sửa chữa bảo dưỡng hệ thống khởi động và đánh lửa

1Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

1

M ỤC L ỤC
N ội dung
Mục lục
Lời nói đầu

Trang
1
4

Bài 1: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống khởi động
1.Khái quát về hệ thống khởi động
2.sơ đồ hệ thống khởi đông
Bài 2: Sử a chữa bảo dưỡng Accu
1.Khái quát về accu
2.Cấu tạo
3.Hoạt động của accu
4.Phương pháp kiểm tra sửa chữa

5
7
7

15

Bài 3: Sửa chữa bảo dưỡng máy khởi động
1.Khái quát về máy khởi động

2.Cấu tạo của máy khởi động
3.Hoạt động của máy khởi động
4.Phương pháp kiểm tra sửa chữa
Bài 4: Sửa chữa bảo dưỡng relay khởi động

15

30
31

1.Công dung
2.Một số cơ cấu re lay khởi động
Bài 5: Sửa chữa bảo dưỡng đánh lửa thường
1.Nhiệm vụ, yêu cầu, phân loại
2.cấu tạo của hệ thống đánh lưa
3.nguyên lý đánh lửa
4.kiểm tra sửa chữa

31
32

35

Bài 6: Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa có vít điều khiển
1.Nhiệm vụ,
2.cấu tạo của hệ thống đánh lưa
3.nguyên lý đánh lửa
4.kiểm tra sửa chữa
Bài 7:Sửachữa bảodưỡng hệ thốngđánh lửa sử dụng cảm biến điện từ
1.Đặc điểm

2.Phân loại
3.Sơ đồ nguyên lý đánh lửa
4.kiểm tra sửa chữa
Bài 8:
Sửa chữa bảo dưỡng cảm biến quang
1.Đặc điểm
2.Phân loại
3.Sơ đồ nguyên lý đánh lửa
Bài 9:
Sửa chữa cảm biến Hall
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

35

36
37

39
39
40
40

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


2Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

1.Đặc điểm
2.Sơ đồ nguyên lý đánh lửa

Bài 10:
Sửa chữa bảo dưỡng đánh lửa sớm
1.Nhiệm vụ,
2.tín hiệu IGT
3.tín hiệu IGF
4.kiểm tra sửa chữa
Bài 11:Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện
1.Đặc điểm của hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện
2.kiểu Igniter đặt ngoài
3.kiểu Igniter đặt trong
4.kiểm tra chẩn đoán
Bài 12:
Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa trực tiếp
1.Đặc điểm của hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện
2.kiểu Igniter đặt ngoài
3.kiểu Igniter đặt trong
4.kiểm tra chẩn đoán
Bài 13:
Sửa chữa bảo dưỡng ECU
1.Nhiệm vụ
2.Các bộ phận bên trong của Ecu
3.Sơ đồ cấu trúc:
4.Phương pháp sửa chữa
B ài 14:
Sửa chữa bảo dưỡng tín hiệu đầu vào và đầu ra
1.Nhi ệm v ụ
2.c ấu tạo và nguyên lý các cảm biến
2.1. cấu tạo và nguyên lý các cảm biến đầu vào
2.2. cấu tạo và nguyên lý các cảm biến đầu ra
3.Phương pháp sửa chữa

Bài 15:
Phương pháp chẩn đoán
1.Nhiệm vụ
2.phương pháp chẩn đoán

2

41
41

45
45

46
47

48
48

50
51

55
56
57

Lời nói đầu
Giáo trình khởi động và đánh lửa là tài liệu lưu hành nội bộ, phục cho học sinh chuyên
ngành công nghệ ô tô. Nội dung xây dựng dựa trên khung chương trình giảng dạy gồm các
bài sau :

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


3Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

Bài 1:
Bài 2:
Bài 3:
Bài 4:
Bài 5:
Bài 6:
Bài 7:
Bài 8:
Bài 9:
Bài 10:
Bài 11:
Bài 12:
Bài 13:
Bài 14:
Bài 15:

3

Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống khởi động
Sử a chữa bảo dưỡng Accu
Sửa chữa bảo dưỡng máy khởi động
Sửa chữa bảo dưỡng relay khởi động

Sửa chữa bảo dưỡng đánh lửa thường
Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa có vít điều khiển
Sửachữa bảodưỡng hệ thốngđánh lửa sử dụng cảm biến điện từ
Sửa chữa bảo dưỡng cảm biến quang
Sửa chữa cảm biến Hall
Sửa chữa bảo dưỡng đánh lửa sớm
Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện
Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa trực tiếp
Sửa chữa bảo dưỡng ECU
Sửa chữa bảo dưỡng tín hiệu đầu vào và đầu ra
Phương pháp chẩn đoán

Bài 1:

HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

1. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
Vì động cơ đốt trong không thể tự khởi động nên cần phải có một ngoại lực để khởi
động nó. Để khởi động động cơ, máy khởi động làm quay trục khuỷu thông qua vành răng.
Máy khởi động cần phải tạo ra moment lớn từ nguồn điện hạn chế của accu đồng thời phải
gọn nhẹ. Vì lí do này người ta dùng motor điện một chiều trong máy khởi động. Để khởi
động động cơ thì trục khuỷu phải quay nhanh hơn tốc độ quay tối thiểu. Tốc độ quay tối
thiểu để khởi động động cơ khác nhau tuỳ theo cấu trúc động cơ và tình trạng hoạt động,
thường từ 40 - 60 vòng/ phút đối với động cơ xăng và từ 80 - 100 vòng/phút đối với động cơ
diesel.
2.Sơ đồ hệ thống khởi động:

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ

4Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

4

2.1.ACCU:
Accu trong ô tô thường được gọi là accu khởi động để phân biệt với loại accu sử dụng
ở các lĩnh vực khác. Accu khởi động trong hệ thống điện thực hiện chức năng của một thiết
bị chuyển đổi hóa năng thành điện năng và ngược lại. Đa số accu khởi động là loại accu chì
– axit. Đặc điểm của loại accu nêu trên là có thể tạo ra dòng điện có cường độ lớn, trong
khoảng thời gian ngắn (5÷10s), có khả năng cung cấp dòng điện lớn (200÷800A) mà độ sụt
thế bên trong nhỏ, thích hợp để cung cấp điện cho máy khởi động để khởi động động cơô
2.2.relay, cầu chì:
Re lay cầu chì dung bảo vệ máy khởi động
Hình 16. Các loại cầu chì

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


5Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

5

2.2.1 Công tắc từ
Công tắc từ hoạt động như là một công tắc chính của dòng điện chạy tới motor và điều

khiển bánh răng bendix bằng cách đẩy nó vào ăn khớp với vành răng khi bắt đầu khởi động
và kéo nó ra sau khi khởi động. Cuộn hút được quấn bằng dây có đường kính lớn hơn cuộn
giữ và lực điện từ của nó tạo ra lớn hơn lực điện từ được tạo ra bởi cuộn giữ.
Hình 22. Công tắc từ

2.3.Máy khởi động:

-

Máy khởi động này sử dụng các nam châm vĩnh cửu đặt trong cuộn cảm.
Cơ cấu đóng ngắt hoạt động giống như máy khởi động loại bánh răng hành tinh.

Bài 2:

SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG ACCU

1. Khái quát về accu
Hình 1. Accu khởi động

1.1Công dụng accu
Dùng khởi động cơ ở một tốc độ tối thiểu
tạo ra moment lớn để quay động cơ
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


6Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

6

Accu khởi động còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong hệ thống
điện, cung cấp từng phần hoặc tồn bộ trong trường hợp động cơ chưa làm việc hoặc đã làm
việc mà máy phát điện chưa phát đủ cơng suất (động cơ đang làm việc ở chế độ số vòng
quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radio cassette, CD, các bộ nhớ
(đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động…
Ngồi ra, accu còn đóng vai trò bộ lọc và ổn định điện thế trong hệ thống điện ơ tơ khi
điện áp máy phát dao động.
Hình 2. Accu và hệ thống điện

Điện áp cung cấp của accu là 6V, 12V hoặc 24V. Điện áp accu thường là 12V đối
với xe du lòch hoặc 24V cho xe tải. Muốn điện áp cao hơn ta đấu nối tiếp các accu 12V
lại với nhau.
Accu cung cấp điện khi:
 Động cơ ngừng hoạt động: Điện từ bình accu được sử dụng để chiếu sáng, dùng cho
các thiết bị điện phụ, hoặc là các thiết bị điện khác khi động cơ khơng hoạt động.
 Động cơ khởi động: Điện từ bình accu được dùng cho máy khởi động và cung cấp
dòng điện cho hệ thống đánh lửa trong suốt thời gian động cơ đang khởi động. Việc
khởi động xe là chức năng quan trọng nhất của accu.
 Động cơ đang hoạt động: Điện từ bình accu có thể cần thiết để hỗ trợ cho hệ thống
nạp khi nhu cầu về tải điện trên xe vượt qua khả năng của hệ thống nạp. Cả accu và
máy phát đều cấp điện khi nhu cầu đòi hỏi cao.
.2. Cấu tạo accu
Một bình accu trên ơ tơ bao gồm một dung dịch acid sunfuric lỗng và các bản cực âm,
dương. Khi các bản cực được làm từ chì hoặc vật liệu có nguồn gốc từ chì thì nó được gọi là
accu chì-acid. Một bình accu được chia thành nhiều ngăn (accu trên ơ tơ thường có 6 ngăn),
mỗi một ngăn có nhiều bản cực, tất cả được nhúng trong dung dịch điện phân.

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


7Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

7

Hình 3. Cấu tạo accu
2.1 Cấu tạo của một ngăn
Cơ sở cho hoạt động của accu là các ngăn của accu. Các bản cực âm và bản cực dương
được nối riêng rẽ với nhau. Các nhóm bản cực âm và bản cực dương này được đặt xen kẽ
với nhau và ngăn cách bằng các tấm ngăn có lỗ thông nhỏ. Kết hợp với nhau, các bản cực
và tấm ngăn tạo nên một ngăn của accu. Việc kết nối bản cực theo cách này tăng bề mặt tiếp
xúc giữa vật liệu hoạt tính và chất điện phân. Điều đó cho phép cung cấp một lượng điện
nhiều hơn. Mặt khác dung lượng của bình accu tăng lên vì diện tích bề mặt tăng lên. Càng
nhiều diện tích bề mặt đồng nghĩa với việc accu cung cấp điện nhiều hơn.

Hình 4. Cấu tạo một accu đơn
2.1.1 Bản cực
Bản cực accu được cấu trúc từ một khung sườn làm bằng hợp kim chì có chứa
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


8Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

8

Antimony hay Canxi. Khung sườn này là một lưới phẳng, mỏng. Lưới tạo nên khung cần
thiết để dán vật liệu hoạt tính lên nó, cả ở bản cực âm và bản cực dương. Vật liệu hoạt tính
được dán lên ở bản cực dương là chì oxide (PbO2) và ở bản cực âm là chì xốp (Pb).

Hình 5. Cấu tạo bản cực
Hình 6. Chất điện phân
2.1.2 Chất điện phân
Chất điện phân trong bình accu là hỗn hợp 36% acid sulfuric (H2SO4) và 64% nước cất
(H2O). Dung dịch điện phân trên accu ngày nay có tỷ trọng là 1.270 (ở 200 C) khi nạp đầy.
Tỷ trọng là trọng lượng của một thể tích chất lỏng so sánh với trọng lượng của nước với
cùng một thể tích. Tỷ trọng càng cao thì chất lỏng càng đặc.
2.2 Vỏ accu
Vỏ accu giữ các điện cực và các ngăn riêng rẽ của bình accu. Nó được chia thành 6
phần hay 6 ngăn. Các bản cực được đặt trên các gờ đỡ, giúp cho các bản cực không bị ngắn
mạch khi có vật liệu hoạt tính rơi xuống đáy accu. Vỏ được làm từ polypropylen, cao su
cứng, và plastic. Một vài nhà sản xuất làm vỏ accu có thể nhìn xuyên qua để có thể nhìn
thấy được mực dung dịch điện phân mà không cần mở nắp accu. Đối với loại này thường có
hai đường để chỉ mực thấp (lower) và cao (upper) bên ngoài vỏ.

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


9Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

Hình 7. Vỏ accu

Hình 8. Nắp thông hơi

9

Hình 9.Dãy nắp thông

hơi
2.3 Nắp thông hơi
Nắp thông hơi chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân. Nắp thông hơi được thiết
kế để hơi acid ngưng tụ và rơi trở lại accu và cho phép hydrogene bay hơi.
2.4 Cọc accu
Có 3 loại cọc bình accu được sử dụng, loại đỉnh, loại cạnh và loại L. Loại trên đỉnh
thông dụng nhất trên ô tô. Loại này có cọc được vát xiêng. Loại cạnh là loại đặc trưng của
hãng General Motors, loại L được dùng trên tàu thuỷ.

Hình 10. Cọc accu
Đầu kẹp accu:
Đầu kẹp cáp của accu có thể làm bằng thép hoặc chì tuỳ thuộc vào nhà chế tạo.

Hình 11. Ký hiệu cọc accu

Chì
Thép
Hình 12. Đầu kẹp accu

3. Hoạt động của accu
3.1 Hoạt động của một ngăn
Hai kim loại không giống nhau đặt trong dung dịch acid sẽ sinh ra hiệu điện thế giữa
hai cực. Cực dương làm bằng chì oxide PbO2, cực âm làm bằng chì Pb. Dung dịch điện phân

là hỗn hợp acid sunfuric và nước. Chúng tạo nên một phần tử của ngăn.
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


10Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

10

Hình 14. Hoạt động accu Hình 15. Quá trình phóng, nạp
Hình 16. Điện áp accu
Accu chứa điện ở dạng hoá năng. Thông qua phản ứng hoá học, accu sinh ra và giải
phóng điện vì các nhu cầu của hệ thống điện và các thiết bị điện. Khi accu mất đi hoá năng
trong quá trình này, accu cần được nạp điện lại bằng máy phát. Bằng dòng điện ngược đi
qua accu, quá trình hoá học được phục hồi, vì vậy nạp cho bình accu. Chu trình phóng nạp
được lặp lại liên tục và được gọi là chu trình của accu.
Mỗi một ngăn có điện áp xấp xỉ 2.1V không xét đến kích cỡ và số lượng các bản cực.
Accu trên ô tô có 6 ngăn nối tiếp với nhau, sinh ra điện áp 12.6 V.
3.2 Các quá trình điện hóa trong accu
Trong accu thường xảy ra hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng là quá trình nạp
và phóng điện, và được thể hiện dưới dạng phương trình sau:
PbO2 + Pb + 2H2SO4 ⇔ 2PbSO4 + 2H2O
Trong quá trình phóng điện, hai bản cực từ PbO2 và Pb biến thành PbSO4. Như vậy khi
phóng điện, axit sunfuric bị hấp thụ để tạo thành sunfat chì, còn nước được tạo ra, do đó,
nồng độ dung dịch H2SO4 giảm.
Sự thay đổi nồng độ dung dịch điện phân trong quá trình phóng và nạp là một trong
những dấu hiệu để xác định mức phóng điện của accu trong sử dụng.
Quá trình phóng điện

Bản cực âm

Dung dịch
điện phân

Bản cực
dương

Chất ban đầu
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


11 Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ
2e2e-

Pb

2H2SO4 + 2H2O

PbO2
SO4- -, SO4- -,4H+

Quá trình ion hóa
Pb++ - 2 e-

Quá trình tạo dòng

11

4OH - Pb++++
Pb+++2e-

4H2O
Chất được tạo ra

-2H2O

PbSO4

PbSO4

2H2O
Bảng 1. Quá trình phóng điện
Quá trình nạp điện
Bản cực âm

Dung dịch
điện phân

Bản cực
dương

Chất được tạo ra cuối quá trình phóng
2e2e-

PbSO4
Quá trình ion hóa

Quá trình tạo dòng

Chất ban đầu

4H2O
Pb++, SO4- -

PbSO4
2H+, 4OH -, 2H+

SO4- -, Pb++

+
Pb++++
2H2O
Pb

H2SO4

H2SO4

PbO2

Bảng 2. Quá trình nạp điện
3.3 Thông số accu chì-axit
3.3.1 Sức điện động của accu
Sức điện động của accu phụ thuộc chủ yếu vào sự chênh lệch điện thế giữa hai tấm bản
cực khi không có dòng điện ngoài.
- Sức điện động trong một ngăn
ea = ϕ+ - ϕ- (V)

- Nếu accu có n ngăn Ea = n.ea.
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


12Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

12

Sức điện động còn phụ thuộc vào nồng độ dung dịch, trong thực tế có thể xác định theo
công thức thực nghiệm:
E0 = 0,85 + ρ25oC
E0 : sức điện động tĩnh của accu đơn (tính bằng volt).
ρ: nồng độ của dung dịch điện phân được tính bằng (g/cm3) quy về + 25oC.
ρ25oC = ρđo – 0,0007(25 – t)
t : nhiệt độ dung dịch lúc đo.
ρđo : nồng độ dung dịch lúc đo.
3.3.2 Hiệu điện thế của accu
- Khi phóng điện:
Up = Ea - Ra.Ip
- Khi nạp điện:
Un = Ea + Ra.In
Trong đó:
Ip - cường độ dòng điện phóng.
In - cường độ dòng điện nạp.
Ra - điện trở trong của accu.
3.3.3 Điện trở trong accu
Raq = R điện cực + R bản cực + R tấm ngăn + R dung dịch

Điện trở trong accu phụ thuộc chủ yếu vào điện trở của điện cực và dung dịch. Pb và
PbO2 đều có độ dẫn điện tốt hơn PbSO4 . Khi nồng độ dung dịch điện phân tăng, sự có mặt
của các ion H+ và SO42- cũng làm giảm điện trở dung dịch. Vì vậy điện trở trong của accu
tăng khi bị phóng điện và giảm khi nạp. Điện trở trong của accu cũng phụ thuộc vào nhiệt
độ môi trường. Khi nhiệt độ thấp, các ion sẽ dịch chuyển chậm trong dung dịch nên điện trở
tăng.
3.3.4 Dung lượng của accu
Lượng điện năng mà accu cung cấp cho phụ tải trong giới hạn phóng điện cho phép
được gọi là dung lượng của accu.
Q = Ip.tp
(A.h)
Như vậy dung lượng của accu là đại lượng biến đổi phụ thuộc vào chế độ phóng điện.
Người ta còn đưa ra khái niệm dung lượng định mức của accu Q5, Q10, Q20 mang tính quy
ước ứng với một chế độ phóng điện nhất định như chế độ 5 giờ, 10 giờ, 20 giờ phóng điện ở
nhiệt độ +30oC.
Các yếu tố ảnh hưởng tới dung lượng của accu:
• Khối lượng và diện tích chất tác dụng trên bản cực.
• Dung dịch điện phân.
• Dòng điện phóng.
• Nhiệt độ môi trường.
• Thời gian sử dụng.
Dung lượng của accu phụ thuộc lớn vào dòng phóng. Phóng dòng càng lớn thì dung
lượng càng giảm, tuân theo định luật Peukert.
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


13Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

13

I pn

. tp = const
Trong đó:
n là hằng số tùy thuộc vào loại accu (n = 1,4 đối với accu chì)
4. Kiểm tra và bảo dưỡng accu
3.1 Kiểm tra bằng mắt
1. Kiểm tra nứt vỏ và gãy cọc accu. Điều đó có thể làm rò rỉ dung dịch điện phân. Nếu
bị, thay bình accu.
2. Kiểm tra đứt cáp hay mối nối và thay thế nếu cần thiết.
3. Kiểm tra sự ăn mòn ở cọc accu, chất bẩn và acid trên mặt accu. Nếu các cọc bị ăn
mòn nghiêm trọng phải sử sụng chổi kim loại.
4. Kiểm tra giá giữ accu và siết lại khi cần.
5. Kiểm tra mực dung dịch điện phân trong accu. Nhìn từ bên ngoài hay mở nắp. Thêm
vào nước cất khi cần, đừng đổ tràn.
6. Kiểm tra dung dịch điện phân có bị mờ hay biến màu không, nguyên nhân là do quá
nạp và dao động. Thay thế bình accu nếu đúng vậy.

Hình 17. Kiểm tra bằng mắt
3.2 Kiểm tra tình trạng sạc
Tình trạng sạc của accu có thể dễ dàng kiểm tra bằng một trong những cách sau:
Kiểm tra tỉ trọng
Kiểm tra điện áp hở mạch

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ

14Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

14

Hình 19. Kiểm tra điện áp hở mạch
1. Bật đèn đầu lên pha trong vài phút để loại bỏ nạp bề mặt.
2. Tắt đèn đầu và nối đồng hồ qua hai cực của bình accu
3. Đọc giá trị điện áp. Một bình accu được nạp đầy có giá trị 12.6 V. Ngược lại một
bình accu đã hỏng điện áp là 12V.
3.3 Kiểm tra khả năng chịu tải nặng của accu
Khi kiểm tra tình trạng sạc của bình accu, không cho chúng ta biết được khả năng cung
dòngáp
khihởkhởi
động động cơ. Kiểm tra khả năng chịu tải nặng của accu cho chúng ta
Hình 20. cấp
Đo điện
mạch
biết khả năng phân phối dòng điện của accu.

Hình 21. Kiểm tra khả năng chịu tải nặng
Trước khi kiểm tra tải nặng phải xác định dung lượng bình accu. Dung lượng bình accu ghi
trên nhãn bình. Nó có thể biểu diễn bằng CCA (Cold Cranking Amps) hay AH (Amp-Hour).
Qui trình kiểm tra khả năng chịu tải nặng:
1. Lắp đặt bộ thử tải
2. Tăng tải lên bằng núm điều khiển đến khoảng gấp 3 lần AH hay một nửa CCA
3. Duy trì tải không quá 15s, ghi nhận giá trị điện áp.
4. Nếu điện áp đọc được là

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


15Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ
• 9.6V hay cao hơn, bình accu còn tốt
Hình 23. Kiểm tra dòng ký sinh
• 9.5V hay thấp hơn, bình accu có khiếm khuyết và cần thay thế.

Bài 3:

15

SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG MÁY KHỞI ĐỘNG

1. KHÁI QUÁT VỀ MÁY KHỞI ĐỘNG
1.1 Công dụng máy khởi động
Hình 2. Máy khởi động loại giảm tốc

Vì động cơ đốt trong không thể tự khởi động nên cần phải có một ngoại lực để khởi
động nó. Để khởi động động cơ, máy khởi động làm quay trục khuỷu thông qua vành răng.
Máy khởi động cần phải tạo ra moment lớn từ nguồn điện hạn chế của accu đồng thời phải
gọn nhẹ. Vì lí do này người ta dùng motor điện một chiều trong máy khởi động. Để khởi
động động cơ thì trục khuỷu phải quay nhanh hơn tốc độ quay tối thiểu. Tốc độ quay tối
thiểu để khởi động động cơ khác nhau tuỳ theo cấu trúc động cơ và tình trạng hoạt động,
thường từ 40 - 60 vòng/ phút đối với động cơ xăng và từ 80 - 100 vòng/phút đối với động cơ
diesel.
1.2 Các loại máy khởi động

1.2.1 Loại giảm tốc
- Máy khởi động loại giảm tốc dùng motor tốc độ cao.
Hình 3. Máy khởi động loại đồng trục
- Máy khởi động loại giảm tốc làm tăng moment xoắn bằng cách giảm tốc độ quay của
-

phần ứng lõi motor nhờ bộ truyền giảm tốc.
Piston của công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động đặt trên cùng một trục với nó
vào ăn khớp với vành răng.

1.2.2 Máy khởi động loại đồng trục
-

Bánh răng bendix được đặt trên cùng một trục với lõi motor (phần ứng) và quay cùng
tốc độ với lõi.
Cần dẫn động được nối với thanh đẩy của công tắc từ đẩy bánh răng chủ động và làm
cho nó ăn khớp với vành răng.
Hình 4. Máy khởi động loại bánh răng hành tinh

1.2.3 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh
-

Máy khởi động loại bánh răng hành tinh dùng bộ truyền hành tinh để giảm tốc độ
quay của lõi (phần ứng) của motor.
Bánh răng bendix ăn khớp với vành răng thông qua cần dẫn động giống như trường
hợp máy khởi động đồng trục.

1.2.4 Máy khởi động PS (Motor giảm tốc hành tinh-rotor thanh dẫn)
-

Máy khởi động này sử dụng các nam châm vĩnh cửu đặt trong cuộn cảm.
Cơ cấu đóng ngắt hoạt động giống như máy khởi động loại bánh răng hành tinh.

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


16Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

16

Hình 5. Máy khởi động loại PS
1.3 Nguyên lý của máy khởi động
1.3.1 nguyên lý tạo ra moment
Đường sức từ sinh ra giữa cực bắc và cực nam của nam châm. Nó đi từ cực bắc đến cực
nam.
Khi đặt một nam châm khác ở giữa hai cực từ, sự hút và đẩy của hai nam châm làm cho
nam châm đặt giữa quay xung quanh tâm của nó. (Hình 6)
Hình 6. Lực sinh ra giữa các nam châm
Hình 7. Khung dây trong từ trường

Mỗi đường sức từ không thể cắt ngang qua đường sức từ khác. Nó dường như trở nên ngắn
hơn và cố đẩy những đường sức từ gần nó ra xa. Đó là nguyên nhân làm cho nam châm ở
giữa quay theo chiều kim đồng hồ.
Trong động cơ thực tế, phần giữa là khung dây. Giả sử, chúng ta có một khung dây quấn
như trên Hình 7. Khi dòng điện chạy xuyên qua khung dây, từ thông sẽ xuyên qua khung
dây.
Chiều của đường sức từ sinh ra trên khung dây được xác định bằng qui tắc vặn nút chai.

Khi chiều của từ trường trùng nhau, đường sức từ trở nên mạnh hơn (dày hơn). Khi chiều
của từ trường đối ngược, thì đường sức từ trở nên yếu đi (thưa hơn).

Hình 9. Đường sức của khung dây và nam châm
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


17Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

17

Bản chất của đường sức từ thường trở nên ngắn đi và cố đẩy những đường sức từ khác ra xa
nó tạo ra lực. Lực sinh ra trên khung dây cung cấp năng lượng làm quay động cơ điện.
Đặt hai đầu khung dây lên điểm tựa để nó có thể quay. Tuy nhiên, nó chỉ có thể tiếp tục
quay khi lực sinh ra theo chiều cũ.
Bằng cách gắn cổ góp và chổi than vào khung dây, dòng điện chạy qua dây dẫn từ sau đến
trước phía cực bắc, trong khi dòng điện chạy từ trước ra sau phía cực nam và duy trì như
vậy. Điều đó làm nam châm tiếp tục quay.

Hình 11. Lực từ sinh ra trên khung dây
1.3.2 Hoạt động trong thực tế
Để ứng dụng lý thuyết này trong thực tế, trước tiên, người ta phải quấn nhiều khung dây để
tăng từ thông từ đó sinh ra moment lớn. Tiếp theo, người ta đặt một lõi thép bên trong các
khung dây cũng nhằm tăng từ thông và tạo ra moment lớn.
Thay vì sử dụng nam châm vĩnh cửu, người ta có thể dùng nam châm điện làm phẩn cảm.
Quan hệ giữa cực từ của nam châm và dòng điện chạy qua nó có thể dùng qui tắc bàn tay
phải để giải thích. Hướng tất cả bốn ngón tay, trừ ngón tay cái của bàn tay phải theo chiều

của dòng điện đi qua cuộn dây. Khi đó, ngón cái sẽ chỉ chiều của cực bắc.
Để tốc độ động cơ quay cao và quay êm, người ta dùng nhiều khung dây.
Từ những lý thuyết trên, người ta thiết kế nên máy khởi động trong thực tế.

Hình 15. Cấu tạo thực tế của động cơ máy khởi động
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


18Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

18

Hình 16. Dây quấn trong rotor
Cuộn dây phần ứng được quấn như Hình 16. Hai đầu của hai khung dây cạnh nhau được
hàn với cùng một phiến đồng trên cổ góp. Dòng điện chạy từ chổi than dương dến âm qua
các khung dâu mắc nối tiếp.
Nếu nhìn từ phía bánh răng bendix, thì dòng điện có chiều như Hình 17.
Khi đó, chiều của dòng điện chạy qua các khung dây trong cùng một phần tư rotor là như
nhau. Và nhờ thế chiều của từ trường sinh ra ở mỗi khung sẽ không đổi khi cổ góp quay.
Nhờ sự bố trí các khung dây trong phần cảm và phần ứng mà sinh ra lực từ làm quay phần
ứng.
Rotor quay theo chiều kim đồng hồ theo qui luật bàn tay trái.
Động cơ điện một chiều được chia làm 3 loại tùy theo phương pháp đấu dây.
- Loại mắc nối tiếp: Moment phát ra lớn nhất khi bắt đầu quay, được dùng chủ yếu trong
máy khởi động.
Hình 17. Dòng điện trong rotor
- Loại mắc song song: Ít dao động về tốc độ, giống như loại dùng nam châm vình cửu.

- Loại mắc hỗn hợp: Có cả đặc điểm của hai loại trên, thường dùng để khởi động động cơ
lớn.

Hình 19. Các kiểu đấu dây

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


19Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

19

2. CẤU TẠO MÁY KHỞI ĐỘNG

Hình 21. Các bộ phận của máy khởi động
2.1 Các bộ phận
Hình 22. Công tắc từ

Máy khởi động loại giảm tốc gồm có các bộ phận sau đây:
1. Công tắc từ
2. Phần ứng (lõi của motor khởi động)
3. Vỏ máy khởi động
4. Chổi than và giá đỡ chổi than
5. Bộ truyền bánh răng giảm tốc
6. Li hợp khởi động
7. Bánh răng bendix và then xoắn.
2.2 Cấu tạo

2.2.1 Công tắc từ
Công tắc từ hoạt động như là một công tắc chính của dòng điện chạy tới motor và điều
khiển bánh răng bendix bằng cách đẩy nó vào ăn khớp với vành răng khi bắt đầu khởi động
và kéo nó ra sau khi khởi động. Cuộn hút được quấn bằng dây có đường kính lớn hơn cuộn
giữ và lực điện từ của nó tạo ra lớn hơn lực điện từ được tạo ra bởi cuộn giữ.
2.2.2 Phần ứng và ổ bi cầu
Phần ứng tạo ra lực làm quay motor và ổ bi cầu đỡ cho lõi (phần ứng) quay ở tốc độ cao.

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


20Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

20

Hình 23. Phần ứng và ổ bi cầu
Hình 24. Vỏ máy khởi động
2.2.3.Vỏ máy khởi động
Vỏ máy khởi động này tạo ra từ trường cần thiết để cho motor hoạt động. Nó cũng có chức
năng như một vỏ bảo vệ các cuộn cảm, lõi cực và khép kín các đường sức từ. Cuộn cảm
được mắc nối tiếp với phần ứng.
2.2.4. Chổi than và giá đỡ chổi than
Chổi than được tì vào cổ góp của phần ứng bởi các lò xo để cho dòng điện đi từ cuộn
dây tới phần ứng theo một chiều nhất định. Chổi than được làm từ hỗn hợp đồng-cácbon
nên nó có tính dẫn điện tốt và khả năng chịu mài mòn lớn. Các lò xo chổi than nén vào cổ
góp phần ứng và làm cho phần ứng dừng lại ngay sau khi máy khởi động bị ngắt.
Nếu các lò xo chổi than bị yếu đi hoặc các chổi than bị mòn có thể làm cho tiếp điểm

điện giữa chổi than và cổ góp không đủ để dẫn điện. Điều này làm cho điện trở ở chỗ tiếp
xúc tăng lên làm giảm dòng điện cung cấp cho motor và dẫn đến giảm moment.

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


21Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

21

Hình 25. Chổi than và giá đỡ chổi than
Hình 26. Bộ truyền giảm tốc
2.2.5. Bộ truyền giảm tốc
Bộ truyền giảm tốc truyền lực quay của motor tới bánh răng bendix và làm tăng
moment xoắn bằng cách làm chậm tốc độ của motor.
Bộ truyền giảm tốc làm giảm tốc độ quay của motor với tỉ số là 1/3 -1/4 và nó có một li hợp
khởi động ở bên trong.
2.2.6. Li hợp khởi động

Hình 27. Li hợp khởi động

Hình 28. Bánh răng khởi động chủ động và rãnh

xoắn
Li hợp khởi động truyền chuyển động quay của motor tới động cơ thông qua bánh răng
bendix.
Để bảo vệ máy khởi động khỏi bị hỏng bởi số vòng quay cao được tạo ra khi động cơ đã

được khởi động, người ta bố trí li hợp khởi động này. Đó là li hợp khởi động loại một chiều
có các con lăn.
2.2.7 Bánh răng khởi động chủ động và then xoắn
Bánh răng bendix và vành răng truyền lực quay từ máy khởi động tới động cơ nhờ sự ăn
khớp an toàn giữa chúng. Bánh răng bendix được vát mép để ăn khớp được dễ dàng. Then
GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


22Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

-

22

xoắn chuyển lực quay vòng của motor thành lực đẩy bánh răng bendix, trợ giúp cho việc ăn
khớp và ngắt sự ăn khớp của bánh răng bendix với vành răng.
3. HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY KHỞI ĐỘNG
3.1 Công tắc từ
3.1.1 Khái quát
Công tắc từ có hai chức năng:
- Đóng ngắt motor
Ăn khớp và ngắt bánh răng bendix với vành răng.
Công tắc từ này cũng hoạt động theo ba bước khi máy khởi động hoạt động: Hút vào, Giữ,
Hồi về (nhả về).
Một số hư hỏng:
- Nếu có hở mạch trong cuộn hút, thì nó không thể hút được piston và do đó máy khởi động
không thể khởi động được (không có tiếng kêu hoạt động của công tắc từ).

- Nếu công tắc chính tiếp xúc kém, thì dòng điện đi đến cuộn cảm và phần ứng rất khó khăn
và tốc độ của máy khởi động giảm xuống.
- Nếu có hở mạch trong cuộn giữ, thì nó không thể giữ được piston và có thể làm cho piston
đi vào nhảy ra một cách liên tục.
3.1.2 Nguyên lí hoạt động

Hình 29. Nguyên lý hoạt động
3.1.2.1 Kéo (Hút vào)
Khi bật khoá điện lên vị trí START, dòng điện của accu đi vào cuộn giữ và cuộn hút.
Sau đó dòng điện đi từ cuộn hút tới phần ứng qua cuộn cảm xuống mát. Việc tạo ra lực điện
từ trong các cuộn giữ và cuộn hút sẽ làm từ hoá các lõi cực và do vậy piston của công tắc từ
bị hút vào lõi cực của nam châm điện. Nhờ sự hút này mà bánh răng bendix bị đẩy ra và ăn
khớp với vành răng bánh đà đồng thời đĩa tiếp xúc sẽ bật công tắc chính lên.
Để duy trì điện áp kích hoạt công tắc từ, một số xe có relay khởi động đặt giữa khoá điện và
công tắc từ.

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


23Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

Hình 30. Hút vào

23

Hình 31. Giữ

3.1.2.2 Giữ
Khi công tắc chính được bật lên, thì không có dòng điện chạy qua cuộn hút vì hai đầu
cuộn hút bị đẳng áp, cuộn cảm và cuộn ứng nhận trực tiếp dòng điện từ accu. Cuộn dây
phần ứng sau đó bắt đầu quay với vận tốc cao và động cơ được khởi động. Ở thời điểm này
piston được giữ nguyên tại vị trí chỉ nhờ lực điện từ của cuộn giữ vì không có dòng điện
chạy qua cuộn hút.
3.1.2.3 Nhả (hồi về)

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


24Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

24

Hình 32. Hồi về
Khi khoá điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ON, tại thời điểm này, tiếp điểm chính
vẫn còn đóng, dòng điện đi từ phía công tắc chính tới cuộn hút rồi qua cuộn giữ. Đặc điểm
cấu tạo của cuộn hút và cuộn giữ là có cùng số vòng dây quấn và quấn cùng chiều. Ở thời
điểm này, dòng điện qua cuộn hút bị đảo chiều, lực điện từ được tạo ra bởi cuộn hút và cuộn
giữ triệt tiêu lẫn nhau nên không giữ được piston. Do đó piston bị đẩy trở lại nhờ lò xo hồi
về và công tắc chính bị ngắt làm cho máy khởi động dừng lại.
3.2. Ly hợp máy khởi động

Hình 33. Cấu tạo ly hợp máy khởi động
3.2.1 Hoạt động
3.2.1.1 Khi khởi động

Khi bánh răng li hợp (bên ngoài) quay nhanh hơn trục then (bên trong) thì con lăn li
hợp bị đẩy vào chỗ hẹp của rãnh và do đó lực quay của bánh răng li hợp được truyền tới trục
then.

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ


25Chương 2: Hệ thống khởi độngTRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ TỈNH BR-VT
KHOA CƠ KHÍ

Hình 34. Hoạt động của ly hợp khởi động
(Khi khởi động)
3.2.1.2 Sau khi khởi động động cơ
Khi trục then (bên trong) quay nhanh hơn bánh răng li hợp (bên ngoài), thì con lăn li
hợp bị đẩy ra chỗ rộng của rãnh làm cho bánh răng li hợp quay không tải.
Hình 35. Hoạt động của ly hợp khởi động
(Sau khi khởi động)

3.2.2 Cơ cấu ăn khớp và nhả
3.2.2.1 Công dụng
Cơ cấu ăn khớp / nhả có hai chức năng.
- Ăn khớp bánh răng bendix với vành răng bánh đà.
- Ngắt sự ăn khớp giữa bánh răng bendix với vành răng bánh đà.
3.2.2.2 Cơ cấu ăn khớp

GIÁO TRÌNH LƯU HÀNH NỘI BỘ

BIÊN SOẠN: KS. NGUYỄN BÌNH TRỊ

25