GIÁO TRÌNH Mô đun: Sửa chữa - bảo dưỡng hệ thống khởi động và đánh lửa Nghề: Công nghệ ô tô Trình độ: Cao đẳng

rãnh gắn cần gạt; Vòng quay khởi động động cơ thấp hơn vòng quay làm việc của động cơ rất nhiều vì vậy để đảm bảo an toàn cho động cơ khởi động, bánh răng khởi động không được dẫn động t

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH HÀ TĨNH

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ VIỆT - ĐỨC HÀ TĨNH

GIÁO TRÌNH

Mô đun: Sửa chữa - bảo dưỡng

hệ thống khởi động và đánh lửa

Nghề: Công nghệ ô tô Trình độ: Cao đẳng

Tài liệu lưu hành nội bộ

Năm 2017

MỤC LỤC Error! Bookmark not defined CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ĐÀO TẠO: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG

Bài 1: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG VÀ ĐÁNH LỬA 8

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐÔNG ÔTÔ 9

1.1 Nhiệm vụ 9

1.2 Yêu cầu 9

2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG BẰNG ĐIỆN 10

2.1 Sơ đồ cấu tạo 10

2.2 Nguyên tắc hoạt động 10

3 BẢO DƯỠNG BÊN NGOÀI CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ÔTÔ 12

3.1 Quy trình tháo lắp các bộ phận ra khỏi động cơ 12

3.2 Tháo, làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài 12

3.3 Lắp các bộ phận lên động cơ 15

Bài 2 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG MÁY KHỞI ĐỘNG 16

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI MÁY KHỞI ĐỘNG 16

1.1 Nhiệm vụ 16

1.2 Yêu cầu 16

1.3 Phân loại 16

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY KHỞI ĐỘNG 17

2.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy khởi động điện loại có rơle gài 17

Hình 2.16 Vỏ máy khởi động 27

2.2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động 28

2.2.1 Hệ thống khởi động trực tiếp 28

2.2.2 Hệ thống khởi động gián tiếp có cực từ là nam châm điện 30

2.2.3 Hệ thống khởi động gián tiếp có cực từ là nam châm vĩnh cửu 31

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA MÁY KHỞI ĐỘNG 39

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 39

3.2 Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa 40

4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA MÁY KHỞI ĐỘNG 46

4.1 Quy trình tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa máy khởi động 46

4.2 Bảo dưỡng: 47

4.3 Sửa chữa: 48

Bài 3 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA RƠLE KHỞI ĐỘNG 48

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU RƠ LE KHỞI ĐỘNG 49

1.1 Nhiệm vụ 49

1.2 Yêu cầu 49

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA RƠ LE KHỞI ĐỘNG 49

2.1 Cấu tạo 49

2.2 Nguyên tắc hoạt động 51

2.3 Hệ thống khởi động có rơ le bảo vệ 51

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA RƠ LE KHỞI ĐỘNG 53

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 53

3.2 Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa 53

4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA RƠ LE KHỞI ĐỘNG 54

4.1 Quy trình tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa rơ le khởi động 54

4.2 Bảo dưỡng: 55

4.3 Sửa chữa: 56

Bài 4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ẮC QUY 57

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA ẮC QUY 57

1.1 Nhiệm vụ 57

1.2 Yêu cầu 57

1.3 Phân loại 57

- Ắc quy a xít chì 57

- Ắc quy sắt kền 57

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA ẮC QUY 57

2.1 Cấu tạo 57

2.2 Nguyên tắc hoạt động 59

2.2.1 Nguyên tắc hoạt động 59

2.2.2 Các thông số kỷ thuật 61

2.2.3 Nạp điện cho ắc-quy 62

2.3.4 Các chế độ vận hành 65

a Chế độ nạp thường xuyên 65

b Chế độ phóng nạp xen kẽ 66

c Điều chế chất điện phân 66

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA ẮC QUY 66

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 66

3.2 Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa 68

4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ẮC QUY 68

4.1 Quy trình tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa ắc quy 69

4.2 Bảo dưỡng: 70

4.3 Sửa chữa: 71

Bài 5 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 71

BẰNG ẮC QUY 72

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG ẮC QUY 72

1.1 Nhiệm vụ 72

1.2 Yêu cầu 72

2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG ẮC QUY 72

2.1 Sơ đồ cấu tạo 72

2.2 Nguyên tắc hoạt động 73

3 BẢO DƯỠNG BÊN NGOÀI CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG

ĐÁNH LỬA BẰNG ẮC QUY 74

3.1 Quy trình tháo lắp các bộ phận ra khỏi động cơ 74

3.2 Tháo, làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài: 75

3.3 Lắp các bộ phận lên động cơ: 76

Làm sạch, vô mỡ trục bộ chia điện 76

Bài 6 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 77

BÁN DẪN CÓ TIẾP ĐIỂM 78

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BÁN DẪN 78

1.1 Nhiệm vụ 78

1.2 Yêu cầu 78

2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BÁN DẪN CÓ TIẾP ĐIỂM 78

2.1 Sơ đồ cấu tạo 78

2.2 Nguyên tắc hoạt động 80

3 BẢO DƯỠNG BÊN NGOÀI CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BÁN DẪN CÓ TIẾP ĐIỂM 81

3.1 Quy trình tháo lắp các bộ phận ra khỏi động cơ 81

3.2 Tháo, làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài 81

3.3 Lắp các bộ phận lên động cơ: 83

Bài 7 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BÁN DẪN KHÔNG TIẾP ĐIỂM 83

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BÁN DẪN KHÔNG TIẾP ĐIỂM 84

1.1 Nhiệm vụ 84

1.2 Yêu cầu 84

2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BÁN DẪN KHÔNG TIẾP ĐIỂM 84

2.1 Sơ đồ cấu tạo 84

2.2 Nguyên tắc hoạt động 85

3 BẢO DƯỠNG BÊN NGOÀI CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BÁN DẪN KHÔNG CÓ TIẾP ĐIỂM 90

3.1 Quy trình tháo lắp các bộ phận ra khỏi động cơ 90

3.2 Tháo, làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài: 90

3.3 Lắp các bộ phận lên động cơ: 91

3.4 Sửa chữa hệ thống đánh lửa bán dẫn 92

4 HIỆN TƯỢNG SAI HỎNG, NGUYÊN NHÂN VÀ CÁCH KHẮC PHỤC HTĐL BÁN DẪN 93

TT 93

Hiện tượng 93

sai hỏng 93

Nguyên nhân 93

Khắc phục 93

5 KIỂM TRA, XÁC ĐỊNH TÌNH TRẠNG KỸ THUẬT HỆ THỐNG

ĐÁNH LỬA XE TOYOTA 94

5.1 Chuẩn bị 94

5.2 Kiểm tra 94

6 KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA BỘ PHẬN CHIA ĐIỆN CỦA ĐỘNG CƠ 2RZ 100

Bài 8 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA 102

BẰNG ĐIỆN TỬ 103

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG ĐIỆN TỬ 103

1.1 Nhiệm vụ 103

1.2 Yêu cầu 103

1.3 Phân loại 103

2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG ĐIỆN TƯ 103

2.1 Hệ thốngđánh lửa điện tử không có bộ chia điện sử dụng một biến áp chung 103

2.2 Hệ thống đánh lửa điện tử không có bộ chia điện sử dụng một biến áp đánh lửa cho hai bugi 105

2.3 Các loại cảm biến dùng trong đánh lửa điện tử 106

2.3.1 Cảm biến từ 106

2.3.2 Cảm biến Hall 106

2.3.3 Cảm biến quang điện: 108

2.4 Hệ thống đánh lửa với cảm biến điện tử 109

2.4.1 Sơ đồ đấu dây 109

2.4.2 Cấu tạo của bộ chia điện của hệ thống đánh lửa có cảm biến từ. 110

2.4.3 Sơ đồ nguyên lý HTĐL dùng cảm biến điện từ 110

2.4.4 Hệ thống đánh lửa điện tử với cảm biến Hall 111

3 BẢO DƯỠNG BÊN NGOÀI CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG ĐIỆN TỬ 113

3.1 Quy trình tháo lắp các bộ phận ra khỏi động cơ 113

3.2 Tháo, làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài 113

3.3 Lắp các bộ phận lên động cơ 114

Bài 9 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA BẰNG MA NHÊ TÔ 114

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA. 115

1.1 Nhiệm vụ 115

1.2 Yêu cầu 115

2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG BẰNG MA NHÊ TÔ 115

2.1 Sơ đồ cấu tạo 115

2.2 Nguyên tắc hoạt động 116

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SỬA CHỮA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

BẰNG MA NHÊ TÔ 117

4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THÓNG ĐÁNH LỬA BẰNG MANHÊTÔ 117

Bài 10 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG BỘ CHIA ĐIỆN 117

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI BỘ CHIA ĐIỆN 118

1.1 Nhiệm vụ 118

1.2 Yêu cầu 118

1.3 Phân loại 118

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ CHIA ĐIỆN 118

2.1 Cấu tạo 118

2.2 Nguyên tắc hoạt động 118

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA BỘ CHIA ĐIỆN 120

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 120

3.2 Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa 120

4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA BỘ CHIA ĐIỆN 121

4.1 Quy trình tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa bộ chia điện 121

4.2 Bảo dưỡng 124

4.3 Sửa chữa: 124

Bài 11 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG CƠ CẤU ĐÁNH LỬA 125

SỚM BẰNG LY TÂM 125

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM. 126

1 Nhiệm vụ 126

2 Yêu cầu 126

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG LY TÂM 126

2.1 Cấu tạo 126

2.2 Nguyên tắc hoạt động 126

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG LY TÂM 127

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 127

3.2 Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa 128

4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG LY TÂM 128

4.1 Quy trình tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa 128

4.2 Bảo dưỡng: 128

4.3 Sửa chữa: 129

Bài 12 SỬA CHỨA VÀ BẢO DƯỠNG CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM 129

BẰNG ỐC TAN 129

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG ỐC

TAN 130

1 Nhiệm vụ 130

2 Yêu cầu 130

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG ỐC TAN 130

2.1 Cấu tạo 130

2.2 Nguyên tắc hoạt động 130

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG ỐC TAN 131

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 131

3.2 Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa 131

4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG ỐC TAN 132

4.1 Quy trình tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa 132

4.2 Bảo dưỡng 132

4.3 Sửa chữa: 133

Bài 13 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG BỘ ĐÁNH LỬA SỚM 134

BẰNG CHÂN KHÔNG 134

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA BỘ ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG CHÂN KHÔNG 135

1 Nhiệm vụ 135

2 Yêu cầu 135

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG CHÂN KHÔNG 135

2.1 Cấu tạo 135

2.2 Nguyên tắc hoạt động 138

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA BỘ ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG CHÂN KHÔNG 139

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 139

3.2 Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa 139

4 BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA CƠ CẤU ĐÁNH LỬA SỚM BẰNG CHÂN KHÔNG 140

4.1 Quy trình tháo lắp, bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu 140

4.2 Bảo dưỡng: 141

4.3 Sửa chữa: 142

Bài 14 BẢO DƯỠNG BÔ BIN CAO ÁP 143

1 NHIỆM VỤ BÔ BIN CAO ÁP 144

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA BÔ BIN CAO ÁP 144

2.1 Cấu tạo 144

2.2 Nguyên tắc hoạt động 145

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

KIỂM TRA BẢO DƯỠNG BÔ BIN CAO ÁP 145

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 145

3.2 Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa 145

4 BẢO DƯỠNG BÔ BIN CAO ÁP 146

4.1 Kiểm tra: 146

4.2 Làm sạch các đầu cực 150

Bài 15 BẢO DƯỠNG BUGI VÀ KHOÁ ĐIỆN 151

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI BUGI VÀ KHOÁ ĐIỆN 151 1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại bugi và khoá điện 151

1.2 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI KHOÁ ĐIỆN 152

2 CẤU TẠO BUGI VÀ KHOÁ ĐIỆN 152

2.1 Cấu tạo bugi 152

2.2 Cấu tạo khóa điện 154

3 HIỆN TƯƠNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BẢO DƯỠNG SỬA CHỮA BUGI VÀ KHOÁ ĐIỆN 154

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng 154

3.2 Phương pháp kiểm tra và bảo dưỡng sửa chữa 154

4 BẢO DƯỠNG BUGI VÀ KHOÁ ĐIỆN 155

4.1 Kiểm tra: 155

4.1.1 Bugi 155

4.1.2 Khóa điện 155

4.2 Làm sạch và điều chỉnh khe hở bugi 157

TÀI LIỆU THAM KHẢO 160

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ĐÀO TẠO: SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG

HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG VÀ ĐÁNH LỬA

Mã số mô đun: MĐ 19

Thời gian của mô đun: 80 h; (Lý thuyết: 15 h; Thực hành: 65 h)

I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN:

- Vị trí của mô đun: mô đun được thực hiện sau khi học xong các môn học và mô đun sau: Giáo dục thể chất; Giáo dục quốc phòng; Ngoại ngữ; Cơ kỹ thuật; Vật liệu

cơ khí; Vẽ kỹ thuật Thực hành nguội cơ bản; Thực hành hàn cơ bản; Kỹ thuật chung về ô tô; Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật;điện kỹ thuật, điện tử cơ bản, sửa chữa - bảo dưỡng cơ cấu trục khuỷu thanh truyền Mô đun này được bố trí giảng dạy ở học kỳ II của khóa học và có thể bố trí dạy song song với các môn học, mô đun sau: chính trị; pháp luật; sửa chữa - bảo dưỡng hệ thống làm mát; sửa chữa - bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động cơ xăng; sửa chữa - bảo dưỡng hệ thống nhiên liệu động cơ diesel;

- Tính chất của mô đun: mô đun chuyên môn nghề bắt buộc

II MỤC TIÊU MÔ ĐUN:

Học xong mô đun này học viên sẽ có khả năng:

 Trình bày đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ chung của hệ thống khởi động và hệ thống đánh lửa trên ô tô

 Giải thích được sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc hoạt động chung của hệ thống khởi động và hệ thống đánh lửa

 Trình bày được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các bộ phận của hệ thống khởi động và hệ thống đánh lửa ô tô

 Phân tích được những hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng trong hệ thống khởi động và hệ thống đánh lửa ô tô

 Trình bày đúng phương pháp kiểm tra, sữa chữa và bảo dưỡng những hư hỏng của các bộ phận thuộc hệ thống khởi động và hệ thống đánh lửa

 Tháo lắp, kiểm tra và bảo dưỡng, sửa chữa các chi tiết, bộ phận đúng quy trình, quy phạm và đúng các tiêu chuẩn kỹ thuật trong sửa chữa

 Sử dụng đúng, hợp lý các dụng cụ kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa đảm bảo chính xác và an toàn

Bài 1 HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

Mục tiêu của bài:

Học xong bài này người học có khả năng:

- Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ hệ thống khởi động trên ô tô

- Giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống khởi động

- Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dưỡng bên ngòai các bộ phận của hệ thống khởi động ô tô đúng yêu cầu kỹ thuật

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐÔNG ÔTÔ

1.1 Nhiệm vụ

Hệ thống khởi động trên ôtô dùng để làm quay trục khuỷu khi cần phát động động cơ Động cơ ôtô phải dựa vào lực bên ngoài để khởi động Thường dùng là tay quay hoặc đông cơ điện Đơn giản nhất là dùng tay quay, nhưng không thuận tiện, hiện nay không dùng nữa, dùng động cơ điện để khởi động động cơ vừa thuận tiện, nhanh chóng lại có khả năng lặp đi lặp lại nhiều lần, vì vậy các loại xe hiện nay đều dùng động cơ điện để khởi động

1.2 Yêu cầu

Để khởi động được động cơ yêu cầu hệ thống khởi động phải tạo ra được số vòng quay tối thiểu (mô mem quay) theo yêu cầu của từng loại động cơ Tốc độ quay tối thiểu của đông cơ khi khởi động phải đảm bảo cho hoà khí (hơi nhiên liệu và không khí) được nén đến nhiệt độ dễ bén lửa dễ cháy hoặc dễ tự cháy và sinh công

Công suất tối thiểu của động cơ điện khởi động Pkđ (watt):

Pkđ = Mc.Π.nmin/30 (w)

Trong đó: nmin = (50 -100) v/ph - đối với đông cơ xăng;

Nmin = (100 -125) v/ph - đối với động cơ diesel;

Mc - Mô men cản khởi động của động cơ

Mc phụ tuộc vào loại đông cơ, số lượng và dung tích buồng cháy của xi lanh động cơ

Công suất khởi động động cơ Pkđ còn được xác định theo công suất định mức

Ne (kw) của động cơ theo công thức kinh nghiệm

Động cưo xăng Pkđ = (0,016-0,027)Ne

Động cơ diesel Pkđ = (0,045-0,1)Ne

Động cơ đốt trong khác với một số đông cơ khác như động cơ điện, máy hơi nước, vv… không thể tự khởi động được Nói cách khác, muốn khởi động động cơ

phải cung cấp năng lượng để quay trục khuỷu đông cơ đến tốc độ vòng quay cần thiết cho động cơ nổ và tự làm việc

Đối với đông cơ xăng, do những yếu tố sau: tỷ số nén nhỏ, hỗn hợp được chuẩn

bị bên ngoài xi lanh, xăng dễ bay hơi, đốt cháy cưỡng bức bằng tia lửa điện và khi khởi động hỗn hợp rất đậm do có hệ thống khởi động thuộc hệ thống nhiên liệu nên tốc độ vòng quay tối thiểu để khởi động động cơ nhỏ, chỉ vào khoảng 50 vòng/phút hoặc thấp hơn Để đạt được tốc độ này, với động cơ cở nhỏ hoàn toàn có thể khởi động bằng tay hoặc đạp bằng chân để khởi động

Đối với đông cơ Diesel, trái lại, hỗn hợp được chuẩn bị bên trong xi lanh và đốt cháy bằng tự bốc cháy do nén với tỷ số nén lớn nên lọt khí nhiều Vì vậy tốc độ của vòng quay tối thiểu khoảng 100 vòng/phút, còn đối với động cơ có buồng cháy ngăn cách khoảng 150 - 200 vòng phút

2 SƠ ĐỒ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG BẰNG ĐIỆN

2.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình 1.1 Hệ thống khởi động động cơ ôtô

Hệ thống này có hai mạch: Mạch điều khiển có dòng điện thấp áp và

mạch máy khởi động có dòng điện cao

2.2 Nguyên tắc hoạt động

Hệ thống khởi động có hai phần, nhưng các mạch điện liên quan với nhau (hình 1.1) Thứ nhất là mạch điều khiển có dòng điện thấp Mạch kia là mạch động cơ có dòng điện cao Khi tài xế bật khoá đánh lửa đến vị trí START, mạch điều khiển đóng

các tiếp điểm với rơle bộ khởi động Dòng điện cao sẽ truyền từ cáp có cách điện của

ắc quy, qua các tiếp điểm này, đến máy điện khởi động Bánh răng trên trục máy điện khởi đông di chuyển để ắn khớp với vành răng trên bánh đà động cơ hoặc tấm truyền động Khi trục máy điện khởi động quay, sẽ làm quay trục khuỷu đủ nhanh để khởi động động cơ ôtô Công dụng của rơle hoặc rô to là thu ngắn khoảng cách truyền dòng

điện khởi động Mạch điều khiển có một công tắc an toàn (hình1.1) Công tắc này

ngăn chặn sự truyền điện năng từ rơ le đến hệ thống truyền động tự động (hộp số tự động) hoặc trục truyền động của bánh xe Trên ôtô có hộp số tay, bạn cần nhả bàn đạp

ly hợp trước khi khởi động…

Khi dòng điện truyền qua dây dẫn, từ trường sẽ hình thành xung quanh dây dẫn

đó Nếu dây dẫn đặt trong từ trường, chẳng hạn, nam châm hình móng ngựa, từ trường

sẽ tác động một lực lên dây dẫn Chữ thập ở tâm dây dẫn biểu thị dòng điện đang truyền về phía cách xa người đọc Từ trường do sự lưu thông dòng điện tạo ra, bao quanh dây dẫn theo chiều ngược chiều kim đồng hồ

Trên hình 1.2a, từ trường tròn hướng về bên trái dây dẫn, cùng chiều với từ trường thẳng của nam châm Để quay về bên phải dây dẫn, từ trường còn phải theo chiều ngược lại Điều này sẽ làm yếu trường hướng về bên phải dây dẫn Do đó, từ trường hợp xung quanh dây dẫn biến dạng (hình 1.2b)

Các đường sức từ có khuynh hướng tự thu ngắn Điều này uốn cong các đường sức từ như trên hình 1.2b Khi đó, chúng sẽ kéo dây dẫn về bên phải Dòng điện càng lớn, sự biến dạng các đường sức quanh dây dẫn càng nhiều, làm tăng lực đẩy tác dụng lên dây dẫn (A) khi dòng điện truyền qua dây dẫn, từ trường hình thành qua dây dẫn

đó (B) Khi dây dẫn có dòng điện, ở trong một từ trường, từ trường này sẽ tác động lực

lên dây dẫn

Hình 1.2 Nguyên lý động cơ điện

3 BẢO DƯỠNG BÊN NGOÀI CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ÔTÔ

3.1 Quy trình tháo lắp các bộ phận ra khỏi động cơ

- Tháo hai cực dây nguồn nối với ắc quy (cắt nguồn điện từ ắc quy tới các thiết bị)

- Tháo các đường dây dẫn điện ra khỏi các chi tiết (khoá điện, công tắc từ tính (rơle) và máy khởi động)

- Tháo bu lông giữ bình ắc quy đưa bình ra khỏi xe

- Tháo khoá điện ra khỏi hộp táp lô

- Tháo công tắc từ tính

- Tháo máy khởi động ra khỏi xe

3.2 Tháo, làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài

Ắc quy, các dây dẫn, rơ le và máy khởi động

- Ắc quy: Tháo hết các nút đậy phía trên nắp của bình ắc quy Dùng giẻ lau sạch

bề mặt bên ngoài của vỏ bình ắc quy, cọ sạch hai cọc cực của ắc quy

- Bằng mắt thường kiểm tra bền ngoài của bình và dung dịch a xít có trong bình

Hình 1.3 Cấu tạo ắc quy

- Dây dẫn: Dùng giẻ lau sạch bề mặt của dây dẫn và kiểm tra chất lượng của dây, dùng đồng hồ đo kiểm tra sự thông mạch của dây dẫn

- Rơ le: Dùng giẻ lau sạch rơ le và kiểm tra các chi tiết trên rơ le như: lò xo, bánh răng, trục của rô le, …

- Máy khởi động: Dùng giẻ lau sạch bề mặt bên ngoài của máy khởi động, kiểm tra hai tiếp điểm (đồng xu) trên máy khởi động, kiểm tra lò xo, các tiếp điểm bắt dây dẫn, vv…

Hình 1.4 Máy khởi động có giảm tốc và bộ ly hợp một chiều

Hình 1.5 Cấu tạo máy khởi động có má cực di trượt

Hình 1.6 Máy khởi động dùng rơ le

Bánh răng dẫn động chủ động được đặt trên cùng một trục với lõi mô tơ (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 1.7 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 mô tơ Bánh răng dẫn động khởi động ăn khớp với vành răng thông qua cần dẫn động giống như trường hợp máy khởi động thông

thường

Hình 1.8 Máy khởi động PS (Mô tơ giảm tốc hành tinh-rôto đoạn 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

3.3 Lắp các bộ phận lên động cơ

- Lắp máy khởi động lên động cơ chú ý bắt các bulông chặt

- Lắp bình ắc quy lên khung xe, cố định bình lại bởi các bulông và khung

- Bắt cực âm của ắc quy khung xe (bắt dây và cực phải chặt không được để hở gây chạm chập hoặc gây đánh lửa)

- Bắt các đường dây dẫn điện từ máy khởi động đến công tắc (khoá điện)

- Bắt các đường dây trên máy khởi động với nhau (rô to, rơle)

- Bắt dây nguồn từ bình ắc quy đến máy khởi động (chú ý vặn chặt dây với đầu cực dương của ắc quy)

Bài 2 SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG MÁY KHỞI ĐỘNG

Mục tiêu của bài:

Học xong bài này người học có khả năng:

- Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại máy khởi động

- Giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy khởi động

- Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dưỡng sửa chữa được máy khởi động ô tô đúng yêu cầu kỹ thuật

1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI MÁY KHỞI ĐỘNG

1.2 Yêu cầu

+ Kết cấu gọn nhẹ nhưng chắc chắn Có sự ổn định và tin cậy cao

+ Lực kéo sinh ra trên trục của máy phải đảm bảo đủ lớn, tốc độ quay cũng phải đạt tới phạm vi làm cho trục khuỷu có tốc độ quay nhất định

+ Khi động cơ của ôtô đã làm việc, phải cắt sự truyền động từ máy khởi động tới trục khuỷu

+ Có thiết bị điều khiển (nút bấm hoặc khoá) thuận tiện cho người sử dụng

1.3 Phân loại

Ngày nay, trên ôtô - máy thi công sử dụng hầu hết là hệ thống khởi động điện điều khiển gián tiếp, thậm chí còn lắp thêm bộ điều khiển bằng xung điện (như điều khiển từ xa của ti vi)

Theo cách điều khiển gài bánh răng ăn khớp, được chia làm hai loại:

- Loại thứ nhất: Máy khởi đông dùng rơle điện từ selenoid (rơle gài) để gài bánh răng máy khởi động ăn khớp với vành răng của bánh đà, loại này dùng phổ biến

vì chế tạo đơn giản

- Loại thứ hai: Động cơ điện một chiều vừa tạo ra một mômen quay, đồng thời như một rơle điện từ selenoid, tức là rô to thực hiện hai chuyển động vừa quay vừa tịnh tiến để cài bánh răng ăn khớp với vành răng của bánh đà

Ví dụ: Máy khởi động lắp trên xe ôtô IFA, máy xúc - xe ủi FIAT, vv…

Chú thích: Rơle điện từ solenoid là rơle điện từ có lõi thép dịch dọc trong lồng ống dây

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY KHỞI ĐỘNG

2.1 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy khởi động điện loại có rơle gài

a Cấu tạo

Được chia làm ba phần: + Động cơ điên một chiều

+ Cơ cấu điều khiển

+ Cơ cấu truyền động

+ Động cơ điện một chiều

- Stato: Thân stato là khối thép rỗng hình trụ, trong thân stato có hai cặp cực từ ứng với hai cặp cuộn dây Đối với máy đề có công suất lớn thì cuộn dây stato quấn dây đồng dẹt có tiết diện lớn và quấn ít vòng để cho dòng điện lớn đi qua

- Rôto: Thân rôto làm bằng lá thép kỹ thuật điện được ghép lại thành khối trụ trên có các rãnh để quấn dây, tiết diện dây cũng phụ thuộc vào công suất của động cơ điện Mỗi rãnh chỉ quấn 1 đến 2 vòng và các đầu dây được hàn ra các phiến góp, các phiến góp được cách điện với nhau và cách điện với trục bằng lớp cách điện

- Chổi than: Dạng hình khối chữ nhật, thường cấu tạo chổi than gồm: 80-90% đồng và 10-20% granfit có điện trở suất nhỏ và giảm hệ số ma sát giữa chổi than và cổ góp

Hình 2.1 Sơ đồ cấu tạo của máy khởi động điện loại có rơle gài

+ Cơ cấu điều khiển

Gồm rơle điện từ solenoid càng gạt, khâu, vít điều chỉnh Rơle solenoid (rơle điện từ có lõi dịch dọc) dùng để gài bánh răng ăn khớp và đóng mạch nên gọi là rơle gài Nhưng thường gọi là rơle con chuột hoặc con chuột đề

Thân rơle làm bằng tôn dày hình trụ, trong lắp hai cuộn dây hút B0 và giữ Y0, giữa là lõi thép

- Cuộn hút có tiết diện dây lớn hơn cuộn giữ và là cuộn tạo ra lực từ chính để hút lõi thép Còn cuộn giữ chỉ có tác dụng giữ lõi thép khi mạch chính đóng vì lúc đó dòng điện cuộn hút bằng (0)

- Tiếp điểm đồng xu được lắp trên ty đẩy và được cách điện với nhau bằng hai tấm cách điện, phía đầu ty đẩy có móng hãm, lò xo có tác dụng tì sát giữa đồng xu và hai cực tiếp điểm khi đóng mạch điện

+ Cơ cấu truyền động

Cuộn cụm bánh răng và tiết hợp một chiều 31, lò xo 32 có tác dụng giảm lực và đập giữa hai bánh răng máy khởi động và vành răng của bánh đà Bạc ngoài 31 được lắp then hoa di trượt trên trục khởi động, giữa chúng có các viên bi trụ (con lăn) lò xo

tì và ty đẩy

Hoạt động của tiết hợp một chiều như sau:

- Khi trục cơ là bị động, máy khởi đông là chủ động: bạc ngoài 31 của tiết hợp một chiều quay, nhờ ma sát, con trượt T và lò xo S đẩy con lăn vào rãnh hẹp làm bánh răng 31 kẹt vào bạc ngoài thành một khối để quay bánh răng trục khuỷu có số vòng quay bằng (0) hay nhỏ

- Khi động cơ đã nổ, số vòng quay trục cơ đạt 500v/ph X40 = 20.000 vòng/ph (lớn quá) làm bánh răng máy đề quay nhanh hơn bạc ngoài 31 đẩy con lăn L ra chỗ rộng của rãnh (b) Như vậy, giữa bạc ngoài 31 và bánh răng máy đề 31 “tự do”

Hình 2.2 Cấu tạo và hoạt động của tiết hợp một chiều

Hình 2.3 Kết cấu máy khởi động điện

1 Cuộn giữ; 2 Cuộn hút; 3 Lò xo hồi vị; 4 Nạng gài; 5 ống chủ động; 6, 7 Khớp truyền động; 8 Bánh răng khởi động; 9 Trục rôto; 10 Vành hãm; 11 Rãnh răng xoắn; 12 Khớp cài với nạng gài; 13 Đầu nối dây điện; 14 Đầu tiếp điện; 15 Lò xo hồi vị; 16 Đĩa đồng tiếp điện; 17 Vỏ rơ le; 18 Nắp sau của máy khởi động; 19 Giá

đỡ chổi than; 20 Chổi than; 21 Phiến góp; 22 Stator; 23 Rôto; 24 Vỏ máy; 25 Cuộn dây stator

a Động cơ điện của máy khởi động

Hình 2.4 Sơ đồ kích từ của các động cơ điện khởi động

1 Trục rôto; 2 Cuộn dây Phần ứng của rôto; 3 Rôto;

4 Cổ góp; 5 khối cực; 6 Cuộn dây stato; 7 Chổi than; 8 Giá đỡ chổi than

Động cơ điện sử dụng trong hệ thống khởi động là động cơ một chiều, kích từ

hỗn hợp hoặc nối tiếp Động cơ kích từ nối tiếp có một mô men khởi động lớn song nó

có nhược điểm là vòng quay không tải quá lớn, ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của động cơ Động cơ kích từ hỗn hợp có khả năng cung cấp mô men khởi động không lớn bằng kích từ nối tiếp song giảm được trị số cực đại của vòng quay không tải Khi hệ thống làm việc, dòng điện khởi động có trị số rất lớn từ (150 A – 300 A) đối với động

cơ xe du lịch, với các động cơ dùng trên xe vận tải dòng điện có thể lên tới (1600 A –

1800 A), để đảm bảo truyền được công suất khởi động, tránh tổn thất trên các mạch và trên các chỗ tiếp xúc, yêu cầu điện trở động cơ khởi động phải đủ nhỏ khoảng 0,02  , sụt áp ở vùng tiếp xúc của cổ góp điện động cơ khoảng (1,5 V – 2 V) Các chổi than tiếp điện ở cổ góp thường được thay bằng vật liệu đồng đỏ Công suất điện từ của động cơ điện khởi động được tính toán theo công thức:

P1 = P2 ( 1/ ) ( W )

Trong đó: P2 – Công suất cơ khí cần thiết để khởi động động cơ

 - Hiệu suất của động cơ điện khởi động Trị số của (  ) thường lấy bằng 0,85 – 0,88

Động cơ điện của máy khởi động là loại động cơ điện một chiều tạo ra mô men quay lớn Cấu tạo gồm 3 phần

Trên các má cực được bố trí các cuộn dây

kích thích Các cuộn dây này được mắc nối tiếp

với nhau

Hình 2.5 Cấu tạo rôto

1 Má cực; 2 Cuộn dây stator

+ Có hai cách mắc các cuộn dây thường dùng là:

đó lại được mắc song song với nhau

Hình 2.8 Cấu tạo rôto

1 Trục rôto; 2 Cuộn dây phần ứng; 3.Thân rô to; 4 Cổ góp

- Trên các rãnh của rôto có lắp các cuộn dây phần ứng, các cuộn dây cũng được

mắc nối tiếp với nhau

- Phía đầu máy còn có các cổ góp gồm các phiến góp ép chặt trên trục rôto, gồm

nhiều phiến đồng ép chặt với nhau và cách điện với trục

- Trên trục rôto còn có các rãnh xoắn, trục được đỡ bởi hai ổ đỡ ổ lăn

* Chổi than và giá đỡ chổi than

- Làm bằng hỗn hợp thiếc đồng và có pha thêm một chút graphit, nhằm mục đích

làm giảm điện trở của chổi than

- Các chổi than cũng có tiết diện lớn và được lắp nghiêng một góc so với trục

* Nắp: gồm có nắp trước và sau Nắp trước để đỡ trục và giá đỡ chổi than Nắp

sau để bao kín và đỡ trục Nắp và vỏ được nối với nhau bằng các vít xuyên tâm

b Khớp nối của máy khởi động

Là cơ cấu truyền mô men từ động cơ đến bánh đà động cơ ô tô Tỷ số truyền động trong khoảng 1/10  1/20, có nghĩa là bánh răng máy khởi động phải quay 1020 vòng để kéo bánh đà động cơ quay một vòng Khi hoạt động, tốc độ của rô

to từ 2000  3000 vòng/phút sẽ kéo trục khuỷu quay khoảng 200 vòng/phút đủ cho động cơ khởi động

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

cổ góp

Vì vậy trong hệ thống khởi động nhất thiết phải có khớp truyến động để nó

có thể tự tách khỏi động cơ khi động cơ đã tự khởi động được

- Khớp truyền động theo quán tính

- Truyền động cơ khí cưỡng bức

- Truyền động kiểu bi

- Truyền động hỗn hợp

+) Khớp truyền động theo quán tính

* Sơ đồ cấu tạo

Hình 2.10 Kết cấu khớp truyền động quán tính

1.đầu chủ động; 2 Lò xo; 3.5 Vít hãm; 6 ốc hãm; 7 Bánh răng;

8 Chốt hãm và lò xo; 9 Trục; 10 Đối trọng của bánh răng

Ống bị động lắp trơn trên trục rôto 9 và liên kết với đầu chủ động 1 nhờ lò

xo 2 và hai ốc hãm 3,5 Vít hãm 3 gắn chặt ống chủ động vào trục rôto

* Nguyên lý làm việc

Khi nối mạch điện, rôto quay, quán tính đối trọng 10 của bánh răng không cho bánh này quay theo nên nó phải tiến lên đường xoắn răng ốc văng ra cài vào vành răng bánh đà giống như con tán trên thân vít, khi bánh răng 7 đến sát ống hãm 6 thì dừng lại và bắt đầu kéo mô men của bánh đà quay

Sau khi động cơ đã khởi động được, vòng quay của trục khuỷu tăng vọt lên khoảng 3000vòng/phút, bánh đà lúc này trở thành chủ động kéo bành răng khớp truyền động 7 quay theo Do tỷ số truyền động 1/10 nên lúc này bánh răng 7 quay nhanh hơn ống bị động 4 nên nó theo đường ven gai tách khỏi vành răng bánh đà

và trở về vị trí cũ Nó được giữ lại vị trí này nhờ chốt chặn và lò xo

Lò xo 2 làm việc ở chế độ xoắn để truyền mô men rất lớn kéo bánh đà quay

và nó còn thêm nhiệm vụ giảm chấn động va đập khi bánh răng máy khởi động ăn khớp lúc động cơ bắt đầu nổ Ưu điểm của loại này là giá thành hạ kết cấu đơn giản nhưng nó phải chịu va đập lớn, lò xo chịu lực xoắn cao

* Truyền động cơ khí cưỡng bức

Bánh răng của máy khởi động cùng với khớp truyền động được điều khiển một cách cưỡng bức của cơ cấu gài khớp để đi ra ăn khớp với bánh đà Và sau khi động cơ

đã tự làm việc được thì lại điều khiển cưỡng bức để tách khỏi vành răng bánh đà

- Ống chủ động: Được lắp với trục động cơ máy khởi động thông qua các rãnh xoắn

- Ống bị động: Được lắp với bánh răng máy khởi động

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

Hình 2.12 Khớp dẫn động một chiều kiểu bi

1 ống chủ động; 2 Bánh răng; 3 ống bị động;

4 Viên bi thanh lăn; 5 Bạc đỡ trục; 6.Vòng chặn; 7 rãnh gắn cần gạt;

Vòng quay khởi động động cơ thấp hơn vòng quay làm việc của động cơ rất nhiều vì vậy để đảm bảo an toàn cho động cơ khởi động, bánh răng khởi động không được dẫn động trực tiếp từ trục của động cơ điện mà thông qua khớp một chiều Khớp một chiều chỉ cho phép mô men truyền theo từ trục của động cơ điện thông qua bánh răng khởi động tới làm quay vành răng bánh đà mà không cho phép truyền mô men theo chiều ngược lại Có nhiều kiểu kết cấu của khớp một chiều (hình 1.12) trình bày kết cấu của khớp một chiều kểu bi để dẫn động bánh răng khởi động, ống chủ động 1 của động cơ điện nối với phần 3 của khớp Bánh răng khởi động 2 nối với phần bị động 3 của khớp Giữa phần chủ động và bị động có các viên bi thanh lăn được lò xo

ép vào phía rãnh hẹp giữa moayơ bánh răng khởi động và phần chủ động 1 Mô men truyền từ trục qua 1 làm xoay tương đối giữa phần chủ động và phần bị động, khi đó

viên bi kẹt cứng vào khe hẹp tạo ma sát truyền mô men quay giữa các bánh răng khởi động 2

5 Bộ truyền giảm tốc

Bộ truyền giảm tốc truyền lực quay của mô tơ tới bánh răng dẫn động khởi động và làm tăng mô men xoắn bằng cách làm chậm tốc độ của mô tơ Bộ truyền giảm tốc làm giảm tốc độ quay của mô tơ với tỷ số là 1/3 - 1/4 và nó có một li hợp khởi động ở bên trong

Hình 2.13 Bộ truyền giảm tốc

* Nguyên lý làm việc của khớp nối kiểu bi một chiều

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

c Rơ le gài khớp

* Sơ đồ, cấu tạo

Hình 2.14 Cấu tạo rơ le khởi động

1 Cuộn hút; 2 Cuộn giữ; 3 Đĩa đồng tiếp điện; 4 Đầu tiếp xúc;

5,6 Các đầu nối dây; 7 Lò xo hồi vị; 8 Trục điều khiển điã đồng

Hình 2.15 Sơ đồ nguyên lý của rơ le kéo

Gồm có hai cuộn dây từ hoá : Cuộn Wh và Wg như sơ đồ trên (hình 2.14) WKT là cuộn dây kích từ đưa điện vào máy khởi động M là máy khởi động, K1, K2 lần lượt là hai tiếp điểm của rơ le

* Nguyên lý làm việc

Khi đóng khoá khởi động (hình 2.14a) lúc này các dòng điện đi qua cả hai cuộn

Wh và WG (đĩa đồng tiếp điện chưa nối mạch của động cơ điện khởi động) Các dòng điện này có tác dụng tạo ra lực từ hoá hút lõi thép của rơle kéo Dòng điện đi qua Wh

khi tiếp tục đi qua mạch kích thích của động cơ điện sẽ làm cho trục của động cơ điện xoay đi một góc nhỏ, tạo điều kiện cho bánh răng khởi động có thể tự lựa tốt hơn trong quá trình vào khớp với các vành răng trên bánh đà Khi các tiếp điểm K2 của mạch khởi động động cơ điện đã được nối, lúc này cuộn dây Wh bị nối tắt (hình 2.14b) nhờ

đó tiết kiệm được năng lượng của ắc quy, làm thuận lợi trong quá trình khởi động

Vỏ máy khởi động này tạo ra từ trường cần thiết để cho mô tơ 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 2.16 Vỏ máy khởi động

d Bánh răng khởi động chủ động và then xoắn

Bánh răng dẫn động khởi động và vành răng truyền lực quay từ máy khởi động tới động cơ nhờ sự ăn khớp an toàn giữa chúng Bánh răng dẫn động khởi động được vát mép để ăn khớp được dễ dàng Then xoắn chuyển lực quay vòng của mô tơ thành lực đẩy bánh răng dẫn động khởi động và trợ giúp cho việc ăn khớp và ngắt sự

ăn khớp của bánh răng dẫn động khởi động với vành răng

2.2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động

2.2.1 Hệ thống khởi động trực tiếp

a Kết cấu:

Hệ thống khởi động trực tiếp gồm:

- Ắc quy là nguồn cung cấp điện cho máy khởi động của hệ thống khởi động

- Khoá điện dùng để đóng cắt dòng điện cho máy khởi động

- Hộp công tắc gồm: Đĩa đồng 2 dùng để đóng tiếp điểm chính để cung cấp điện cho máy khởi động Đĩa đồng 3 dùng để nối tắt điện trở phụ khi khởi động động cơ

- Máy khởi động gồm có: Cuộn cảm và rôto có nhiệm vụ tạo ra mô men quay Khớp truyền động một chiều và bánh răng máy khởi động có nhiệm vụ truyền

mô men quay cho trục khuỷu của động cơ

- Trụ điều khiển 4 có tác dụng đóng tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ

b Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2.17 Sơ đồ hệ thống khởi động điều khiển trực tiếp

1 Hộp công tắc 7 Bánh răng máy khởi động

2 Đĩa đồng tiếp điểm chính 8 Vành răng bánh đà

3 Đĩa đồng nối tắt điện trở phụ 9 Máy khởi động

4 Trụ điều khiển 10 Nắp máy khởi động

5 Nạng gài điều khiển Kđ Khoá điện

6 Lò xo hồi vị

c Nguyên lý làm việc:

Khi đóng khoá điện Kđ, nhưng chưa tác động vào trụ điều khiển 4 thì các tiếp điểm trong hộp công tắc 1 chưa đóng Vì vậy máy khởi động chưa được cung cấp điện, đồng thời lúc này lò xo 6 chưa bị ép nén nó đẩy cho khớp truyền động một chiều lùi về tách bánh răng máy khởi động 7 ra không ăn khớp với vành răng bánh đà 8

Khi tác động vào trụ điều khiển 4, đẩy cho cần điều khiển đi vào để đóng các tiếp điểm trong hộp công tắc 1, đồng thời lò xo hồi vị của cần điều khiển cũng bị nén lại, tiếp điểm phụ 3 đóng để nối tắt điện trở phụ của hệ thống đánh lửa, sau đó tiếp điểm chính 2 tiếp tục đi vào để đóng điện cho máy khởi động

Lúc này dòng điện cung cấp cho máy khởi động sẽ đi như sau: (+)Aq → Khoá điện Kđ → Cặp tiếp điểm chính 2 → Cuộn dây kích từ Wkt → Rô to → mát → (-) Aq Đồng thời khi tác động trục điều khiển 4 đi sang trái, nhờ càng gạt 5 sẽ nén lò xo 6 lại đẩy cho khớp truyền động một chiều cùng với bánh răng máy khởi động 7 lao ra ăn khớp với vành răng bánh đà 8

Nhờ dòng điện có giá trị lớn đi qua các cuộn dây của máy khởi động sẽ tạo ra một mô men quay lớn cho máy khởi động, mô men này được truyền qua khớp truyền động một chiều tới bánh răng máy khởi động 7 làm quay bánh đà 8 kéo cho trục khuỷu của động cơ quay để thực hiện việc khởi động động cơ

Khi động cơ đã tự khởi động được, tốc độ quay của động cơ sẽ lớn hơn tốc độ quay của máy khởi động Như vậy, mô men quay rất lớn, từ động cơ sẽ truyền ngược vào máy khởi động làm hư máy khởi động

Nhưng nhờ có khớp truyền động một chiều mà mô men quay của động cơ không truyền vào máy khởi động được , mặc dù bánh răng khởi động 7 vẫn ăn khớp với vành răng bánh đà 8 Nhờ vậy mà máy khởi động được bảo vệ an toàn

Khi thôi tác động vào trụ điều khiển 4, lò xo 6 dãn ra đẩy cho khớp truyền động một chiều cùng với bánh răng máy khởi động 7 lùi về phía trái tách khỏi vành răng bánh đà 8 Đồng thời lúc này lò xo của cần điều khiển cũng dãn ra đẩy cho điều khiển

đi sang phải làm tách các tiếp điểm chính 2 và tiếp điểm phụ 3, máy khởi động bị ngắt điện Vì vậy máy khởi động sẽ không làm việc nữa

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

a Cấu tạo

Hình 2.18 Sơ đồ nguyên lý hệ thống khởi động gián tiếp

1 Khoá điện; 4 Cuộn dây cảm; 7 Bánh răng khớp truyền động

2 Rơle khởi động 5 Càng gạt 8 ắc quy

3 Lò xo hồi vị 6 Khớp truyền động một chiều 9 Rôto

b Nguyên lý làm việc

Khi bật khoá điện có dòng điện đi từ (+) ắc quy → Khoá điện 1→ cọc 50 của rơ

le khởi động Cuộn dây hút → cuộn dây cảm 4 → cuộn dây rôto 9 → mát → (-)

ắc quy

Cuộn dây giữ → mát

Do đó dòng điện chạy trong hai cuộn dây của rơ le khởi động nên lõi thép của rơle bị từ hoá thành nam châm điện, lực từ do nó sinh ra thắng được sức căng của lò

xo 3 vì vậy nó sẽ hút lõi đi vào thực hiện việc đóng tiếp điểm và nhờ có càng gạy đưa bánh răng máy khởi động 7 cùng với khớp truyền động một chiều 6 lao ra ăn khớp với vành răng bánh đà

Khi tiếp điểm 30 chưa đóng thì dòng điện đi qua cuộn dây hút và các cuộn dây của máy khởi động có giá trị nhỏ, nên nó chỉ làm cho rô to của máy khởi động quay nhúc nhích để tạo điều kiện cho bánh răng máy khởi động ăn khớp với vành răng bánh

đà một cách dễ dàng

Khi tiếp điểm 30 đóng, một dòng điện rất lớn từ ắc quy đi qua khoá điện

1→ tiếp điểm 30 → các cuộn dây máy khởi động →(-) mát

Lúc này cuộn dây hút bị nối tắt nên không có dòng điện đi qua mà chỉ còn dòng điện qua cuộn dây giữ để tạo một lực từ đủ sức giữ cho bánh răng ở vị trí ăn khớp và tiếp điểm đóng Nhờ dòng điện có giá trị rất lớn đi qua các cuộn dây của máy khởi

động sẽ tạo ra một mô men quay lớn cho máy khởi động, mô men này được truyền qua khớp truyền động một chiều 6 tới bánh răng khởi động 7 kéo cho trục khuỷu quay để thực hiện việc khởi động động cơ

Khi động cơ đã tự khởi động được, nhưng người lái xe chưa đưa khoá điện khỏi nấc khởi động, nhờ có khớp truyền động một chiều 6 mà mô men quay từ trục khuỷu không truyền ngược vào rôto Vì vậy mặc dù lúc này bánh răng máy khởi động vẫn ăn khớp với vành răng bánh đà nhưng tốc độ quay của trục khuỷu và tốc độ quay của rôto

và khác nhau, máy khởi động sẽ được bảo vệ an toàn

Khi người lái tắt khoá điện, các cuộn dây hút, cuộn dây giữ của rơle khởi động sẽ mất điện , nên lõi thép không được từ hoá, lò xo 3 giãn ra trở về vị trí ban đầu mang theo lõi thép làm tách các điểm ra Đồng thời bánh răng máy khởi động, cùng với khớp truyền động một chiều 6 tách khỏi vành răng bánh đà

2.2.3 Hệ thống khởi động gián tiếp có cực từ là nam châm vĩnh cửu

a Kết cấu:

Hệ thống khởi động gián tiếp có cực từ là nam châm vĩnh cửu gồm:

- Ắc quy là nguồn cung cấp điện cho máy khởi động

- Khoá điện dùng để đóng, cắt dòng điện cho máy khởi động

- Rơle khởi động gồm có 1 lõi thép, trên lõi thép có quấn cuộn dây hút và cuộn dây giữ Rơle khởi động có nhiệm vụ điều khiển sự đóng cắt các tiếp điểm chính và tiếp điểm nối tắt điện trở phụ trong quá trình khởi động động cơ

- Máy khởi động gồm có cực từ là nam châm vĩnh cửu, cuộn dây rôto, khớp truyền động 1 chiều , bánh răng máy khởi động , bộ truyền hành tinh Máy khởi động

có nhiệm vụ tạo ra mô men quay và truyền mô men quay đến trục khuỷu của động cơ

1 Bánh răng máy khởi động 7 Rôto

2 Vành răng bánh đà 8 Chổi than

3 Bộ tiếp hợp 9 Rơle máy khởi động

4 Càng gạt 10 Khoá điện

5 Bộ truyền hành tinh 11 Ắc quy

6 Cực từ ( Nam châm vĩnh cửu )

c Nguyên lý làm việc:

Khi bật khoá điện, có dòng điện đi từ (+) ắc quy → khoá điện → cọc 50 của rơ

le khởi động Cuộn dây hút → Rôto → mát → (-) ắc quy

Cuộn dây giữ → mát

Do có dòng điện chạy trong hai cuộn dây rơle khởi động là lõi thép của rơle bị

từ hoá thành nam châm điện, lực từ do nó sinh ra thắng được sức căng của lò xo vì vậy

nó sẽ hút lõi thép đi vào để thực hiện việc đóng tiếp điểm và đưa bánh răng máy khởi động 1 cùng với khới truyền động 1 chiều 3 lao ra ăn khớp với vành răng bánh đà Khi tiếp điểm 30 chưa đóng thì dòng điện đi qua cuộn dây hút và cuộn rôto của máy khởi động có giá trị nhỏ, nên nó làm cho rôto của máy khởi động quay nhúc nhích

để tạo điều kiện cho bánh răng máy khởi động ăn khớp với vành bánh răng bánh đà một cách dễ dàng

Khi tiếp điểm 30 đóng, một dòng điện rất lớn từ ắc quy qua khoá điện → tiếp điểm 30 → cuộn dây rôto → mát → (-) ắc qui

Lúc này cuộn dây hút bị nối tắt nên không có dòng điện đi qua mà chỉ còn dòng điện qua cuộn dây giữ để tạo một lực từ đủ sức giữ cho bánh răng ở vị trí ăn khớp và tiếp điểm đóng Nhờ dòng điện có giá trị rất lớn đi qua cuộn rôto của máy khởi động

sẽ tạo ra một mô men quay lớn cho máy khởi động, mô men này được truyền qua khớp chuyển động một chiều tới bánh răng máy khởi động kéo cho trục khuỷu quay để thực hiện việc khởi động động cơ

Ở hệ thống khởi động này có trang bị thêm bộ truyền hành tinh, khi mô men quay của máy khởi động phát ra sẽ truyền qua bộ truyền hành tinh làm tăng mô men xoắn trước khi truyền đến vành răng bánh đà Vì vậy sẽ làm tăng mô men xoắn để kéo cho trục khuỷu quay nhằm khởi động động cơ một cách nhanh chóng

Khi động cơ đã tự khởi động được, nhưng người lái chưa đưa khoá điện khỏi nấc khởi động, nhờ có khớp truyền động một chiều mà mô men quay từ trục khuỷu không truyền ngược được vào rôto Vì vậy mặc dù lúc này bánh răng máy khởi động vẫn ăn khớp với vành răng bánh đà nhưng tốc độ quay của trục khuỷu và tốc độ quay của rôto là khác nhau, máy khởi động sẽ được bảo vệ an toàn

Khi người lái tắt khoá điện, các cuộn dây hút, cuộn dây giữ của rơle trở động sẽ mất điện, nên lõi thép không được từ hoá lò xo 3 giãn ra trở về vị trí ban đầu mang theo lõi thép làm tách các tiếp điểm ra Đồng thời đưa bánh răng máy khởi động cùng với khớp truyền động một chiều tách khỏi vành răng bánh đà

2.2.4 Máy khởi động loại giảm tốc

a Công tắc từ Công tắc từ có hai chức năng

-Đóng ngắt mô tơ

Hình 2.20 Sơ đồ mạch điện bên trong

- Ăn khớp và ngắt bánh răng dẫn động khởi động với vành răng

Công tắc từ này cũng hoạt động theo ba bước khi máy khởi động hoạt động

- Kéo (hút vào), Giữ, Hồi vị (nhả về)

- Hình dưới đây tóm tắt nguyên lý hoạt động của công tắc từ

Nếu có hở mạch trong cuộn hút, thì nó không thể hút được píttông 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 píttông và có thể làm cho píttông đi vào nhảy ra một cách liên tục

Để duy trì điện áp kích hoạt công tắc từ, một số xe có rơle khởi động đặt giữa khoá điện và công tắc từ

* Giữ

Khi công tắc chính được bật lên, thì không có dòng điện chạy qua cuộn giữ, cuộn cảm và cuộn ứng nhận trực tiếp dòng điện từ ắc qui Cuộn dây phần ứng sau đó bắt đầu quay với vận tốc cao và động cơ được khởi động ở thời điểm này píttông được giữ nguyên tại vị trí chỉ nhờ lực điện từ của cuộn giữ vì không có lực điện từ chạy qua cuộn hút

Hình dưới đây cho ta biết dòng điện chạy trong mạch ở bước "giữ"

Hình 2.22 dòng điện ở chế độ hút

* Nhả hồi về

Khi khoá điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ON, dòng điện đi từ phía công tắc chính tới cuộn giữ qua cuộn kéo ở thời điểm này vì lực điện từ được tạo ra bởi cuộn kéo và cuộn giữ triệt tiêu lẫn nhau nên không giữ được píttông Do đó píttông

bị kéo lại nhờ lò xo hồi vị và công tắc chính bị ngắt làm cho máy khởi động dừng

- Khi động cơ quay 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

Hình 2.24 ly hợp

- 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 2.25 Ly hợp khi động cơ quay khởi động

Nếu ly hợp một chiều hoạt động như khi li hợp máy khởi động trượt thì động

cơ không thể quay mặc dù máy khởi động đang làm việc

c Cơ cấu ăn khớp và nhả khớp

Hình 2.26 Cơ cấu nhả và ăn khớp

* Khái quát chung

Cơ cấu ăn khớp / nhả khớp có hai chức năng

- Ăn khớp bánh răng dẫn động khởi động với vành răng bánh đà

- Ngắt sự ăn khớp giữa bánh răng dẫn động khởi động với vành răng bánh đà

* Cơ cấu ăn khớp

Khi các mặt đầu của bánh răng dẫn động khởi động và vành răng đi vào ăn khớp với nhau nhờ tác động kéo của công tắc từ và ép lò xo dẫn động lại Sau đó công tắc chính được bật lên và lực quay của phần ứng tăng lên Một phần lực quay được chuyển thành lực đẩy bánh răng dẫn động khởi động nhờ then xoắn Nói cách khác bánh răng dẫn động khởi động được đưa vào ăn khớp với vành răng bánh đà nhờ lực hút của công tắc từ và lực quay của phần ứng và lực đẩy của then xoắn

Hình 2.27 Cơ cấu ăn khớp

sự ăn khớp giữa bánh răng dẫn động khởi động và vành răng Cơ cấu li hợp máy khởi động ngăn không cho lực quay của máy khởi động truyền tới bánh răng dẫn động khởi động từ vành răng bánh đà Kết quả là áp lực giữa các bề mặt răng của hai bánh răng

giảm xuống và bánh răng dẫn động được kéo ra khỏi sự ăn khớp một cách dễ dàng

Hình 2.29 Cơ cấu hồi vị nhả khớp

Vì lực hút của công tắc từ bị mất đi nên lò xo hồi vị đang bị nén sẽ đẩy bánh răng dẫn động khởi động lại về vị trí cũ và hai bánh răng sẽ không còn ăn khớp nữa

3 HIỆN TƯỢNG, NGUYÊN NHÂN HƯ HỎNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA MÁY KHỞI ĐỘNG

3.1 Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng

* Hiện tượng1 : Máy không thể khởi động được

- Nguyên nhân thứ nhất : Cầu chì bị đứt hoặc tiếp xúc không tốt (cần kiểm tra đầu tiên)

Ví dụ : Ôtô CAMRY 97 : Cầu chì 5A stastar và 40A ; ôtô CAMRY 92 : cầu chì 20A ST ; ôtô MAZDA 6-04 ; cầu chì IG KEY2 30A

- Nguyên nhân thứ hai : Do khoá điện (thường chỉ xẩy ra ở hệ thống khởi động không có rơ le phụ) vì dòng điện qua khoá điện tới cuộn hút - giữ của rơ le gài lớn từ 20-30A nên thời gian sử dụng lâu ngày, tiếp điểm cháy xém tạo màng điện trở làm điện áp rơi trên tiếp điểm của khoá điện lớn, dẫn đến điện áp đặt lên cuộn hút - giữ nhỏ

đi không thể hút được

- Nguyên nhân thứ ba : Do công tắc trung gian (ở hộp tự động)

- Nguyên nhân thứ tư : Do rơ le phụ tiếp điểm của rơ le phụ lớn, rơ le có hút nhưng tiếp điểm không đóng (thường chỉ xẩy ra rơ le của nga, trung quốc sử dụng lâu không bảo dưỡng) Do tiếp điểm bị cháy xém tạo thành màng điện trở hoặc tiếp điểm cháy rộ

- Nguyên nhân 5 : Do dây dẫn từ của rơ le phụ hoặc khoá điện tới rơ le gài bị đứt hoặc tiếp xúc không tốt

- Nguyên nhâ 6 : ắc quy bị yếu điện

- Nguyên nhân 7 : Đầu ắc quy hoặc dây cáp bị gỉ, bị lỏng

- Nguyên nhân 8 : Do máy khởi động

* Hiện tượng 2: Khi đề động cơ quay trơn chậm

- Nguyên nhân giống như các nguyên nhân 6,7,8 của hiện tượng 1 nhưng ở mức

độ nhẹ hơn