GIÁO ÁN CHƯƠNG 2 MÁY KHỞI ĐỘNG

GIÁO ÁN SỐ: 02

Thời gian thực hiện: 225 phút
Môn học: ĐIỆN- ĐIỆN TỬ Ô TÔ
Chương 2: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

MỤC TIÊU BÀI HỌC
Sau khi học xong chương này người học có khả năng:
 Trình bày được công dụng, phân loại, yêu cầu đối với hệ thống khởi động.
 Nêu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy khởi động.
 Giải thích được các sơ đồ mạch điện của hệ thống khởi động.
 Nắm vững các kiến thức về chẩn đoán và sửa chữa đối với hệ thống khởi động.
ĐỒ DÙNG VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
Đồ dùng dạy học:
- Phấn, bảng.
- Bài giảng điện tử các kiến thức cơ bản về điện-điện tử ô tô(Power Point).
- Giáo trình ( tham khảo nội dung có liên quan trong các tài liệu).
Phương pháp dạy học :
- Thuyết trình có minh họa và giải thích.
- Phát vấn.
I. ỔN ĐỊNH LỚP:
Thời gian: 2’
Kiểm tra sỉ số lớp:..........Số sinh viên vắng:..........Tên:.................................
Tài liệu phát tay ( một số hình vẽ sơ đồ khối).
II. THỰC HIỆN BÀI HỌC:

1. Bài giảng mới

T
T

NỘI DUNG

1

Dẫn nhập:
Hệ thống khởi động trên ô tô giữ
một vai trò quan trọng, nó giúp
người tài xế khởi động xe một cách
dễ dàng, thuận tiện hơn.

2

Giảng bài mới
Công dụng, Phân loại, yêu cầu
đối với hệ thống khởi động.

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
HOẠT ĐỘNG
HOẠT ĐỘNG
CỦA GIÁO
CỦA SINH
VIÊN
VIÊN

THỜI
GIAN
5’

+ Giảng viên giới + Sinh viên lắng
thiệu về công nghe và lĩnh hội.

dụng, đối với HT


2.1.1 Công dụng
khởi động.
Một động cơ đốt trong phải đảm
bảo đạt được những tiêu chí sau để
khởi động và tiếp tục chu trình hoạt
động là:

10’

Chất lượng hỗn hợp hoà khí.
Áp suất nén.
Chất lượng tia lửa điện.
Tốc độ tối thiểu của động cơ
(động cơ xăng ≥ 50 v/p, động cơ
diesel ≥75 v/p).
Trong chương này chúng ta
sẽ tìm hiểu hệ thống giúp đảm bảo
yêu tố cuối cùng (tốc độ tối thiểu
của động cơ) đó là hệ thống khởi
động.
Do động cơ đốt trong
không thể tự khởi động được, khi
đã tắt máy muốn động cơ hoạt
động lại cần phải có một mô-ment
xoắn phát động đặt vào bánh đà của
động cơ từ đó truyền đến trục
khuỷu của động cơ làm trục khuỷu

quay, piston chuyển động tịnh tiến
trong xi lanh lúc khởi động từ đó
kích hoạt những hệ thống khác hoạt
động theo để duy trì trạng thái hoạt
động của động cơ mà không bị tắt
máy như: hệ thống nhiên liệu, hệ
thống đánh lửa, hệ thống bôi
trơn….vv.Lúc này động cơ đã đạt
đươc tốc độ quay tối thiểu. Hệ
thống tạo moment phát động đó
người ta gọi là hệ thống khởi động.
2.1.2 Phân loại
Trong hệ thống khởi động
thành phần quan trọng nhất chính

+ Giảng viên giới
thiệu về phân
loại đối với HT
khởi động.
+ Sinh viên lắng 10’
nghe và lĩnh hội.


là mô tơ khởi động để phân loại hệ
thống khởi động ta dựa vào hai yếu
tố của máy khởi động đó là phương
pháp đấu dây của các cuộn dây và
phương pháp truyền động của trục
rô-to máy khởi động đến bánh đà
động cơ.

2.1.2.1 Phân loại theo
phương pháp đấu dây
Dựa vào phương pháp đấu dây của
các cuộn dây trong mô tơ điện thì
ta chia hệ thống khởi động thành 3
loại là: phương pháp đấu nối tiếp,
phương pháp đấu song song,
phương pháp đấu hỗn hợp.(Hình
2.1, hình 2.2, hình 2.3).
Theo phương pháp truyền động thì
ta chia hệ thống khởi động thành 3
loại là:
• Truyền động trực tiếp tới
bánh đà không qua hộp giảm
tốc.(Hình 2.4).
• Truyền động giảm tốc nhờ
bánh răng trung gian. (Hình
2.5).
• Truyền động giảm tốc nhờ
cụm bánh răng hành tinh.
(Hình 2.6).
2.1.3 Yêu cầu
 Yêu cầu đối với hệ thống
khởi động là:
- Khi hoạt động phải dẫn động
động cơ quay vượt qua được
tốc độ tối thiểu.
- Tạo ra moment đủ lớn để khởi
động động cơ.
- Chiều dài dây dẫn từ bình ắc

quy đến máy khởi động phải

+ Giảng viên gợi
ý về cách đấu
dây đối với HT
khởi động.

+ Nghe giảng.
20’
+ Ghi bài.
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Giảng viên gợi
ý để SV phân
biệt 3 loại máy
KĐ.

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Giảng viên + Nghe giảng.
10’
trình bày yêu cầu + Ghi bài.
của HT KĐ.
+Nêu lên những

điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.


-

ngắn (˂1m)
Kết cấu phải nhỏ gọn, dễ tháo
lắp bảo dưỡng và sửa chữa.
Nhiệt độ khi hoạt động phải
trong giá trị cho phép.
Đảm bảo khởi động lại được
nhiều lần.

2.2. Cấu tạo hệ thống khởi động
2.2.1 Sơ đồ cấu tạo của hệ thống
khởi động
(Hình 2.7)
Một hệ thống khởi động cơ bản
thông thường bao gồm: ăc quy khởi
động, công tắc máy, các rơ le khởi
động,cầu chì, dây dẫn, máy khởi
động (công tắc từ, mô tơ điện, cơ
cấu cài khớp).
2.2.2 Cấu tạo ắc quy khởi động
Ắc quy axit bao gồm vỏ
bình, có các ngăn riêng thường là
ba ngăn hoặc 6 ngăn tuỳ theo loại
ắc quy 6V hay 12V. (Hình 2.8).
Trong mỗi ngăn đặt khối bản cực

có hai loại bản cực: bản cực dương
và bản cực âm. Các tấm bản cực
được ghép song song và xen kẽ
nhau, ngăn cách với nhau bằng các
tấm ngăn.(Hình 2.9).
Dung dịch điện phân là dung dịch
axit sunfuric H2SO4 có nồng độ
1.22-1.27g/cm3, hoặc 1.29-1.33
g/cm3 nếu ở vùng khí hậu lạnh.
II.2.3 Cấu tạo máy khởi động
(Hình 2.10, hình 2.11, hình 2.12)

+ Giảng viên gợi + Nghe giảng.
ý để SV tìm ra + Ghi bài.
10’
cấu tạo máy KĐ. +Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Giảng viên giới + Nghe giảng.
thiệu ắc quy KĐ. + Ghi bài.
25’
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Nghe giảng.
a.Công tắc từ (Relay gài khớp)
+ Giảng viên gợi + Ghi bài.
Công tắc từ trong máy khởi động ý để SV tìm ra +Nêu lên những 20’

có nhiệm vụ đóng ngắt dòng điện cấu tạo máy KĐ. điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.


của mô tơ khởi động điều khiển

+ Giảng viên gợi
bánh răng dẫn động khởi động ý để SV tìm ra
tạo
và
bằng cách đẩy nó vào ăn khớp với cấu
nguyên lý hoạt
bánh đà động cơ khi bắt đàu khởi động công tắc từ.
động và kéo nó ra khi kết thúc khởi

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

động. Trên công tắc từ sẽ có 2 cuộn
dây là cuộn hút và cuộn giữ. Cuộn
hút có tiết diện dây lớn hơn cuộn
giữ nên lực từ do nó tạo ra lớn hơn
cuộn giữ. Ngoài ra còn có các tiếp
điểm để đóng ngắt dòng cho mô tơ
điện. (Hình 2.13).
b. Motor khởi động
Là bộ phận biến điện năng thành cơ

năng nhờ tác dụng của lực từ
trường. Khi cấp điện cho cuộn dây
stato lực từ sẽ xuất hiện tác dụng
lên khung day (trục rô to) làm cho
trục rô to quay. Trong mô tơ khởi
động bao gồm: stator gồm vỏ, các
má cực và các cuộn dây kích thích;
rotor gồm trục, khối thép từ, cuộn
dây phần ứng và cổ góp điện, các
nắp với các giá đỡ chổi than và
chổi than, các ổ trượt …
Phần ứng (Rô to)
Phần ứng tạo ra lực làm quay
motor và ổ bi cầu đỡ cho lõi
(phần ứng) quay ở tốc độ cao.
(Hình 2.14).
Cuộn dây kích từ (Stato)
Vỏ máy khởi động này tạo ra từ
trường cần thiết để cho motor

+ Giảng viên gợi
ý để SV tìm ra
chức năng motor
KĐ.

+ Giảng viên gợi
ý để SV tìm ra
chức năng phần
ứng.

+ Nghe giảng.
15’
+ Ghi bài.
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
15’
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.


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. (Hình 2.15).
Chổi than và giá đỡ chổi

+ Giảng viên gợi
ý để SV tìm ra
chức năng phần
ứng.

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.

15’
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Giảng viên gợi
xo để cho dòng điện đi từ ý để SV tìm ra
cuộn dây tới phần ứng theo chức năng chổi
than và giá đỡ.
một chiều nhất định. Chổi

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
10’
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

than
Chổi than được tì vào cổ
góp của phần ứng bởi các lò

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.

(Hình 2.16).
c.Cơ cấu khớp truyền động
Là cơ cấu truyền moment từ phần
động cơ điện đến bánh đà, đồng
thời bảo vệ cho động cơ điện qua ly
hợp một chiều. (Hình 2.17).
2.2.4 Các hệ thống phụ hỗ trợ
khởi động khác
2.2.4.1 Relay bảo vệ khởi động.
a. Công dụng
Relay bảo vệ khởi động là thiết
dùng để bảo vệ máy khởi động

+ Giảng viên gợi
ý để SV tìm ra
chức năng cơ cấu
khớp
truyền
động.

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
10’
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.


trong những trường hợp sau:
+ Giảng viên gợi

• Khi tài xế không thể nghe
ý để SV tìm ra
chức năng relay
được tiếng động cơ nổ.
• Khởi động bằng điều khiển bảo vệ khởi
động.
từ xa.
• Khởi động lại nhiều lần.
(Hình 2.18, hình 2.19)
2.3. Nguyên lý hoạt động của hệ
thống khởi động.
2.3.2. Nguyên lý hoạt động hệ
thống khởi động
a.Quá trình ăn khớp máy khởi
động với bánh đà.
Khi bật khoá điện lên vị trí
START, dòng điện của ắc quy 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
thông qua cần đẩy 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.
(Hình 2.29)
b.Quá trình giữ

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
+Nêu lên những 10’
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Giảng viên gợi
ý để SV tìm ra
nguyên lý hoạt
động của máy
KĐ.

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Giảng viên gợi
ý để SV tìm ra
nguyên lý hoạt
động của máy
KĐ ở giai đoạn
hút.

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

10’


Khi công tắc chính trong công tắc
từ 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 ắc quy. 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..(Hình 2.30)
c.Quá trình nhả khớp.
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.(Hình 2.31)
2.3.3. Sơ đồ tính toán và đặc
tuyến máy khởi động
(Hình 2.32, Hình 2.33)

+ Giảng viên gợi
ý để SV tìm ra
nguyên lý hoạt
động của máy
KĐ ở giai đoạn
giữ.

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
+Nêu lên những 10’
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Giảng viên gợi
ý để SV tìm ra
nguyên lý hoạt
động của máy

KĐ ở giai đoạn
hồi vị.

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
10’
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.

+ Giảng viên
Ở chế độ thứ nhất, nếu tốc độ hướng dẫn SV
không tải đo được của máy khởi tìm đường đặc
động nhỏ hơn giá trị cho phép của tính máy KĐ.
nhà chế tạo n0 và cường độ dòng
điện không tải lớn hơn bình thường
thì hư hỏng xảy ra chủ yếu ở phần

+ Nghe giảng.
+ Ghi bài.
10’
+Nêu lên những
điểm chưa hiểu
để GV giải đáp.


cơ: xem xét các ổ đỡ và chổi than.
Ở chế độ thứ ba, nếu dòng ngắn
mạch lớn hơn giá trị cho phép
trong khi moment kéo nhỏ hơn thì

hư hỏng chủ yếu xảy ra ở phần
điện: chập mạch các vòng dây hoặc
chạm mass.

3

Củng cố kiến thức và kết thúc
• Trình bày được công dụng,
phân loại, yêu cầu đối với
hệ thống khởi động.
• Nêu cấu tạo và nguyên lý
hoạt động của máy khởi
động.
• Giải thích được các sơ đồ
mạch điện của hệ thống
khởi động.
• Nắm vững các kiến thức về
chẩn đoán và sửa chữa đối
với hệ thống khởi động.

4

Hướng dẫn tự học

5

Tài liệu tham khảo

Giảng viên hướng dẫn sinh viên tham
khảo thêm một số tài liệu về các vấn

đề liên quan HT Khởi Động.


 Rút kinh nghiệm:
-

Phương pháp dạy học:...............................................................................
Phương tiện dạy học:................................................................................
..................................................................................................................
Phân bố thời gian:.....................................................................................
Hình thức ví dụ:........................................................................................

Bộ môn phê duyệt

Nguyễn Ngọc Thạnh

Ngày tháng năm 2017
Giáo viên biên soạn
(ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Đức Trọng