản cực dương trát đầy bột chì xốp Pb. Sau khi trát và ép chất tác
dụng người ta ngâm các bản cực vào dung dịch H
2
SO
4
. Chùm bản cực dương và chùm
bản cực âm được lồng xen kẽ vào nhau giữa chúng là lớp cách. Trong một ngăn số bản
cực dương nhiều hơn sô bản cực âm một tấm, mục đích là để bản cực dương làm việc
ở cả hai phía.
11
* Tấm cách
Tấm cách là chất cách điện, nó được chế tạo từ nhựa đặc biệt, thuỷ tinh hoặc gỗ.
Các tấm cách phải cách điện tốt, xốp để cho nước tích điện lưu thông tự do quanh các
bản cực. Tác dụng của tấm cách xốp là ngăn hiện tượng các bản cực chạm vào nhau
gây ra đoản mạch trong nguồn.
* Các cọc của ắc quy
Có 3 loại cọc bình Ắc quy được sử dụng, loại đỉnh, loại cạnh và loại L. Loại trên đỉnh
thông dụng nhất trên ô tô. Loại này có cọc được vát xiêng. Loại cạnh là loại đặc trưng
của hãng General Motors, loại L được dùng trên tàu thuỷ.
Hình 1.6. Cọc Ắc quy

Ký hiệu trên cọc Ắc quy:
Ký hiệu trên cọc Ắc quy để nhận biết cực dương hay âm. Thông thường, ký hiệu "+"
để chỉ cực dương, "-" để chỉ cực âm. Đôi khi, các ký hiệu "POS" và "NEG" cũng được
sử dụng để ký hiệu cực dương và cực âm. Trên loại ắc quy có cọc là loại đỉnh, đầu của
cọc dương thường lớn hơn cực âm, mục đích để dễ phân biệt.
Đầu kẹp ắc quy:
Đầu kẹp cáp của Ắc quy có thể làm bằng thép hoặc chì tuỳ thuộc vào nhà chế tạo.

Hình 1.7. Ký hiệu cọc Ắc quy Hình 1.8. Đầu kẹp Ắc quy
* Cửa xem tỷ trọng
12
Cửa xem tỷ trọng dùng một quả cầu có thể đo được tỷ trọng của dung dịch điện
phân trong một ngăn.
Hình 1.9. Cửa xem tỷ trọng
* Dung dịch điện phân
Dung dịch điện phân dùng trong ắc quy thường là hỗn hợp của axit sunfuaric
nguyên chất và nước cất. Nồng độ pha chế thay đổi phụ thuộc vào khí hậu và vật liệu
tấm ngăn. Thông thường 1,21g/cm
3
– 1,31g/cm
3
ở 15
0
C. Nồng độ dung dịch quá cao sẽ
làm cho các tấm ngăn mau hỏng(đặc biệt là các tấm ngăn bằng gỗ). Nếu nhiệt độ nước
điện tích tăng hay giảm với mức 15
0
C thì phải chỉnh lại số đọc mới nơi tỷ trọng kế. Ví
dụ cao hơn 1
0

C ta cộng thêm 0,0007 g/cm
3
. Nếu thấp hơn 15
0
C thì cứ 1
0
C ta trừ bớt đi
0,0007g/cm
3
. Khi ắc quy nạp đầy, thành phần dung dịch điện phân là 38%(H
2
SO
4
) tính
theo trọng lượng hoặc 27% tính theo thể tích.
1.2.3 Nguyên lý làm việc
- Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion
âm và ion dương
- Hiện tượng chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện được gọi là
phóng điện, và ngược lại hiện tượng chuyển đổi năng lượng điện thành hóa học được
gọi là nạp điện.
13
Hình 1.10. Quá trình nạp, phóng điện của ắc quy
H
2
SO
4
: Axit sunphuric H
2
O: Nước

H
2
: Hyđrô O
2
: Ôxy
A.Dòng điện B. Phóng Dòng điện nạp
1. Phóng điện 2. Nạp điện
1.2.3.1. Quá trình nạp điện
Khi ắc quy được lắp ráp xong người ta đổ dung dịch Axit sunfuric vào trong các
ngăn bình thì trên các bản cực sẽ sinh ra một lớp mỏng chì sunfat (PbSO
4
) vì chì oxit
tác dụng với axit sunfuric cho phản ứng:
PbO + H
2
SO
4
→
PbSO
4
+ H
2
O
Đem nối nguồn điện một chiều vào hai đầu cực của ắc quy thì dòng điện một chiều
sẽ được khép kín mạch qua ắc quy và dòng điện đó đi theo chiều:
Cực (+) nguồn một chiều
→
đầu cực một ắc quy
→
chùm bản cực 1

→
qua dung
dịch điện phân
→
chùm bản cực 2
→
đầu cực 2 của ắc quy
→
cực (-) nguồn một chiều
Dòng điện sẽ làm cho dung dịch điện phân phân li:
H
2
SO
4
→
2H
+
+ SO
4
2-
H
+
theo chiều dòng điện đi về phía chùm bản cực
nối với âm nguồn và tạo ra phản ứng :
PbSO
4
+ 2H
2
O +SO
4

2-
→
PbO
2
+2H
2
SO
4
14
Kết quả là ở chùm bảm cực được nối với cực (+)
của nguồn điện có chì oxit (PbO
2
), ở chùm bản cực
kia có chì (Pb). Như vậy hai loại chùm cực đã có a) Quá trình nạp điện
sự khác nhau về cực tính .Từ các phản ứng hoá học trên ta thấy quá trình nạp điện đã
tạo ra lượng axit sunfuric bổ sung vào dung dịch đồng thời cũng trong quá trình nạp
điện dòng điện còn phân tích ra trong dung dịch điện phân khí H
2
và O
2
lượng khí này
sủi lên như bọt nước và bay đi, do đó nồng độ của dung dịch điện phân trong quá trình
nạp điện sẽ tăng dần lên.
1.2.3.2. Quá trình phóng điện
Nối hai cực của ắc quy đã được nạp với phụ tải chẳng hạn bóng đèn thì năng
lượng điện đã được tích trữ trong ắc quy sẽ phóng qua tải làm cho bóng đèn sáng,
dòng điện của ắc quy sẽ đi theo chiều:
Cực (+) của ắc quy
→
tải

→
cực (-)ắc quy
→
dung dịch điện phân
→
cực (+) ắc quy
Phản ứng hoá học xảy ra:
tại cực (+) : PbO
2
+2H
+
+H
2
SO
4
+2e
→
PbSO
4
+ 2H
2
O
tại cực (-) : Pb+SO
4
2-
→
PbSO
4
+2e
Như vậy khi ắc quy phóng điện, chì sunfat lại được hình thành ở hai chùm bản cực

hình thành ở hai chùm bản cực, làm cho các bản cực dần dần trở lại giống nhau, còn
dung dịch axit bị phân tích thành cation 2H
+
và anion SO
4
2-
, đồng thời quá trình phóng
điện cũng tạo ra nước trong dung dịch, do đó nồng độ của dung dịch giảm dần và sức
điện động của ắc quy cũng giảm dần.


b) Quá trình phóng điện
1.2.3.3. Điều kiện làm việc
Với ắc quy có các tấm bản cực nhanh bị mất chì và ôxit chì bị bật ra khỏi các tấm
bản cực, lắng xuống đáy bình làm phát sinh hiện tượng phóng điện trong ắc quy nên ắc
quy nhanh bị hỏng do thời tiết có độ ẩm không khí lớn có thể làm ắc quy tự phóng
điện.
1.3. Máy phát điện xoay chiều
1.3.1. Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu
* Nhiệm vụ
- Máy phát điện xoay chiều là nguồn năng lượng chính trên ôtô. Nó có nhiệm vụ
cung cấp cho các loại phụ tải và nạp điện cho ắc quy trên ôtô. Nguồn điện phải đảm
bảo một hiệu điện áp ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi
trường làm việc.
15
* Phân loại
Trong hệ thống điện ôtô hiện nay thường sử dụng hai loại máy phát xoay chiều sau:
- Loại có chổi than: Được sử dụng trên các xe phổ thông.
- Loại không có chổi than: Dùng cho các xe quân sự.
* Yêu cầu

- Đảm bảo độ tin cậy tối đa cho hệ thống, chịu được rung lắc, bụi bẩn …
- Đảm bảo đặc tính công tác của hệ điều chỉnh, có chất lượng cao và ổn định trong
khoảng thay đổi tốc độ và tải của máy.
- Đảm bảo khởi động dễ dàng trong mọi điều kiện thời tiết và độ tin cậy cao.
- Đảm bảo nạp tốt cho ắc quy.
- Cấu tạo đơn giản.
- Kích thước nhỏ, gọn, độ bền cao chịu rung xóc tốt.
1.3.2. Kết cấu và nguyên lý làm việc của máy phát điện xoay chiều
a. Kết cấu máy phát điện xoay chiều
Hình 1.11. Cấu tạo máy phát điện
b. Nguyên lý làm việc của máy phát điện xoay chiều
- Khi cung cấp điện cho cuộn dây kích từ trong rôto thì sẽ tạo ra các cực từ xen kẽ ở
hai chùm vấu cực. Như vậy sẽ tạo ra từ thông khép kín qua vấu cực của rôto và khung
từ của Stato.
- Các cuộn dây ba pha Stato của máy phát điện xoay chiều được phân bố đều trong
các rãnh mặt trong của Stato theo một quy luật nhất định các pha cách nhau 120
o

16
a) Từ trường rôto tạo ra b) Điện cảm ứng trên một khung dây
c) Dòng điện xoay chiều ba pha
Hình 1.12. Nguyên lý máy phát ba pha trên ô tô sau một chu kỳ
Nếu cho rôto quay sẽ làm cho các vòng dây điện của Stato cắt các từ trường (theo
hướng vuông góc) theo định luật cảm ứng điện từ, trên các vòng dây sẽ xuất hiện một
suất điện động cảm ứng, theo công thức ta có suất điện động ở mỗi pha là E= 4,44
KW.§.W. Ф
o.


Trong đó: KW: là hệ số của cuộn dây cảm ứng

§: là tần số của suất điện động §= P.N/60
W: tổng số vòng dây trong một pha cuộn dây phần ứng
Ф
o
: từ thông giữa khe hở Stato và Rôto
P: số đôi cực từ máy phát
- Như vậy tại ba đầu dây ra của ba cuộn dây phần ứng sẽ có dòng điện xoay chiều
ba pha dạng hình sin, có tần số như nhau, biên độ như nhau với góc lệch pha là 120
o

17
1.3.3. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các cụm chi tiết trong máy phát
- Gồm các bộ phận chính sau: Rôto (phần cảm), Stato (phần ứng), bộ chỉnh lưu,
ngoài ra còn có nắp trước và nắp sau, bộ điều chỉnh điện (tiết chế).
1.3.3.1. Rôto (phần cảm)
- Nhiệm vụ
- Là bộ phận tạo từ trường của máy điện xoay chiều gồm có: hai má cực bọc ngoài
làm bằng thép từ, các cuộn dây cực từ và vành khuyên tiếp điện dựa vào hình dạng cực
từ khác nhau chia làm hai loại.
- Kết cấu và nguyên lý làm việc
* Kết cấu
- Dạng móng và dạng lõi, máy điện xoay chiều phần nhiều dùng cực từ dạng móng.
Hình 1.13. Kết cấu của Rô to
1.Trục; 2.Cuộn dây kích từ; 3.Cực từ; 4. Lõi từ; 5. Vành trượt
- Mỗi khối cực móng đều có một số cực từ có hình móng giống nhau, được chế tạo
bằng sắt non sau đó ép chặt với trục và bao cuộn dây phần ứng.
* Nguyên lý làm việc
- Là bộ phận tạo từ trường của máy điện xoay chiều gồm có: hai má cực bọc ngoài
làm bằng thép từ, các cuộn dây cực từ và vành khuyên tiếp điện dựa vào hình dạng cực
từ khác nhau chia làm hai loại.

- Phần rỗng bên trong lá khung từ trên khung cuốn các vòng dây kích từ hai đầu
của cuộn dây này được hãm vòng tiếp điện và cách điện với trục. Khi cho dòng điện đi
vào, vòng dây kích từ sẽ tạo ra từ thông hướng trục. Một khối của máy là cực N, còn
khối khác là cực S, từ thông khép kín qua các vấu cực của rôto gồm có các phần từ
thông chính và từ thông tán.
- Khi được cấp điện vào cuộn dây phần cảm thì các cực từ bị từ hoá trở thành nam
châm điện với các cực từ xen kẽ nhau.
18
Hình 1.14. Rôto khi có điện
1.3.3.2. Stato (phần ứng)
- Gồm các lá thép kỹ thuật điện để ghép lại để tránh dòng phu cô gây nóng máy khi
làm việc. Mặt trong của Stato có các rãnh dọc để đặt các cuộn dây phần ứng, chúng
được phân ra thành ba nhóm cuộn lần lượt (xen kẽ) để tạo thành ba pha của máy phát.
Hình 1.15. Cấu tạo Stato máy phát điện xoay chiều
-Trong các máy phát công suất nhỏ hơn hoặc bằng 600W, các cuộn dây phần ứng
được nối hình sao, còn trong các máy khác công suất lớn hơn 600W thường được nối
hình tam giác. Hình (a) giới thiêu cuộn dây Stato đấu theo hình sao có ba đầu dây nối
chụm lại còn ba đầu kia nối với bộ chỉnh lưu.
a)Hình sao b)Hình tam giác
Hình 1.16. Các phương pháp đấu dây của Stato
19
Hình (b) giới thiệu cuộn dây Stato đấu hình tam giác có các cuộn dây nối tiếp, ba
mối nối đấu vào bộ chỉnh lưu.
1.3.3.3. Chổi than và giá đỡ
- Đặt trong lỗ giá đỡ rồi dùng lò xo tỳ lên trên để chổi than luôn luôn tiếp xúc tốt với
vòng tiếp điện. Trong hai dây dẫn từ hai chổi than tì, một được nối với cọc F của dòng
điện từ trường còn dây khác nối với cọc mát (-).
1.3.3.4. Nắp trước, nắp sau
- Đúc bằng hợp kim nhôm không dẫn từ, một mặt đỡ hở từ mặt khác lại có thêm ưu
điểm gọn, nhẹ tản nhiệt.

- Công dụng: là để che chắn bảo vệ.
1.3.3.5. Quạt gió
- được lắp từ thép lá 1,5 mm, có tác dụng làm mát cho máy phát.
Hình 1.17. Các bộ phận khác của máy phát điện xoay chiều
1. Puly ; 2. Quạt gió; 3. Nắp trước ; 4. Nắp sau ; 5.Chổi than và giá đỡ
1.3.3.6. Bộ chỉnh lưu
- Công dụng của bộ chỉnh lưu là nắn dòng điện phát xoay chiều thành dòng điện
một chiều.
- Bộ chỉnh lưu thường có 6, 8 hay 9 điôt xếp thành ba nhánh các điôt mắc theo sơ
đồ nắn mạch cầu ba pha và nối vào các đầu ra của các cuộn dây phần ứng trên Stato.
Các điôt được đặt trong một khối để đảm bảo độ kín và chắc chắn, các điôt được tráng
một lớp bột đặc biệt, khối chỉnh lưu được gắn vào mắt của máy phát điện bằng bulông.
- Nguyên lý chỉnh lưu dòng điện:
Đặc điểm của điôt là: nếu cực (+) của điôt có điện áp lớn hơn so với cực (-) thì điôt
sẽ thông điện, ngược lại sẽ bị chặn.
* Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ
20
Hình 1.18. Chỉnh lưu một pha nửa chu kỳ
* Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ
Hình 1.19. Chỉnh lưu một pha hai nửa chu kỳ (cầu 4 đi ốt)
* Bộ chỉnh lưu dòng điện 6 điôt
- Bộ chỉnh lưu dòng điện 6 điôt trong đó nối ba cực âm của các đi ốt P1, P2, P3 với
nhau, một trong ba đi ốt sẽ thông điện nếu có chênh lệch điện áp, và nối ba cực dương
của các điôt P4, P5, P6 với nhau, một trong ba điôt này sẽ cho thông điện nếu cái nào
có điện thế nhỏ nhất. Ba điểm A, B, C của ba pha điện xoay chiều được nối với các đi
ốt trên, ta xét dòng điện qua bộ chỉnh lưu loại này.
21
Hình 1.20. Chỉnh lưu ba pha hai nửa chu kỳ (cầu 6 đi ốt)
* Bộ chỉnh lưu dòng điện 9 đi ốt, 8 đi ốt
+ Nguyên lý làm việc:

- Khi (a) là dương nhất, (b) là âm nhất: Có dòng điện đi từ (a) qua Đ
1
qua Rt về Đ
5
rồi về (b) rồi về (-) của (a).
- Sau 120
o
thì (b) dương nhất, (c) là âm nhất: Có dòng điện đi từ (b) qua D
2
qua Rt
qua D
6
rồi về (c) về (-) của (b).
- Tiếp tục sao 120
o
nữa thì (c) là dương nhất, (a) là âm nhất: Có dòng điện đi từ (c)
qua D
3
qua Rt qua D
4
về (a) rồi về (-) của (c).
22
a, Mạch dùng 9 điốt
b, Mạch dùng 8 điốt
Hình 1.21. Mạch chỉnh lưu dùng 8 và 9 đi ốt
1.3.3.7. Bộ điều chỉnh điện áp (tiết chế)
- Tiết chế được dùng để điều chỉnh điện áp ngăn chặn dòng điện ngược, hạn chế
dòng điện, khi động cơ hoạt động tốc độ vòng quay trục khuỷu thay đổi nên điện áp
của máy phát điện xoay chiều cũng không ổn định, mà các thiết bị sử dụng điện trên
ôtô cần phải đảm bảo tính ổn định của điện áp chính. Vì vậy cần phải có bộ điều chỉnh

điện để giữ cho điện áp của máy phát và dòng điện của máy phát phát ra ổn định trong
một phạm vi nào đó không vượt quá giá trị quy định.
- Có thể phân loại tiết chế ra nhiều loại như:
+ Bộ tiết chế dùng thiết bị điện từ.
+ Bộ tiết chế dùng thiết bị điện từ kết hợp với thiết bị bán dẫn.
+ Bộ tiết chế dùng thiết bị bán dẫn.

Hình 1.22. Tiết chế
23
* Tiêt chế điều khiển đầu ra bằng vi mạch
Hình 1.23. Khi khóa điện ON
* Nguyên lý hoạt động
Khi bật khoá điện lên vị trí ON, điện áp ắc qui được đặt vào cực IG. Kết quả là
mạch M.IC bị kích hoạt và Transistor Tr1 được mở ra làm cho dòng kích từ chạy trong
cuộn dây rotor. Ở trạng thái này dòng điện chưa được tạo ra do vậy bộ tiết chế làm
giảm sự phóng điện của ắc qui đến mức có thể bằng cách đóng ngắt Transistor Tr1
ngắt quãng. Ở thời điểm này điện áp ở cực P = 0 và mạch M.IC sẽ xác định trạng thái
này và truyền tín hiệu tới Transistor Tr2 để bật đèn báo nạp

Hình 1.24. Khi máy phát đang phát điện
Động cơ khởi động và tốc độ máy phát tăng lên, mạch M.IC mở Transistor Tr1 để
cho dòng kích từ đi qua và do đó điện áp ngay lập tức được tạo ra. Ở thời điểm này
nếu điện áp ở cực B lớn hơn điện áp ắc qui, thì dòng điện sẽ đi vào ắc qui để nạp và
cung cấp cho các thiết bị điện. Kết quả là điện áp ở cực P tăng lên. Do đó mạch M.IC
xác định trạng thái phát điện đã được thực hiện và truyền tín hiệu đóng Transistor Tr2
để tắt đèn báo nạp
1.4. Tổng quan về hệ thống khởi động
1.4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại
* Nhiệm vụ
Để khởi động động cơ máy khởi động cần phải truyền cho trục khuỷu một tốc

độ và số vòng quay nhất định để mở máy ban đầu, sau đó động cơ làm việc độc lập.
24
*Yêu cầu
- Phải truyền cho trục khuỷu tốc độ khởi động đảm bảo động cơ mở máy tin cậy.
- Phải truyền cho trục khuỷu một số vòng quay nhất định đủ để mở máy.
- Kết cấu gọn nhẹ, chắc chắn, làm việc ổn định với độ tin cậy cao.
- 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.
* Phân loại
Có các loại máy khởi động như
trong hình vẽ:
A) Loại đồng trục
B) Loại giảm tốc
C) Loại bánh răng hành tinh
1. Bánh răng chủ động
2. Phần ứng
3. Bánh răng trung gian
4. Bánh răng hành tinh

Hình 1.25. Các loại máy khởi động
+ Loại 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 bendix 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.
25