Đồ án sửa chữa hệ thống khởi động xe HONDA CRV 2009

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Hưng Yên, ngày ….. tháng ..... năm 2019
Giảng viên hướng dẫn

ThS. Nguyễn Văn Nhỉnh

A


MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ........................................................ A
MỤC LỤC ...................................................................................................................... B
DANH MỤC BẢNG, BIỂU ........................................................................................... E
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................................. F
KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................................. H
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................1
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỀ TÀI .......................................................................2
1.1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................2
1.2. Ý nghĩa của đề tài .....................................................................................................2
1.3. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................................2
1.4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu..........................................................................3
1.5. Nhiệm vụ nghiên cứu ...............................................................................................3
1.6. Các phương pháp nghiên cứu ...................................................................................3
1.6.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn ........................................................................3
1.6.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu ...........................................................................3
1.6.3. Phương pháp thống kê mô tả .................................................................................3
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN ĐỘNG CƠ
K24Z1 XE HONDA CRV 2009 ......................................................................................4
2.1. Nhiệm vụ ..................................................................................................................4
2.2. Yêu cầu .....................................................................................................................4
2.3. Tổng quan về hệ thống khởi động ............................................................................5
2.3.1. Sơ đồ các mạch đấu hệ thống khởi động tiêu biểu ................................................5
2.3.2. Nguyên lý tạo ra mô-men ......................................................................................6
2.3.3. Đặc tính của mô tơ khởi động một chiều ..............................................................8
2.3.4. Mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp ................................................................9

2.3. Phân loại máy khởi động .........................................................................................9
2.3.1. Theo kiểu đấu dây .................................................................................................9
2.3.2. Theo cách truyền động .......................................................................................10
2.3.2.1. Máy khởi động loại giảm tốc ............................................................................10
2.3.2.2. Máy khởi động loại đồng trục .........................................................................11
2.3.2.3. Máy khởi động loại truyền động qua bánh răng hành tinh...............................11
2.3.2.4. Máy khởi động PS (Motor giảm tốc hành tinh - rotor thanh dẫn)...................12
2.4. Cấu tạo, nguyên lý của máy khởi động ..................................................................12
B


2.4.1. Máy khởi động loại giảm tốc ...............................................................................12
2.4.1.1. Công tắc từ........................................................................................................13
2.4.1.2. Phần ứng và ổ bi cầu ........................................................................................15
2.4.1.3. Vỏ máy khởi động ...........................................................................................16
2.4.1.4. Chổi than và giá đỡ chổi than ...........................................................................16
2.4.1.5. Bộ truyền giảm tốc ...........................................................................................17
2.4.1.6. Ly hợp khởi động .............................................................................................17
2.4.1.7. Bánh răng khởi động chủ động và then xoắn ...................................................19
2.4.2. Máy khởi động đồng trục ....................................................................................20
2.4.2.1. Công tắc từ........................................................................................................20
2.4.2.2. Cần đẩy dẫn động .............................................................................................20
2.4.2.3. Lò xo dẫn động .................................................................................................21
2.4.2.4. Cơ cấu giảm tốc ................................................................................................21
2.4.2.5. Cơ cấu phanh ....................................................................................................21
2.4.3. Máy khởi động kiểu bánh răng hành tinh ............................................................22
2.4.3.1. Cơ cấu giảm tốc ................................................................................................22
2.4.3.2. Thiết bị hấp thụ mô - men ................................................................................23
2.4.4. Máy khởi động PS (Motor giảm tốc hành tinh- rotor thanh dẫn)........................23
2.4.4.1. Phần cảm...........................................................................................................23

2.4.4.2. Phần ứng ...........................................................................................................24
2.5. Giới thiệu về HTKĐ trên động cơ K24Z1 XE HONDA CRV 2009 .....................25
2.5.1. Thông số kỹ thuật xe Honda CRV 2009 .............................................................25
2.5.2. Hệ thống khởi động trên động cơ K24Z1 xe Honda CRV 2009 .........................26
2.5.2.1. Vị trí hệ thống khởi động trên động cơ ............................................................26
2.5.2.2. Sơ đồ mạch khởi động ......................................................................................27
2.5.2.3. Máy khởi động loại bánh răng hành tinh..........................................................29
CHƯƠNG III: KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN, SỬA CHỮA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
TRÊN ĐỘNG CƠ K24Z1 XE HONDA CRV 2009 .....................................................30
3.1. Các dạng hư hỏng thường gặp ................................................................................30
3.2. Quy trình kiểm tra, chẩn đoán hệ thống khởi động ................................................33
3.2.1. Quy trình xử lí sự cố mạch khởi động .................................................................33
3.2.2. Danh mục xử lý sự cố của hệ thống khởi động ...................................................35
3.2.3. Kiểm tra hiệu suất bộ khởi động .........................................................................37
3.3. Quy trình tháo máy khởi động ................................................................................38
C


3.3.1. Tháo trên xe .........................................................................................................38
3.3.2. Tháo rời máy khỏi động ......................................................................................40
3.4. Quy trình kiểm tra, sửa chữa máy khởi động .........................................................44
3.4.1. Thử và kiểm tra cuộn rô-to ..................................................................................44
3.4.2. Kiểm tra chổi than máy khởi động ......................................................................47
3.4.3. Kiểm tra mâm kẹp chổi khởi động ......................................................................48
3.4.4. Kiểm tra bánh răng hành tinh ..............................................................................48
3.4.5. Kiểm tra ly hợp khởi động...................................................................................49
3.4.6. Ráp lại bộ khởi động ...........................................................................................50
3.4.7. Kiểm tra Sôlênôít bộ khởi động ..........................................................................51
3.5. Quy trình lắp máy khởi động ..................................................................................52
3.5.1. Lắp máy khởi động ..............................................................................................52

3.5.2. Lắp máy khởi động vào động cơ .........................................................................57
3.6. Quy trình, kiểm tra sửa chữa cụm khóa điện..........................................................58
3.6.1. Quy trình tháo, lắp khóa điện ..............................................................................58
3.6.2. Kiểm tra cụm khóa điện ......................................................................................59
3.7. Quy trình kiểm tra, sửa chữa rơle máy khởi động ..................................................60
3.7.1. Cấu tạo rơle..........................................................................................................60
3.7.2. Kiểm tra, sửa chữa rơle .......................................................................................60
KẾT LUẬN ...................................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................62

D


DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật xe Honda CRV 2009 .......................................................25
Bảng 3.1: Các dạng hư hỏng thường gặp ......................................................................30
Bảng 3.2: Danh mục xử lý sự cố của hệ thống khởi động ............................................35
Bảng 3.3: Kiểm tra hiệu suất bộ khởi động ...................................................................37
Bảng 3.4: Quy trình tháo trên xe ...................................................................................38
Bảng 3.5: Quy trình tháo rời máy khỏi động.................................................................40
Bảng 3.6: Quy trình lắp máy khởi động ........................................................................52
Bảng 3.7: Quy trình lắp máy khởi động vào động cơ ...................................................57
Bảng 3.8: Bảng kiểm tra cụm khóa điện .......................................................................59

E


DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 2.1. Vị trí làm việc máy khởi động .........................................................................4
Hình 2.2. Các mạch đấu hệ thống đề tiêu biểu ................................................................5

Hình 2.3. Lực từ nam châm .............................................................................................6
Hình 2.4. Khung dây trong từ trường ..............................................................................6
Hình 2.5. Đường sức của khung dây và nam châm .........................................................7
Hình 2.6. Lực từ sinh ra trên khung dây ..........................................................................7
Hình 2.7. Dây quấn trong rotor .......................................................................................8
Hình 2.8. Dòng điện trong rotor ......................................................................................8
Hình 2.9. Các kiểu đấu dây ...........................................................................................10
Hình 2.10. Máy khởi động loại giảm tốc .......................................................................10
Hình 2.11. Máy khởi động loại đồng trục .....................................................................11
Hình 2.12. Máy khởi động loại truyền qua bánh răng hành tinh...................................11
Hình 2.13. Máy khởi động PS .......................................................................................12
Hình 2.14. Các bộ phận của máy khởi động .................................................................12
Hình 2.15. Công tắc từ...................................................................................................13
Hình 2.16. Nguyên lý hoạt động ...................................................................................13
Hình 2.17. Rơ le thực hiện quá trình kéo ......................................................................14
Hình 2.18. Rơ le thực hiện quá trình giữ .......................................................................14
Hình 2.19. Rơ le thực hiện quá trình nhả ......................................................................15
Hình 2.20. Phần ứng và ổ bi cầu ...................................................................................15
Hình 2.21. Vỏ máy khởi động .......................................................................................16
Hình 2.22. Chổi than và giá đỡ chổi than ......................................................................16
Hình 2.23. Bộ truyền giảm tốc ......................................................................................17
Hình 2.24. Ly hợp khởi động ........................................................................................17
Hình 2.25. Bánh răng khởi động chủ động và rãnh xoắn ..............................................17
Hình 2.26. Hoạt động của ly hợp khởi động (Khi khởi động) ......................................18
Hình 2.27. Hoạt động của ly hợp khởi động .................................................................18
Hình 2.28. Hoạt động ăn khớp ......................................................................................19
Hình 2.29. Hoạt động nhả khớp ....................................................................................20
Hình 2.30. Máy khởi động đồng trục ............................................................................20
Hình 2.31. Cơ cấu phanh ...............................................................................................21
Hình 2.32. Máy khởi động loại bánh răng hành tinh.....................................................22

Hình 2.33. Cơ cấu giảm tốc ...........................................................................................22
F


Hình 2.34. Cơ cấu bánh răng bao và bánh răng hành tinh ............................................23
Hình 2.35. Thiết bị hấp thụ mô - men ...........................................................................23
Hình 2.36. Cuộn cảm-Máy khởi động ...........................................................................24
Hình 2.37. Phần ứng - Máy khởi động PS.....................................................................24
Hình 2.38. Hình ảnh xe Honda CRV 2009 ....................................................................25
Hình 2.39. Vị trí hệ thống khởi động trên động cơ .......................................................26
Hình 2.40. Sơ đồ mạch khởi động .................................................................................27
Hình 2.41. Cấu tạo máy khởi động loại bánh răng hành tinh ........................................29
Hình 3.1. Thử và kiểm tra cuộn rô-to ............................................................................44
Hình 3.2. Kiểm tra bề mặt cổ góp .................................................................................44
Hình 3.3. Kiểm tra đường kính cổ góp ..........................................................................45
Hình 3.4. Đo độ lệch các điện cực cổ góp .....................................................................45
Hình 3.5. Kiểm tra độ sâu mica .....................................................................................46
Hình 3.6. Kiểm tra thông mạch giữa các phần của điện cực .........................................46
Hình 3.7. Kiểm tra ngắn mạch rô-to ..............................................................................47
Hình 3.8. Kiểm tra thông mạch giữa cổ góp .................................................................47
Hình 3.9. Kiểm tra chổi than máy khởi động ................................................................48
Hình 3.10. Kiểm tra mâm kẹp chổi khởi động ..............................................................48
Hình 3.11. Kiểm tra bánh răng hành tinh ......................................................................49
Hình 3.12. Kiểm tra ly hợp khởi động...........................................................................49
Hình 3.13. Ráp lại bộ khởi động ...................................................................................50
Hình 3.14. Kiểm tra Sôlênôít bộ khởi động ..................................................................51
Hình 3.15. Vị trí khóa điện trên cần vô lăng .................................................................58
Hình 3.16. Vị trí các cực của khóa điện ........................................................................59
Hình 3.17. Cấu tạo rơle .................................................................................................60

G


KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ĐHSP KT: Đại học Sư phạm Kỹ thuật
HTKĐ: Hệ thống khởi động
TTKH: Thông tin khoa học
STA: Khởi động

H


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, nền khoa học kỹ thuật trên thế giới đã có những bước
tiến vô cùng mạnh mẽ. Có rất nhiều thành tựu khoa học tiên tiến được ứng dụng rộng
dãi vào đời sống và phát triển kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực giao thông vận tải.
Nền công nghiệp chế tạo Ô Tô thế giới hiện nay đã có sự phát triển rất lớn và đang
tạo đà cho khả năng phát triển nhanh chóng trong tương lai tới đây. Cùng với sự phát
triển của khoa học, ngành công nghiệp Ô Tô cũng không ngừng đưa đến cho người sử
dụng những công nghệ mới. Nó khiến cho xe Ô Tô những trở nên tiện nghi, an toàn hơn
mà còn thân thiện với con người và môi trường. Ngành công nghiệp Ô Tô hiện nay đã
đưa vào sử dụng các công nghệ hết sức tiên tiến để chế tạo và lắp đặt Ô Tô như các loại
cảm biến, các thiết bị điều khiển điện, điện tử,…
Ở nước ta ngành công nghiệp Ô Tô đa phần là lắp ráp và sử dụng. Tuy nhiên cùng
với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật trên thế giới mà các công ty đã dần
đưa các công nghệ tiên tiến, hiện đại ứng dụng vào lắp đặt, chế tạo ô tô. Trong đó hệ
thống khởi động là một phần rất quan trọng, nó góp phần quyết định tới việc khởi động
nổ động cơ được dễ dàng hay không.
Từ vấn đề đó, với những kiến thức đã học và sự hướng dẫn tận tình của giảng viên
hướng dẫn, em quyết định thực hiện đề tài: “Nghiên cứu phương pháp kiểm tra, sửa

chữa hệ thống khởi động trên động cơ xe Honda CRV 2009”. Đề tài được thực hiện
dưới sự hướng dẫn của Thầy Ths.Nguyễn Văn Nhỉnh cùng với sự hướng dẫn chỉ bảo
tận tình của các Thầy, Cô trong Khoa Cơ khí Động lực.
Đề tài tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của hệ thống khởi động cũng như những hư
hỏng thường gặp của cơ cấu. Xây dựng được quy trình kiểm tra, sửa chữa, tháo lắp và
cách khắc phục hư hỏng của các bộ phận trong cơ cấu khởi động.
Em rất mong những đóng góp ý kiến của quý Thầy, Cô cùng tất cả các bạn sinh
viên để đề tài của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hưng Yên, ngày ….. tháng ..... năm 2019
Sinh viên thực hiện

Triệu Văn Hưng

1


CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỀ TÀI
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Đất nước ta đang trong quá trình hội nhập kinh tế quốc tế, việc tiếp cận với những
công nghệ tiên tiến trên thế giới càng trở lên dễ dàng hơn. Để có thể nắm bắt được công
nghệ tiên tiến này đòi hỏi học sinh, sinh viên và người kỹ thuật viên phải có trình độ
hiểu biết sâu sắc. Từ đó có thể chẩn đoán hư hỏng và đề ra phương án khắc phục tối ưu
khi có hư hỏng xảy ra.
Tại Trường ĐHSPKT Hưng Yên - Khoa Cơ Khí Động Lực các trang thiết bị của
hệ thống khởi động có thể đáp ứng cho nhu cầu của học sinh, sinh viên về cách quan
sát, tìm hiểu kết cấu và thực hiện quy trình tháo lắp nhưng vẫn chưa có sự đánh giá và
có cái nhìn tổng quan nhất về hệ thống khởi động, việc nghiên cứu về máy khởi động
còn chưa đủ. Những mô hình và hệ thống bài tập tư liệu nghiên cứu, tài liệu tham khảo,
các bài tập thực hành về hệ thống khởi động phục vụ cho học tập và nghiên cứu cũng

như ứng dụng trong thực tế chưa nhiều.
Chính vì vậy việc thực hiện đề tài:“Nghiên cứu phương pháp kiểm tra, sửa chữa
hệ thống khởi động trên động cơ xe Honda CRV 2009”. Là cấp bách và thiết thực.
1.2. Ý nghĩa của đề tài
Đề tài góp phần củng cố và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thức
ngoài thực tế của học sinh, sinh viên, những kỹ thuật viên và những người quan tâm đến
“Hệ thống khởi động”. Đề tài giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu và tổng hợp tài liệu,
giúp cho sinh viên có ý thức tự học tập, tự nghiên cứu về lĩnh vực chuyên ngành.
Những kết quả thu được sau khi hoàn thành giúp cho sinh viên hiểu rõ, sâu hơn về
kết cấu, điều kiện làm việc và những hư hỏng, phương pháp kiểm tra sửa chữa “Hệ thống
khởi động”.
1.3. Mục tiêu của đề tài
- Hiểu rõ kết cấu, mô tả nguyên lý điều kiện làm việc của cơ cấu, nắm được cấu
tạo, mối tương quan lắp ghép của các chi tiết, cụm chi tiết của hệ thống khởi động.
- Hiểu và phân tích các hư hỏng, những nguyên nhân, tác hại và sửa chữa các chi
tiết của “Hệ thống khởi động”. Thực hiện tháo lắp đúng quy trình và kiểm tra sửa chữa
các chi tiết trong hệ thống.
- Xây dựng được quy trình kiểm tra, sửa chữa “Hệ thống khởi động”.

2


1.4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa “Hệ thống khởi
động”, nắm rõ được kết cấu cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống.
Khách thể nghiên cứu: Các tài liệu về kết cấu động cơ, Ô Tô, tài liệu thực hành
sửa chữa và những kiến thức thực hành đã được trang bị.
1.5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Phân tích đặc điểm, kết cấu, nguyên lý làm việc của “Hệ thống khởi động”.
- Tổng hợp các phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa, chẩn đoán hư hỏng.

1.6. Các phương pháp nghiên cứu
1.6.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
* Khái niệm: Là phương pháp trực tiếp tác động vào đối tượng trong thực tiễn làm
bộc lộ bản chất và các quy luật vận động của đối tượng.
* Các bước thực hiện:
- Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thông số kết cấu của “Hệ thống khởi động”.
- Bước 2: Lập phương án kiểm tra chẩn đoán hư hỏng của “Hệ thống khởi động”.
- Bước 3: Lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục hư hỏng.
1.6.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
Là phương pháp nghiên cứu thu thập TTKH trên cơ sở nghiên cứu các văn bản, tài
liệu đã có sẵn bằng các thao tác tư duy logic để rút ra kết luận khoa học cần thiết.
• Các bước thực hiện :
- Bước 1: Thu thập, tìm tòi các tài liệu về hệ thống khởi động.
- Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống chặt chẽ theo từng
bước, từng đơn vị kiến thức, tư vấn đề tài khoa học có cơ sở và bản chất nhất định.
- Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về “Hệ thống khởi động”,
phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học.
- Bước 4: Tổng hợp kết quả thu được, hệ thống hóa các kiến thức liên quan (liên
kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã được phân tích ) tạo ra một hệ thống lý thuyết
đầy đủ và sâu sắc.
1.6.3. Phương pháp thống kê mô tả
Là phương pháp tổng hợp kết quả nghiên cứu thực tiễn và nghiên cứu tài liệu để
đưa ra kết luận chính xác khoa học.
Từ thực tiễn nghiên cứu các tài liệu, lý thuyết đưa ra hệ thống bài tập thực hành,
bảo dưỡng sửa chữa, khắc phục hư hỏng của hệ thống khởi động.
3


CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
TRÊN ĐỘNG CƠ K24Z1 XE HONDA CRV 2009

2.1. Nhiệm vụ
Vì động cơ đốt trong không thể tự khởi động được nên cần phải có một ngoại lực
để khởi động động cơ đốt trong. Để khởi động được động cơ, máy khởi động làm quay
trục khuỷu động cơ thông qua vành răng bánh đà.
Máy khởi động cần phải tạo ra mô - men lớn từ nguồn điện hạn chế của ắc quy
đồng thời phải gọn nhẹ. Vì lý do này người ta dùng một mô tơ điện một chiều trong máy
khởi động.
2.2. Yêu cầu
Để khởi động được 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 tùy 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.
* Mô tơ điện một chiều
Mô tơ điện một chiều gồm có một cuộn cảm và cuộn ứng được mắc nối tiếp được
dùng để tạo ra mô - men quay cực đại khi máy khởi động bắt đầu làm việc.

Hình 2.1. Vị trí làm việc máy khởi động
4


2.3. Tổng quan về hệ thống khởi động
2.3.1. Sơ đồ các mạch đấu hệ thống khởi động tiêu biểu

Hình 2.2. Các mạch đấu hệ thống đề tiêu biểu
- Sơ đồ 1: Đề trực tiếp qua khóa điện: (+) Ắc quy → khóa điện → cọc 50
- Sơ đồ 2: Đề qua rơ le trung gian và công tắc chân côn. Đạp chân côn để công tắc
chân côn đóng → bật khóa điện về vị trí STA: (+) Ắc quy → khóa điện → cuộn dây rơ
le đề trung gian → công tắc chân côn → (-) ắc quy → tiếp điểm của rơ le đề trung gian
đóng để cấp (+) tới cọc 50.
- Sơ đồ 3: Đề qua công tắc số tự động: (để tay số P hoặc N) bật khóa điện ở nấc

đề. (+) ắc quy → khóa điện → công tắc số tự động ON → cọc 50
- Sơ đồ 4: Đề qua rơle đề trung gian: Bật khóa điện ở nấc STA: (+) ắc quy → khóa
điện → cuộn dây rơ le đề trung gian → mát → (-) ắc quy dẫn đến tiếp điểm đóng → cấp
(+) vào cọc 50.
- Sơ đồ 5: Đề qua rơ le đề trung gian và công tắc số tự động: (Để ở tay số P hoặc
N) (+) Ắc quy → khóa điện → công tắc số tự động ON → cuộn dây rơ le đề trung gian
→ mát → (-) ắc quy, dẫn đến tiếp điểm rơ le đề trung gian đóng để cấp (+) ắc quy vào
cọc 50.

5


2.3.2. Nguyên lý tạo ra mô-men
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 2.3).

Hình 2.3. Lực từ nam châm

Hình 2.4. 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 2.4). 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 quy 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).
6


Hình 2.5. Đường sức của khung dây và nam châm
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 2.6. Lực từ sinh ra trên khung dây
• 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 mô - men lớn. Tiếp theo, người ta đặt một lõi thép
bên trong các khung dây cũng nhằm tăng từ thông và tạo ra mô - men 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 quy 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.
7


Hình 2.7. Dây quấn trong rotor

Cuộn dây phần ứng được quấn như (Hình 2.7). 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
đến âm qua các khung dây mắc nối tiếp.
Nếu nhìn từ phía bánh răng khởi động, thì dòng điện có chiều như (Hình 2.8).
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.

Hình 2.8. Dòng điện trong rotor
Hình 2.1: Dòng điện trong rotor
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 quy luật bàn tay trái.
2.3.3. Đặc tính của mô tơ khởi động một chiều
Về cơ bản mạch điện của mô tơ chỉ là các cuộn dây. Giá trị điện trở trong mạch rất
nhỏ vì chỉ có điện trở của các cuộn dây. Theo định luật ôm giá trị dòng điện sẽ tăng rất
lớn khi điện áp ắc quy (12V) là không đổi và giá trị điện trở của mạch rất nhỏ. Kết quả
là phần lớn dòng điện đi tới máy khởi động và mô - men xoắn cực đại được tạo ra ngay
khi máy khởi động bắt đầu làm việc.
Vì mô tơ và máy phát điện có cấu tạo tương tự nhau, nên điện áp theo chiều ngược
lại (sức điện động đảo chiều) được tạo ra khi mô tơ quay làm nhiễu dòng một chiều.
8


Vì sức điện động cảm ứng này tăng lên khi tốc độ máy khởi động tăng lên do đó
dòng điện chạy qua mô tơ giảm đi làm cho mô mem xoắn và dòng một chiều cũng giảm
theo.
Đặc tính:
- Tỷ số truyền giữa bánh răng dẫn động và vành răng xấp xỉ từ 1:10 tới 1:15.
- Công suất đầu ra của máy khởi động khi mới bắt đầu làm việc là rất thấp vì mô men xoắn lớn và tốc độ của máy khởi động thấp nhưng công suất này tăng lên tới giá trị

cực đại theo sự thay đổi của mô - men xoắn và tốc độ của máy khởi động và sau đó giảm
đi. Công suất máy khởi động được biểu diễn bằng đường cong trên hình vẽ theo sự thay
đổi của mô - men xoắn và tốc độ của máy khởi động.
2.3.4. Mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp
Khi máy khởi động bắt đầu làm việc, điện áp ở cực của ắc quy giảm xuống do
cường độ dòng điện trong mạch giảm xuống. Khi cường độ dòng điện trong mạch lớn
thì không thể bỏ qua dòng điện trong mạch của ắc quy.
Theo định luật ôm sụt áp tăng lên khi giá trị dòng điện trong mạch tăng lên. Sụt áp
giảm xuống khi giá trị dòng điện trong mạch giảm xuống và điện áp ắc quy lại trở về
giá trị bình thường.
2.3. Phân loại máy khởi động
Để phân loại máy khởi động ta chia máy khởi động ra làm 2 thành phần: Phần
motor điện và phần truyền động. Phần motor điện được chia ra làm nhiều loại theo kiểu
đấu dây, còn phần truyền động phân theo cách truyền động của máy khởi động đến động
cơ.
2.3.1. Theo kiểu đấu dây
Động cơ điện một chiều được chia làm 3 loại tùy theo phương pháp đấu dây.
- Loại mắc nối tiếp: Mô - men phát ra lớn nhất khi bắt đầu quay, được dùng chủ
yếu trong máy khởi động.
- Loại mắc song song: Ít dao động về tốc độ, giống như loại dùng nam châm vĩnh
cửu.
- Loại mắc hỗn hợp: Có cả đặc điểm của hai loại trên, thường dùng để khởi động
động cơ lớn.

9


Hình 2.9. Các kiểu đấu dây
2.3.2. Theo cách truyền động
2.3.2.1. Máy khởi động loại giảm tốc

Máy khởi động loại giảm tốc dùng motor tốc độ cao. Nó làm tăng mô - men xoắn
bằng cách giảm tốc độ quay của rotor nhờ bộ truyền giảm tốc. Lõi thép của công tắc từ
đẩy trực tiếp bánh răng khởi động đặt trên cùng một trục với nó vào ăn khớp với vành
răng bánh đà.

Hình 2.10. Máy khởi động loại giảm tốc

10


2.3.2.2. Máy khởi động loại đồng trục
Bánh răng khởi động được đặt trên cùng một trục với rotor và quay cùng tốc độ
với lõi, đòn bẩy được nối với lõi thép của công tắc từ đẩy bánh răng khởi động ăn khớp
với vành răng bánh đà.

Hình 2.11. Máy khởi động loại đồng trục
2.3.2.3. Máy khởi động loại truyền động qua bánh răng hành tinh
Máy khởi động loại bánh răng hành tinh dùng bộ truyền bánh răng hành tinh để
giảm tốc độ quay của rotor (phần ứng). Bánh răng khởi động ăn khớp với vành răng
bánh đà thông qua cần bẩy giống như trường hợp máy khởi động thông thường.

Hình 2.12. Máy khởi động loại truyền qua bánh răng hành tinh
11


2.3.2.4. Máy khởi động PS (Motor giảm tốc hành tinh - rotor thanh dẫn)
Máy khởi động loại này sử dụng các nam châm vĩnh cửu thay cho các cuộn cảm.
Cơ cấu đóng ngắt bánh răng khởi động hoạt động giống như máy khởi động loại bánh
răng hành tinh.

Hình 2.13. Máy khởi động PS
2.4. Cấu tạo, nguyên lý của máy khởi động
2.4.1. Máy khởi động loại giảm tốc
- Được sử dụng trong một số đời xe hiện đại như ToyotaCamry, Corolla Altis,…

Hình 2.14. Các bộ phận của máy khởi động

12


2.4.1.1. Công tắc từ

Hình 2.15. 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 khởi động 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.
Công tắc từ có hai chức năng:
- Đóng ngắt motor.
- Ăn khớp và ngắt bánh răng khởi động 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).
* Nguyên lý hoạt động:

Hình 2.16. Nguyên lý hoạt động
13


• Rơ le thực hiện quá trình kéo (Hút vào):

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 mà bánh răng
khởi động 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 rơ le khởi động đặt giữa
khoá điện và công tắc từ.

Hình 2.17. Rơ le thực hiện quá trình kéo
• Rơ le thực hiện quá trình 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 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 2.18. Rơ le thực hiện quá trình giữ
14


• Rơ le thực hiện quá trình nhả (hồi về):

Hình 2.19. Rơ le thực hiện quá trình nhả
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.
2.4.1.2. 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.

Hình 2.20. Phần ứng và ổ bi cầu

15


2.4.1.3. 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.

Hình 2.21. Vỏ máy khởi động
2.4.1.4. 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 cacbon 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 mô men.

Hình 2.22. Chổi than và giá đỡ chổi than
16


2.4.1.5. Bộ truyền giảm tốc

Bộ truyền giảm tốc truyền lực quay của motor tới bánh răng khởi động và làm tăng
mô - men 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 ly hợp khởi động ở bên trong.

Hình 2.23. Bộ truyền giảm tốc
2.4.1.6. Ly hợp khởi động

Hình 2.24. Ly hợp khởi động

Hình 2.25. Bánh răng khởi động chủ động và rãnh xoắn
17