Đồ án môn học Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

MỤC LỤC
Trang
CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT..............................................................................................2
MỘT SỐ KÝ HIỆU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ TRÊN XE MAZDA
626...................................................................................................................................3
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................6
MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI...........................................................................7
TỔNG QUA VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE MAZDA 626.................................8
1. HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ...................................................................................8
2. HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ...................................................................................8
PHẦN I. HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ.....................................................................9
I. HỆ THỐN CUNG CẤP.............................................................................................9

1.Chức năng của hệ thống cung cấp......................................................................9
2.Ắc Quy..............................................................................................................10
3. Máy phát điện..........................................................................................................15
3.1. Phần cảm rotor……………………………………………………...16
3.2.Phần ứng stator………………………………………………………17
3.3. Bộ chỉnh lưu..............................................................................................19
3.4. Bộ ổn định điện thế.....................................................................................22
II. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA......................................................................................26

1.Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa…………………………..26
2. Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa................................................ 26
3. Hệ thống đánh lửa trên xe Mazda 626...........................................................28
III. HỆ THỐNG PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ (MPI)...................................................46
1. Công dụng, yêu cầu, phân loại...........................................................................47

2. Cấu tạo hệ thống.................................................................................................50
2.1 Các loại cảm biến...............................................................................................50
2.2 ECU điều khiển..................................................................................................57
2.3 Cơ cấu chấp hành...............................................................................................58
PHẦN II. HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE..................................................................61
I. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG...................................................................................61
1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng...............................................61
2. Thông số cơ bản và các chức năng của hệ thống chiếu sáng....................................61
3. Các sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe MAZDA 62................................64
3.1. Đèn đầu xe (Headlight).........................................................................................64
3.2. Đèn sương mù.......................................................................................................65

3.3. Đèn hậu, đèn báo đỗ xe, đèn biển số, đèn kích thước..................................67
II. HỆ THỐNG TÍN HIỆU.........................................................................................68
1. Hệ thống còi..............................................................................................................68
1.1. Cấu tạo còi điện......................................................................................................68
1.2. Nguyên lý hoạt động..............................................................................................68
1.3. Sơ đồ mạch điện còi trên xe MAZDA 626.............................................................69
2. Sơ đồ mạch điện đèn xinhan và đèn báo nguy..........................................................69
2.1. Công tắc đèn báo rẽ................................................................................................69
2.2. Công tắc đèn báo nguy...........................................................................................70
SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 1


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

2.3. Sơ đồ mạch điện đèn xinhan và đèn báo nguy xe MAZDA 626.................70
3. Sơ đồ mạch điện đèn phanh (Brake light).................................................................71
III. CÁC HỆ THỐNG PHỤ........................................................................................71
1. Hệ thống gạt nước và rửa kính..................................................................................72
1.1. Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống gạt nước rửa kính..........................................72
1.2. Sơ đồ mách điện hệ thống gạt nước và rửa kính của xe MAZDA 626..................74
2. Hệ thống khoá cửa.....................................................................................................76
2.1. Công tắc điều khiển khóa cửa................................................................................77
2.2. Mô tơ khóa cửa.......................................................................................................77
2.3. Sơ đồ mạch hệ thống khoá cửa...............................................................................78
3. Hệ thống nâng hạ kính ..............................................................................................78
3.1. Cấu tạo....................................................................................................................79
3.2. Sơ đồ mạch điện.....................................................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................81
CÁC KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT
APM (Amplifier) – Bộ khuyết đại
A/C (Air Conditioning) – Điều hoà không khí
ACC (Accessories) - Thiết bị phụ
ABS (Anti-Lock Brake System) – Hệ thống chống hãm cứng bánh xe khi phanh
CMP (Camshaft Position Sensor) – Cảm biến vị trí trục cam
CKP (Crankshaft Position Sensor) – Cảm biến vị trí trục khuỷu
CPU (Central Processing Unit) – Bộ xử lý trung tâm
CAN (Cotroller Area Network) - Điều khiển dữ liệu theo vùng.
F (Front) – Phía trước
GEN (Generator) – Máy phát điện
HI (High) – Mức cao
HS-CAN - Đường truyền dữ liệu mạng CAN tốc độ cao
INT (Intermittent) – Gián đoạn
LO (Low) – Mức thấp
MPX (Multiplex) - Các phương thức truyền dữ liệu

MS-CAN - Đường truyền dữ liệu mạng CAN tốc độ trung bình
MIN (Minute) – Phút
M – Mortor
PCM (Powertrain Control Module) - Bộ điều khiển động cơ
R (Rear) – Phía sau
ST (Start) – Khởi động
SAS (Sophisticated Air Bag Sensor) – Bộ cảm biến và điều khiển túi khí.
VSS (Vehicle Speed Sensor) – Cảm biến tốc độ bánh xe

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 2


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

MỘT SỐ KÝ HIỆU...... TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ TRÊN XE
MAZDA 626.

STT

Ký hiệu

Tên

Công dụng
Một linh kiện bán dẫn mà chỉ cho

1

Diodes

phép lưu lượng dòng đi qua một
phương hướng.
Diode chỉ cho dòng điện chạy qua một
hướng. Nhưng với Diode zener thì khi

2

Diodes zener

điện áp lớn hơn điện áp định mức thì nó
cho dòng điện chạy theo hướng ngược
lại.

3

Cầu dao hai
tiếp điểm

Thay đổi sự điều khiển thông qua sự
tiếp điểm của hai má tiếp điểm
Là một sợi chì mỏng. mà khi dòng điện

4

Cầu chì

có cường độ cao qua nó thì nó sẻ tự
chảy lỏng làm ngắt mạch điện qua đó
bảo vệ mạch điện.

5

6

Cầu chì chính
(liên kết mạch)

Bóng đèn

Dùng trong các mạch có cường độ cao

Khi dòng điện đi qua sẻ làm cho các
sợi dây bị nóng lên và phát sáng. Trong
một bóng người ta có thể dùng một sợi
hoặc hai sơi.

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 3


Đồ án môn học

7

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Cảm biến

Phát hiện những tín hiệu xung từ sự
quay đối tượng
Năng lượng điện chuyển hóa bên

8

Ắc quy

trong. Là nơi cung cấp dòng điện
DC cho toàn bộ các thiết bị điện tử trên
ôtô
Là nơi tích trử tạm thời năng lượng

9

Tụ điện

điện cho các mạch tiêu thụ.Tụ mà
thường xuyên tích trử thì được gọi là tụ
cái
Là công cụ để kết nối,có thể dùng thay

10

Dắc cắm

cho phích cắm.Các giắc cắm này không

có ren mà chỉ có khoá
Khi có dòng điện di qua là nguyên

11

bóng đèn

nhân làm cho các sợi đối nóng
lên và phát sáng
Sau khi có dòng chạy qua thì nó

12

LED

phát sáng chi có điều không có
sức nóng như bóng đèn. Nó dược
sử dụng trong công cụ hiển thị

13

Công tắc

14

Mô tơ

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Mở ra hoặc đóng các mach .Cho phép

điều khiển các dòng

Là một cổ máy chuyển điện năng
thành cơ năng. Sinh mômen quay

Trang 4


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Về cơ bản thì rờle giống như một
15

Rơle

công tắc. Có thể là loại thường đóng
hay thường mở. Cuộn dây tạo ra
lực từ để đóng, mở rơle.

Là một linh kiện có giá trị điện trở
16

Điện trở

không đổi. Khi đặt trong một hiệu điện
thế thì nó giảm điên áp.

17

Biến trở

18

Cảm biến nhiệt

19

Loa

20

Diode phát
quang (LED)

Là một điện trở có giá trị điện trở
Có thể thay đổi được.
Là một điện trở mà giá trị của nó có
thể thay đổi được khi thay đổi nhiệt độ
Một thiết bị tao ra âm thanh khi có dao
động điện
Là một loại diode phát sáng khi có dòng
điện chạy qua.
Là một linh kiện bán dẩn. Giống như

21

Transitor

rơle điện tử, điều khiển thông qua điện
áp cở sở.

22

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Bộ sấy

Là một thiết bị sinh nhiệt khi có dòng
điện đi qua.

Trang 5


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc đổi mới hiện nay, nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ theo con
đường công nghiệp hoá hiện đại hoá theo định hướng XHCN. Mục tiêu của Đảng ta là phấn
đấu đến năm 2020 đưa nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp hiện đại. Vì vậy ngành
công nghiệp đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế và giải
phóng sức lao động của con người. Trong đó ngành công nghiệp ôtô đóng góp một tỷ lệ
không nhỏ cho sự phát triển chung của nền kinh tế. Với nền công nghiệp Ôtô nói chung, hiện
tại trên thế giới đã có sự phát triển vượt bậc xuất hiện các cường quốc về Ôtô như: CHLB
Đức,Hoa Kỳ, Nhật Bản.v.v.. Đối với Việt Nam chúng ta thì nền công nghiệp Ôtô vẫn còn non
trẻ, để có thể làm chủ được nền công nghiệp này đòi hỏi mỗi chúng ta cần phải học tập, tìm
tòi, nghiên cứu rất nhiều. Với xu hướng phát triển của Việt Nam hiện nay ngành công nghiệp

Ôtô sẽ phát triển và hứa hẹn rất nhiều cơ hội nhưng cũng không ít thách thức cho chúng ta.
Hiện nay thì vấn đề “điện và điện tử” trang bị trên ô tô là tiêu chí chính để đánh giá một chiếc
xe hơi cao cấp đề tài “Khảo sát hệ thống điện thân xe MAZDA 626”. Đây là một đề tài rất
gần với thực tế sản xuất và sửa chữa các hệ thống điện trên xe.
Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy giáo
trong bộ môn Ô tô & MCT và các bạn sinh viên, em đã hoàn thành đề tài đúng tiến độ được
giao. Tuy nhiên, do kiến thức thực tế còn hạn chế và đây là lần đầu tiên làm quen với việc
nghiên cứu khoa học nên đề tài không tránh khỏi sai sót. Em rất mong nhận được sự quan tâm
của các thầy và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Với việc thực hiện đề tài này đã giúp
em có thêm nhiều kiến thức thực tế, đây chính là hành trang để em dễ dàng hơn trong công
việc sau này.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy NGUYỄN KIM BÌNH và các
thầy giáo trong Bộ môn đã giúp em hoàn thành đề tài một cách tốt nhất.
Thái Nguyên, ngày 25 tháng 05 năm 2012.
Sinh viên thực hiện:

Phạm Đăng Hòa

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 6


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626
MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Ngày nay, khi mà khoa học kỹ thuật đang phát triển như vũ bảo 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 xe hơi 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. Ngược trở lại những năm 1950 và
sớm hơn nữa, xe hơi chỉ được trang bị ắc quy 6V và bộ sạc điện áp 7V. Dĩ nhiên,
những chiếc xe cổ này cũng không cần nhiều điện năng ngoài việc đánh lửa hay vài
bóng đèn thắp sáng. Giữa thập kỷ 50, việc chuyển sang hệ thống điện 12V mang lại
giúp các nhà sản xuất có thể sử dụng các dây điện nhỏ hơn và đồng thời kéo theo việc
sinh ra nhiều tiện nghi dùng điện cho xe hơi. Trên những chiếc xe hiện đại ngày nay,
ngoài các hệ thống điện chiếu sáng còn rất nhiều các hệ thống điện rất hiện đại phục
vụ cho nhu cầu giải trí: Hệ thống âm thanh, CD, Radio…, hệ thống an toàn trên xe:
ABS, hệ thống chống trộm, hệ thống túi khí an toàn, hệ thống kiểm soát động cơ,…
Các hệ thống hiện đại này đã nâng giá trị của ô tô lên rất cao và con người không chỉ
dừng ở đó, các kỹ sư ô tô còn có những ước mơ lớn hơn là làm sao để những chiếc xe
thật sự thân thiện với người sử dụng, đến lúc đó khi ngồi trên xe ta sẽ có cảm giác thật
sự thoải mái, giảm đến mức tối thiểu các thao tác của người lái xe, mọi hoạt động của
xe sẽ được kiểm soát và điều chỉnh một cách hợp lý nhất.
Để có được những chiếc xe hiện đại và tiện nghi như vậy cần rất nhiều các thiết
bị điều khiển, 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 ắc quy và máy phát.
Với những ý nghĩa tốt đẹp đó em quyết định chọn đề tài “Khảo sát hệ thống
điện thân xe MAZDA 626 ”, em cũng mong với đề tài này sẽ là một cuốn tài liệu
chung nhất cho công việc sửa chữa các hệ thống điện nói chung và hệ thống điện thân
xe nói riêng.
Trong đề tài này em tập trung vào tìm hiểu các kết cấu, nguyên lý làm việc và
tìm hiểu các sơ đồ mạch điện của các hệ thống điện bố trí trên xe.

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 7

Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN XE MAZDA 626
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:
1. HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ.
- Hệ thống cung cấp điện : Bao gồm ắc quy, máy phát điện, các bộ điều chỉnh
điện.
- Hệ thống đánh lửa bao gồm: ắc quy; ổ khóa điện; các cảm biến; ECU điều
khiển trung tâm; biến áp đánh lửa; bộ chia điện; buzi và dây cao áp.
- Hệ thống điều khiển phun xăng điện tử đa điểm MPI bao gồm: các cảm
biến; ECM điều khiển động cơ (hộp đen); kim phun.
2. HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE
- 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 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…
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).

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 8


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

PHẦN I
HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ
Hệ thống điện động cơ trên xe Mazda 626 bao gồm: Hệ thống cung cấp,
hệ thống đánh lửa, hệ thống phun xăng điện tử….
Sơ đồ bố trí chung của các hệ thống trên xe như hình dưới:

1. Ắc quy; 2. Máy phát điện; 3. Đai truyền động; 4. Buzi; 5. Cuộn dây đánh lửa; 6.
Bộ chia điện; 7 mô đun điều khiển đánh lửa; 8.dây cao áp; 9. Máy khởi động

I.HỆ THỐNG CUNG CẤP.
1. Chức năng của hệ thống cung cấp
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.Vì vậy, xe có
ắc quy để cung cấp điện và hệ thống nạp để tạo ra nguồn cung cấp điện khi động

cơ đang nổ máy.Hệ thống nạp cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện và để
nạp điện cho ắc qui.

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 9


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Hệ thống cung cấp bao gồm các thiết bị chính sau đây: Ắc quy; máy phát
điện; bộ chỉnh lưu (đặt trong máy phát); bộ điều chỉnh điện (đặt trong máy
phát); Đèn báo xạc,công tắc máy.

Hình 1.1 Sơ đồ tổng quan hệ thống cung cấp điện trên xe Mazda 626

2. Ắc Quy
Để cung cấp điện cho các vật dùng điện khi động cơ không làm việc,
người ta sử dụng nguồn điện hóa học một chiều gọi là ắc quy. Trong ắc quy, hóa
năng biến thành điện năng.
Có nhiều phương pháp để phân loại ắc quy , tuy nhiên trên ô tô hiện nay
thường sử dụng hai loại chính là ắc quy nước và ắc quy khô, việc sử dụng ắc
quy khô trên ô tô có tính ưu việt hơn hẳn so với ắc quy nước. Tuy nhiên nếu so
sánh hai ắc quy có cùng dung lượng như nhau thì ắc quy nước có thời gian đề
máy và tuổi thọ cao hơn.
Theo tính chất dung dịch điện phân, ắcquy nước được chia ra các loại:
+ Ắc quy axít: dung dich điện phân là axít H2SO4.
SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 10


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

+ Ắc quy kiềm: dung dịch điện phân là KOH hoặc NaOH.
So sánh hai loại ắc quy axít và kiềm thì ắc quy axít có suất điện động mỗi
ngăn cao hơn (~2V), điện trở trong nhỏ hơn, nên khi phóng với dòng lớn độ sụt
thế ít, chất lượng khởi động tốt hơn. Ắc quy kiềm có suất điện động mỗi ngăn
khoảng 1,38V, giá thành cao hơn (2÷3 lần) do phải sử dụng các loại vật liệu quý
hiếm như bạc, niken, cađimi, điện trở trong lớn hơn.
Tuy vậy, ắc quy kiềm có độ bền cơ học và tuổi thọ cao hơn (4÷5 lần),
làm việc tin cậy hơn.
Trên đa số ô tô hiện nay đều sử dụng ắc quy axit.
Qp = Ip.tp

(A.h)

Trong đó: Ip- Dòng điện phóng (A); tp- Thời gian phóng (h)
Điện dung nạp Qn): là điện lượng mà ắc quy tiếp nhận được trong quá trình
nạp [5]
Qn = In.tn

(A.h)

Trong đó: In- Dòng điện nạp (A); tn- Thời gian nạp (h)
Do có các tổn hao trong quá trình nạp, nên điện dung nạp thường phải lớn

hơn điện dung phóng 10÷15%
Trên xe MazDa 626 sử dụng loại ắc quy chì - axit. Các thông số của ắc quy như
sau:
Kí hiệu ắc quy: GROUP 58RG (48AH)
Dung lượng định mức 48A – h
Dòng điện cực đại của ắc quy: 180A
Hiệu điện thế của ắc quy: 12V
Trọng lượng riêng của dung dịch chất điện phân: 1,27 đến 1,29 N/m3

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 11


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Bố trí ắc quy trên xe Mazda 626:

Hình 1.2. bố trí ắc quy trên xe Mazda 626

Cấu tạo của ắc quy:

Hình 1.3. cấu tạo ắc quy

Hình 1.4. Cấu tạo bình ắc quy axít
SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 12

Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Để tạo được một bình ắc quy có thế hiệu 12V người ta mắc nối tiếp các khối
ắcquy đơn lại với nhau thành bình ắc quy vì mỗi bình ắc quy đơn chỉ cho suất
điện động (~2V).
+ Vỏ bình: có dạng hình hộp chữ nhật, làm bằng nhựa êbônít, cao su cứng
hay chất dẻo chịu a xít và được chia thành các ngăn tương ứng với số lượng các
ắc quy đơn cần thiết. Trong các ngăn đó được đặt các khối bản cực. Dưới đáy vỏ
bình có các gân dọc hình lăng trụ để đỡ các khối bản cực. Khoảng trống dưới
đáy giữa các gân dùng để chứa các chất kết tủa, các chất tác dụng bong ra từ các
bản cực, để chúng không làm chập (ngắn mạch) các bản cực khác dấu.
+ Khối bản cực: Bao gồm các bản cực dương và âm đặt xen kẽ nhau, giữa
chúng có các tấm ngăn cách điện. Mỗi bản cực gồm có phần cốt hình mắt cáo và
các chất tác dụng trát trên nó. Phần trên của cốt có tai 3 (hình 3-2) để nối các
bản cực cùng tên với nhau thành phân khối bản cực. Phần dưới của cốt có các
chân để tựa lên các gân ở đáy bình. Các chân được bố trí so le để tránh chập
mạch qua sóng đỡ.

Hình 1.5. Cấu tạo của bản cực và khối bản cực.
a. Phần cốt; b. Nửa khối bản cực; c. Khối bản cực và tấm cách; d. Tấm cách

Cốt được đúc từ hợp kim chống ôxy hoá, gồm: 92÷93% chì và 7÷8%
ăngtimon(Sb). Cốt của các bản cực dương còn cho thêm 0,1÷0,2% Asen (As).

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 13


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Ăngtimon và Asen có tác dụng làm tăng độ bền cơ học, giảm ôxy hoá cho cốt,
ngoài ra còn làm tăng tính đúc của hợp kim.
Chất tác dụng trên bản cực âm được chế tạo từ bột chì và dung dịch a xít
H2SO4, ngoài ra để tăng độ xốp, giảm khả năng co và hoá cứng bản cực người ta
còn cho thêm 2÷3% chất nở. Để làm chất nở có thể sử dụng các chất hữu cơ
hoạt tính bề mặt hỗn hợp với sun phát bari BaSO 4 như các muối humát chế tạo
từ than bùn, bồ hóng, chất thuộc da...
Chất tác dụng trên bản cực dương: Được chế tạo từ minium chì Pb 3O4,
monoxít chì PbO và dung dịch a xít H 2SO4. Ngoài ra, để tăng độ bền người ta
còn cho thêm sợi polipropilen.
Các phân khối bản cực và tấm ngăn được lắp ráp lại tạo thành khối bản
cực. Số bản cực âm thường lớn hơn số bản cực dương một bản để đặt các bản
cực dương vào giữa các bản cực âm, đảm bảo cho các bản cực dương làm việc
đều cả hai mặt để tránh cong vênh và bong rơi chất tác dụng.
+ Tấm ngăn là những lá mỏng chế tạo từ vật liệu xốp chịu axít như: mipo,
miplát, bông thuỷ tinh hay kết hợp giữa bông thuỷ tinh với miplát hoặc gỗ. Các
tấm ngăn thường có một mặt nhẵn và một mặt hình sóng, lồi lõm. Mặt nhẵn đặt
hướng về phía bản cực âm, còn mặt hình sóng hướng về phía bản cực dương để
tạo điều kiện cho dung dịch điện phân dễ luân chuyển đến bản cực dương và lưu
thông tốt hơn.
+ Ngoài ra còn một số các chi tiết khác như: nút, nắp, cầu nối, ống thông hơi.

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 14


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

3. Máy phát điện.
a.Nhiệm vụ:
Máy phát điện xoay chiều là nguồn năng lượng chính trên ô tô. Nó
có nhiệm vụ cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho ắc quy trên ô
tô. 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.
b.Yêu cầu:
Để đảm bảo những điều kiện làm việc đặc biệt trên động cơ ô tô,
máy kéo, máy phát điện phải thoả mãn những yêu cầu sau:
- Máy phát luôn tạo ra một hiệu điện áp ổn định (đơn 13,8v – 14.2v đối với
hệ thống điện 14v) trong mọi chế độ làm việc của phụ tải.
- Có công suất và độ tin cậy cao, chịu đựng được sự rung lắc, bụi bẫn, hơi
dầu máy, hơi nhiên liệu và do ảnh hưởng bởi nhiệt độ khá cao của động cơ.
- Có công suất cao kích thước và trọng lượng nhỏ gọn. Đặc biệt giá thành
thấp.
- Việc chăm sóc và bảo dưỡng trong quá trình sử dụng càng ít càng tốt.
- Đảm bảo thời gian làm việc lâu dài.
c. Phân loại:
Trong hệ thống điện ô tô hiện nay thường sử dụng ba loại máy phát
xoay chiều sau:
- Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu, thường sử
dụng trên các xe gắn máy.

- máy phát điện xoay chiều kích thích bằng điện từ có vòng tiếp điện, sử
dụng trên các ô tô.
- Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng điện từ không có vòng tiếp
điện, thường sử dụng chủ yếu trên máy kéo và các xe chuyên dụng.
Trên xe MazDa 626 sử dụng loại máy phát điện xoay chiều kích thích bằng điện
từ có vòng tiếp điện. Thông số của máy phát điện như sau:
Nguồn ra: 12V 65A
Chiều dài chổi than:
- Tiêu chuẩn 20mm
- Nhỏ nhất

5mm

Lực lò xo của chổi than: 4,71 ÷ 5,88 N
Tốc độ của rô to: 2000 rmp (vòng /phút).
Độ võng dây đai:
Mới: 6,5 ÷ 7,0mm/98N
Đã sử dụng: 7,0 ÷ 9,0mm/98N
SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 15


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Giới hạn lớn nhât: 10mm/98N
Bố trí máy phát điện trên xe MazDa 626:

Cấu tạo

Hình 1.6: Cấu tạo máy phát
3.1. Phần cảm rotor:
Gồm hai má cực từ có nam châm hính móng ngựa bọc ngoài cuộn dây
phần cảm lắp trên một trục. Có hai vòng than góp điện cách điện và trục. Khi có
dòng điện kích thích đi vào trong cuộn dây thì hai má cực từ trở thành nam
châm điện. nam châm điện có từ cực N – B xen kẻ nhau.

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 16


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Hình 1.7: Cấu tạo rotor.

Hình 1.8: Cấu tạo rotor.
1. Chùm cực từ tính S 2. Chùm cực từ tính N 3. Cuộn dây kích thích 4. Trục rotor
Đường sức từ 6. Ổ bi 7. Vòng tiếp điện.

5.

3.2.Phần ứng stator.
Gồm một khối cực từ làm bằng nhiều lá thép non ghép lại có nhiều rãnh
chứa cuộn dây phần ứng. Cuộn dây phần ứng gồm có ba pha đặt lệch nhau một
góc 120 độ và nối nhau hình sao – hình tam giác.

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 17


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

Hình 1.9: Cấu tạo Stator

Hình 1.10: stato của máy phát
a.bố trí chung: 1.khối thép từ stator 2.cuộn dây 3.pha stator
b. sơ đồ cuộn dây 3 pha mắc hình sao.

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 18


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

3.3. Bộ chỉnh lưu:
Có nhiệm vụ biến dòng điện xoay chiều thành một chiều để chỉnh lưu dòng
điện trong máy phát xoay chiều. Thường sử dụng diot silic để chỉnh lưu, trong
bộ chỉnh lưu thông thường dùng 6diot, các diot được lắp trên tấm tản nhiệt làm
bằng hợp kim nhôm. Ba diot dương có cực tính ở thân là ca tốt ép chặt lên tấm

tản nhiệt, tấm tản nhiệt này phải cách mass với vỏ máy phát và trên tấm tản có
lắp cọc dương (B). Ba diot âm có cực tính ở thân là anot được ép trên cùng một
tấm tản nhiệt và lắp tiếp mass với máy phát. Các diot âm, diot dương được đấu
nối tiếp nhau và nối với các đầu dây pha như hình vẽ.

Hình 1.11 Bộ chỉnh lưu dùng 6 diot.

 Nguyên lý chỉnh lưu:

Sơ đồ trên trình bày nguyên lý chỉnh lưu của máy phát xoay chiều ba pha
đấu sao. Khi rotor quay từ thông xuyên qua các cuộn dây stator lệch nhau
1200. Qúa trình chỉnh lưu được mô tả như sau:
Gỉa sử khi rotor quay ở vị trí α =300 . Khoảng này điện áp trên Fiii
dương nhất, áp trên fII âm nên có dòng điện chỉnh lưu như hình a.
Ở vị trí α =300-600 trong khoảng này điện áp trên FI dương nhất, áp trên
fII âm nên có dòng điện chỉnh lưu như hình b.
Ở vị trí α =1800 trong khoảng này điện áp trên fII dương nhất, áp trên f
III âm nên có dòng chỉnh lưu như hình c.
Như vậy : Dòng điện qua R lúc nào cũng theo một chiều và điện áp
chỉnh lưu (Uct) vẫn còn dạng nhấp nhô như đồ thị.

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 19


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

-Các nắp trước, sau: đều đúc bằng hợp kim nhôm, loại vật liệu không dẫn

từ, một mặt đỡ hở từ, mặt khác lại có ưu điểm gọn nhẹ tản nhiệt tốt ….
-Chổi điện và giá đỡ: chổi điện 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 dây dẫn từ II thì
I được nối cột F của dòng điện từ trường, còn dây khác nối với cọc mass.
-Quạt gió: được dập từ lá thép 1.5 mm hoặc đúc từ hợp kim nhôm thông
thường để tránh cộng hưởng, gây ồn ào, các cánh quạt gió không phân bố đều
theo chu kỳ.

Nguyên lý làm việc :

Hình 1.12 cấu tạo máy phát xoay chiều kích thích kiểu điện từ

Máy phát điện xoay chiều làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.

SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 20


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

- Rotor: có cuộn dây kích thích quấn trên lõi sắt từ , khi cung cấp dòng điện
một chiều vào cuộn dây kích thích thông qua hai chổi than và dòng tiếp điện thì
rotor sẽ trở thành một nam châm điện ( chính là phần cảm của máy phát ).
- Stator: Gồm ba cuộn dây pha đặt lệch nhau 120 0trên vỏ máy phát.Trong cách
đấu hình sao, đầu các cuộn dây pha đã được cách điện ,các đầu còn lại nối chung

với nhau (dung để nối với dây dẫn trung tính).
- Khi rotor trường điện từ trên các cực của rotor sẽ lần lượt cắt ngang qua các
vòng dây dẫn của các bối dây pha ở stator . Như vậy trong mỗi cuộn dây pha sẽ
xuất hiện một xuất điện động cảm ứng có dạng hình sin và lệch nhau 1200.
- Sức điện động của máy phát phụ thuộc vào số vòng quay của rotor , cường độ
từ trường của rotor hay từ thông  và kết cấu của máy phát.
 = C .n. 
E : sức điện động .
C : kết cấu máy phát.
 : Từ thông.

* Nguyên lý chỉnh lưu dòng điện dòng điện xoay chiều :

Hình 1.13:Nguyên lý làm việc và chỉnh lưu máy phát xoay chiều.

Đặc điểm của diot là nếu cực dương của diot có điện áp lớn hơn so với
cực âm thì diot sẽ cho dòng điện đi qua, ngược lại nếu điện áp cực dương nhỏ
hơn so với cực âm thì dòng điện bị chặn lại không qua được. Bộ chỉnh lưu máy
phát điện xoay chiều trong máy phát điện ba pha thường dùng 6diot chỉnh lưu
như hình vẽ trên.Trong đó nối ba cực âm của các diot D1,D3,D5 với nhau, một
trong 3 diot trên sẽ cho dòng điện đi qua nếu nó có điện áp cao nhất và nối ba
cực dương của các diot D2,D4,D6 với nhau, và một trong 3 diot này sẽ cho dòng
điện đi qua nếu cái nào có điện áp nhỏ nhất tại các điểm nối với các dây pha của
máy phát.
SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 21


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

3.4. Bộ ổn định điện thế.
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 của phần
ứng (rotor) 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.
Điện áp của máy phát được xác định như sau [5]:
U mf =

C E .n.φ
1+ β

(V)

Trong đó: Umf - Điện áp ra của máy phát (V); n - Tốc độ của máy phát
(v/ph);
số tải.

φ - Từ thông cực từ (Wb); CE - Hệ số phụ thuộc kết cấu mạch từ; β - Hệ

Từ biểu thức 3.8 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 5000 ÷ 6500 (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 β luôn thay đổi) → Làm
cho Umf thay đổi.
⇒ Để Umf ổn định cần phải sử dụng bộ điều chỉnh. Từ biểu thức ta thấy
để Umf = Uđm cần phải điều chỉnh φ, tức là điều chỉnh dòng kích từ.
Các ôtô hiện đại ngày nay người ta thường sử dụng loại bộ điều chỉnh
điện áp bấn dẫn IC (Intergrated Circuit) vì những ưu điểm nổi bật của nó so với
các loại bộ điều chỉnh điện áp cơ khí. Khi sử dụng bộ điều chỉnh điện áp cơ khí
có hai nhược điểm quan trọng là tính trễ và đặc tính nhiệt độ của nó, tính trễ gây
ra sự sụt áp, khi tiếp điểm cơ khí làm việc ở tốc cao với dòng lớn sẽ sinh nhiệt
lớn làm tiếp điểm nhanh mòn và phải thường xuyên bảo dưỡng.
Ưu điểm của bộ điều chỉnh bán dẫn IC là:
- 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.
SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 22


ỏn mụn hc

Kho sỏt h thng in xe Mazda 626

Vai trũ cỏc thnh phn ca b iu chnh in:
- IC: Theo dừi in ỏp ra v iu khin dũng kớch, ốn bỏo sc v ti u
dõy L.
- TR1: iu chnh dũng in qua cun dõy kớch t.
- TR2: iu khin ngun cung cp cho ti c ni vi cc L.
- TR3: iu khin tt m ốn bỏo sc.
- D1: Diode hỳt lc in t ca cun dõy kớch t.
- Chõn IG: Nhn bit cụng tc mỏy bt v chuyn thnh tớn hiu n b iu
chnh.
- Chõn B: Nhn bit in ỏp ra ca mỏy phỏt (khi cú s c).
- Chõn F: iu khin dũng qua cun kớch t.
- Chõn S: Nhn bit in ỏp c quy v truyn tớn hiu n b iu chnh.
- Chõn L: Ni mass cho ốn bỏo sc (khi TR3 m), cung cp in cho ti (khi
TR2 m)
- Chõn P: Nhn bit tỡnh trng phỏt in v a tớn hiu n b iu chnh.
- Chõn E: Ni mass cho b iu chnh in

Nguyờn lý hot ng:
Maùy phaùt

B
IG

IG

B

Cuọỹn
stator

S

S

Tr2 L

L

D1

Cọng từc
maùy

F
Cuọỹn kờch tổỡ

Tr1

IC

P
E
E

Bọỹ õióửu chốnh õióỷn

Tr3

eỡn bao
saỷc

ếc quy

Taới

Hỡnh 1.14.S mch b iu chnh bỏn dn IC.

- Khi cụng tc mỏy bt, ng c cha hot ng, mỏy phỏt in khụng phỏt
SVTH: Phm ng Hũa

Trang 23


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

điện, IC nhận biết 0 (V) tại đầu P. Nó điều khiển con TR1 tự đóng ngắt liên tục
làm giảm dòng qua cuộn dây kích từ để ắc quy không bị phóng hết điện.Đồng
thời nó điều khiển TR3 dẫn khiến dòng qua đèn báo sạc và đèn báo sạc sáng.
- Khi máy phát điện quay và phát điện điện áp tại đầu P sẽ làm IC điều khiển
khoá TR3 → Đèn báo sạc tắt, lúc này TR2 đóng → có dòng qua tải.
- Khi điện áp ở chân S tăng vượt qua điện áp hiệu chỉnh (động cơ đang hoạt
động) IC điều khiển TR1 ngắt → điện áp ở đầu S giảm xuống. Dòng qua cuộn
kích giảm làm sinh ra sức điện động tự cảm trong cuộn kích từ có thể đánh
thủng TR1 nên sử dụng diode D1 giảm nó.
- Khi điện áp ở đầu S giảm xuống dưới điện áp hiệu chỉnh (động cơ đang
hoạt động) IC nhận biết được và điều khiển TR1 dẫn làm tăng dòng qua cuộn
dây kích từ → điện áp hiệu chỉnh lại tăng lên.
Việc đóng, ngắt dòng qua cuộn kích từ được thực hiện nhiều lần trong

một thời gian ngắn làm cho điện áp ra của máy phát ổn định

II. HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA.

1. Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống đánh lửa.
Hệ thống đánh trên ôtô có nhiệm vụ biến dòng một chiều hạ áp 12V thành
xung điện cao áp 12 kV ÷ 24 kV và tạo ra tia lửa điện trên bugi để đốt
cháy hỗn hợp khí – xăng trong xylanh ở cuối kỳ nén. Nhiệm vụ đó đòi hỏi hệ
thống đánh lửa phải bảo đảm được các yêu cầu chính sau:
-Tạo ra điện áp đủ lớn (12kV ÷ 24kV) từ nguồn hạ áp một chiều12 V.
-Tia lửa điện phóng qua khe hở giữa hai cực của bugi trong điềukiện áp
suất lớn, nhiệt cao phải đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp khí
– xăng ở mọi chế độ.
Thời điểm phát tia lửa trên bugi trong từng xylanh phải đúng theo góc đánh lửa
và thứ tự đánh lửa quy định.
2. Các thông số chủ yếu của hệ thống đánh lửa
2.1 Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U2m:
Hiệu điện thế thứ cấp cực đại U 2m là hiệu điện thế ở hai đầu cuộn dây
thứ cấp khi tách dây cao áp ra khỏi bugi. Hiệu điện thế cực đại U2m phải
lớn để có khả năng tạo được tia lửa điện giữa hai điện cực của bugi, đặc
biệt lúc khởi động.
2.2. Hiệu điện thế đánh lửa Udl:
Hiệu điện thế thứ cấp mà tại đó quá trình đánh lửa được xảy ra được gọi
là hiệu điện thế đánh lửa (Udl). Hiệu điện thế đánh lửa là một hàm phụ thuộc vào
SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 24


Đồ án môn học

Khảo sát hệ thống điện xe Mazda 626

nhiều yếu tố, theo định luật Pashen.
U dl = K

P.δ
T

Trong đó:
P: là áp suất trong buồng đốt tại thời điểm đánh lửa.
δ: khe hở bugi.
T: nhiệt độ ở điện cực trung tâm của bugi tại thời điệnđánh
lửa.
K: hằng số phụ vào thành phần của hỗn hợp hoà khí.
Ở chế độ khởi động lạnh, hiệu thế đánh lửa U dl tăng khoảng 20 ÷ 30% do
nhiệt độ hoà khí thấp và hoà khí không được hoà trộn tốt.
Khi động cơ tăng tốc độ, Udl tăng nhưng sau đó Udl giảm từ từ do nhiệt độ
cực bugi tăng và áp suất nén giảm do quá trình nạp xấu đi.
Hiệu điện thế đánh lửa có giá trị cực đại ở chế độ khởi động và tăng tốc,
có giá trị cực tiểu ở chế độ ổn định khi công suất cực đại.Trong quá trình
vận hành xe mới, sau 2.000 km đầu tiên, U dl tăng 20% do điện cực bằng
bugi bị mài mòn.
Sau khi đó Udl tiếp tục tăng do khe hở bugi tăng.Vì vậy để giảm U dl
phải hiệu chỉnh lại khe hở bugi sau mỗi 10.000 km.
2.3. Hệ số dự trữ Kdt:
Hệ số dự trữ là tỷ số giữa hiệu điện thế thứ cấp cực đại U 2m và hiệu điện
thế đánh lửa Udl:
K dl =

U 2m
U dl

Đối với hệ thống đánh lửa thường, do U2m thấp nên Kdl thường nhỏ hơn
1,5. Trên những động cơ xăng hiện đại với hệ thống đánh lửa hiện điện tử hệ số
dự trữ có khả năng tăng cao (Kdl = 1,5 ÷ 1,8) đáp ứng được việc tăng tỷ số nén,
tăng số vòng quay và tăng khe hở của buzi.
2.4 Năng lượng dự trữ Wdl.
Năng lượng dự trữ Wdl là năng lượng tích lũy dưới dạng từ trường trong cuộn
dây sơ cấp của bô bin đánh lửa. Để đảm bảo tia lửa điện có đủ năng lượng để
đốt cháy hoàn toàn hòa khí. Hệ thống đánh lửa phải đảm bảo được năng lượng
dự trữ trên cuộn sơ cấp của bô bin ở một giá trị xác định.
Wdl =

L1 × I 2 ng
2

= 50 ÷ 70mj

Trong đó:
Wdl: Năng lượng dự trữ trên cuộn sơ cấp
L1: Độ tự cảm của cuôn sơ cấp bô bin
Ing: Cường độ dòng điện sơ cấp tại thời điểm công suất ngắt.
SVTH: Phạm Đăng Hòa

Trang 25