Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space ( kèm bản vẽ) www.tailieucokhi.net

Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
1. MỤC ĐÍCH – Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
Ngày nay, khi mà khoa học công nghệ phát triển không ngừng mỗi ngày, nó
đã đem lại nhiều lợi ích thiết thực cho xã hội. Con người đã ứng dụng những thành
tựu khoa học đó vào trong nghành công nghiệp ô tô để sản xuất ra những chiếc xe
với đầy đủ các trang thiết bị điện – điện tử rất hiện đại. Có thể nói hệ thống điện
thân xe là bộ phận rất quan trọng góp phần trong việc điều khiển những tính năng
trên xe. Vào những năm đầu thế kỷ 20 khi nghành ô tô mới ra đời, xe ô tô chỉ được
trang bị ắc-quy 6V và bộ sạc điện áp 7V. Do vậy, những chiếc xe này có hệ thống
điện rất đơn giản, điện năng chỉ được dùng đánh lửa hay vài bóng đèn thắp sáng.
Giữa thập kỷ 1950, những chiếc xe được trang bị hệ thống điện 12V, 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. Ngày nay, những chiếc xe đều được trang bị
các hệ thống điện - điện tử rất hiện đại, phục vụ cho nhu cầu của con người như: Hệ
thống âm thanh, giải trí, hệ thống phanh chống bó cứng trên xe ABS, hệ thống
chống trộm, hệ thống túi khí SRS an toàn, hệ thống kiểm soát động cơ, hệ thống
thông tin hiển thị, hệ thống lái tự động…Nhằm đem lại sự thoải mái những gì tốt nhất
cho người sử dụng nhưng phải đảm bảo các yêu cầu khắt khe về chất lượng sản phẩm
cũng như về khí thải ô nhiễm môi trường và suất tiêu hao nhiên liệu thấp nhất.
Vì vậy, việc tìm hiểu hệ thống điện thân xe giúp ta hiểu rõ hơn về tính năng
kỹ thuật của hệ thống, cũng như để sử dụng hiệu quả hơn. Và có thể chẩn đoán
được một số bệnh khi hệ thống xảy ra hư hỏng. Thông qua đề tài khảo sát này đã
giúp em có được những kiến thức sâu hơn về hệ thống điện.
Với những ý nghĩa như vậy nên em chọn “Khảo sát hệ thống điện thân xe
Hyundai Universe Space” làm đề tài tốt nghiệp, 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 , cũng như đem lại những kiến thức để phục vụ tốt
cho công việc sau này.

1

Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ XE HYUNDAI UNIVERSE SPACE
2.1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE HYUNDAI UNIVERSE SPACE

Hình 2.1. Các kích thước cơ bản của xe Hyundai Universe Space

Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật của xe Hyundai Universe Space
KÍCH THƯỚC XE [3]
STT

Thành phần

Đơn vị

Số liệu

1

Chiều dài tổng thể

mm

11650

2

Chiều rộng tổng thể

mm

2495

3

Chiều cao tổng thể

mm

3340

4

Chiều dài cơ sở

mm

6020

5

Chiều rộng vệt bánh trước

mm

2057

6

Chiều rộng vệt bánh sau

mm

1860

TRỌNG LƯỢNG XE VÀ TẢI TRỌNG [3]

2


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
7

Trọng lượng bản thân

kg

12110

8

Trọng lượng toàn bộ

kg

15035

9

Số chổ ngồi cho phép

Chổ

46

THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ [3]
Động cơ Hyundai

10

Động cơ

11

Dung tích xy lanh

12

D6CA/D6CB

Đường kính xy lanh x Hành
trình piston

cc

12,920/12,344

mm

133x155 / 130x155

13

Công suất cực đại

PS/vòng/phút

410 / 1900

14

Mô men xoắn cực đại

Nm/vòng/phút

173/1500

15

Tỷ số nén

17

16

Thứ tự nổ

1-5-3-6-2-4

17

Số xi lanh / Cách bố trí

6 / Thẳng hàng

HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC [3]
18

Hộp số cơ khí

5 cấp tốc độ

19

Ly hợp

Đĩa đơn, ma sát khô

2.2. CÁC HỆ THỐNG CƠ BẢN TRÊN XE HYUNDAI UNIVERSE SPACE
2.2.1. Hệ thống nhiên liệu

Hình 2.2. Hệ thống nhiên liệu của động cơ D6CA.
1-Thùng dầu; 2- Nắp thùng dầu; 3- Lọc thô; 4- Đường dầu thừa;
5- Buồng đốt động cơ; 6-Vòi phun; 7-Bơm tay; 8-Bầu lộc tinh;
9-Bộ điều tốc bơm cao áp; 10- Bơm thấp áp.

3


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

Hệ thống nhiên liệu động cơ D6CA: chứa nhiên liệu dự trữ đảm bảo cho
động cơ hoạt động liên tục theo khoảng thời gian quy định.
Hệ thống nhiên liệu có nhiệm vụ là lọc sạch nước và các tạp chất cơ học lẫn
trong nhiên liệu, cung cấp lượng nhiên liệu cần thiết cho một chu trình ứng với chế
độ làm việc của động cơ.
Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xy lanh theo trình tự làm việc đúng quy
định của động cơ và cung cấp vào các xy lanh đúng lúc theo một quy luật đã định.
Để đảm bảo chức năng trên, bầu lọc, bơm cung cấp nhiên liệu, thùng chứa và các hệ
thống ống dẫn phải đảm bảo tốt. Đóng vai trò quan trọng hơn đó là bơm cao áp
phân phối.
2.2.2. Hệ thống làm mát

Hình 2.3. Sơ đồ hệ thống làm mát động cơ D6CA
Van xả; 2- Két nước; 3- Không khí; 4- Ống dự trữ; 5- Van hằng nhiệt;
6- Bơm nước; 7- Nắp áp suất; 8- Bình chứa; 9- Ống dòng tràn;
10- Nút xả; 11- Bộ làm mát dầu; 12- Quạt làm mát.

4


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

Động cơ D6CA có hệ thống làm mát bằng nước kiểu kín, tuần hoàn cưỡng
bức bao gồm: áo nước xi lanh, nắp máy, két nước, bơm nước, van hằng nhiệt, quạt
gió và các đường ống dẫn nước.
Hệ thống làm mát sử dụng nước nguyên chất có pha chất phụ gia chống gỉ.
Két làm mát lắp trên phía đầu xe, két làm mát có đường nước vào từ van hằng nhiệt
và có đường nước ra đến bơm, trên két nước có các giàn ống dẫn nước gắn cánh tản
nhiệt.

Bơm nước kiểu ly tâm được dẫn động bằng dây đai từ trục khuỷu.
Van hằng nhiệt đóng khi nhiệt độ nhỏ hơn 80 0C và bắt đầu mở ở nhiệt độ
840C.
2.2.3. Hệ thống bôi trơn
Hệ thống bôi trơn động cơ D6AC kiểu cưỡng bức đưa dầu đi bôi trơn các bề
mặt ma sát và làm mát các chi tiết. Hệ thống bôi trơn gồm có: Bơm dầu, lọc dầu,
các te dầu và đường ống dẫn dầu.
Dầu từ các te được hút bằng bơm qua bầu lọc vào đường dầu dọc trong thân
máy vào trục khuỷu lên trục cam, từ trục khuỷu tiếp theo dầu vào các bạc thanh

5


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
truyền theo lỗ phun lên vách xilanh, từ trục cam vào các bạc trục cam rồi theo các
đường dẫn tự chảy xuống các te.


Nguyên lý làm việc:

Bơm dầu gồm hai bánh răng ăn khớp ngoài với nhau: Bánh răng chủ động và
bánh răng bị động. Bánh răng chủ động được dẫn động bởi trục khuỷu quay làm
bánh bị động quay theo chiều ngược lại. Dầu nhờn từ đường dầu áp suất thấp được
hai bánh răng bơm guồng sang đường dầu áp suất cao, do đó ở đây dầu bị nén có áp
suất cao sẽ theo đường ống vào động cơ. Để tránh hiện tượng chèn dầu giữa các
răng của bánh răng chủ động và bị động khi ăn khớp với nhau, trên mặt đầu của nắp
bơm dầu có rãnh triệt áp. Khi vòng quay cao áp suất dầu bôi trơn thường cao hơn
cần thiết, vì vậy sau bơm dầu thường có van điều chỉnh áp suất. Để đảm bảo áp suất
dầu bôi trơn không vượt quá trị số cho phép, dầu đẩy van an toàn mở ra để chảy về
đường dầu áp suất thấp. Lọc dầu kiểu toàn phần: lõi lọc bằng giấy, lọc được thay

khi ô tô chạy khoảng 10000 km.

Hình 2.4. Kết cấu hệ thống bôi trơn động cơ D6AC.
1 - Bơm dầu bôi trơn; 2 - Que thăm dầu; 3 - Các te; 4 - Van an toàn bơm dầu;
5- Bầu lọc thấm; 6-Van an toàn két làm mát; 7- Két làm mát; 8- Đường dầu chính;
9- Đồng hồ đo áp suất dầu bôi trơn; 10- Đũa đẩy cò mổ; 11- Dàn cò mổ;
12- Chốt pittông; 13- Trục cam; 14- Trục khuỷu; 15- Lưới lọc.

6


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

1

2.2.4. Hệ thống2 lái

18

9

17

Hệ thống lái của xe Hyundai Universe Space được trang bị bộ trợ lực lái bằng
10

dầu thủy lực, cùng với cơ cấu lái loại trục vít-êcu-bi-cung răng, cơ cấu lái và trợ lực
3

lái được bố trí chung. Hình thang lái được bố trí phía sau cầu trước.

5

4

16

11

Bộ trợ6 lực lái bao gồm ba phần chính :

12

15

- Bơm dầu: để cung cấp lượng dầu vừa đủ và áp suất cao cho xy lanh trợ
lực.
- Van phân phối: để cung cấp dầu cho xy lanh làm việc hai chiều.

14

7

- Xy lanh trợ lực: để tạo lực trợ lực cho lái xe.
8

13

Hình 2.5. Sơ đồ hệ thống lái xe Hyundai Universe Space
Bánh lái; 2- Giá đỡ trụ lái; 3- Vỏ trụ lái; 4- Trục các đăng; 5- Cơ cấu lái;
6- Giá đỡ cơ cấu lái; 7- Đòn quay đứng; 8-Dây đai bơm dầu; 9- Bình chứa dầu;

10- Bơm dầu; 11-Đường dầu hồi; 12-Đường dầu đi từ bơm đến trụ lái;
13-Đòn kéo dọc; 14-Đòn quay ngang; 15- Cầu xe; 16- Đòn kéo ngang;
17- Cạnh hình thang lái; 18 -Trống phanh.

7


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

2.2.6. Hệ thống phanh
Hệ thống phanh xe hyundai universe space gồm:
- Hệ thống phanh chính: Hệ thống phanh khí, loại phanh tang trống dẫn động
khí nén. Tự động điều chỉnh khe hở má phanh. Có hệ thống hổ trợ phanh và hệ
thống chống hãm cứng bánh xe ABS và ASR.
- Phanh dừng: Là phanh cơ khí tác dụng lên bánh sau.

Hình 2.6. Kết cấu phanh đĩa ở dầm cầu trước
Giá đỡ; 2- Cụm phanh trước; 3- Đường ống dẫn khí nén;
4- Bầu phanh; 5- Bộ điều chỉnh khe hở tự động; 6- Cảm biến tốc độ ABS

8


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

2.2.7. Hệ thống treo
Hệ thống treo trước và sau lắp trên xe Hyundai Universe Space là hệ thống
treo phụ thuộc, gồm các bộ phân: bộ phận đàn hồi, bộ phận dẫn hướng và bộ phận
giảm chấn.
- Ở hệ thống này nhíp đảm nhận hai vai trò vừa là bộ phận đàn hồi, vừa là bộ

phận dẫn hướng.
- Bộ phận giảm chấn được sử dụng là loại giảm chấn ống.
- Bộ phận ổn định ngang: Bộ phận này có nhiệm vụ giảm độ nghiêng và các
dao động lắc ngang của thùng xe.

Hình 2.7. Hệ thống treo trước của xe Hyundai Universe Space
1- Khung; 2- Giá đỡ nhíp; 3- Nhíp; 4- Bộ ổn định; 5- Trục trước;
6- Tang phanh; 7- Bộ giảm chấn; 8- Boolong chữ U

9


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

3. KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE HYUNDAI UNVERSE SPACE
3.1. TỔNG QUAN
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 rơ le.
- 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.

10


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
- 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).
- Nguồn điện trên ôtô: Là nguồn một chiều được cung cấp bởi ắcquy 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.
- 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, đèn 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

11


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
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.

Ký hiệu

Giải thích

Phần

Đường liền có nghĩa là
toàn bộ các chi tiết
được thể hiện

Ký hiệu

Giải thích
Tên của giắc cắm
được liệt kê ra để tham
khảo.
Tên của chân

giắc

cắm.
Đường liền có nghĩa là

Đường đứt nối giữa

một phần chi tiết được

các dây thể hiện các

thể hiện

dây chung một giắc

Hình này có nghĩa là
rắc cắm được cắm trực
tiếp vào chi tiết

Dây điện

Chi tiết

Phần

Giắc cắm

Bảng 3.1. Giải thích một số ký hiệu trên sơ đồ điện của xe Universe Space

Đường lượn sóng dây
ngừng tại đây nhưng
còn nối dài tới phần
tiếp theo

Hình này có nghĩa là

Dây có tiết diện 0.5,

giắc cắm được cắm vào

vỏ bọc màu đỏ có một

một dây nối trực tiếp từ

chỉ đen

chi tiết
Hình này có nghĩa là

Đường dây vẫn được

một đầu dây được bắt

tiếp tục tới khu vực

vào chi tiết bằng bu

khác

lông

Hướng mũi tên chỉ

của

bản

vẽ.

hướng dòng điện. Phải
tìm chữ số tưng đương
trong mũi tên
Hình này có nghĩa là vỏ

Mũi tên chỉ đường dây

của chi tiết được tiết

sẽ được nối đến một

mát trực tiếp vào phần

hệ thống khác trên

bằng kim loại trên thân

một bản vẽ khác

xe

12


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
Tên của chi tiết được

Đường dây chỉ sự lựa

ghi tại góc trên bên phải

chọn khác nhau cho
các options hoặc các

Nối dây được thể hiện

Mát

Nối dây

mô đun khác nhau
Biểu tượng này thể

bằng một vòng tròn đặc

hiện điểm cuối của

đặt giữa vị trí nối các

dây điện được tiếp mát

dây. Vị trí nối thực tế

vào phần kim loại của

trên xe có thể không

vỏ xe.

Biểu tượng này cho biết
dây dẫn để bảo vệ

Cầu đấu

Bảo vệ

giống như trong bản vẽ

chống lại sóng radio.

Biểu tượng này cho
biết cách đấu dây ở
cầu đấu.

Phần bảo vệ luôn được

Luôn cấp điện cho hệ
thống
Thanh nối tắt đến các
cầu chì tổng khác

Cầu chì thiết bị

Cầu chì tổng

tiếp mát.
Chỉ cấp nguồn khi
chìa khóa điện bật ON
Tên cầu chì
Công suất cầu chì

Tên cầu chì

Đèn hai sợi đốt.
Đèn một sợi đốt.

Diode

Đèn

Công suất của cầu chì
Diode thường
Diode phát quang

Loại NPN
Loại PNP

Công tắc

Transistor

Diode zener
Hai công tắc này được
bật

cùng

một

lúc.

Đường nét đứt chỉ ra
cho thấy có một liên
kết cơ khí giữa hai
công tắc

13


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
Công tắc đơn (một

Sấy nóng

Cảm biến

Các chi tiết thông dụng

Các chi tiết thông dụng

điểm tiếp xúc)

Vòi phun

Van điện từ

Loa

Còi

Rơ le

Phát tín hiệu

Giàn ngưng

Rơ le 4 chân, thường
mở

Rơ le 5 chân, khi
không có dòng điện
qua cuộn dây rơ le
đóng chân 87a, khi có

Mô tơ

dòng điện qua cuộn
dây, rơ le đóng chân
87 le 4 chân có diode
Rơ
bên trong

Ắc quy

Rơ le 4 chân có cuộn
dây bên trong

B

Đen

Br

Nâu

G

Xanh lá cây

T

Nâu vàng

Giắc cái

Giắc đực

14


Màu dây

Giắc cắm

Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

O

Da cam

P

Hồng

Pp

Tía

R

Đỏ

Gr

Xám

W

Trắng

L

Xanh da trời

Y

Vàng

Lg

Xanh lá cây

Li

Xanh nhạt

3.2. HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
3.2.1. Công dụng
Hệ thống khởi động có nhiệm vụ cung cấp một nguồn năng lượng bên ngoài,
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).
3.2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc
Hầu hết trên ô tô đều trang bị hệ thống khởi động bằng động cơ điện một
chiều như hình 3.1.
Khi bật công tắc khởi động ở ON thì dòng điện sẽ chạy theo mạch: Từ (+) ắc
quy → công tắc → cuộn dây rơ le khởi động → chân L → mát. Lúc này tiếp điểm
P2 đóng, cho dòng điện đi theo mạch từ (+) ắc quy → chân B → P2 → chân S →
cuộn hút 7 (P) và cuộn giữ 6 (H) → về mát. Lõi từ của cuộn hút và cuộn giữ kéo
15


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
cần gạt 8, đóng khớp truyền động (9) với bánh đà của động cơ (10). Đồng thời cũng
đóng tiếp điểm P1, cho dòng điện lớn đi tới chân M → motor → về mát. Lúc này
motor quay và thông qua bộ truyền động truyền mo men xoắn tới bánh đà, khởi
động động cơ.
Công dụng của cuộn hút (P) là tạo thêm từ trường đủ mạnh vào lúc đầu để
đẩy bánh răng khớp truyền động cài vào vành răng bánh đà, áp đĩa tiếp điện vào hai
tiếp điểm (P1). Khi đĩa tiếp điện đã áp vào hai tiếp điểm thì điện (+) ắc quy đặt vào
cả hai đầu dây của cuộn kéo nên không có dòng điện qua cuộn này. Cuộn giữ vẫn
tiếp tục tạo từ trường duy trì đĩa tiếp điện áp vào hai tiếp điểm đóng mạch cho máy
khởi động.
Khi công tắc khởi động tắt, tiếp điểm P2 mở. Khi đó tiếp điểm P1 vẫn đóng,
sẽ có dòng điện đi từ (+) ắc quy → chân B → cuộn hút P và cuộn giữ H → về mát.
Nhưng vì cuộn hút P và cuộn giữ H được quấn ngược nhau nên từ thông do chúng
sinh ra bị triệt tiêu, lò xo hồi vị sẽ đẩy lõi từ về vị trí ban đầu, và mở tiếp điểm P1,

4

ngắt dòng điện cung cấp cho motor.

5
6

B

P2
L

S
3

1

8

S
2

7

P1

B
M

P

H

9

10

M

11

Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống khởi động
Ắc quy; 2- Máy khởi động; 3- Cặp tiếp điểm; 4- Công tắc khởi động;
5- Rơ le khởi động; 6- Cuộn giữ; 7-. Cuộn hút; 8- cần gạt;
9- Khớp truyền động; 10- Bánh đà động cơ; 11- Bộ giảm tốc

16


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

3.2.3. Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động

Hình 3.2. Sơ đồ mạch khởi động

17


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space



Nguyên lý mạch điện:
- Khi bật công tắc nguồn, 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 và
tiếp điểm khởi động bên trong cuộn dây khởi động từ.
- Khi bật khóa điện về vị trí Start, sẽ có dòng điện từ (+) ắc quy → cầu chì số
24 trong hộp cầu chì I/P → rơ le khởi động. Rơ le khởi động hoạt động, đóng mạch
từ cầu chì khởi động → cuộn dây khởi động từ. Lúc này cuộn dây điện từ thực hiện
đóng tiếp điểm khởi động cấp điện cho động cơ khởi động và đưa bánh răng khởi
động ăn khớp với vành răng của bánh đà động cơ thực hiện qua trình khởi động.
- Ngoài ra để đảm bảo đủ điện cho hệ thống khởi động làm việc, khi rơ le
nguồn đóng, sẽ có một nhánh cấp điện cho rơ le cắt nguồn cấp cho hệ thống điều
hòa, dòng này đi từ (+) ắc quy đến cầu chì 48 trong hộp cầu chì I/P → rơ le cắt
nguồn cấp cho hệ thống điều hòa. Rơ le này hoạt động cắt nguồn điện cung cấp cho
hệ thống điều hòa.
Sau khi khởi động, tốc độ động cơ đạt đến giá trị nhất định, lúc đó máy phát
điện sinh điện cung cấp cho hệ thống; lúc này tại chân L của bộ điều chỉnh có điện
áp bằng với điện áp tại cầu chì 48 do ắc quy cung cấp, sinh ra hiện tượng đẳng thế,
dòng điện qua rơ le ngắt điều hòa mất đi, mạch điện của hệ thống điều hòa được nối
với nguồn.
Trong hệ thống để đảm bảo độ an toàn và thuận tiện khi sử dụng và sửa chữa
nhà sản suất còn bố trí trên mạch điện các công tác an toàn, trung gian và công tắc
khởi động phía sau.
3.3. HỆ THỐNG CUNG CẤP
3.3.1. Công dụng
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

18


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
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 quy.
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 nạp; 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. Trên hình 3.3 trình bày sơ đồ phụ tải điện trên xe.

Hình 3.3. Sơ đồ phụ tải điện trên xe
19


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

3.3.2. Ắc quy
Chức năng của ắc quy ôtô là cung cấp một dòng điện đủ cho các thiết bị điện
của xe như mô tơ khởi động, đèn pha và gạt nước hoạt động…
Hệ thống được trang bị hai ắc quy 12V. Mỗi ắc quy 12V thường có 6 ngăn,
mỗi ngăn sản sinh ra một điện áp khoảng 2,1V, 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 axide sulfuric cho phép dòng điện chạy qua.

Hình 3.4. Cấu tạo bình ắc quy axít
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.
Khi ắc quy được nạp đầy điện, tỉ trọng của dung dịch điện dịch là 1,28g/cm3
(với một số nước nhiệt đới tỉ trọng thấp hơn là 1,23g/cm3). Trong điều kiện thời tiết
lạnh, công suất ắc quy và khả năng khởi động lạnh sẽ giảm xuống do phản ứng hóa
học xảy ra chậm hơn. Khi ăcquy được nạp đầy điện, điện áp của một ngăn có thể
20


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
lên đến 2,2V, và ắc quy được coi là phóng điện hoàn toàn khi điện áp của một ngăn
giảm xuống 1,75V và tỉ trọng còn là 1,16g/cm3. 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- 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 . 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 sử dụng ắc quy để khởi động cho
một xe khác, do dòng điện sử dụng lớn nên một lượng lớn khí hidrogen được giải
phóng cũng có thể gây cháy nổ. Ắc quy chì được thiết kế không để tình trạng phóng
điện hoàn toàn mà phải luôn được nạp đầy, khi phóng điện hòan 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.
3.3.3. Máy phát điện
Máy phát điện trên ô tô nói chung được sử dụng để cung cấp điện cho các phụ
tải và nạp điện cho ắcquy. Nguồn điện phải đảm bảo một hiệu điện thế ổn định ở
mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi trường làm việc.
Máy phát sử dụng trên xe Hyundai Universe Space là loại máy phát điện xoay
loại máy phát xoay chiều 3 pha kích thích kiểu điện từ. Với công suất đầu ra là 24V
– 80A.
3.3.3.1. Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều
Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kich thích kiểu điện từ loại có vòng
tiếp điện gồm những bộ phận chính là: rotor, stator, puli, cánh quạt, bộ chỉnh lưu,
bộ điều chỉnh điện, quạt, chổi than và vòng tiếp điểm.
21


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

Hình 3.5. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ.
1- Quạt làm mát; 2- Bộ chỉnh lưu; 3- Vòng tiếp điện; 4- Bộ điều
chỉnh điện và chổi than; 5- Rotor; 6- Stato; 7- Vỏ; 8- Puli


Rotor:

Hình 3.6. Rotor và các chi tiết chính của rotor.

22


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space

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
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.


Stator: Là khối thép từ ghép từ các lá thép điện kỹ thuật, phía trong có

xẻ rãnh phân bố đều để đặt cuộn dây phần ứng.

Hình 3.7. Stator và các chi tiết chính của stator.
3.3.3.2. Nguyên lý sinh điện của máy phát điện xoay chiều 3 pha

a)

b)

Hình 3.8. Sơ đồ nguyên lý sinh điện.
a- Sơ đồ nguyên lý; b- Dòng điện xoay chiều 1 pha trong một chu kỳ

23


Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
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.
Mối liên hệ giữa dòng điện sinh ra trong cuộn dây và vị trí của nam châm
được chỉ ra trong hình 3.8. 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
120°

120°

A

V (+)

N

B

180° 240°

120°
0

S

C

30°

90°

C

150°

210°

330°
270°

t

B
V (-)

120°

Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha.
Mỗi cuộn A, B, C được đặt chênh nhau 120 0. 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”.
3.3.3.3. Bộ chỉnh lưu
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
Hyundai Universe Space sử dụng bộ chỉnh lưu cầu 3 pha, sử dụng các diode.
Diode 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.
24

Khảo sát hệ thống điện thân xe Hyundai Universe Space
Điện áp tức thời trên các pha A, B, C theo [6] là :
UA = Um.sin ωt ; UB = Um.sin( ωt − 2π / 3 ); UC = Um.sin( ωt + 2π / 3 )
Trong đó:
Um: điện áp cực đại của máy pha.
ω = 2πf là vận tốc góc.

Theo [5] giá trị tức thời của điện áp chỉnh lưu:
U mf = 3.U m .Cosωt
Âi äút

Cuäün dáy stato

D1

A

D5

1
2

B

C

D3

Taíi

3
D2

D4

D6

a

b

Hình 3.10. Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha (a) và dòng điện phát ra (b).
Trên sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha này có 6 diode, 3 diode ở nhóm trên hay còn
gọi lá các diode dương (D1, D3, D5), có các catod được nối với nhau. Nhóm dưới
còn gọi là các diode âm (D2, D4, D6) các anode được nối với nhau.
Khi rôto quay một vòng, trong các cuộn dây Stato dòng điện được sinh ra
trong mỗi cuộn dây này đựơc chỉ ra từ (0) tới (2 π ).
Từ 0 →

π
cuộn dây C có điện áp dương nhất, cuộn dây B có điện áp âm nhất.
6

Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây C tới cuộn dây B.
Cuộn dây C → Điểm 3 → Diode D5 → Tải → Diode D4 → Điểm 2 → Cuộn dây
B.

25