CHƯƠNG 5 máy KHỞI ĐỘNG

Chơng 5. máy khởi động
5.1. Vấn đề khởi động động cơ đốt trong.

Động cơ đốt trong khác với một số động cơ khác nh động cơ điện, máy hơi nớc
vv Không thể tự khởi động đợc . Nói cách khác, muốn khởi động động cơ thì máy khởi
động phải phát ra mô men quay, mô men quay này phải thắng đợc mô men cản của động
cơ.
Mô men cản này là tổng các mô men: Mô men lực ma sát, mô men nén, mô men
để dẫn động cơ cấu phụ trợ đặt trên động cơ nh ( máy nén khi bơm dầu nhờn, bản nhiên
liệu trên động cơ điezel ) và các mô men để khắc phục ( biến đổi ) lực quán tính của các
khối chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến của động cơ.
Tóm lại: để khởi động đợc động cơ thì máy khởi động phải tạo ra mô men quay để
truyền cho trục khuỷu, giúp trục khuỷu quay đợc với số vòng quay nhất định để động cơ
khởi động đợc và sau và sau khi động cơ đã tự làm việc thì máy khởi động phải đợc loại
ra một cách tự động.
Đối với động cơ xăng, số vòng quay khởi động 20 ữ 30 vòng/ phút.
Đối với động cơ điezel , số vòng quay khởi động 80 ữ 250 vòng/ phút.
Tuỳ thuộc vào từng loại động cơ và cách thức khởi động, ngời ta có một số
5.2. các phơng án khởi động động cơ

5.2.1. Khởi động bằng máy khởi động:
Trong hệ thống khởi động này, ắc quy cung cấp năng lợng cho máy khởi động
( máy đề ) để nó làm việc, máy khởi động sẽ kéo cho trục khuỷu của động cơ quay
đến tốc độ vòng quay cần thiết để cho động cơ nổ và tự làm việc đợc.
Khởi động bằng máy khởi động ( máy đề ) có 2 phơng pháp thực hiện việc điều
khiển máy tự động làm việc.
+ Điều khiển trực tiếp ( bằng hộp tiếp điểm ).
+ Điều khiển gián tiếp ( bằng rơle khởi động ).
* Ưu điểm:
- Rất thuận tiện khi sử dụng.
- Khởi động nhanh.

- Kích thớc toàn bộ thiết bị khởi động nhỏ nên rất phổ biến ở động cơ cỡ nhỏ trung
bình, kể cả động cơ xăng và điezel. Đặc biệt là động cơ ô tô và xe máy.


* Nhợc điểm:
- ắc quy dễ bị quá tải, nên thời gian khởi động ngắn ( thời gian khởi động không
quá 15 20 giây).
- Phải thờng xuyên chăm sóc, bảo dỡng ắc quy cũng nh máy khởi động ( chổi than
cổ góp ) để có thể khởi động chắc chắn đợc.
5.2.2. Khởi động bằng máy nén khí .
Nguyên tắc làm việc của hệ thống này nh sau: Đa không khí nén vào xi lanh vào
thời điểm tơng ứng với hành trình giãn nở sinh công, do đó đẩy piston đi xuống làm trục
quay khuỷu để khởi động động cơ.

* Ưu điểm:
- Khởi động rất chắc chắn .
- Việc khởi động không tiêu tốn sức lực của ngời vận hành.

* Nhợc điểm:
- Việc khởi động động cơ tơng đối phức tạp, phải phụ thuộc vào nguồn khí nén dự
trữ.
- Hệ thống bố trí phức tạp và cồng kềnh.
5.2.3. Khởi động bằng máy lai:
Việc khởi động động cơ đợc thực hiện thông qua một động cơ cỡ nhỏ có thể là
động cơ xăng hoặc động cơ điezel để kéo cho trục khuỷu của động cơ cần khởi động quay
số vòng quay nhất định giúp cho việc khởi động động cơ đợc dễ dàng hơn.
Khởi động bằng động cơ lai chỉ thích ứng với loại động cơ lớn nh tàu thuỷ, xe lu
và một số động cơ tĩnh tại cỡ lớn.

* Ưu điểm:

- Số lần khởi động không hạn chế.
- Tạo số vòng quay lớn cho động cơ cần khởi động.
- Nhiệt làm mát động cơ phụ đợc dùng hàm nóng động cơ chính có tác dụng hỗ trợ
khởi động, vì vậy khởi động rất chắc chắn.

* Nhợc điểm:
- Thời gian khởi động khá lâu.
- Hệ thống khởi động tơng đối đắt tiền.


- Việc sửa chữa và bảo dỡng hệ thống khởi động khó hơn các phơng pháp khởi
động khác.
5.2.4. Khởi động bằng sức ngời:
Dùng sức ngời thông qua tay quay để quay cho động cơ làm việc phơng pháp này
thích hợp cho động cơ cỡ nhỏ.
* Ưu điểm:
- Đơn giản, dễ sử dụng.
- Không mất công chăm sóc, bảo dỡng.
* Nhợc điểm:
- Việc khởi động vất vả tiêu tốn sức lực ngời vận hành động cơ.
5.3. máy khởi động điện
5.3.1. Khái niệm chung
a. Công dụng:
+ Truyền cho trục khuỷu số vòng quay tối thiểu để động cơ có thể nổ
b. Phân loại:
* Dựa vào phơng pháp điều khiển khởi động:
+ Máy khởi động điều khiển trực tiếp: Tác dụng bằng tay hoặc chân trực tiếp cho
mạch khởi động
+ Máy khởi động điều khiển gián tiếp: Thông qua những bộ phận bằng điện ( rơ le
điều khiển ) để thực hiện việc đóng mạch cho máy khởi động một cách tự động.

c. Yêu cầu:
+ Kết cấu gọn nhẹ nhng chắc chắn. Có sự ổn định và tin cậy cao.
+ Lực kéo sinh ra trên trục của máy 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 của ôtô đã làm việc, phải cắt sự truyền động từ máy khởi động tới
trục khuỷu.
+ Có thiết bị điều khiển (nút bấm hoặc khoá) thuận tiện cho ngời sử dụng.


5.3.2. Cấu tạo của máy khởi động.

Hình 5.1. Kết cấu máy khởi động điện.
1. Cuộn giữ; 2. Cuộn hút; 3. Lò xo hồi vị; 4. Nạng gài; 5. ống chủ động; 6, 7. Khớp
truyền động; 8. Bánh răng khởi động; 9. Trục rôto; 10. Vành hãm; 11. Rãnh răng xoắn;
12. Khớp cài với nạng gài; 13. Đầu nối dây điện; 14. Đầu tiếp điện; 15. Lò xo hồi vị; 16.
Đĩa đồng tiếp điện; 17. Vỏ rơ le; 18. Nắp sau của máy khởi động; 19. Giá đỡ chổi than;
20. Chổi than; 21. Phiến góp; 22. Stator; 23. Rôto; 24. Vỏ máy; 25. Cuộn dây stator.
Gồm ba phần:
a. Động cơ điện của máy khởi động.


Hình 5.2. Sơ đồ kích từ của các động cơ điện khởi động.
1.Trục rôto; 2. Cuộn dây Phần ứng của rôto; 3.Rôto;
4.Cổ góp; 5.khối cực; 6.Cuộn dây stato; 7. Chổi than; 8. Giá đỡ chổi than.
Động cơ điện sử dụng trong hệ thống khởi động là động cơ một chiều, kích từ hỗn
hợp hoặc nối tiếp. Động cơ kích từ nối tiếp có một mô men khởi động lớn song nó có nhợc điểm là vòng quay không tải quá lớn, ảnh hởng đến độ bền và tuổi thọ của động cơ.
Động cơ kích từ hỗn hợp có khả năng cung cấp mô men khởi động không lớn bằng kích
từ nối tiếp song giảm đợc trị số cực đại của vòng quay không tải. Khi hệ thống làm việc,
dòng điện khởi động có trị số rất lớn từ (150 A 300 A) đối với động cơ xe du lịch, với
các động cơ dùng trên xe vận tải dòng điện có thể lên tới (1600 A 1800 A), để đảm

bảo truyền đợc công suất khởi động, tránh tổn thất trên các mạch và trên các chỗ tiếp xúc,
yêu cầu điện trở động cơ khởi động phải đủ nhỏ khoảng 0,02 , sụt áp ở vùng tiếp xúc
của cổ góp điện động cơ khoảng (1,5 V 2 V ). Các chổi than tiếp điện ở cổ góp thờng
đợc thay bằng vật liệu đồng đỏ. Công suất điện từ của động cơ điện khởi động đ ợc tính
toán theo công thức:
P1 = P2 ( 1/ )

(W)

Trong đó: P2 Công suất cơ khí cần thiết để khởi động động cơ.
- Hiệu suất của động cơ điện khởi động. Trị số của ( ) thờng lấy
bằng 0,85 0,88.
Động cơ điện của máy khởi động là loại động cơ điện một chiều tạo ra mô men quay
lớn. Cấu tạo gồm 3 phần.
-

Phần tĩnh: Stator

-

Phần động: Rôto.

-

Chổi than cổ góp.

* Stato (phần cảm)
Gồm có các má cực lắp cố định với phần vỏ
của máy khởi động. Bốn má cực đợc bố trí lệch
nhau 900.

Trên các má cực đợc bố trí các cuộn dây kích
thích. Các cuộn dây này đợc mắc nối tiếp với nhau.
Có hai cách mắc các cuộn dây thờng dùng là.


H×nh 5.3 CÊu t¹o r«to.
1. M¸ cùc; 2. Cuén d©y stator


Mắc nối tiếp.

Hình 5.4 Mắc nối tiếp
- Mắc hỗn hợp.

Hình 5.5. Mắc hỗn hợp.
Nhợc điểm ở cách mắc nối tiếp là tạo ra số vòng quay quá lớn.Vì vậy ngời ta phải
nghĩ ngay đến chuyện mắc hỗn hợp, tức là vừa nối tiếp vừa song song. ở cách mắc này thì
cứ hai cuộn dây đợc mắc nối tiếp với nhau thành một cuộn, rồi hai cặp đó lại đợc mắc
song song với nhau.
* Rôto (phần ứng)
- Rôto của máy khởi động bao
gồm trục rôto, khớp nối từ, cuộn dây
của phần ứng và cổ góp.
-

Trên thân có sẻ các rãnh

các rãnh có thể song song với đờng
tâm trục rôto, hoặc sẻ chéo so với
trục rôto .

Hình 5.6. Cấu tạo rôto.
1. Trục rôto; 2. Cuộn dây phần ứng;


3.Thân rô to; 4. Cổ góp.
- Trên các rãnh của rôto có lắp các cuộn dây phần ứng, các cuộn dây cũng
đợc mắc nối tiếp với nhau.
- Phía đầu máy còn có các cổ góp gồm các phiến góp ép chặt trên trục rôto, gồm
nhiều phiến đồng ép chặt với nhau và cách điện với trục.
- Trên trục rôto còn có các rãnh xoắn, trục đợc đỡ bởi hai ổ đỡ ổ lăn.
* Chổi than và giá đỡ chổi than.
- Làm bằng hỗn hợp thiếc đồng và có pha
thêm một chút graphit, nhằm mục đích làm giảm
điện trở của chổi than.
- Các chổi than cũng có tiết diện lớn và đợc
lắp nghiêng một góc so với trục của rôto.
- Các lò xo luôn tỳ sát ép chổi than vào cổ
góp.

Hình 5.7 Cụm chổi than
1. Chổi than; 2. Giá đỡ chổi
than.

* Nắp: gồm có nắp trớc và sau. Nắp trớc để đỡ trục và giá đỡ chổi than. Nắp
sau để bao kín và đỡ trục. Nắp và vỏ đợc nối với nhau bằng các vít xuyên tâm
b. Khớp nối của máy khởi động.
Là cơ cấu truyền mô men từ động cơ đến bánh đà động cơ ô tô. Tỷ số truyền động
trong khoảng 1/10 ữ 1/20, có nghĩa là bánh răng máy khởi động phải quay 10ữ 20 vòng
để kéo bánh đà động cơ quay một vòng. Khi hoạt động, tốc độ của rô tor từ 2000 ữ 3000
vòng / phút sẽ kéo trục khuỷu quay khoảng 200 vòng / phút đủ cho động cơ khởi động.

Sau khi khởi động động cơ đã nổ đợc số vòng quay của động cơ có thể lên tới 3000
ữ 4000 vòng/phút. Nếu lúc này bánh răng khớp truyền động còn dính với bánh đà , rôto sẽ
bị cuốn theo với vận tốc 30000 ữ 40000 vòng /phút. Tốc độ này sẽ tạo lực ly tâm cực
mạnh sẽ làm bung tất cả các dây ra khỏi rãnh roto và phá hỏng cổ góp.


Vì vậy trong hệ thống khởi động nhất thiết phải có khớp truyến động để nó có thể tự
tách khỏi động cơ khi động cơ đã tự khởi động đợc.
* công dụng:
- Truyền mô men của máy khởi động đến bánh đà động cơ để quay động cơ ô tô.
- Bảo vệ máy khởi động bằng cách tách bánh răng máy khởi động ra khỏi bánh đà
ngay khi động cơ đã khởi động đợc


* Phân loại:
- Khớp truyền động theo quán tính.
- Truyền động cơ khí cỡng bức.
- Truyền động kiểu bi.
- Truyền động hỗn hợp.

+) Khớp truyền động theo quán tính.
* Sơ đồ cấu tạo
.

Hình 5.8. Kết cấu khớp truyền động quán tính.
1.đầu chủ động; 2. Lò xo; 3.5. Vít hãm; 6. ốc hãm; 7. Bánh răng; 8. Chốt hãm và lò
xo; 9. Trục; 10. Đối trọng của bánh răng.
ống bị động lắp trơn trên trục rôto 9 và liên kết với đầu chủ động 1 nhờ lò xo 2 và
hai ốc hãm 3,5. Vít hãm 3 gắn chặt ống chủ động vào trục rôto.
* Nguyên lý làm việc.

Khi nối mạch điện, rôto quay, quán tính đối trọng 10 của bánh răng không cho
bánh này quay theo nên nó phải tiến lên đờng xoắn răng ốc văng ra cài vào vành răng
bánh đà giống nh con tán trên thân vít, khi bánh răng 7 đến sát ống hãm 6 thì dừng lại và
bắt đầu kéo mô men của bánh đà quay.
Sau khi động cơ đã khởi động đợc, vòng quay của trục khuỷu tăng vọt lên khoảng
3000vòng/phút, bánh đà lúc này trở thành chủ động kéo bành răng khớp truyền động 7
quay theo. Do tỷ số truyền động 1/10 nên lúc này bánh răng 7 quay nhanh hơn ống bị


động 4 nên nó theo đờng ven gai tách khỏi vành răng bánh đà và trở về vị trí cũ. Nó đợc
giữ lại vị trí này nhờ chốt chặn và lò xo.

Lò xo 2 làm việc ở chế độ xoắn để truyền mô men rất lớn kéo bánh đà quay và
nó còn thêm nhiệm vụ giảm chấn động va đập khi bánh răng máy khởi động ăn
khớp lúc động cơ bắt đầu nổ. Ưu điểm của loại này là giá thành hạ kết cấu đơn giản
nhng nó phải chịu va đập lớn, lò xo chịu lực xoắn cao.
+) Truyền động cơ khí cỡng bức.
Bánh răng của máy khởi động cùng với khớp truyền động đợc điều khiển một cách
cỡng bức của cơ cấu gài khớp để đi ra ăn khớp với bánh đà. Và sau khi động cơ đã tự làm
việc đợc thì lại điều khiển cỡng bức để tách khỏi vành răng bánh đà.

Hình 5.9. Khớp truyền động cỡng bức.
1. Cơ cấu điều khiển bằng cơ khí; 2.Khớp xoay; 3,6. Vành răng trong; 4.Rãnh gắn

cần gạt; 5. ống răng di trợt; 7. Bánh răng khởi động.

+) Truyền động hỗn hợp.
+ Kết cấu gồm hai phần: ống chủ động và ống bị động.
- ống chủ động : Đợc lắp với trục động cơ máy khởi động thông qua các rãnh xoắn.
- ống bị động: Đợc lắp với bánh răng máy khởi động.

Phần chủ động và bị động đợc nối với nhau thông qua khớp nối kiểu bi một chiều.


Hình.5.10. Khớp dẫn động một chiều kiểu bi.
1. ống chủ động; 2. Bánh răng; 3. ống bị động ;
4. Viên bi thanh lăn; 5.Bạc đỡ trục ; 6.Vòng chặn ; 7. rãnh gắn cần gạt ;
Vòng quay khởi động động cơ thấp hơn vòng quay làm việc của động cơ rất nhiều vì
vậy để đảm bảo an toàn cho động cơ khởi động, bánh răng khởi động không đợc dẫn động
trực tiếp từ trục của động cơ điện mà thông qua khớp một chiều. Khớp một chiều chỉ cho
phép mô men truyền theo từ trục của động cơ điện thông qua bánh răng khởi động tới làm
quay vành răng bánh đà mà không cho phép truyền mô men theo chiều ngợc lại. Có nhiều
kiểu kết cấu của khớp một chiều, ( hình 1.12.) trình bày kết cấu của khớp một chiều kểu
bi để dẫn động bánh răng khởi động, ống chủ động 1 của động cơ điện nối với phần 3 của
khớp. Bánh răng khởi động 2 nối với phần bị động 3 của khớp . Giữa phần chủ động và bị
động có các viên bi thanh lăn đợc lò xo ép vào phía rãnh hẹp giữa moay ở bánh răng khởi
động và phần chủ động 1. Mô men truyền từ trục qua 1 làm xoay tơng đối giữa phần chủ
động và phần bị động, khi đó viên bi kẹt cứng vào khe hẹp tạo ma sát truyền mô men
quay giữa các bánh răng khởi động 2.


+ Nguyên lý làm việc của khớp nối kiểu bi một chiều.
Khi động cơ làm việc, tốc độ của bánh răng 2 tăng lên đẩy các viên bi ra khỏi khe
hẹp, lúc này giữa hai phần chủ động và bị động của khớp không còn liên hệ với nhau nữa,
do đó mô men không truyền theo chiều ngợc từ bánh răng khởi động về trục động cơ
điện.


c. Rơ le gài khớp.
* Sơ đồ, cấu tạo.

Hình 5.11. Cấu tạo rơ le khởi động.
1. Cuộn hút; 2. Cuộn giữ; 3. Đĩa đồng tiếp điện; 4. Đầu tiếp xúc; 5,6. Các đầu nối
dây; 7. Lò xo hồi vị; 8. Trục điều khiển điã đồng.
`

Hình 5.12. Sơ đồ nguyên lý của rơ le kéo.
Gồm có hai cuộn dây từ hoá : Cuộn Wh và Wg nh sơ đồ trên (hình 5.12). WKT là cuộn
dây kích từ đa điện vào máy khởi động. M là máy khởi động, K 1, K2 lần lợt là hai tiếp
điểm của rơ le.
* Nguyên lý làm việc.
Khi đóng khoá khởi động ( hình5.12a. ) lúc này các dòng điện đi qua cả hai cuộn
Wh và WG ( đĩa đồng tiếp điện cha nối mạch của động cơ điện khởi động ). Các dòng điện


này có tác dụng tạo ra lực từ hoá hút lõi thép của rơle kéo. Dòng điện đi qua W h khi tiếp
tục đi qua mạch kích thích của động cơ điện sẽ làm cho trục của động cơ điện xoay đi
một góc nhỏ, tạo điều kiện cho bánh răng khởi động có thể tự lựa tốt hơn trong quá trình
vào khớp với các vành răng trên bánh đà. Khi các tiếp điểm K 2 của mạch khởi động động
cơ điện đã đợc nối, lúc này cuộn dây Wh bị nối tắt ( hình 5.12b.) nhờ đó tiết kiệm đợc
năng lợng của ắc quy, làm thuận lợi trong quá trình khởi động.
5.3.3. Hệ thống khởi động trực tiếp.
a. Kết cấu:
Hệ thống khởi động trực tiếp gồm:
- ắc quy là nguồn cung cấp điện cho máy khởi động của hệ thống khởi động.
- Khoá điện dùng để đóng cắt dòng điện cho máy khởi động.
- Hộp công tắc gồm: Đĩa đồng 2 dùng để đóng tiếp điểm chính để cung cấp điện
cho máy khởi động. Đĩa đồng 3 dùng để nối tắt điện trở phụ khi khởi động động cơ.
- Máy khởi động gồm có: Cuộn cảm và rôto có nhiệm vụ tạo ra mô men quay .
Khớp truyền động một chiều và bánh răng máy khởi động có nhiệm vụ truyền mô
men quay cho trục khuỷu của động cơ.

- Trụ điều khiển 4 có tác dụng đóng tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ.
b. Sơ đồ nguyên lý:

Hình 5.13. Sơ đồ hệ thống khởi động điều khiển trực tiếp
1. Hộp công tắc.

7. Bánh răng máy khởi động.


2. Đĩa đồng tiếp điểm chính.

8. Vành răng bánh đà.

3. Đĩa đồng nối tắt điện trở phụ.

9. Máy khởi động.

4. Trụ điều khiển.

10. Nắp máy khởi động.

5. Nạng gài điều khiển.
6. Lò xo hồi vị

Kđ . Khoá điện.


c.Nguyên lý làm việc:
Khi đóng khoá điện Kđ, nhng cha tác động vào trụ điều khiển 4 thì các tiếp điểm
trong hộp công tắc 1 cha đóng. Vì vậy máy khởi động cha đợc cung cấp điện, đồng thời

lúc này lò xo 6 cha bị ép nén nó đẩy cho khớp truyền động một chiều lùi về tách bánh
răng máy khởi động 7 ra không ăn khớp với vành răng bánh đà 8.
Khi tác động vào trụ điều khiển 4, đẩy cho cần điều khiển đi vào để đóng các tiếp
điểm trong hộp công tắc 1, đồng thời lò xo hồi vị của cần điều khiển cũng bị nén lại, Tiếp
điểm phụ 3 đóng để nối tắt điện trở phụ của hệ thống đánh lửa, sau đó tiếp điểm chính 2
tiếp tục đi vào để đóng điện cho máy khởi động.
Lúc này dòng điện cung cấp cho máy khởi động sẽ đi nh sau: (+) ắc quy -> Khoá
điện Kđ -> Cặp tiếp điểm chính 2 -> Cuộn dây kích từ W kt -> Rô to -> mát -> (-)ắc quy.
Đồng thời khi tác động trục điều khiển 4 đi sang trái, nhờ càng gạt 5 sẽ nén lò xo 6 lại
đẩy cho khớp truyền động một chiều cùng với bánh răng máy khởi động 7 lao ra ăn khớp
với vành răng bánh đà 8.
Nhờ dòng điện có giá trị lớn đi qua các cuộn dây của máy khởi động sẽ tạo ra một
mô men quay lớn cho máy khởi động, mô men này đợc truyền qua khớp truyền động một
chiều tới bánh răng máy khởi động 7 làm quay bánh đà 8 kéo cho trục khuỷu của động cơ
quay để thực hiện việc khởi động động cơ.
Khi động cơ đã tự khởi động đợc, tốc độ quay của động cơ sẽ lớn hơn tốc độ quay
của máy khởi động. Nh vậy, mô men quay rất lớn, từ động cơ sẽ truyền ngợc vào máy
khởi động làm h máy khởi động.
Nhng nhờ có khớp truyền động một chiều mà mô men quay của động cơ không
truyền vào máy khởi động đợc , mặc dù bánh răng khởi động 7 vẫn ăn khớp với vành răng
bánh đà 8. Nhờ vậy mà máy khởi động đợc bảo vệ an toàn.
Khi thôi tác động vào trụ điều khiển 4, lò xo 6 dãn ra đẩy cho khớp truyền động
một chiều cùng với bánh răng máy khởi động 7 lùi về phía trái tách khỏi vành răng bánh
đà 8. Đồng thời lúc này lò xo của cần điều khiển cũng dãn ra đẩy cho điều khiển đi sang
phải làm tách các tiếp điểm chính 2 và tiếp điểm phụ 3, máy khởi động bị ngắt điện. Vì
vậy máy khởi động sẽ không làm việc nữa.


5.3.4. Hệ thống khởi động gián tiếp có cực từ là nam châm điện

Hình 5.14. Sơ đồ nguyên lý hệ thống khởi động gián tiếp
1. Khoá điện.

4. Cuộn dây cảm.

2. Rơle khởi động. 5. Càng gạt.
3. Lò xo hồi vị.

6. Khớp truyền động một chiều.

7. Bánh răng khớp truyền động
8. ắc quy
9. Rôto

Nguyên lý làm việc
Khi bật khoá điện có dòng điện đi từ ( +) ắc quy -> Khoá điện 1-> cọc 50 của rơ le
khởi động

Cuộn dây hút -> cuộn dây cảm 4 -> cuộn dây rôto 9 -> mát -> (-) ắc quy
Cuộn dây giữ -> mát.

Do đó dòng điện chạy trong hai cuộn dây của rơ le khởi động nên lõi thép của rơle
bị từ hoá thành nam châm điện, lực từ do nó sinh ra thắng đợc sức căng của lò xo 3 vì vậy
nó sẽ hút lõi đi vào thực hiện việc đóng tiếp điểm và nhờ có càng gạy đa bánh răng máy
khởi động 7 cùng với khớp truyền động một chiều 6 lao ra ăn khớp với vành răng bánh đà.
Khi tiếp điểm 30 cha đóng thì dòng điện đi qua cuộn dây hút và các cuộn dây của
máy khởi động có giá trị nhỏ, nên nó chỉ làm cho rô to của máy khởi động quay nhúc
nhích để tạo điều kiện cho bánh răng máy khởi động ăn khớp với vành răng bánh đà một
cách dễ dàng.
Khi tiếp điểm 30 đóng, một dòng điện rất lớn từ ắc quy đi qua khoá điện 1-> tiếp

điểm 30 -> các cuộn dây máy khởi động -> mát.


Lúc này cuộn dây hút bị nối tắt nên không có dòng điện đi qua mà chỉ còn dòng
điện qua cuộn dây giữ để tạo một lực từ đủ sức giữ cho bánh răng ở vị trí ăn khớp và tiếp
điểm đóng. Nhờ dòng điện có giá trị rất lớn đi qua các cuộn dây của máy khởi động sẽ tạo
ra một mô men quay lớn cho máy khởi động, mô men này đợc truyền qua khớp truyền
động một chiều 6 tới bánh răng khởi động 7 kéo cho trục khuỷu quay để thực hiện việc
khởi động động cơ.
Khi động cơ đã tự khởi động đợc, nhng ngời lái xe cha đa khoá điện khỏi nấc khởi
động, nhờ có khớp truyền động một chiều 6 mà mô men quay từ trục khuỷu không truyền
ngợc vào rôto. Vì vậy mặc dù lúc này bánh răng máy khởi động vẫn ăn khớp với vành
răng bánh đà nhng tốc độ quay của trục khuỷu và tốc độ quay của rôto và khác nhau, máy
khởi động sẽ đợc bảo vệ an toàn.
Khi ngời lái tắt khoá điện, các cuộn dây hút, cuộn dây giữ của rơle khởi động sẽ mất
điện , nên lõi thép không đợc từ hoá, lò xo 3 giãn ra trở về vị trí ban đầu mang theo lõi
thép làm tách các điểm ra. Đồng thời bánh răng máy khởi động, cùng với khớp truyền
động một chiều 6 tách khỏi vành răng bánh đà.
5.3.5. Hệ thống khởi động gián tiếp có cực từ là nam châm vĩnh cửu.
a. Kết cấu:
Hệ thống khởi động gián tiếp có cực từ là nam châm vĩnh cửu gồm:
- ắc quy là nguồn cung cấp điện cho máy khởi động.
- Khoá điện dùng để đóng, cắt dòng điện cho máy khởi động .
- Rơle khởi động gồm có 1 lõi thép, trên lõi thép có quấn cuộn dây hút và cuộn dây
giữ . Rơle khởi động có nhiệm vụ điều khiển sự đóng cắt các tiếp điểm chính và tiếp điểm
nối tắt điện trở phụ trong quá trình khởi động động cơ.
- Máy khởi động gồm có cực từ là nam châm vĩnh cửu, cuộn dây rôto, khớp truyền
động 1 chiều , bánh răng máy khởi động , bộ truyền hành tinh. Máy khởi động có nhiệm
vụ tạo ra mô men quay và truyền mô men quay đến trục khuỷu của động cơ để khởi động
động cơ.

Bộ truyền hành tinh có nhiệm vụ làm tăng mô men quay để truyền đến trục khuỷu
của động cơ.


b. Sơ đồ nguyên lý:

Hình 5.15. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống khởi động gián tiếp
1. Bánh răng máy khởi động.

7. Rôto

2. Vành răng bánh đà.

8. Chổi than.

3. Bộ tiếp hợp.

9. Rơle máy khởi động

4. Càng gạt.

10. Khoá điện

5. Bộ truyền hành tinh.

11. ắc quy

6. Cực từ ( Nam châm vĩnh cửu )
c. Nguyên lý làm việc:
Khi bật khoá điện, có dòng điện đi từ (+) ắc quy -> khoá điện -> cọc 50 của rơ le

khởi động

Cuộn dây hút -> Rôto -> mát -> (-) ắc quy
Cuộn dây giữ -> mát.

Do có dòng điện chạy trong hai cuộn dây rơle khởi động là lõi thép của rơle bị từ
hoá thành nam châm điện, lực từ do nó sinh ra thắng đợc sức căng của lò xo vì vậy nó sẽ
hút lõi thép đi vào để thực hiện việc đóng tiếp điểm và đa bánh răng máy khởi động 1
cùng với khới truyền động 1 chiều 3 lao ra ăn khớp với vành răng bánh đà.


Khi tiếp điểm 30 cha đóng thì dòng điện đi qua cuộn dây hút và cuộn rôto của máy
khởi động có giá trị nhỏ, nên nó làm cho rôto của máy khởi động quay nhúc nhích để tạo
điều kiện cho bánh răng máy khởi động ăn khớp với vành bánh răng bánh đà một cách dễ
dàng.
Khi tiếp điểm 30 đóng, một dòng điện rất lớn từ ắc quy qua khoá điện -> tiếp điểm
30 -> cuộn dây rôto -> mát -> (-) ắc qui.
Lúc này cuộn dây hút bị nối tắt nên không có dòng điện đi qua mà chỉ còn dòng
điện qua cuộn dây giữ để tạo một lực từ đủ sức giữ cho bánh răng ở vị trí ăn khớp và tiếp
điểm đóng. Nhờ dòng điện có giá trị rất lớn đi qua cuộn rôto của máy khởi động sẽ tạo ra
một mô men quay lớn cho máy khởi động, mô men này đợc truyền qua khớp chuyển động
một chiều tới bánh răng máy khởi động kéo cho trục khuỷu quay để thực hiện việc khởi
động động cơ.
ở hệ thống khởi động này có trang bị thêm bộ truyền hành tinh, khi mô men quay
của máy khởi động phát ra sẽ truyền qua bộ truyền hành tinh làm tăng mô men xoắn trớc
khi truyền đến vành răng bánh đà. Vì vậy sẽ làm tăng mô men xoắn để kéo cho trục
khuỷu quay nhằm khởi động động cơ một cách nhanh chóng.
Khi động cơ đã tự khởi động đợc, nhng ngời lái cha đa khoá điện khỏi nấc khởi
động, nhờ có khớp truyền động một chiều mà mô men quay từ trục khuỷu không truyền
ngợc đợc vào rôto. Vì vậy mặc dù lúc này bánh răng máy khởi động vẫn ăn khớp với vành

răng bánh đà nhng tốc độ quay của trục khuỷu và tốc độ quay của rôto là khác nhau, máy
khởi động sẽ đợc bảo vệ an toàn.
Khi ngời lái tắt khoá điện, các cuộn dây hút, cuộn dây giữ của rơle trở động sẽ mất
điện, nên lõi thép không đợc từ hoá lò xo 3 giãn ra trở về vị trí ban đầu mang theo lõi thép
làm tách các tiếp điểm ra. Đồng thời đa bánh răng máy khởi động cùng với khớp truyền
động một chiều tách khỏi vành răng bánh đà.
5.3.6. Hệ thống khởi động dùng rơ le
a. Sơ đồ của hệ thống khởi động dùng rơle.


Hình 5.16: Sơ đồ hệ thống khởi động dùng rơle
b. Kết cấu chung của hệ thống

* Máy khởi động: Dùng để làm quay trục khuỷu khi cần phát động động cơ. nó là
động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp, do dòng điện của ắc quy cung cấp

* Rơle: Có hai loại là Rơle kéo và Rơle đóng mạch.
Rơle kéo gồm có đĩa 3 đợc gắn
trên trục 10 của lõi 8 và cách điện với

K3 K4

trục, lõi 8 dịch chuyển trong ống 5.
Tất cả đợc đặt trong vỏ 6. Lò xo 9
luôn luôn giữ cho lõi 8 ở vị trí ngoài
cùng, có nghĩa là để cho đĩa 3 không
đóng đợc k1 và k2. Trên ống 5 quấn
hai cuộn dây kéo và hút. Rơle kéo có
nhiệm vụ đóng cặp tiếp điểm chính để
nối điện cho máy khới động đồng thời

Hình 5.17: Rơle kéo

đóng tiếp điểm khi khởi động động
cơ.
Rơle đóng mạch: Gồm có cặp tiếp
điểm 12 và 13 luôn luôn mở khi không làm
việc. Moóc giữ 14 giữ tấm dung 15 ở vị trí
khe hở tiếp điểm tiêu chuẩn. Gía16 để đặt
lõi thép. Rơle đóng mạch có các cực
K,C,b. Rơle đóng mạch có nhiệm vụ
đóng cắt dòng điện cho rơle khởi động.

K

b
Hình5.18: Rơle đóng mạch


* ắc quy: Dùng để cung cấp điện cho máy khởi động khi khởi động động cơ.
* Khoá điện: Dùng để đóng mạch, khởi động động cơ và cung cấp điện cho phụ tải

c. Nguyên lý làm việc:
Khi ấn nút BZ thì cuộn dây Rơle đóng mạch có điện. Dòng điện sẽ đi nh sau:
(+) ắc quy đến BZ đến cọc K của Rơle đóng mạch đến cuộn dây từ hoá 17. Do có
dòng điện qua cuộn dây Rơle tạo lên từ trờng làm từ hoá lõi thép hút tiếp điểm 13 đóng
lai lúc này cuộn dây kéo và giữ có điện. Chiều của dòng điện trong 2 cuộn nh sau:
+ Trong cuôn dây kéo:(-)Ăcquy đến mát đến chổi than nối mát của máy khởi động
đến chổi than khác của máy khởi động rồi đến cuộn dây kích thích đến K1 đến K3 đến
cuộn dây B đến K4 đến cục C của rơle đóng mạch.

+ Trong cuộn giữ: (-)Ăcquy đến mát đến cuộn giữ đến cọc K của Rơle kéo đến cọc
C của Rơle đóng mạch.
Từ đây cả hai mạch đi qua cặp tiếp điểm 12 và 13 đến tấm rung 15, giá 16, cực của
rơle đóng rồi đến cực dơng của ắc quy. Do trong cuộn kéo và giữ có điện tạo ra từ trờng
hút lõi thép về phía trái làm cần 11 tác dụng vào cơ cấu truyền lực để đa khối bánh răng
máy khởi động đến ăn khớp với bánh đà.
Khi cặp bánh răng đã ăn khớp hoàn toàn thì đĩa 3 đóng K1 và K2. Khi khởi động
xong, do tốc độ máy phát còn nhỏ, sức điện động của nó ngợc chiều với sức điện động
của ắc quy nên cờng độ dòng điện trong cuộn dây rơ le đóng mạch bị khử , tiếp điểm 9 và
10 mở ra và dòng điện trong hai cuộn dây kéo và giữa cũng bị ngắt. Dới tác dụng của lực
lò so trên cần hai nhánh 11 và lò so 9, lõi thép trỏ về vị trí cũ làm phân ly khối bánh răng,
đĩa 3 tách k1 và k2, dòng điện vào máy khởi động bị ngắt, máy khởi động thôi làm việc.


5.3.7. Hệ thống khởi động có rơ le bảo vệ.

Hình 5.19: Sơ đồ hệ thống khởi động có rơle bảo vệ
1. Máy phát điện
2. Rơle Pb-1

3. Rơle PC- 24
4. Máy khởi động

- Nguyên lý làm việc.
ở trạng thái bình thờng tiếp điểm K1 đóng khi vặn khoá điện đến nấc thứ nhất tức là
nối đầu AM với K2 lúc đó đèn báo sẽ sáng do đó dòng điện đi qua đèn nh sau:
(+) ắc quy AM K2 đèn Lk a Mát (-) ắc quy.
Để khởi động ta vặn khoá điện thêm nấc nữa là nối đầu AM với CT của khoá điện.
Khi đó cuộn Wkđ của cuộn rơle PC 24 có điện theo mạch:
(+) ắc quy AM CT K Wkđ K LK a K1 (-)ắc quy.

Rơle PC- 24 tác động, tiếp điểm của nó và điện ắc quy đợc dẫn từ điểm nối đầu B tới
đầu C (đầu nối chung của hai cuộn dây trong đó rơle gài khớp máy khởi động ) để thực
hiện khởi động ô tô một dòng điện phân nhánh từ đầu K qua PC R Wf tạo nên
phản từ cân bằng với lực từ hoá ban đầu của cuộn Wc khi động cơ cha làm việc tự lập đợc.
Trong quá trình làm việc dòng điện xoay chiều do máy phát sinh ra. Một phần đợc
chia đến bộ phận chỉnh lu và tạo thành dòng điện một chiều trong cuộn Wc. Để loại trừ


khả năng tác động sớm của rơle Pb - 1 một lực từ hoá của cuộn Wc lúc này đợc cân bằng
bởi lực phản từ cuộn Wf.Động cơ cha thể làm việc tự lập đợc thì hiệu lực từ hóa FWc
FWf 0 và tiếp điểm k1 vẫn đóng. Quá trình khởi động vẫn tiếp tục.
- Khi động cơ đã thoát đợc khỏi điện áp máy phát tăng tới mức điện áp hiệu dụng
giữa hai pha của máy phát đạt đợc 9 ữ 10 v lực từ hoá cuộn dây đã lớn làm cho k1 mở
mạch đèn bị cắt nên đèn tắt báo hiệu cho biết máy phát điện đã làm việc, đồng thời mạch
điện của rơle PC 24 cũng bị cắt tác động làm tắt máy khởi động. Sau đó muốn khởi
động cũng không đợc vì tiếp điểm k1 đã mở nên rơle PC 24 không đợc hoạt động.
- Rơle Pb - 1 tác dụng chỉnh lu dòng điện xoay chiều hai pha của máy phát cung cấp
cho cuộn dây từ hoá chính Wc điện trở R mắc nối tiếp với cuộn từ hoá phụ Wf để hạn chế
dòng điện trong cuộn Wf có lực từ hoá ngợc chiều với Wc nhằm tạo cho rơle đóng mở rứt
khoát.
5.4. Hệ thống sấy nóng cho động cơ Điêzel.

5.4.1. Mục đích và phân loại.
a. Mục đích:
Vào thời tiết lạnh, khởi động động cơ Điêzel loại buồng đốt phân cách là rất khó nổ
vì các lý do sau:
- Động cơ Điêzel là động cơ tự cháy.
- Nhiệt độ thời tiết lạnh.
- Khởi động số vòng quay thấp.
- áp suất phun dầu thấp.

Vì vậy cần phải sấy nóng cho động cơ, sấy nóng cho động cơ là sấy cho không khí
nén trong buồng đốt nóng lên để hỗ trợ cho nhiên liệu bốc cháy dễ khi khởi động động cơ.
b. Phân loại:
Có hai loại sấy nóng động cơ.
- Sấy nóng cho động cơ nhờ bugi sấy: Bên trong mỗi buồng đốt phụ có gắn một bugi
sấy đợc làm bằng hợp kim Tungstense đờng kính 1,5 2 mm xoắn lại thành dây đốt. Để
dây điện trở không bị biến dạng do dãn nở lúc đun nóng, ngời ta dùng hai dây bán nguyệt
ghép lại thành tiết diện tròn. Khi bật công tắc sấy nóng, điện ắc quy sẽ sấy nóng dây điện
trở lên khoảng (900 10000c) sau khoảng một phút để sấy nóng động cơ.