Khảo sát hệ thống điện trên xe Toyota

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN ĐIỆN ĐIỆN TỬ Ô TÔ
ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
ĐIỆN TRÊN Ô TÔ TOYOTA LAND CRUISER 2009

GVHD: TS. Nguyễn Thanh Tuấn

Tháng 1 năm 2017
1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG

ĐỒ ÁN ĐIỆN ĐIỆN TỬ Ô TÔ
ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
ĐIỆN TRÊN Ô TÔ TOYOTA LAND CRUISER 2009

TS. Nguyễn Thanh Tuấn
SVTH: - NguyễnGVHD:
Tùng Dương
- Đinh Bảo Duy
- Đặng Thanh Sĩ

2


Lời nói đầu

Hiện nay, đất nước ta đang trên con đường Công nghiệp hóa Hiên đại hóa, từng bước phát triển đất nước.
Hòa theo xu thế của thời đại Khoa học Kỹ thuật thế giới phát
triển mạnh mẽ. Đất nước ta đã đề ra một số chủ trương để phát triển
ngành khoa học – công nghệ nước nhà, trong đó có ngành Công
nghệ kỹ thuật Ô tô.
Để thực hiện được chủ trương đó mục tiêu đề ra là cần phải có
một đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật có trình độ và tay nghề cao.
Vì thế trường Đại học Nha Trang không ngừng phát triển và nâng cao
chất lượng đào tạo đội ngũ giảng viên, có trình độ Tiến sĩ, Thạc sĩ có
kinh nghiệm lâu năm, tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức để đào
tạo sinh viên với các trình độ Đại học, Cao đẳng.
Là một sinh viên của trường Đại học Nha Trang, em được thực
hiện một đồ án môn “Điện điện tử ô tô”. Đây là môn học chuyên
ngành về hệ thống điện trên xe ô giúp cho người học có thể nắm bắt
và từ đó có thể khảo sát, tính toán, sửa chữa và bảo dưỡng.
Xuất phát từ yêu cầu của môn học và vận dụng những kiến
thức đã học nhóm chúng em thực hiện ĐỒ ÁN: “KHẢO SÁT VÀ THIẾT
KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TRÊN Ô TÔ TOYOTA LAND CRUISER 200”

3


Mục lục:
Trang
2

Trang bìa phụ
3

Lời nói đầu

7

Chương 1: Lựa chọn mẫu xe
7
1.1.
Giới thiệu tổng quan về ô tô lựa chọn
12

1.2. Giới thiệu trang bị điện
12

1.2.1. Hệ thống khởi động
12
12
13

1.2.1.1. Nhiệm vụ
1.2.1.2. Cấu tạo
1.2.1.3. Nguyên lý hoạt động

13

1.2.2. Hệ thống nhiên liệu

14

1.2.3. Máy phát điện

15

1.2.3.1. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều

17 1.2.3.2. Nguyên lý hoạt động của máy phát điện 3 pha xoay chiều thông thường
19 Tổng quan hệ thống điện thân xe Toyota Land Cruiser 200
2.1.
20 Hệ thống nguồn cung cấp trên xe
2.2.
21
2.2.1. Ắc quy
23
2.2.2. Bộ chỉnh lưu
23
2.2.3. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên xe Toyota Land Cruiser 200
24
2.2.4. Sơ đồ cung cấp điện và phân bố phụ tải
25 Hệ thống thông tin và hiển thị
2.3.
25
2.3.1. Các bảng đồng hồ và các đèn báo trên hệ thống hiển thị thông tin
28
2.3.2. Màn hiển thị đa chức năng
29
Chương
2: Tính sơ bộ hệ thống điện động cơ
29 Tính chọn hệ thống khởi động điện
2.1.

2.1.1. Chọn phương án khởi động
29
4

32

2.1.2. Thông số cơ bản

34

2.1.3. Chọn motor
34 Tính toán máy phát điện
2.2.
34

2.2.1. Chọn accu

35
2.2.2. Lựa chọn phương án nạp
35

2.2.3. Tính toán công suất máy

36

2.2.4. Sơ đồ nguyên lý chung

36

2.3. Tính sơ bộ hệ thống phun
36

2.3.1. Lựa chọn hệ thống phun

37

2.3.2. Tính toán các thông số cơ bản

38

2.3.3. Cấu tạo vòi phun

39

Chương 3: Thiết kế sơ bộ hệ thống điện thân xe
39 Hệ thống tín hiệu và chiếu sáng
3.1.
40
3.1.1. Tính chọn công suất, số đèn
40
3.1.2. Tính toán chọn dây dẫn
41
3.1.3. Sơ đồ mạch báo rẽ, báo nguy
42
3.1.4. Đèn báo phanh, hậu
44
3.1.5. Đèn chiếu sáng
45 3.1.5.1. Cấu tạo của bóng đèn
45
46

3.1.5.1.1. Đèn dây tóc

3.1.5.1.2. Đèn Halogen

47

3.1.5.1.3. Đèn Xenon

48

3.1.5.1.4. Đèn LED

49 3.1.5.2. Sơ đồ mạch điều khiển đèn pha và cốt
50 Hệ thống rửa kính và gạt nước
3.2.
50
3.2.1. Cấu tạo và các bộ phận trong hệ thống rửa kính và gạt nước
5


50
51
52
52
53
53

3.2.1.1.Mô tơ gạt nước
3.2.1.2. Công tắc dừng tự động
3.2.1.3. Rơle gạt nước gián đoạn
3.2.1.4. Nguyên lý hoạt động hệ thống rửa kính và gạt nước
3.2.1.4.1. Công tắc gạt nước ở vị trí LO và MIST

3.2.1.4.2. Công tắc gạt nước ở vị trí HIGH

53

3.2.1.4.3. Công tắc gạt nước ở vị trí INT (vị trí gián đoạn)

53

3.2.1.4.4. Công tắc gạt nước ở vị trí OFF

53

3.2.1.4.5. Công tắc rửa kính

54
3.2.2. Tính toán dây dẫn hệ thống rửa kính
54
3.2.3. Tính toán dây dẫn hệ thống gạt nước
55 Hệ thống kính điện
3.3.
57

Lời cảm ơn
57
Tài
liệu tham khảo

6

CHƯƠNG 1: LỰA CHỌN XE MẪU
1.1. Giới thiệu tổng quan về ô tô lựa chọn
Hãng sản xuất: Toyota Motor Corporation - là một công ty đa
quốc gia có trụ sở tại Nhật Bản. Nhà sáng lập Toyota ông Sakichi
Toyoda
Năm 1929, khi nhận thấy rằng ngành công nghiệp ôtô ngày càng
phát triển, ông cử con trai mình là Kiichiro Toyoda sang Anh quốc và
bán bằng sáng chế chiếc máy dệt của mình cho công ty Platt
Brothers để lấy 100.000 bảng Anh. Với số tiền này ông đầu tư vào
việc chế tạo và sản xuất ô tô.
Năm 1934 chiếc xe mẫu đầu tiên ra đời, và được đưa vào sản xuất
đại trà vào năm 1935 dưới tên gọi Toyota A1. Ngày 28 tháng 8 năm
1937 công ty Toyota Motor Corporation chính thức ra đời, mở ra
một kỷ nguyên với những thành công rực rỡ trong ngành công
nghiệp ô tô.
Các dòng xe:
-

Sedans: Toyota Corolla, Toyota Yaris
Coupes: Toyota MR2, Toyota 2000GT, Toyota 86
SUV: 4Runner, FJ Cruiser, Fortuner, Highlander, Land Cruiser,

-

Rush, Sequoia
Hatchbacks: Auris, Aygo, bB, Yaris
Station wagons: Avensis, Caldina
Minivans: Alphard, Estima, Ipsum, Isis, Noah, Siennta, Sienta,

-

Wish
Hybird vehicles: Alphard hybrid, Camry hybrid, Crow hybrid,

-

Estima hybrid, Prius
Pickup trucks: Hi-lux, Tacoma, Tundra
Truck: Dyna, Hiace, Townace
Vans: Hiace, Probox, Quick Delivery, Townace
Buses: Coaster, FB, Hiace commuter

Tổng quan cấu tạo của mẫu xe:
7


Kiểu dáng và kích thước xe Toyota Land Cruiser 200
• Chiều dài toàn bộ : 4950 mm
• Chiều rộng toàn bộ : 1970 mm
• Chiều cao toàn bộ : 1905 mm

Hình 1.1: Kiểu dáng và kích thước xe Land Cruiser 200
Thông số kỹ thuật
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật xe Toyota Land Cruiser 200
Kiểu xe

Land Cruiser 200 series

Hộp số

tự động 5 cấp

Kích thước tổng thể (Dài x Rộng x cao) 4950 x 1970 x 1905
8


(mm)
Chiều dài cơ sở (mm)

2850

Chiều rộng cơ sở (mm)

1640/1635

Kích thước nội thất (Dài x Rộng x cao)
(mm)

2715 x 1640 x 1200

Khoảng sáng gầm xe (mm)

225

Trọng lượng không tải (kg)

2675

Trọng lượng toàn tải (kg)

3300

Động cơ

4,7 lít

Số xy lanh và cách bố trí

V-8 (8 xy lanh chữ V)

Điều khiển van biến thiên

VVT-i

Dung tích xy lanh (cc)

4664

Tỷ số nén

10,0:1
Phun đa điểm điều khiển

Hệ thống nhiên liệu

điện tử SFI

Đường kính x hành trình xy lanh (mm)

94,0 x 84,0

Công suất tối đa (HP/rpm)

271/5400

Momen xoắn tối đa (kg-m/rpm)

41,8/3400

Tốc độ tối đa (km/h)

200

Chế độ 4 bánh chủ động

Toàn phần

Hệ thống treo
Hệ thống phanh

Trước

Độc lập

Sau

Phụ thuộc

Trước/Sau

Đĩa thông gió 17"

Dung tích bình nhiên liệu (lít)

93 + 45

Vỏ & mâm xe

285/65 R17, mâm đúc

Kính chiếu hậu ngoài chỉnh điện

Có

Hệ thống kiểm soát hành trình

Có
AM/FM,

Hệ thống âm thanh

đĩa, 6 loa

Hệ thống điều hòa

Tự
Loại

cassette,

động

điều

CD

6

chỉnh

2

vùng độc lập

Bộ lọc khí
9


Trượt & ngả
Ghế

hàng 1 và 2
Ghế người lái và hành

Điều chỉnh độ cao

khách trước

Đệm lưng

Chỉnh điện (ghế người lái)

Hệ thống mở khóa thông minh
Khóa từ xa
Hệ thống khởi động bằng nút bấm

Có
Có
Có
Hệ thống mã hóa động cơ

Hệ thống chống trộm

&
Chuông báo động

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS
Hệ thống phân phối lực phanh điện tử
EDB

Có
Có

Hổ trợ phanh khẩn cấp BA

Có

Túi khí trước và bên hông

Có

Túi khí rèm hai bên cửa sổ

Có

Hệ thống tự động ngắt nhiên liệu

Có

Ngoại thất:

10


Nội thất:

1.2. Giới thiệu trang bị điện
1.2.1. Hệ thống khởi động
11


1.2.1.1. Nhiệm vụ
Việc khởi động động cơ là chức năng quan trọng của hệ thống điện ôtô. Hệ
thống khởi động thực hiện chức năng này bằng cách thay đổi năng lượng điện từ ắc
quy thành cơ năng của máy khởi động. Máy khởi động chuyển cơ năng qua bánh răng
tới bánh đà trên trục khuỷu động cơ. Trong quá trình quay khởi động , bánh đà quay,
hỗn hợp không khí–nhiên liệu được đưa tới xilanh, được nén và bốc cháy khởi động
động cơ. Đa số động cơ yêu cầu tốc độ quay khởi động khoảng 200 v/ph.
1.2.1.2. Cấu tạo

Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống khởi động

Hệ thống khởi động bằng điện với phương pháp điều khiển gián tiếp bằng rơle
điện từ. Để tránh khả năng không kịp tách bánh răng ra khi động cơ khi đã nổ, người
ta làm kiểu truyền động bằng khớp ly hợp một chiều, bảo vệ cho motor khởi động
không bị hỏng khi momen từ động cơ truyền qua bánh răng đến phần ứng của motor

Hình 1.3: Kết cấu máy khởi động
12
1. Bánh răng máy khởi động; 2. Cuộn giữ; 3. Cuộn đẩy; 4. Vành tiếp điểm; 5. Ắc quy.


1.2.1.3. Nguyên lý hoạt động
Khi người lái bật khóa điện, dòng điện sẽ đi vào cuộn dẩy mà lõi thép của nó
được nối với cần gạt. Cuộn dây có điện trở thành nam châm hút lõi thép sang phải,
đồng thời làm quay cần gạt dịch chuyển bánh răng truyền động vào ăn khớp với bánh
đà. Khi bánh răng của khớp truyền động đã vào ăn khớp với bánh đà, thì vành tiếp
điểm cũng nối các tiếp điểm, đưa dòng điện vào các cuộn dây của máy khởi động.
Máy khởi động quay, kéo trục khuỷu của động cơ quay theo. Khi động cơ đã nổ thì
người lái nhả tay chìa khóa ra.
1.2.2. Hệ thống nhiên liệu
Hệ thống nhiên liệu trên xe Land Cruiser 200 là hệ thống bơm xăng đa cổng
khép kín SFI (Sequential Multiport Fuel Injection). Mỗi kim phun cho mỗi xilanh
được nối với một mạch cung cấp nhiên liệu riêng. Kết quả lượng khí thải tốt hơn. Hệ
thống nhiên liệu được ECU điều khiển cắt nhiên liệu khi túi khí trước bị kích hoạt.

Vòi phun loại 4 lỗ kiểu nhỏ gọn, bộ phân phối nhiên liệu làm bằng hợp kim nhôm.
Hình 1.4: Hệ thống nhiên liệu xe Land Cruiser 200
Hình 2.4: Hệ thống nhiên liệu xe Land Cruiser 200
Hình 1.5: Kết cấu vòi phun

13


Hệ thống cung cấp nhiên liệu trên xe bố trí bình xăng kép. Bình chính bằng
nhựa gồm 6 lớp vật liệu ghép thành, bình phụ bằng thép. Bên trong bình xăng chính
có bố trí một bơm phụ để vận chuyển nhiên liệu xăng từ bình phụ sang bình chính một
cách tự động giúp gia tăng đáng kể hành trình cho xe.Hệ thống nhiên liệu trên xe sử
dụng các cút nối nhanh làm tăng tính dể sữa chữa cho xe.

Hình 1.6: Sơ đồ bố trí hệ thống nhiên liệu

1.2.3. Máy phát điện
Máy phát là nguồn điện chính trên ô tô máy kéo ( ở số vòng quay trung bình và
lớn của động cơ ), nó có nhiệm vụ:
- Cung cấp điện cho tất cả các phụ tải.
- Nạp điện cho ắc quy.
Trên hầu hết các ô tô hiện đại ngày nay người ta đều sử dụng loại máy phát
xoay chiều 3 pha kích thích kiểu điện từ.

1.2.3.1. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều

14


Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kich thích kiểu điện từ loại có vòng tiếp
điện gồm những bộ phận chính là: rô to, stato, puli, cánh quạt, bộ chỉnh lưu, bộ điều
chỉnh điện, quạt, chổi than và vòng tiếp điểm.

Hình 1.7. 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

+
Rôto: Gồm hai chùm cực hình móng lắp then trên trục. Giữa các chùm cực có các
cuộn dây kích thích đặt trên trục qua ống lót bằng thép. Các đầu của cuộn dây kích
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.

15

Hình 1.8. Rotor và các chi tiết chính của rotor.


Hình 1.9: Cấu tạo rotor xe Land Cruiser 200
1,3. Các nửa chùm cực (hai má cực) 2. Cuộn dây kích từ 3. Trục rotor

+ 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.
Stator trên máy phát trên xe Land Cruiser 200 được cấu tạo bởi nhiều đoạn dây
dẫn hàn lại với nhau. Sự sắp xếp dây dẫn và hình dạng của dây dẫn hợp lý giúp cho
máy phát điện nhỏ gọn hơn. Stator với cuộn dây ba pha kép được bố trí trên máy phát
điện, nó gồm hại bộ cuộn dây ba pha bố trí sole 30 độ. Điều này làm cho tiếng ồn và

16


sự nhiễu tần số vô tuyến giảm đáng kể do những biến động từ trường sinh ra bởi cuộn
dây tự triệt tiêu lẫn nhau.

Hình 1.11:
Sơ đồlýnguyên
lý dòng
chiều
1.2.3.2.
Nguyên
sinh điện
củađiện
máyxoay
phát
điện3 pha
xoaythông
chiềuthường
3 pha thông
thường.
Hình 1.10. Stator và các chi tiết chính của stator.

Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lý sinh điện thông thường

Hình 1.13. Dòng điện xoay chiều 1 pha trong một chu kỳ

17


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 3.7. 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.

Hình 1.14: 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”.

18


2.1. Tổng quan hệ thống điện thân xe Toyota Land Cruiser 200
Công nghiệp ôtô - máy kéo ngày càng phát triển, kết cấu ôtô máy kéo ngày
càng hoàn thiện thì mức độ tự động hóa, điện tử hóa của chúng ngày càng cao. Yêu
cầu về mặt tiện nghi, về tính an toàn của chuyển động càng lớn thì hệ thống trang thiết
bị điện trên ôtô - máy kéo ngày càng phức tạp và hiện đại.
Nếu như trên những ôtô - máy kéo đầu tiên các trang thiết bị điện hầu như
không có gì ngoài bộ phận để châm lửa hỗn hợp cháy rất thô sơ bằng dây đốt, thì ngày
nay trên ôtô - máy kéo, điện năng đã được sử dụng để thực hiện rất nhiều chức năng
trên các hệ thống sau:
- Hệ thống cung cấp điện (Charging system): Bao gồm ắc quy, máy phát điện, các
bộ điều chỉnh điện.
- Hệ thống khởi động (Starting system): Bao gồm máy khởi động (động cơ điện),
các rơle điều khiển và các rơle bảo vệ khởi động. Ngoài ra, đối với động cơ Diesel còn
trang bị thêm hệ thống xông máy.
- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (lighting and signal system): Gồm các đèn chiếu
sáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắc và các rơle.
- Hệ thống đo đạc và kiểm tra (Gauging system): Bao gồm các đồng hồ trên bảng
Taplô (đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ xe, đồng hồ đo nhiên liệu, đồng hồ đo
nhiệt độ nước làm mát) và các đèn báo hiệu.

- Hệ thống điều khiển ôtô (Vehicle control system): Gồm hệ thống điều khiển
phanh chống hãm cứng (ABS), hộp số tự động, hệ thống lái, hệ thống treo, hệ thống
truyền lực, hệ thống gối đệm.
- Hệ thống điều hoà nhiệt độ (Air conditioning system): Bao gồm máy nén, giàn
nóng, giàn lạnh, lọc ga, van tiết lưu và các thiết bị điều khiển hỗ trợ khác.
- Hệ thống các thiết bị phụ: Bao gồm quạt gió, hệ thống gạt nước rửa kính, nâng hạ
kính, đóng mở cửa xe, radio, tivi, hệ thống chống trộm, hệ thống nâng hạ ghế…
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).
19


- 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 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.
2.2. Hệ thống nguồn cung cấp trên xe
Xe được trang bị rất nhiều thiết bị điện để điều khiển 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 cho các thiết bị phụ và khởi động động cơ, 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 khi xe đang chạy
Hệ thống cung cấp bao gồm các thiết bị chính sau đây: Ắc quy, máy phát điện,
bộ điều chỉnh điện (đặt trong máy phát), Đèn báo xạc, công tắc máy.
20


Hình 2.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tổng quát.

2.2.1. 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.
+ Ắc quy kiềm: dung dịch điện phân là KOH hoặc NaOH

21

Hình 2.2: Cấu tạo bình ắc quy axit
1. Vỏ ắc quy 2. Viền giữ 3. Tấm ngăn 4. Bản cực 5. Thanh nối
6. Tấm thủy tinh 7. Điện cực 8. Cầu nối 9. Nắp ắc quy.

Để tạo được một bình ắc quy có điện áp (6, 12 hay 24V) 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). Trên ô tô hiện nay thường sử dụng ắc quy loại 12 (V). Ắc quy
axit bao gồm vỏ bình, có 6 ngăn riêng. Trong mỗi ngăn đặt khối bản cực, có hai loại
bản cực: bản dương và bản âm. Các tấm bản cực được ghép song song và xen kẽ
nhau, ngăn cách với nhau bằng các tấm ngăn. Mỗi khối như vậy được coi là một ắc
quy đơn. Các ắc quy đơn được nối với nhau bằng các cầu nối và tạo thành bình ắc
quy. Ngăn đầu và ngăn cuối có hai đầu tự do gọi là các đầu cực của ắc quy. Dung dịch
điện phân trong ắc quy axit là axit sunfuric, được chứa trong từng ngăn theo mức quy
định, thường không ngập các bản cực quá 10 ÷ 15mm.

22


2.2.2. 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 ôtô hiện đại đều 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 ôtô thường sử dụng bộ chỉnh lưu cầu 3 pha. Biện pháp đơn giản nhất để chỉnh
lưu dòng điện là sử dụng các diod.
Diod 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.

2.2.3. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên xe Toyota land cruiser 200

Hình 2.3: Sơ đồ mạch máy phát cung cấp điện trên xe Land Cruiser 200
1. Bộ chỉnh lưu 2. Bộ điều chỉnh 3. Công tắc đánh lửa 4. Bộ xử lý trung tâm

Để tránh những trường hợp máy phát có tải vượt quá trị số định mức trong quá trình
vận hành, vì vậy tiết chế IC ( bộ điều chỉnh ) được gắn trong máy phát. Trên xe land
cruiser 200 sử dụng bộ điều chỉnh bán dẫn không tiếp điểm.

23


2.2.4. Sơ đồ cung cấp điện và phân bố phụ tải
Phụ tải điện trên xe có thể chia ra làm 3 loại: Tải thường trực là nhưng 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.
ẮCQUY
Nạp điện

Tải hoạt động liên tục

Hệ thống
kiểm soát động cơ

Tải hoạt động trong thời gianTải
dàihoạt động trong thời gian ngắn

Car radio

Đèn xi nhan

Đèn báo trên táp lô

Đèn phanh

Đèn sương mù
Mô tơ gạt nước

Đèn trần
Bơm
chuyển
nhiên liệu
Hệ thống phun nhiên liệu

Đèn biển số xe
Mô tơ điều khiển kính

Khởi động điện

Đèn đậu xe
Quạt điều hòa nhiệt độ

Mồi thuốc

Đèn cốt
Đèn pha
Đèn kích thước
thước

Xông kính

Mô tơ điều khiển anten

Mô tơ phun nước rửa kính
Hệ thống tời kéo xe
Còi
Ly hợp điện từ
Mô tơ mở cửa xe

Hình 2.4. Sơ đồ phụ tải điện trên ô tô

24


2.3. Hệ thống thông tin và hiển thị
Hệ thống thông tin trên xe bao gồm các bảng đồng hồ ( táp lô ), màn hình hiển
thị đa chức năng và các đèn báo giúp tài xế và người sửa chữa biết được thông tin về
tình trạng hoạt động của các hệ thống chính trong xe.
2.3.1. Các bảng đồng hồ và các đèn báo trên hệ thống hiển thị thông tin

Hình 2.5. Cấu tạo
1. Đồng hồ nhiệt độ nước làm mát động cơ 2. Đồng hồ báo nhiên liệu 3. Đồng hồ báo tốc độ xe chạy 4. Đồng h

Ngoài các đồng hồ báo chính trên táp lô xe Land Cruiser 200 còn bố trí kết hợp
nhiều loại đèn báo khác hiển thị các thông số của các hệ thống hoạt động trên xe như
đèn báo áp suất lốp, đèn báo hổ trợ lên dốc và xuống dốc, đèn báo có phanh ABS hoạt
động…., điều này giúp cho người điều khiển dễ dàng kiểm soát được xe làm tăng tính
an toàn và tiện nghi khi điều khiển xe.

25