Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento

Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
MỤC LỤC
CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT ................................................................................ 3
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI.................................................................. 4
1.1. MỤC ĐÍCH........................................................................................................... 4
2.2.Ý NGHĨA .............................................................................................................. 4
2. GIỚI THIỆU VỀ XE KIA SORENTO ................................................................. 5
2.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE KIA SORENTO ........................................... 5
2.1.1. Giới thiệu chung về xe Kia Sorento ................................................................. 5
2.1.2. Thông số kỹ thuật của xe Kia Sorento ............................................................ 6
2.2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE KIA SORENTO ................................ 8
2.2.1. Tổng quan về hệ thống điện thân xe................................................................ 8
2.2.2. Hệ thống cung cấp trên xe Kia Sorento ........................................................ 11
2.2.2.1. Công dụng, yêu cầu ....................................................................................... 11
2.2.2.2. Ắc quy ........................................................................................................... 12
2.2.2.3. Máy phát điện ............................................................................................... 14
2.2.2.4. Sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp .......................... 18
2.2.3.5. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy khởi động ...................................... 20
2.2.4. Hệ thống thông tin và hiển thị ....................................................................... 23
2.2.4.1. Giới thiệu hệ thống mạng CAN...................................................................... 23
2.2.4.2. Hệ thống thông tin và hiển thị trên xe Kia Sorento ........................................ 25
2.2.4.3. Sơ đồ mạch điện hệ thống thông tin hiển thị trên xe Kia Sorento .................. 27
2.2.4.4. Giới thiệu một thiết bị đo lường trong hệ thống thông tin hiển thị ................ 29
a. Đồng hồ và cảm biến báo tốc độ xe........................................................................ 29
b. Đồng hồ hành trình ................................................................................................ 30
c. Đồng hồ nhiệt độ nước làm mát ............................................................................. 31
d. Đồng hồ nhiên liệu điện tử ..................................................................................... 32
2.2.5. Hệ thống chiếu sáng – tín hiệu ....................................................................... 33
2.2.5.1. Giới thiệu tổng quan ..................................................................................... 33
2.2.5.2. Hệ thống đèn pha-cos và sương mù ............................................................ 36
2.2.5.3. Mạch điện hệ thống báo rẽ và báo nguy hiểm................................................ 38

2.2.5.4. Mạch điện hệ thống còi ................................................................................. 40
2.2.5.5. Hệ thống đèn báo phanh ............................................................................... 42
2.2.6. Hệ thống an toàn ........................................................................................... 43
2.2.6.1. Hệ thống cân bằng điện tử ESP (Electronic Stability Program) .................... 43
2.2.6.2. Hệ thống chống hãm cứng bánh xe ABS ........................................................ 44
2.2.6.3. Hệ thống túi khí SRS ..................................................................................... 49
2.2.7. Hệ thống điều hòa .......................................................................................... 54
2.2.7.1. Công dụng, yêu cầu ...................................................................................... 54
2.2.7.2. Sơ đồ bố trí và các chi tiết chính trong hệ thống điều hòa trên xe Kia Sorento
.................................................................................................................................. 54
2.2.7.3. Nguyên lý làm việc và sơ đồ điện của hệ thống điều hòa trên xe Kia Sorento
.................................................................................................................................. 57
2.2.8. Các hệ thống phụ trên xe ............................................................................... 60
1


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
2.2.8.1. Hệ thống gạt nước rửa kính.......................................................................... 60
2.2.8.2. Hệ thống sấy kính ......................................................................................... 64
3. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE KIA SORENTO ......................... 65
3.1. TÍNH TOÁN KIỂM TRA CÔNG SUẤT MÁY PHÁT ........................................ 65
3.1.1. Mục đích, ý nghĩa của việc kiểm tra công suất của máy phát ...................... 65
3.1.2. Cơ sở lý thuyết tính toán kiểm nghiệm công suất máy phát ........................ 65
3.1.3. Tính toán kiểm nghiệm công suất máy phát ................................................. 66
3.1.3.1. Chế độ tải hoạt động liên tục......................................................................... 68
3.1.3.2. Chế độ tải hoạt động gián đoạn .................................................................... 68
3.1.3.4. Kết luận ........................................................................................................ 70
3.2. TÍNH TOÁN KIỂM NGHIỆM DÂY DẪN .......................................................... 71
3.2.1. Mục đích của việc tính toán kiểm nghiệm dây dẫn ...................................... 71
3.2.2. Cơ sở tính toán ............................................................................................... 71

3.2.3. Tính toán kiểm nghiệm dây dẫn trong các hệ thống .................................... 73
3.2.3.1. Hệ thống đèn pha-cos................................................................................... 73
3.2.3.2. Mạch điện đèn sương mù .............................................................................. 75
3.2.3.3. Mạch điện đèn xi nhan và khẩn cấp............................................................... 76
3.2.3.4. Mạch điện hệ thống còi điện.......................................................................... 77
3.2.3.5. Mạch điện hệ thống cung cấp ........................................................................ 77
3.2.3.6. Mạch điện hệ thống khởi động ...................................................................... 78
3.2.3.7. Mạch điện các hệ thống khác ........................................................................ 78
4. CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC.............................. 81
4.1. CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP .. 81
4.1.1. Đèn báo nạp hoạt động không bình thường.................................................. 81
4.1.2. Ăcquy yếu, hết điện ........................................................................................ 82
4.1.3. Ắcquy bị nạp quá mức ................................................................................... 82
4.1.4. Tiếng ồn khác thường .................................................................................... 82
4.2. CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP Ở HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG........................ 83
4.3. CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP Ở HỆ THỐNG TÍN HIỆU .............................. 84
5. KẾT LUẬN .......................................................................................................... 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 86

2


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT

STT

Ký hiệu

Tiếng anh

Tiếng việt

1

A/C

Air conditioning

2

ABS

Anti-lock braking system

3
4

AMD
AFLS

Assist door module
Adaptive front lighting system

5

AYC

Active yaw control

6

BCM

7

IPM

8

IPS

Body control module
Intelligent integrated platform
module
Intelligent power switch

Module điều khiển thân xe
Bàn điều khiển tích hợp thông
minh.
Công tắc nguồn thông minh

9

CLU

Cluster

Bảng đồng hồ

10
11
12
13
14
15
16
17
18

CAN
PDM
SRS

Chuẩn truyền dữ liệu nối tiếp
Module phân phối điện
Hệ thống túi khí

HI
LO
GND
LCD
HID
ESP

Controller area network
Power distribution module
Supplementary restraint system
High
Low

Ground
Liquid crystal display
High intensity discharge
Electronic Stability Program

19

TCS

Traction control system

20

EBD

Electronic brake-force distribution

21

FET

Field effect transistor

Điều hòa không khí
Hệ thống phanh chống bó cứng
bánh xe khi phanh
Module trợ giúp cửa
Hệ thống đèn pha thông minh
Hệ thống điều khiển sự chệch
hướng chủ động

Mức cao
Mức thấp
mass
Màn hình tinh thể lỏng
Đèn xenon
Hệ thống cân bằng điện tử
Hệ thống ngăn ngừa sự trượt
quay ở các bánh xe
Hệ thống phân bố lực phanh điện
tử
Transistor hiệu ứng trường

3


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
1. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
1.1. MỤC ĐÍCH
Sau khi thực hiện xong đề tài em sẽ có những kiến thức sâu sắc hơn về hệ thống
điện trang bị trên ô tô.
Cập nhập và nắm rõ những công nghệ hiện đại đã, đang và sẽ được ứng dụng
trên ôtô nói chung và trên hệ thống điện thân xe nói riêng.
Mong muốn tạo được một cuốn tài liệu để tham khảo về hệ thống điện thân xe
ôtô nói chung và của hãng Kia nói riêng để hổ trợ cho công việc sau này.
2.2.Ý NGHĨA
Ngày nay, khi mà khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bão thì những ứng
dụng công nghệ tiên tiến trên ô tô ngày càng nhiều. Trong đó không thể thiếu những
thiết bị tiện nghi trên xe, nhu cầu sử dụng ô tô ngày càng khắt khe hơn người ta ngày
càng quan tâm đến những chiếc xe được trang bị các hệ thống hiện đại, mà trên đó

không thể thiếu được các thiết bị điện, điện tử.
Để có được những chiếc xe hiện đại và tiện nghi cần rất nhiều các thiết bị điều
khiển phức tạp và tối tân, những thiết bị này có thể đã được lập trình sẵn hoặc
không.Tuy nhiên chúng cùng có một đặc điểm chung là phải sử dụng nguồn điện trên
ô tô, nguồn điện này được cung cấp bởi ắcquy và máy phát.
Ngoài ra việc thiết kế và bố trí hệ thống điện trên xe còn rất phức tạp vì vừa
phải đảm bảo độ tin cậy, sự tiện nghi và đơn giản trong quá trình điều khiển vừa góp
phần giảm giá thành chung cho xe, nâng cao hiệu suất sử dụng nhiên liêu, giảm thấp
mức phát thải của xe. Chính vì những yếu tố đó mà cần phải tính toán lựa chọn các chi
tiết hệ thống như máy phát dây dẫn và phụ tải một cách chính xác và hợp lý.
Với những ý nghĩa tốt đẹp đó em quyết định chọn đề tài “Tính toán hệ thống
điện thân xe Kia Sorento”, em cũng mong với đề tài này sẽ là một cuốn tài liệu chung
nhất cho công việc tính toán, sửa chữa các hệ thống điện nói chung và hệ thống điện thân
xe nói riêng.

4


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
2. GIỚI THIỆU VỀ XE KIA SORENTO
2.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE KIA SORENTO
2.1.1. Giới thiệu chung về xe Kia Sorento
Kia Sorento là sản phẩm của hãng Kia Motors Comporation thành viên của trực
thuộc tập đoàn Hyundai-Kia, nhà sản xuất ô tô lâu đời nhất Hàn Quốc. Thành lập vào
năm 1944 hãng này được mệnh danh là nhà sản xuất của những sản phẩm ô tô trẻ
trung và phong cách. Kia Sorento thuộc phân khúc xe thể thao đa dụng (SUV) cao cấp
của hãng là sự kết hợp tuyệt vời từ kiểu dáng mạnh mẽ nhưng đầy tinh tế đến công
nghệ hiện đại cùng những thiết bị tiện nghi và an toàn nhất.
`

KIA

KIA

SORENTO

SORENTO

SORENTO

1618
1885

1710

1621

945

2700

1040

4685

Hình 2.1. Tổng thể xe Kia Sorento
5


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento

Là mẫu xe được ưa chuộng trên thế giới, được bình chọn là mẫu xe bán chạy
nhất tại Mỹ năm 2010, và là một trong “10 xe gia đình và công sở hàng đầu của năm
2011”. Về ngoại thất xe được trang bị những thiết bị hiện đại,phong cách như đèn HID
với công nghệ chiếu sáng cực mạnh, đèn sương mù phong cách, gương chiếu hậu gập
điện tự động với đèn Led, mâm hợp kim thể thao, cánh chuồn phong cách kết hợp đèn
phanh lắp trên cao, đuôi xe thể hiện sự kết hợp khéo léo và hài hòa. Nội thất xe là sự
hài hòa trong thiết kế màu sắc, nổi bật với sự sang trọng và tiện nghi của nhũng thiết bị
cao cấp tạo nên một không gian tuyệt vời cho gia đình. Ghế da cao cấp, âm thanh hiện
đại kết nối Usb + Ipod, cửa sổ trời thông thoáng mặt táp lô hi-tech sang trọng, không
gian ghế ngồi rộng rãi cùng những chi tiết mạ crôm tinh tế, xe trang bị những hệ thống
hỗ trợ hiện đại vào loại bật nhất như nút khởi động và khóa thông minh, đồng hồ quan
sát với những khối trụ tinh tế thông tin hiển thị 3D, ghế người lái chỉnh điện với nhiều
chế độ, kính quan sát phía sau có màng hình hiển thị. Kia Sorento có nhiều tùy chỉnh
về màu sắc cũng như trang bi trên xe tạo nên sự thuận tiện trong viêc lựa chọn của
khách hàng tùy theo sở thích, mục đích sử dụng cũng như khả năng kinh tế.
2.1.2. Thông số kỹ thuật của xe Kia Sorento
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật của xe KIA SORENTO
KÍCH THƯỚC XE
STT

Thành phần

Đơn vị

Số liệu

1

Chiều dài tổng thể (Overall length)

Mm

4685

2

Chiều rộng tổng thể (Overall width)

Mm

1885

3

Chiều cao tổng thể (Overall height)

Mm

1710

4

Chiều dài cơ sở (Wheel base)

Mm

2700

5

Chiều rộng vệt bánh trước (Wheel tread)

Mm

1618

6

Chiều rộng vệt bánh sau (Wheel tread)

Mm

1621
6


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
TRỌNG LƯỢNG XE VÀ TẢI TRỌNG
7

Trọng lượng bản thân

Kg

2090

8

Trọng lượng toàn bộ

Kg

2510

9

Số chỗ ngồi cho phép

Chỗ

7

THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ
Đ/cơ xăng Theta 2.4Lít
10

Động cơ
Đ/cơ dầu R2.2 lít

Đ/cơ xăng 2349
11

Dung tích xy lanh

Cc
Đ/cơ dầu 2199

12

PS/vòng/

Đ/cơ xăng 174 / 6000

Phút

Đ/cơ dầu 197/3900

Công suất cực đại
Nm/vòng/

13

Đ/cơ xăng 23/3750

Mô men xoắn cực đại
Phút

Đ/cơ Dầu 43/1800-2500

Đ/cơ xăng 10,5:1
14

Tỷ số nén
Đ/cơ dầu 17,2:1

15

Thứ tự nổ

16

Số xi lanh / Cách bố trí

1-3-4-2
4 xilanh/Thẳng hàng

HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC
17

Hộp số

18

Ly hợp

19

Dẫn động

20

Hệ thống phanh

6 số , tùy chọn số sàn cơ
khí hoặc số tự động
Đĩa đơn, ma sát khô,dẫn
động thủy lực
1 cầu hoặc 2 cầu
Phanh dầu, cơ cấu đĩa
trước và sau có ABS

7


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
2.2. KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE KIA SORENTO
2.2.1. Tổng quan về hệ thống điện thân xe
Công nghiệp ôtô - máy kéo ngày càng phát triển, kết cấu ôtô máy kéo ngày
càng hoàn thiện thì mức độ tự động hóa, điện tử hóa của chúng ngày càng cao. Yêu
cầu về mặt tiện nghi, về tính an toàn của chuyển động càng lớn thì hệ thống trang thiết
bị điện trên ôtô - máy kéo ngày càng phức tạp và hiện đại.
Nếu như trên những ôtô - máy kéo đầu tiên các trang thiết bị điện hầu như
không có gì ngoài bộ phận để châm lửa hỗn hợp cháy rất thô sơ bằng dây đốt, thì ngày
nay trên ôtô - máy kéo, điện năng đã được sử dụng để thực hiện rất nhiều chức năng
trên các hệ thống sau:
- Hệ thống cung cấp điện (Charging system): Bao gồm ắc quy, máy phát điện,
các bộ điều chỉnh điện.
- Hệ thống khởi động (Starting system): Bao gồm máy khởi động (động cơ điện),
các rơle điều khiển và các rơle bảo vệ khởi động. Ngoài ra, đối với động cơ Diesel còn
trang bị thêm hệ thống xông máy.
- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (lighting and signal system): Gồm các đèn
chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắc và các rơle.
- Hệ thống đo đạc và kiểm tra (Gauging system): Bao gồm các đồng hồ trên
bảng Taplô (đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ xe, đồng hồ đo nhiên liệu, đồng
hồ đo nhiệt độ nước làm mát) và các đèn báo hiệu.
- Hệ thống điều khiển ôtô (Vehicle control system): Gồm hệ thống điều khiển
phanh chống hãm cứng (ABS), hộp số tự động, hệ thống lái, hệ thống treo, hệ thống
truyền lực, hệ thống gối đệm.
- Hệ thống điều hoà nhiệt độ (Air conditioning system): Bao gồm máy nén, giàn
nóng, giàn lạnh, lọc ga, van tiết lưu và các thiết bị điều khiển hỗ trợ khác.
- Hệ thống các thiết bị phụ: Bao gồm quạt gió, hệ thống gạt nước rửa kính, nâng

hạ kính, đóng mở cửa xe, radio, tivi, hệ thống chống trộm, hệ thống nâng hạ ghế…

8


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
Các hệ thống trên hợp thành một hệ thống nhất, là hệ thống điện trên ôtô máy
kéo, với hai phần chính: Nguồn điện (hệ thống cung cấp điện) và các bộ phận tiêu thụ
điện (các hệ thống khác).
Nguồn điện trên ôtô: Là nguồn một chiều được cung cấp bởi ắc quy nếu động
cơ chưa làm việc (hoặc làm việc ở số vòng quay nhỏ), hoặc bởi máy phát nếu động cơ
làm việc ở số vòng quay trung bình và lớn. 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 điện được nối trực tiếp ra thân xe.
d Các bộ phận tiêu thụ điện (phụ tải điện): Trong các bộ phận tiêu thụ điện thì
máy khởi động là bộ phận tiêu thụ điện mạnh nhất (dòng điện cung cấp bởi ăcquy khi
khởi động có thể lên đến 400÷600 (A) đối với động cơ xăng, hoặc 2000 (A) đối với
động cơ diesel). Phụ tải điện được chia làm các loại cơ bản sau:
+ Phụ tải làm việc liên tục: Bơm nhiên liệu, kim phun nhiên liệu,…
+ Phụ tải làm việc không liên tục: Gồm các đèn pha, cốt, đèn kích thước,…
+ Phụ tải làm việc trong khoảng thời gian ngắn: Gồm các đèn báo rẽ, đèn
phanh, mô tơ gạt nước lau kính, còi, máy khởi động, hệ thống xông máy,…
Mạng lưới điện: Là khâu trung gian nối giữa phụ tải và nguồn điện, bao gồm:
Các dây dẫn, các bộ chuyển mạch, công tắc, các thiết bị bảo vệ và phân phối khác
nhau.
Cùng với sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử và điều khiển tự động, các
trang thiết bị điện, điện tử trên các ôtô - máy kéo hiện đại hiện nay không tồn tại dưới
các bộ phận, các cụm tương đối độc lập về chức năng như trước mà được kết hợp lại
thành các vi mạch tích hợp, được xử lý và điều khiển thống nhất bởi một bộ xử lý
trung tâm, làm việc theo các chương trình đã được dựng sẵn.

Hệ thống mạch điện trên ô tô rất phức tạp vì vậy để thuận tiện cho việc thiết kế
và sửa chửa người ta thường biểu diễn các chi tiết trong mạch điện bằng những ký
hiệu khác nhau những ký hiệu này thường được tuân theo chuẩn của thế giới hoặc theo

9


Tính tốn hệ thống điện thân xe kia sorento
từng khu vực. Bảng dưới chú giải các ký hiệu qui ước biểu diễn của các chi tiết, thiết
bị thường gặp trong mạch điện , qui ước cách ký hiệu màu dây, giắc cắm.
Bảng 2.2. Giải thích một số ký hiệu trên sơ đồ điện xe Kia Sorento

Đu åìng liãưn cọ nghéa l ton bäü chi tiãút
du åüc thãø hiãûn

GIÀ ÕC C ÀÕM

Đu åìng dỉït cọ nghéa l mäü t pháưn chi
tiãút du åüc thãø hiãûn

MC211

1

Hçnh ny cọ nghéa l giàõc càõm du åüc
càõm trỉûc tiãúp vo chi tiãút

Giàõc cại

0.5L

Tãn ca giàõc du åüc liãût ra dãø tham kho
Tãn ca chán càõm trong giàõc

0.5B

19

1

0.5R

0.5B

E35

Âỉåìng âỉït näúi giỉỵa cạc dáy thãø hiãûn
cạc dáy chung mäüt giàõc càõm

CHI TIÃÚT

Dáy cọ tiãút diãûn 0.5 v b c mu d
cọ 1 chè den

0.5R/B

DÁY Đ IÃÛN

E

Hçnh ny cọ nghéa mäüt dáưu dáy du åüc
bàõt vo chi tiãút bàò ng bu läng

E

Đ ãún Cm biãún täúc
d äü

Hçnh ny cọ nghéa v ca chi tiãút du åüc
tiãúp mạ t trỉûc tiãúp vo pháưn bàò ng kim
loải trãn thán xe

CÄNG
TÀÕC
LI HÅÜP

Mi tãn chè du åìng dáy s du åüc näúi
d ãún mäüt hãû thäúng khạc trãn mäüt bn
v khạc

Tãn ca chi tiãút du åüc ghi tải gọc
trãn, bãn phi
Näúi dáy du åüc thãø hiãû n bàòng mäüt vng
trn dàûc d àût giỉỵa vë trê näúi cạ c dáy. Vë
trê näúi thỉûc tãú trãn xe cọ thãø khäng
giäúng nhu trong bn v

NÄÚI
DÁY

Kê hiãûu

Pháưn

Âỉåìng dáy váùn du åüc tiãúp tủc tåïi khu
vỉûc khạc ca bn v. H u åïng mi
tãn chè hu åïng dng d iãûn. Phi tçm
chỉỵ säú tỉång âỉång trong mi tãn

Âỉåìng dáy chè sỉû lỉûa chn khạc nhau
SÄÚ SN cho cạc options hồûc cạc mäâen khạc
nhau.

SÄÚ TĐ

Gii thêch

Pháưn

Kê hiãûu

Gii thêch

Đn hai såüi d äút

Đ N

Sáú y nọng

Đn mäüt såüi däút

Cm biãún

Đi-äút Zo ne

T RAN-ZIT-T O

C
B

Loải NPN

E
C
B

Loải PNP

E

Phạt tên hiãûu

CẠC CHI TIÃÚT THÄNG DỦN G

ÂI- Ä ÚT

Đi-äút thu åìng

Đi-äút phạt quang

Gii thêch

Kê hiãûu

Biãøu tu åüng ny thãø hiãûn diãøm cúi
ca dáy diãûn du åüc tiãúp mạt vo pháưn
kim loải ca v xe.
G15

Biãøu tu åüng ny cho biãút dáy dáùn d ãø
bo vãû chäúng lải sọng radio. Pháưn bo
vãû ln du åüc tiãúp mạt.

G15

Âỉåìng lu åün sọng dáy ngỉìng tải âáy
nhỉng cn näúi d i tåïi pháưn tiãúp theo
Hçnh ny cọ nghéa l giàõc càõm du åüc
càõm vo mäüt dáy näúi trỉûc tiãúp tỉì chi
tiãút

Pháưn

M ẠT

Giàõc dỉûc

BA ÍO VÃÛ

Gii thêch

Kê hiãûu

Vi phun

CÁƯU
ÂÁÚU
C ÁU CHÇ THIÃÚT B Ë CÁƯU CHÇ TÄ ØN G

Pháưn

Biãøu tu åüng ny cho biãút cạch dáúu dáy
åí cáưu d áúu.

LN CÁÚP NGƯN

Ln cáúp diãûn cho hãû thäúng
Thanh näúi tàõt dãún cạc cáưu chç täøng
khạc

SÁÚY
ĐÄÜNG
CO
80A

Tãn cáưu chç
Cäng sút cáưu chç

CÁÚP NGƯN KHI ON

ĐN
PHANH
15A

Chè cáúp ngưn khi chça khọa d iãûn
báût ON

Tãn cáưu chç
Cäng sút cáưu chç

Kê hiãûu

Pháưn

Gii thêch

C ẠC CHI TIÃÚT THÄNG DỦN G

Gii thêch

Dn ngu ng

Loa

Ci

85

30
Ro le 4 chán, thu åìng måí

Van d iãûn tỉì

86
85

M

Mä to

Hai cäng tàõc ny du åüc báût cng mäüt
lụ c. Đu åìng nẹt dỉït chè ra cho tháúy cọ
mäüt liãn kãút co khê giỉỵa hai cäng tàõc

R O LE

Kê hiãûu

Pháưn

86
85

87
30

87

Ro le 5 chán, khi khäng cọ dng d
iãûn qua cün dáy ro le dọng chán

87a, khi cọ dng diãûn qua cün
dáy, ro le d ọng chán 87
87a

30
Ro le 4 chán cọ di-äút bãn trong

86

87

(+)

85

30

ÀÕc quy
Cäng tàõc do n (mäüt diãøm tiãúp xục)

Ro le 4 chán cọ cün dáy bãn trong
(-)

86

87

10

Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
Bảng 2.3. Ký hiệu màu dây điện trên xe Kia Sorento
Ký hiệu

Màu dây

Ký hiệu

Màu dây

B

Đen

Gr

Xám

Br

Nâu

L

Xanh da trời

G

Xanh lá cây

Lg

Xanh lá nhạt

T

Nâu vàng

R

Đỏ

O

Da cam

W

Trắng

P

Hồng

Y

Vàng

Pp

Tía

Li

Xanh nhạt

Hình 2.2. Giắc nối và cách đánh dấu các dây trong một giắc nối
Trong bài làm này chỉ tập trung khảo sát hệ thống điện thân xe cho phiên bản
Kia Sorento được trang bị động cơ xăng Theta 2.4 L.
2.2.2. Hệ thống cung cấp trên xe Kia Sorento
2.2.2.1. Công dụng, yêu cầu
Xe được trang bị rất nhiều thiết bị điện để lái xe được an toàn và thuận tiện. Xe
cần sử dụng điện không chỉ khi đang chạy mà cả khi dừng. Để cung cấp năng lượng
cho các phụ tải trên ô tô cần phải có bộ phận tạo ra nguồn năng lượng nguồn năng
lượng này được tạo ra từ máy phát điện xoay chiều. Khi động cơ hoạt động máy phát
cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho ắc quy. Để đảm bảo toàn bộ hệ thống

11


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
hoạt động một cách hiệu quả, an toàn, năng lượng đầu ra của máy phát nạp vào ắc quy
và năng lượng yêu cầu cho các tải điện phải thích hợp với nhau.
Hệ thống cung cấp bao gồm các thiết bị chính sau đây: Ắc quy, máy phát điện,
bộ chỉnh lưu, bộ điều chỉnh điện, Đèn báo xạc, công tắc máy. Phụ tải điện trên xe có
thể chia làm 3 loại: tải thường trực là những phụ tải liên tục hoạt động khi xe đang
chạy, tải gián đoạn trong thời gian dài và tải gián đoạn trong thời gian ngắn. Thông số
kỹ thuật của hệ thống nạp trên xe Kia Sorento được thể hiệ trong bảng 2.4.
Bảng 2.4. Thông số kỹ thuật hệ thống cung cấp trên xe Kia Sorento
Chi tiết

Máy phát

Thông số
Loại

Battery voltage sensing
Điều biến theo điện thế

Điện thế và cường độ định mức

13.5 V, 110A

Tốc độ sử dụng
Bộ điều tiết điện thế
Điện thế chỉnh của bộ điều tiết
Bù nhiệt

1,000 ~ 18,000 Vòng/phút
IC regulator loại built-in
14.1 ± 0.3V
-3.5 ± 2mV / °C

Loại

54-26GL

Dòng khởi động nguội
(tại -8 ͦC)
Ắc qui

600A

Thời gian phóng điện có dòng
25A trước khi điện áp xuống

110 phút

thấp hơn định mức(RC)
Khối lượng riêng của dung
dịch tại 20 ͦC

1.280 ± 0.01 kg/cm3

2.2.2.2. Ắc quy
Chức năng của ắc quy ôtô là nguồn cung cấp điện cho mô tơ khởi động và các
thiết bị điện khác trong lúc máy phát chưa hoạt động hoặc lúc máy phát chưa có khả
năng cung cấp nguồn năng lượng trong hệ thống điện. Trong trường hợp công suất tiêu
thụ của các thiết bị điện trong hệ thống lớn hơn công suất phát ra của máy phát ắc qui
12


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
sẽ phóng điện cung cấp cho các thiết bị lúc này nó sẽ đóng vai trò là nguồn mắc song
song vói máy phát.
Hệ thống cung cấp trên xe Kia Sorento được trang bị ắc quy có điện áp 13,5V
có 6 ngăn, mỗi ngăn sản sinh ra một điện áp khoảng hơn 2V, các ngăn được mắc nối
tiếp với nhau. Mỗi ngăn bao gồm các tấm cực dương làm bằng monoxide chì, tấm
ngăn có cấu trúc rỗng tổ ong cho phép axit đi qua, cực âm làm bằng chì nguyên chất
và dung dịch điện dịch bằng axít sunphuaríc cho phép dòng điện chạy qua. Các tấm

cực dương nối với nhau tạo thành cực dương, các tấm cực âm nối với nhau tạo thành
cực âm. Trong quá trình hoạt động (nạp điện hoặc phóng điện) sẽ có sự chuyển dịch
các ion điện tích từ cực dương qua điện dịch đến các cực âm.

Hình 2.3. Cấu tạo của bình ắc quy axít
1. Điện cực, 2.Thanh nối, 3.Một ngăn gồm các bảng âm cực và dương cực xen kẽ,
4.Bảng cực, 5.Dung dịch điện phân (H2SO4), 6.Tấm phân cách giữa các bảng cực
âm và dương, 7.Vỏ bình ắc quy, 8.Tâm ngăn, 9.Nắp bình ắc quy, 10.Nút thông hơi
và châm dung dịch axit
Khi ắc quy được nạp đầy điện, điện áp của một ngăn có thể lên đến hơn 2,2V,
và ắc quy được coi là phóng điện hoàn toàn khi điện áp của một ngăn giảm xuống dưới
1,75V. Trong điều kiện nạp đầy, cực dương là PbO2 và cực âm là Pb, dung dịch điện
dịch là H2SO4 hòa tan trong nước. Khi có tải đặt vào hai cực, xảy ra các phản ứng hóa
học, ion on âm sulfat (SO4 2-) sẽ di chuyển về hai cực âm và dương tạo thành PbSO4,
đồng thời, các phần tử ô xy từ cực dương cũng tách ra và tác dụng với các ion dương
hydrogen tạo thành nước, quá trình này giải phóng năng lượng điện cấp cho các tải.
13


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
Trong quá trình phóng điện, nồng độ axit giảm đồng thời tỉ trọng điện dịch cũng giảm
do đó có thể dùng tỉ trọng điện dịch để đo độ nạp của ắc quy. Trong quá trình nạp lại
ắc quy, quá trình xảy ra ngược lại, PbSO4 tại hai cực sẽ biến thành Pb và PbO2 và
dung dich điện dịch sẽ chuyển thành nước. Thông thường ắc quy luôn ở trong tình
trạng nạp một phần. Khi ắc quy đã nạp đầy mà vẫn tiếp tục nạp thì xảy ra quá trình
tách nước và giải phóng khí hidrogen có thể gây cháy nổ, khi phóng điện hoàn toàn có
thể xảy ra quá trình sulfat hóa hoặc biến cứng bề mặt sulfat chì làm giảm công suất của
ắc quy hay còn gọi là hiện tượng ắc quy bị chai. Cần hết sức cẩn thận khi thao tác với
ắc quy vì nó chứa H2SO4 là một chất ăn mòn mạnh và hidrogen, một chất dễ cháy nổ.
2.2.2.3. Máy phát điện

Chức năng của máy phát là sản sinh ra dòng điện để cung cấp cho các thiết bị
dùng điện trên ôtô và làm nhiệm vụ nạp điện cho ắcquy khi ôtô thực hiện xong quá
trình khởi động. Xe Kia Sorento sử dụng máy phát điện xoay chiều loại 3 pha kích
thích kiểu điện từ.
Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ loại có vòng tiếp
điện gồm những bộ phận chính là: rôto, stato, puli, cánh quạt, bộ chỉnh lưu, bộ điều
chỉnh điện, quạt, chổi than và vòng tiếp điểm.
1
2
3

10
9
8

4
5

7
6

Hình 2.4. Cấu tạo máy phát điên xoay chiều trên xe Kia Sorento
1.Nắp sau, 2.Bộ chỉnh lưu, 3.Điốt, 4.Điốt kích từ, 5.Bộ điều chỉnh điện áp và các
chổi than tiếp điện, 6.Phần ứng. 7.Phần cảm, 8.Quạt, 9. Buly, 10. Chân gắn.
Rôto: Gồm hai chùm cực hình móng lắp then trên trục. Giữa các chùm cực có
các cuộn dây kích thích đặt trên trục qua ống lót bằng thép. Các đầu của cuộn dây kích
14


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento

thích được nối với các vòng tiếp điện gắn trên trục máy phát. Trục của rôto được đặt
trên các ổ bi lắp trong các nắp bằng hợp kim nhôm. Trên nắp, phía vòng tiếp điện còn
bắt giá đỡ chổi điện. Một chổi điện được nối với vỏ máy phát, chổi còn lại nối với đầu
ra cách điện với vỏ. Trên trục còn lắp cánh quạt và puli dẫn động. Khi có dòng điện
chạy qua các cuộn cảm các vấu cực rôto trở thành nam châm điện các cực từ bắc nam
xen kẽ nhau.
Stator: Là khối thép từ ghép từ các lá thép kỹ thuật điện, phía trong có xẻ rãnh
phân bố đều để đặt cuộn dây ứng điện, cuộn ứng điện gồm 3 pha có các cuộn dây riêng
biệt, cuộn dây pha của stato trong máy phát điện trên xe Kia Sorento đấu với nhau theo
kiểu hình tam giác.
Chổi than: Hai chổi than được cấu tạo từ đồng graphít và một số phụ chất để
giảm điện trở và tăng tính chịu mài mòn. Hai chổi than được đặt trong giá đỡ, chổi
than được gắn cố định trên vỏ máy, luôn áp sát vào vành tiếp điện nhờ lực ép của lò
xo.
Nguyên lý hoạt động của máy phát điện 3 pha: Khi nam châm quay trong cuộn
dây, điện áp sẽ sinh ra giữa 2 đầu cuộn dây. Điện áp này sẽ sinh ra một dòng điện xoay
chiều. Dòng điện lớn nhất được sinh ra khi cực N và cực S của nam châm gần với
cuộn dây nhất. Tuy nhiên, chiều dòng điện ở mỗi nửa vòng quay của nam châm lại
ngược nhau. Dựa trên nguyên lý trên và để sinh ra dòng điện một cách hiệu quả hơn,
máy phát điện trên ô tô dùng 3 cuộn dây bố trí lệch nhau một góc 1200 trên stator.

A

A

120°

120°

B

V (+)

N

180° 240°

120°

330°

0

S

C

C

30°

90°

150°

210°

270°

t

B
V (-)

120°

Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha.

15


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
Mỗi cuộn A, B, C được đặt chênh nhau 1200. Khi nam châm quay giữa chúng
dòng điện xoay chiều được sinh ra trong mỗi cuộn dây. Dòng điện bao gồm 3 dòng
xoay chiều được gọi là “dòng xoay chiều 3 pha”.
Bộ chỉnh lưu dòng điện: Do các thiết bị điện trên xe đều yêu cầu dòng điện một
chiều để hoạt động và ắc quy cần dòng điện một chiều để nạp. Trên xe sử dụng máy
phát điện xoay chiều 3 pha nên muốn sử dụng dòng điện này cần phải biến đổi thành
dòng một chiều. Việc biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều gọi là
“chỉnh lưu”. Trên xe Kia Sorento sử dụng bộ chỉnh lưu cầu 3 pha, sử dụng các điốt.
Điốt là một vật liệu bán dẫn nó chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều,
cấu tạo bởi chất bán dẫn Silic hoặc Gecmani có pha thêm một số chất để tăng cường
electron tự do.

D

D

1

D

3

5

A

PHU TAI

1
B

Phụ
Tải

C
2
3
D

2

D

4

D

6

Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý bộ chỉnh lưu dòng điện.
A,B,C. Các cuộn dây của máy phát;
D1, D2, D3, D4, D5, D6. Các Diốt của bộ chỉnh lưu
Khi rôto quay làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây của stato sao đó
được dẫn đến các phụ tải bên ngoài, trong quá trình rôto quay dòng điện tại stato có
chiều khác nhau phụ thuộc vào góc lệch giữa các cuộn dây vì vậy dòng điện đưa ra
bên ngoài sẽ có chiều và cường độ thay đổi tuy nhiên nhờ có bộ chỉnh lưu mà sự thay
đổi này được triệt tiêu gần như hoàn toàn làm cho dòng điện đưa ra ngoài phụ tải là
dòng một chiều như yêu cầu.
Bộ điều chỉnh điện: Khi điều chỉnh điện áp và cường độ dòng điện của máy
phát trong các hệ thống cung cấp điện thì đối tượng điều chỉnh là máy phát và ắc quy.
Hoạt động đồng thời của máy phát cùng ắc quy xảy ra khi có sự thay đổi vận tốc quay
16


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
của phần ứng (rôto) của máy phát, của tải và của nhiệt độ trong phạm vi rộng. Để các
bộ phận tiếp nhận điện năng làm việc bình thường thì điện thế của lưới điện phải
không đổi. Vì vậy cần phải có sự điều chỉnh điện thế. Trong quá trình vận hành, máy
phát có thể có những trường hợp khi tải vượt quá trị số định mức. Điều này sẽ dẫn đến
hiện tượng bị cháy, làm giảm khả năng chuyển đổi mạch hoặc quá nhiệt, dẫn đến tăng
tải trên các chi tiết cơ khí của hệ thống dẫn động máy phát. Vì vậy, cần có thiết bị đảm
bảo sự hạn chế dòng điện của máy phát. Tất cả các chức năng này ở hệ thống cung cấp
điện cho ôtô, máy kéo được thực hiện tự động nhờ bộ điều chỉnh điện.
Phương pháp điều chỉnh: Điện áp của máy phát được xác định như sau
C .n.
U mf  E
(V)
(2.1)

1 
Trong đó: Umf - Điện áp ra của máy phát (V);
n - Tốc độ của máy phát (v/ph);
 - Từ thông cực từ (Wb);
CE - Hệ số phụ thuộc kết cấu mạch từ;
 - Hệ số tải.
Từ biểu thức( 2.1) ta thấy: điện áp ra của máy phát phụ thuộc vào tốc độ máy
phát (tức là phụ thuộc vào tốc độ động cơ) và phụ thuộc vào tải.
Trên ôtô, tốc độ động cơ thay đổi trong một phạm vi rộng từ 500 ÷ 700 (v/ph) ở
tốc độ cầm chừng và đến khoảng 1800 ÷ 2000 (v/ph) ở tốc độ cao  tốc độ máy phát
thay đổi. Ngoài ra, các phụ tải sử dụng trên xe như: đèn, hệ thống điều hòa, gạt nước
mưa... luôn thay đổi (tức là  luôn thay đổi)  Làm cho Umf thay đổi.
 Để Umf ổn định cần phải sử dụng bộ điều chỉnh. Từ biểu thức (2.1) ta thấy
để Umf = Uđm cần phải điều chỉnh , tức là điều chỉnh dòng kích từ.
Các ôtô hiện đại ngày nay người ta thường sử dụng loại bộ điều chỉnh điện áp bán
dẫn IC (Intergrated Circuit) vì nhiều ưu điểm nổi bật của nó so với các loại bộ điều
chỉnh điện áp cơ khí: điện áp điều chỉnh ổn định, biên độ dao động nhỏ, dải điện áp ra
hẹp hơn và ít thay đổi theo thời gian, chịu được rung động và có độ bền cao do không
có các chi tiết chuyển động, và tuổi thọ cao. Sơ đồ mạch điện của IC điều chỉnh điện
áp trên xe Kia Sorento như trong hình 2.7 bên dưới.
Cấu tạo của IC điều chỉnh điện thế trên xe Kia Sorento gồm 3 transitor loại NP-N, một điốt zenner, các điốt, tụ điện và nhiều điện trở phân cực cho transitor làm
việc cũng như điều khiển bảo vệ đèn báo nạp.
17


Tớnh toỏn h thng in thõn xe kia sorento
Nguyờn lý hot ng ca IC nh sau: Nhim v ca b iu chnh in ỏp trờn
xe Kia Sorento ngoi chc nng iu chnh in ỏp ca mỏy phỏt thỡ cũn cú chc nng
iu chnh úng ngt quỏ trỡnh sc cho c qui.
Chc nng iu chnh in ỏp c thc hin nh cỏc transitor Tr1, Tr2, Tr3 cỏc

in tr phõn cc v it zenner c th nh sau: it zenner ch b ỏnh thng khi cú
in ỏp c ngc chiu dn ca nú ln hn in ỏp nh mc ( i vi xe Kia Sorento
in ỏp ny l 14,4 Vụn, khi in ỏp ny nu khụng cú bin phỏp in ỏp thỡ s dn
in vic chỏy hng cỏc thit b trong h thng in). Khi in ỏp mỏy phỏt cha ln
hn in ỏp nh mc thỡ it zenner cha b ỏnh thng vỡ vy nú ngn khụng cho
dũng in chy qua nú lỳc ny cc B ca Tr3 khụng c phõn cc (do ni vúi cc -B)
vỡ vy Tr3 úng Tr2 v Tr1 c phõn cc ( cc B ca hai Transitor ny c ni vi
cc +B thụng qua R4 v R3) lm cho hai transitor ny dn in dũng in chy t cc
+B n im a qua cun kớch t n im b qua tip giỏp CE ca Tr1 v cc -B ca
cquy cú dũng in trong cun kớch lm mỏy phỏt phỏt in. Khi in ỏp mỏy phỏt ln
hn in ỏp nh mc thỡ it zenner b ỏnh thng v cho dũng in chy qua phõn
cc lm cho transitor Tr3 dn lỳc ny Tr1 v Tr2 ngc khụng cú dũng in chy qua
cun kớch nờn mỏy phỏt khụng phỏt in. Quỏ trỡnh trờn c thc hin nhiu ln
trong 1 thi gian ngn lm cho in ỏp ra ca mỏy phỏt n nh giỏ tr nh hn 14,4
vụn.
+B

FR

L
IC TIET CHE

2.2àF
R7
D1

D3

D5

R1

D2
STATO

R4
b
a
Tr2

C1

R3

Dz

Tr1

CUON KCH Tệỉ

Tr3

D2

D4

D6

R6
R5

R2

Hỡnh 2.7. Mch in IC tit ch
2.2.2.4. S mch v nguyờn lý hot ng ca h thng cung cp
S mch in h thng cung cp trờn xe Kia Sorento nh hỡnh 2.8.
18


Tính tốn hệ thống điện thân xe kia sorento
Hoạt động của hệ thống cung cấp chủ yếu được điều khiển bằng bộ điều chỉnh
điện áp với ngun lý đã nếu ra ở trên. Ngồi ra IC còn có nhiệm vụ điều khiển đèn
báo nạp được đặt trên bảng điều khiển đèn báo nạp này sáng khi ắcqui khơng được sạc
hoặc khi điện áp máy phát q lớn.
HỘP RƠ LE VÀ CẦU CHÌ

CẤP NGUỒN KHÓA ĐIỆN Ở VỊ TRÍ ON HOẶC STAR

IPM

ĐẾ N PHÂN
PHỐ I NGUỒ N
(SD110-9)

F1 6 15A
B+
CẢM BIẾN

ALT
150A

F1 10A
2

i

20B
47OW

0.5R
2

ĐẾN HỘP
CẦ U CHÌ
(SD120-3)

E22
CẢ M BIẾ N
ẮC QUI

ALT
175A

9

I/P-F

26

27

B-CAN
THẤ P
6

I/P-E

CAO
5

PCM-MM

0.3G
8

0.3G/O

M13-C

0.3Gr/O

MÀ N HÌNH
HIỂN THỊ

0.5G
1

E22

0.85W

ẮCQUY

7

33

27

8

M01-C

BẢNG ĐỒNG HỒ

M01-A

EC01

0.75W

76
30B

PCM

CHG-K

- +

20B

NỐI MASS
46

CHG-K 14

CHG-A

BỘ VI ĐIỀU KHIỂN
0.5L

0.5L

0.3G/O

0.5G

0.3R

0.3L

B-CAN BỘ THU PHÁT
1

1

E43

C

2
FR

BỘ CHỈNH LƯU

2.2µF

3
L

CHG-06

MÁY
PHÁT
CAO

D1

D3

D5

CUỘ N KÍCH TỪ

STATO

D4

D6

12

0.3L

0.3R

M01-C

IC ĐIỀ U CHỈNH ĐIỆ N ÁP

8
D2

THẤ P

11

M10-A

BỘ ĐIỀU
KHIỂ N KHÓ A
THÔ NG MINH

5

12

ĐẾ N
LIÊN KẾT

DỮ LIỆ U
(SD200-S)

11

4

JM03

GIẮC
LIÊN
KẾT

Hình 2.8. Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp
IC điều chỉnh điện áp có 3 chân được kí hiêu lần lượt là C, FR, L trong đó chân
C được nối vói PCM để điều khiển q trình sạc cho ắcqui, chân FR đưa tín hiệu của
dòng kích từ về PCM để nhận biết trạng thái làm việc của máy phát, chân L được nối
với hệ thống hiển thị để điều khiển đèn báo sạc.
Chức năng điều chỉnh đóng ngắt q trình sạc cho ắcqui được thực hiện nhờ
vào Chíp quản lý q trình sạc AMS, Cấu tạo của chíp AMS gồm một transitor loại
N-P-N và các điện trở phân cưc. Transitor này được phân cực nhờ bộ điều khiển PCM
dựa vào các tín hiệu làm việc của ơtơ như điện áp, chế độ làm việc của động cơ, tốc độ
xe...việc phân cực này sẽ làm Transitor đóng ngắt đúng thời điểm điều khiển q trình
sạc ắcqui với mục đích nâng hiệu suất tiêu thụ nhiên liệu cho ơtơ.
2.2.3. Hệ thống khởi động
2.2.3.1. Cơng dụng, u cầu của hệ thống khởi động
Hệ thống khởi động có nhiệm vụ cung cấp một nguồn năng lượng bên ngồi,
19

Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
quay động cơ đến một tốc độ tối thiểu nào đó để đảm bảo nhiên liệu đưa vào động cơ
có thể đốt cháy được và sau đó động cơ có thể tự làm việc được. Tốc độ tối thiểu đó
gọi là tốc độ khởi động của động cơ (nkd). Đối với động cơ xăng tốc độ khởi động cần
phải đảm bảo tạo được độ chân không cần thiết trong đường nạp để hỗn hợp hoà trộn
tốt và chuyển động đủ nhanh để giảm hiện tượng ngưng tụ hơi nhiên liệu. Tốc độ khởi
động của động cơ xăng thường nằm trong khoảng 35÷50 (v/ph). Trong khi đó, động cơ
Diezel cần tốc độ khởi động lớn hơn để đảm bảo cho nhiên liệu tự bốc cháy được cần
phải có một nhiệt độ đủ lớn ở cuối kỳ nén ,tốc độ khởi động của động cơ diesel vào
khoảng 100÷200 (v/ph).Hệ thống khởi động phải đáp ứng các yêu cầu như: kết cấu
gọn nhẹ nhưng chắc chắn, có sự ổn định và độ tin cậy cao. Lực kéo sinh ra trên trục
máy khởi động phải đảm bảo đủ lớn, tốc độ quay cũng phải đạt tới phạm vi làm cho
trục khuỷu có tốc độ quay nhất định. Khi động cơ ôtô đã làm việc thì phải cắt sự
truyền động từ máy khởi động đến trục khuỷu.
Hệ thống khởi động gồm các chi tiết như ăc qui, máy khởi động, rơ le khởi
động… trong đó máy khởi động là chi tiết chính.
2.2.3.5. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy khởi động
Là động cơ điện một chiều lấy điện năng từ ắc qui để tạo ra mômen quay đủ lớn
để kéo động cơ quay. Trong máy khởi động ngoài động cơ điện còn tích hợp rơle điện,
và khớp truyền động quán tính để truyền động cho bánh đà khi khởi động và ngắt
truyền động ngược lại khi đã khởi động xong. Sơ đồ nguyên lý của một máy khởi động
được thể hiện ở hình bên dưới

Hình 2.9. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy khởi động.
1- Ắc quy; 2- Máy khởi động; 3- Lò xo; 4- Khớp truyền động; 5- Cần gạt;
6- Lõi Solennoid; 7- Cuộn hút; 8- Cuộn giữ; 9- Đĩa tiếp điện; 10- Tiếp điểm; 11- Cầu
chì; 12- Rơle nguồn của máy khởi động; 13- Công tắc máy khởi động.
20

Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
Nguyên lý hoạt động: Khi bật công tắc máy, sẽ có dòng điện đi từ (+) ắc quy
đến rơ le nguồn. Rơ le nguồn làm việc, đóng mạch từ ắc quy cấp điện đến cầu chì
mạch khởi động cung cấp điện cho các cuộn giữ và hút trong máy khởi động tạo lực
kéo lõi cuộn dây qua bên phải đẩy bánh răng của máy khởi động vào ăn khớp với vành
răng trên bánh đà, khi hai bánh răng này ăn khớp xong cũng là lúc tiếp điểm 10 và đĩa
tiếp điểm 9 tiếp xúc nhau lúc này cuộn hút bị nối tắc làm giảm điện năng là từ ắcqui
giúp quá trình khởi động được thực hiện dễ hơn còn cuộn dây của máy khởi động
được nối với nguồn sẽ làm quay máy khởi động kéo động cơ quay thông qua bánh đà.
Khi ngắt công tắc khởi động cuộn giữ bị ngắt điện lúc này dưới tác dụng của lò so hồi
vị lõi cuộn dây được đẩy qua trái ngắt tiếp điểm của 10 với đĩa 9 cuộn dây của máy
khởi động không có điện nên máy khởi động không quay nữa đồng thời ngắt ăn khớp
giữa trục máy khởi động với bánh đà .
Bảng 2.5. Thông số kỹ thuật của máy Khởi động trên xe Kia Sorento
Chi tiết

Thông số kỹ thuật

Điện thế và công suất làm việc

12V, 1.2Kw

Đặc tính không tải

Điện thế

11.5V

Cường độ

Lớn nhất là 90 A

Tốc độ
quay

Nhỏ nhất 2600 vòng/phút

2.2.3.3. Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động
Sơ đồ mạch điện của hệ thống khởi động như hình 2.10.
Nguyên lý hoạt động của mạch như sau: Quá trình khởi động trên xe Kia Sorento được điều khiển bằng nút khởi động (nút điều khiển ON-OFF) trên xe hoặc bằng
khóa thông minh smart key. Điều khiện khởi động đối với xe trang bị hộp số sàn là
phải đạp chân côn còn với xe trang bị hộp số tự động là đạp chân phanh, nếu xe có
trang bị khóa điện thì khóa điện phải ở vị trí ON. Khi có tín hiệu khởi đông PCM sẽ
gửi tín hiệu điều khiển đóng Rơle khởi động 4 (RL 4), nếu thỏa mãn các điều kiện
khởi động Rơle 7 cũng sẽ đóng có dòng điện từ +B đến Rơle máy khởi động máy khởi
động sẽ làm việc như nguyên lý đã nêu ở trên.
21


Tính tốn hệ thống điện thân xe kia sorento
20B

CẤP NGUỒN KHI ON HOẶC STAR

LUÔN CẤP NGUỒN

6

F10 40A

IPM

ĐẾN PHÂN
PHỐI NGUỒN
(SD110-10)

ĐẾN PHÂN
PHỐI NGUỒN
(SD110-08)

20B

I/P-F

F21 7.5A

IGN2

i
F33 10A

F7 7.5A

i

0.5P/B

3.0R

ĐẾN PHÂN

PHỐI NGUỒN
(SD110-2)

0.3P
4

1

1

E01

RƠLE ĐIỀU KHIỂN
MÁY KHỞI ĐỘNG

ẮCQUY

3

ĐẾN HỘP
CẦU CHÌ
(SD120-06)

E03

RƠLE
ĐIỀU KIỆN
KHỞI ĐỘNG

0.3W

RLY.7

RLY.04

2

8

BCM-MM

22

I/P/E

4

I/P-C

3

0.3R/B
5

E01

4

2

9

6

E03

M59

B+

FOB
HOLDER

0.3R
20B

35

0.3R/B

EC01
0.3R

0.3B

0.3W/O

FOBIN

0.3W

30B

6

2.0R

2
2

KHÓA
ĐIỆN

1

EEA1

1

E18

1

EC01

M59

M57
B+

NÚT KHỞI
ĐỘNG

CLG-B
SW1

1

7

(SD450-2)
(SD450-3)

23
0.3W
0.3R/O

0.3B

2.0R

NAM CHÂM ĐIỆN
GHG03

CẦN ĐẨY

24

40

RƠ LE
KHỞI
ĐỘNG

CÔNG
TẮC
VỊ TRÍ

M57

0.3P

0.5P

0.5B

SW2

(SD450-1)
0.3R

CLG-A

0.3R

ĐẾN BỘ ĐIỀU KHIỂN
HỘP SỐ TỰ ĐỘNG

CẢM BIẾN PCM
TỐC ĐỘ

TRỤC
KHUỶU
9

0.3B

ĐẾN PHÂN
PHỐI NGUỒN
(SD130-3)

24

E18
8

NỐI MASS

EM11

M10-A

SSB
SW2

0.3B/O

CHGA

BỘ ĐIỀU
KHIỂN KHÓA

THÔNG MINH

Brake

PCM

24
0.3Gr

M10-A

MÁY KHỞI ĐỘNG

BÁNH ĐÀ
1

E41

1

ĐẾN ĐÈN
BÁO DỪNG
(SD927-1)(SD927-2)

E42

RƠLE MÁY
KHỞI ĐỘNG

ĐỘÂNG

CƠ

15
TÍN HI? U
H? I TI? P

BÁNH RĂNG

12
FOGIN

6

M11-B
SSB
SW1

6

M11-A

PDM

RƠLE
KHỞI ĐỘNG

MÔTƠ
KHỞI
ĐỘNG

Hình 2.10. Sơ đồ ngun lý hoạt động của máy khởi động.
22


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
Khi động cơ đã khởi động xong PCM nhận biết tín hiệu tốc độ quay của trục
khuỷu để điều khiển ngắt rơle 4 ngắt dòng điện đến rơle của máy khởi động tránh làm
hư hỏng máy khởi động (do bánh đà gây ra) và hao phí điện năng do người điều khiển
chưa kịp thôi nhấn nút khởi động .
2.2.4. Hệ thống thông tin và hiển thị
Hệ thống thông tin và hiển thị trên xe bao gồm các bảng đồng hồ (tableau), màn
hình, các đèn báo và các thiết bị đo đạt giúp tài xế và người sửa chữa biết được thông
tin về tình trạng hoạt động của các hệ thống chính trong xe.
2.2.4.1. Giới thiệu hệ thống mạng CAN
Trong những năm gần đây với sự phát triển đột phá của công nghệ ECM và
cảm biến đã gắn kết nhiều thông tin rất hiện đại vào trong hoạt động của xe. Tuy nhiên
sự gia tăng trọng lượng của xe do các thiết bị điện, điện tử đã trở thành gánh nặng cho
công nghệ xe hơi. Để giải quyết vấn đề này các nhà sản xuất đã phát triển hệ thống
mạng MPX. Hệ thống mạng MPX là phương thức thông tin liên lạc, nó truyền hay
nhận hai hay nhiều dữ liệu chỉ trên một đường truyền. Vì vậy nó đã giải quyết được
vấn đề giảm bớt số lượng dây điện. Bằng cách chia sẻ thông tin sẽ giảm được các bộ
phận như công tắc, bộ chấp hành...

Hình 2.11. So sánh ưu điểm của hệ thống mạng Can với mạng thông thường

23


Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
Tín hiệu nhận được từ các cảm biến gởi đến ECM động cơ sẽ được xử lý và

hiển thị cho người lái xe biết được tình trạng của xe, với hệ thống truyền tin cũ thì phải
tốn rất nhiều thiết bị trung gian, cụ thể là rất nhiều dây dẫn điện, nhưng với MPX thì
số lượng thiết bị được giảm đáng kể. Trong hệ thống mạng MPX sử dụng các phương
pháp truyền dữ liệu như: BEAN, CAN, LIN, AVC-LIN.
CAN (Controller Area Network) là chuẩn truyền dữ liệu nối tiếp được tiêu
chuẩn hóa quốc tế bởi ISO, CAN được phát triển lần đầu tiên bởi hãng BOSCH vào
năm 1986. Kiểu kết nối CAN là kiểu BUS. CAN bao gồm một số giắc đấu dây (J/C)
tạo thành hai đường bus chính có mạch đầu, cuối, và đường bus nhánh nối các ECM
và cảm biến
Trên xe Kia Sorento sử dụng hệ thống mạng CAN để kết nối giữa các bộ điều
khiển nhằm làm tăng khả năng giao tiếp, trao đổi thông tin cho một số lượng lớn các
bộ điều khiển được trang bị trên xe.
Có rất nhiều bộ điều khiển (module) đều có khả năng truyền và chia sẽ thông
tin nhận được từ các cảm biến cho nhau, việc này được thực hiện một cách chính xác
và thuận lợi nhờ tính ưu việt của mạng CAN.
Hệ thống mạng CAN sử dụng hai đường truyền dữ liệu:
+ Đường truyền dữ liệu tốc độ cao (CAN high) hoạt động với tốc độ đường
truyền là 500Kbit/sec.
+ Đường truyền dữ liệu tốc độ thấp (CAN low) hoạt động với tốc độ đường
truyền là 125Kbit/sec.
Đường truyền dữ liệu mạng CAN gồm hai dây xoắn với nhau thành một cặp.
Việc truyền dữ liệu diễn ra bằng cách cấp điện áp Hight (+) và Low (-) đến hai đường
dây để gởi một tín hiệu. Phương pháp này được gọi là phương pháp truyền thông tin
bằng điện áp vi sai. Điện áp chênh lệch tạo ra giữa hai dây được phát hiện dưới dạng
tín hiệu dữ liệu, nó có đặc điểm là không thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu bên ngoài. Vì giả
sử khi có nhiễu thì phần nhiễu trên dây High và dây Low sẽ khử lẫn nhau.
Trên xe Kia Sorento sử dụng bộ điều khiển tích hợp thông minh IPM
(intelligent integrated platform module). Để cung cấp và nhận thông tin, module này
sẽ giao tiếp với mạng CAN.
24

Tính toán hệ thống điện thân xe kia sorento
Bộ điều khiển IPM cung cấp các tính năng như điều khiển đóng/mở cửa, điều
khiển báo động chống trộm, điều khiển hệ thống chiếu sáng, điều khiển hệ thống cảnh
báo và chỉ thị, điều khiển cần gạt nước, điều khiển hệ thống xấy kính, điều khiển cửa
sổ điện, điều khiển hệ thống an toàn...
2.2.4.2. Hệ thống thông tin và hiển thị trên xe Kia Sorento
Hệ thống thông tin và hiển thị trên xe bao gồm các đồng hồ và đèn báo sau:
+ Đồng hồ tốc độ xe: Dùng để hiển thị tốc độ xe chạy theo Km/h hoặc theo
MPH. Nó được tích hợp với đồng hồ đo quãng đường để báo quãng đường xe đã đi từ
lúc xe bắt đầu hoạt động.
+ Đồng hồ tốc độ động cơ: Hiển thị tốc độ động cơ (tốc độ trục khuỷu theo
vòng/phút.).
+ Đồng hồ nhiệt độ nước làm mát: Chỉ thị nhiệt độ nước làm mát của động cơ.
+ Đồng hồ báo nhiên liệu: Chỉ thị mức nhiên liệu có trong thùng chứa.
+ Đèn báo áp suất nhớt thấp: Chỉ thị áp suất dầu động cơ thấp dưới mức bình
thường.
+ Đèn báo nạp: Chỉ thị hệ thống nạp hoạt động không bình thường (máy phát
hư).
+ Đèn báo pha: Báo đèn đầu đang ở chế độ chiếu xa.
+ Đèn sương mù: Báo khi bật đèn trong sương mù.
+ Đèn báo rẽ: Báo rẽ phải hay trái.
+ Đèn báo mức nhiên liệu thấp: Chỉ thị nhiên liệu trong thùng nhiên liệu sắp
hết.
+ Đèn báo cửa mở: Chỉ thị có cửa chưa được đóng chặt.
+ Đèn CRUISE và CRUISE SET: Đèn chỉ thị chế độ chạy ga tay tích hợp trên
vôlăng và ga tự động.
+ Đèn báo mở cốp xe: Chỉ thị khi đóng cốp khoang hành lý chưa chặt.
+ Đèn báo quá tốc độ: Chỉ thị khi tốc độ trên 120km/h.

+ Đèn dây an toàn: Chỉ thị khi người ngồi trong xe chưa cài dây an toàn.
+ Đèn túi khí: Chỉ thị cảnh báo hệ thống túi khí.
+ Đèn ON/OFF EPS: Chỉ thị cân bằng điện tử.
25