TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP VIỆT HUNG KHOA Ô TÔ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGHÀNH ĐIỆN ĐIỆN TỬ KHẢO SÁT KỸ THUẬT KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ XE Ô TÔ TOYOTA CAMRY 2010 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TH S BÙI MINH HIỆP SINH VIÊN THỰC HIỆN VŨ BÁ LƯƠNG Lớp CK42 CKO5 MSSV 1800262 Hệ Chính quy Khoá 42 Hà Nội, tháng 20 TRƯỜNG ĐHCN VIỆT HUNG KHOA Ô TÔ GVHD BÙI MINH HIỆP SVTH VŨ BÁ LƯƠNG 2 Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU 7 Chương 1 9 TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 9 A Tổng quan 9 B Cơ sở lý thuyết đề tài 11 1 Vai trò, sơ đồ, nhiệm vụ.
Trang 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGHÀNH :ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
KHẢO SÁT KỸ THUẬT KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ XE Ô
TÔ TOYOTA CAMRY 2010
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TH.S BÙI MINH HIỆP
SINH VIÊN THỰC HIỆN : VŨ BÁ LƯƠNG
Lớp: CK42-CKO5 MSSV:1800262
Hệ : Chính quy Khoá:42
Trang 2Mục Lục
LỜI MỞ ĐẦU 7
Chương 1 9
TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 9
A.Tổng quan 9
B.Cơ sở lý thuyết đề tài 11
1.Vai trò, sơ đồ, nhiệm vụ, phân loại hệ thống khởi động 11
1.1 Vai trò 11
1.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động: 14
1.3 Nhiệm vụ 15
1.4 Phân loại: 16
1.4.1 Loại giảm tốc 17
1.4.2 Loại bánh răng đồng trục 18
1.4.3 Loại bánh răng hành tinh 19
2 Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống khởi động 20
3 Các biện pháp cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động trên ôtô 21 3.1 dùng bi-gi có hệ thống sấy 21
3.2 phương pháp đổi nối tiếp điện áp trong quá trình khởi động 22
Chương 2 23
CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỒNG KHỞI ĐỘNG 23 1 Nguyên lý hoạt động của máy khởi động: 23
1.1 Nguyên lý tạo ra mô men: 23
1.2 Nguyên lý quay liên tục 26
1.3 Lý thuyết trong động cơ điện thực tế 27
2 Hoạt động của hệ thống khởi động xe toyota camry 2010 30
3 Các chế độ làm việc của máy khởi động xe toyota camry 2010: 34
Chương 3 36
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG MÁY KHỞI ĐỘNG XE TOYOTA CAMRY 2010 36
1 Công tắc từ < Rơle gài khớp> 38
2 Phần ứng và ổ bi 42
3 Phần Cảm 42
4 Chổi than và giá đỡ chổi than 43
Trang 35 Hộp số giảm tốc 44
6 Ly hợp một chiều 45
7 Bánh răng bendix và trục xoắn ốc 46
8 Động cơ điện khởi động 48
9 Kiểm tra 1 số hư hỏng thường gặp đối với hệ thống khởi động 50
9.1 Đèn báo nạp sáng tối nhưng bấm nút khởi động thì động cơ không quay. 50
9.2 Đèn sáng lờ mờ nhưng động cơ không quay 51
9.3 Bánh răng khởi động tách ra khỏi vành răng bánh đà chậm sau khi khởi động và có tiếng ồn không bình thường khi khởi động 53
9.4 Tìm Pan trên từng chi tiết 55
9.5 Kiểm tra bằng mắt 58
Trang 4DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Chương 1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
Hình 1.1 Vị trí làm việc máy khởi động 7
Hình 1.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động 8
Hình 1.3 Sơ đồ mạch khởi động 9
Hình 1.4 phân loại máy khởi động 10
Hình 1.4.1 Loại giảm tốc 10
Hình 1.4.2 Loại bánh răng đồng trục 12
Hình 1.4.3 Loại bánh răng hành tinh 12
Chương 2 CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG Hình 1.1.1 Chiều đường sức từ 16
Hình 1.1.2 Các đường sức từ 17
Hình 1.1.3 Khung dây trong từ trường 17
Hình 1.1.4 Đường sức từ trong khung dây 18
Hình 1.2.1Nguyên lý 19
Hình 1.2.2 Cổ góp, chổi than 19
Hình 1.3.1 Tăng mômen 20
Hình 1.3.2 Tăng từ thông 20
Hình 1.3.3 Dùng nam châm điện 21
Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống máy khởi động 21
Trang 5Chương 3 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG MÁY KHỞI ĐỘNG
Hình 1.1 Công tắc từ 27
Hình 1.2 Giai đoạn 1 28
Hình1.3 Giai đoạn 2 29
Hình 1.4 Giai đoạn 3 29
Hình 2.1 Phần ứng và ổ bi 30
Hình 3.1 Phần Cảm 31
Hình 4.1 Chổi than và giá đỡ chổi than 31
Hình5.1 Hộp số giảm tốc 32
Hình 6.1 Ly hợp một chiều 32
Hình 7.1 Bánh răng bendix và trục xoắn ốc 33
Hình 9.1 Kiểm tra chổi than 36
Hình 9.2 Kiểm tra cuộn hút 36
Hình 9.3 kiểm tra cuộn giữ 37
Trang 7Lời Mở Đầu
heo xu hương phát triển toàn cầu hoá, nền kinh tế Việt Nam đang tiến sang một thời kì mới thời kỳ Công nghiệp hóa, hiện đại hoá đất nước gắn liền với việc mở rộng quan hệ hợp tác kinh tế với các nước trong khu vực và trên toàn thế giới.Sự chuyển đổi này đã ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt động kinh tế cũng như những hoạt động khác của xã hội.Trong nhiều năm gần đây cùng với sự phát triển của kinh tế,khoa học kỹ thuật và nhu cầu của con người tốc độ gia tăng số lượng và chủng loại ô tô ở nước ta khá nhanh Nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu về giao thông vận tải và thị hiếu của con người Nhiều hệ thống trang thiết bị cũ kỹ trên ô tô đã dần được thay thế bởi các hệ thống kết cấu hiện đại Tuy vậy chúng ta cũng gặp không ít khó khăn trong việc khai thác sử dụng
và làm quen với các hệ thống đó Hơn nữa khi công nghệ sản xuất ô tô liên tục được nâng lên theo xu thế cạnh tranh kéo theo sự thay đổi cơ bản trong công nghệ sửa chữa thì một số thói quen trong sử dụng, sửa chữa cũng không còn thích hợp Chuyển từ việc sửa chữa chi tiết sang sửa chữa thay thế Do đó trong quá trình khác thác nhất thiết phải sử dụng kỹ thuật chuẩn đoán
Trên thị trường Việt Nam hiện nay đã xuất hiện nhiều chủng loại xe khác nhau của các hãng như Toyota,Camry,Honda,Mekong Auto, Isuzu Mỗi hãng
xe khác nhau có công nghệ sản xuất khác nhau,thậm chí cùng 1 hãng xe ở những dòng xe khác nhau cũng có cấu tạo và kỹ thuật chuẩn đoán khác nhau Do vậy
để làm tốt công tác quản lý chất lượng ô tô, có thể quyết định nhanh chóng các tác động kỹ thuật tiếp sau, cần thiết phải nắm vững kỹ thuật chuẩn đoán trên ô tô ngày nay.Chuẩn đoán trên ô tô là một công tác phức tạp cần đòi hỏi người tiến hành phải nắm được kết cấu cụ thể Cũng để giúp cho các sinh viên của trường
ĐH CÔNG NGHIỆP VIỆT-HUNG có thể tìm hiểu sâu hơn vấn đề này các giảng viên của khoa CN ô tô đã giao cho em tìm hiểu đề án môn học “Nghiên cứu hệ thống khởi động trên xe Toyota TOYOTA CAMRY 2010”
T
Trang 8Do thời gian, điều kiện nghiên cứ và trình độ còn nhiều hạn chế nên đồ án môn học của em không tránh khỏi những thiếu sót.Em rất mong nhân được sự giúp đỡ của các thấy cô giáo và bạn đọc
Em xin chân thành cảm ơn Giảng viên : Ths Bùi Minh Hiệp đã giúp đỡ
em hoàn thành bản đồ án môn học này
Nội dung của bài bao gồm 3 phần :
Chương 1 : Tổng quan hệ thống khởi động
Chương 2 : Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Chương 3 :Phân tích đặc điểm kết cấu của hệ thống MKĐ Toyota Camry
2010
Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
VŨ BÁ LƯƠNG
Trang 9Chương 1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
A Tổng quan
1 Tính cấp thiết của đề tài
Bước sang thế kỷ 21 sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật của nhân loại bước lên tầm cao mới Rất nhiều những thành tựu khoa học những phát minh sáng chế mang tính hiện đại và có cung ứng cao
Là một quốc gia có nền kinh tế lạc hậu, nước ta đã và đang có những cải cách mới về thúc đẩy kinh tế Việc tiếp thu áp dụng những thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới được nhà nước quan tâm, để mạnh phát triển các ngành công nghiệp mới với mục đích đưa nước ta từ một nước nông nghiệp lạc hậu thành một nước công nghiệp phát triển Trải qua nhiều năm phấn đấu và phát triển hiện nay nước ta đã là thành viên của khối kinh tế WTO, với việc tiếp cận các quốc gia có nền kinh tế phát triển chúng ta có thể giao lưu học hỏi kinh nhiệm tiếp thu thành tựu khoa học kỹ thuật để phát triển hơn nữa trong nền kinh
tế trong nước phải bước những bước đi vững chắc trên con đường quá con đường quá độ lên chủ nghĩa xã hội và phấn đấu 2025 là một nước công nghiệp phát triển
Trong các ngành công nghiệp mới đang thực hiện nhà nước chú trọng đầu
tư phát triển công nghiệp ô tô là trong một trong những ngành tiềm năng Do sự tiếp do sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật nền nên quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa phát triển một cách rất nhanh, tỷ lệ với ô nhiễm môi trường nhanh
về tỷ lệ ô nhiễm môi trường ngày càng tăng Các nguồn tài tài nguyên thiên nhiên như than đá dầu mỏ khí đốt vâng bị khai thác bừa bãi nên ngày cạn kiệt Điều này đặt ra bài toán cho ngành động cơ nói chung và ngành động cơ nói riêng đánh riêng đảm bảo chất lượng khí thải và tiết kiệm nhiên liệu các hãng xe lớn như Ford, Toyota Mercedes đã có nhiều cải tiến đảm bảo an toàn cho người
sử dụng tiết kiệm nhiên liệu giảm ô nhiễm
Để đáp ứng nhu cầu đó thì các hệ thống trên xe ngày càng được cải tiến khắc phục nhược điểm sao cho chúng hoạt động cách tối ưu nhất Để động cơ ô
tô có thể hoạt động được thì cần có một ngoại lực bên ngoài tác động và truyền lực cho trục khuỷu số vòng quay tối thiểu để động cơ có thể nổ
Từ đó hệ thống khởi động đã được sinh ra để khởi động động cơ Ban đầu
hệ thống khởi động rất là đơn giản từ khởi động trực tiếp bằng sức người đến
Trang 10dùng các phương án khởi động bằng khí nén, khởi động bằng máy lai Nhưng tất cả các phương án đó đều có nhược điểm là khởi động lâu, một số hệ thống thì cồng kềnh đắt tiền không phù hợp với ô tô
Từ những nhược điểm của phương pháp trên các hãng xe đã nghiên cứu đưa ra các máy khởi động nhỏ gọn chắc chắn có độ tin cậy cao khởi động động
cơ dễ dàng
Để đáp ứng cho nhu cầu học hỏi tìm hiểu hệ thống động cơ cho mọi người
có thể nắm bắt được một số hỏng và tự mình sửa chữa khắc phục được một số
hư hỏng nhỏ mà không cần đến gara bảo dữơng Em đưa ra đây một số vấn đề
về hệ thống khởi động cùng mọi người tham khảo
Chính vì vậy việc thực hiện đề tài:”Khảo sát kỹ thuật khởi động trên xe ô tô Toyota Camry 2010 “là cấp bách và thiết thực
2 Ý nghĩa đề tài
Đề tài giúp sinh viên cũng phải tổng hợp và nâng cao kiến thức chuyên ngành trong học tập cũng như ngoài thực tế sau Đề tài còn giúp sinh viên của mình tức là phải tổng hợp và nâng cao những kiến thức chuyên ngành và giúp cho những người muốn tìm hiểu về chuyên ngành ô tô
Đề tài:”Khảo sát kỹ thuật khởi động trên xe ô tô Toyota Camry 2010”giúp sinh viên giúp sinh viên chúng em sau này ra trường không còn bỡ ngỡ với hệ thống khởi dộng ngày nay được sử dụng nhiều trên ô tô
Từ những kết quả thu thập được cho chúng em hiểu sâu hơn và đúng rồi cho và biết được câu hỏi điều kiện làm việc và những hư hỏng thường gặp ở đâu
đó được trang bị thêm kiến thức và hệ thống ở đâu nói chung và hư hỏng trong động cơ nói riêng từ những kết quả thu thập được giúp các bạn sinh viên khóa sau và những người muốn tìm hiểu thêm về chuyên ngành ô tô có thêm nguồn tài liệu để nghiên cứu và học tập
3 Mục tiêu đề tài
Hiểu rõ về kết cấu,mô tả nguyên lý điieuf 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 vầ phân tích các hư hỏng,những nguyên nhân, tác hại và sửa chữa các chi tiết của”Hệ thống khởi động” Thực hiện lắp ráp 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 xe
Toyota Camry 2010
Trang 114 Đối tượng và khách thể nghiên cứu
• Đối tượng nghiên cứu:Xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa Hệ thống
khởi động Toyota Camry 2010.nẳm rõ được kết cấu cũng như nguyên lý
hoạt động của hệ thống.Khách thể nghiên cứu:Các tài liệu về kết động,ô tô,tài liệu thực hành sửa chữa, và những kiến thức thực hành được trang
bị
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
• Bước 1: Phân tích đặc điểm,kết cấu,nguyên lý làm việc của Hệ thống
khởi động Toyota Camry 2010
• Bước 2:Tổng hợp các phương pháp kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa.Chẩn
đoán hư hỏng Hệ thống khởi động Toyota Camry 2010
• Bước 3:Lập phương án kiểm tra chẩn đoán hư hỏng của Hệ thống khởi
động Toyota Camry 2010
• Bước 4:Từ kết quả kiểm tra,lập phương án bảo dưỡng,sửa chữa,khắc phục
hư hỏng Hệ thống khởi động Toyota Camry 2010
• Bước 5:Xây dựng hệ thông bài tập thực hành,sửa chữa Hệ thống khởi
động Toyota Camry 2010
B Cơ sở lý thuyết đề tài
1.Vai trò, sơ đồ, nhiệm vụ, phân loại hệ thống khởi động
1.1 Vai trò
- Hệ thống khởi động đóng vai trò quan trọng nhất trong hệ thống điện ôtô.Hệ thống khởi động sử dụng năng lượng từ bình acquy và chuyển năng lượng này thành cơ năng quay máy khởi động Máy khởi động truyền cơ năng này cho bánh đà trên trục khuỷu động cơ thông qua việc gài khớp Chuyển động của bánh đà làm hỗn hợp khí nhiên liệu được hút vào bên trong xylanh, được nén và đốt cháy để quay động cơ Hầu hết các động cơ đòi hỏi tốc độ quay khoảng 200rpm
- Khi bạn khởi động động cơ nó không thể tự quay với công suất của nó Trước khi tia lửa điện xuất hiện ta phải dùng lực từ bên ngoài để làm quay động
Trang 12cơ Máy khởi động thực hiện công việc này Máy khởi động sẽ ngừng hoạt động khi động cơ đã nổ
- Có hai hệ thống khởi động khác nhau được dùng trên xe.Cả hai hệ thống này đều có mạch điện riêng…một mạch điều khiển và một mạch motor.Một hệ thống có motor khởi động riêng Hệ thống này được dùng trên hầu hết các dòng
xe đời cũ Loại còn lại có motor khởi động giảm tốc Hệ thống này được dùng trên hầu hết các dòng xe hiện nay.Một công tắc từ công suất lớn hay Solenoid sẽ đóng mở motor.Nó là thành phần của cả hai mạch điều khiển và mạch motor
- Cả hai hệ thống được điều khiển bởi công tắc máy và được bảo vệ qua cầu chì.Trên một số dòng xe, một rơrle khởi động đựơc dùng để khởi động mạch điều khiển.Trên xe hộp số tự động có một công tắc khởi động trung gian ngăn trường hợp khởi động xe khi đang cài số.Trên xe hộp số thường có công tắc ly hợp ngăn trường hợp khởi động xe mà không đạp ly hợp.Trên các dòng xe đặc biệt có công tắc an toàn cho phép xe khởi động trên đường đồi dốc mà không cần đạp ly hợp
Trang 13Hình 1.1 Vị trí làm việc máy khởi động
Trang 141.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động:
Hình 1.2 Sơ đồ tổng quan hệ thống khởi động
Trang 15Hệ thống khởi động bao gồm : máy khởi động (động cơ điện), ắc quy và
mạch khởi động ( trong mạch khởi động gồm có dây nối từ ăc quy đến máy khởi động ), rơle kéo đóng máy khởi động và công tắc ( khoá) khởi động Sơ đồ khối của hệ thống được minh hoạ trên hình 1.2
Tốc độ vòng quay khởi động tối thiểu của động cơ xăng khoảng 50-100 v/p
và của động cơ diesel khoảng 100- 200 v/p
Hình 1.3 Sơ đồ mạch khởi động
Trang 161.4 Phân loại:
Hiện nay hệ thống khởi động thường sử dụng 3 loại máy khởi động (Hình 1.4)
Hình 1.4 phân loại máy khởi động
-Loại giảm tốc: loại R và loại RA
-Loại bánh răng đồng trục ; loại G và loại GA
-Loại bánh răng hành tinh: loại D
Trang 171.4.1 Loại giảm tốc
Hình 1.4.1 Loại giảm tốc
Motor khởi động bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình vẽ dưới Đó là kiểu của bộ khởi động có sự kết hợp, tốc độ motor cao và sự điều chỉnh của bánh răng giảm tốc Toàn bộ motor nhỏ hơn và nhẹ hơn motor khởi động thông thường, nó vận hành ở tốc độ cao hơn Bánh răng giảm tốc chuyển mô men xoắn tới bánh răng chủ động ở 1/4 đến 1/3 tốc độ motor Bánh răng chủ động quay nhanh hơn bánh răng trên bộ khởi động thông thường và mô men xoắn lớn hơn rất nhiều (công suất khởi động)
Bánh răng giảm tốc được gắn trên một vài trục như bánh răng chủ động Và khác với bộ khởi động thông thường, công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động(không qua cần dẫn động) tới ăn khớp với vòng răng bánh đà Động cơ điện nhỏ gọn với tốc độ cao được sử dụng để quay hộp số giảm tốc, như vậy sẽ làm tăng momen khởi động
Công tắc từ chỉ để đẩy bánh răng bendix gây ra
Trang 18Được sử dụng rộng dãi trên xe nhỏ gọn và nhẹ
1.4.2 Loại bánh răng đồng trục
Motor khởi động thông thường bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình
vẽ Bánh răng chủ động trên trục của phần ứng động cơ và quay cùng tốc độ Một lõi hút trong công tắc từ(solenoid) được nối với nạng gài Khi kích hoạt nam châm điện thì nạng gài sẽ đẩy bánh răng chủ động khớp với vành răng bánh
Bánh răng dendix được lắp ở cuối của truc rotor
Lực của công tắc từ đẩy bánh răng bendix nhờ đòn dẫn hướng
Sử dụng chủ yếu trên xe nhỏ
Trang 19Hình 1.4.2 Loại bánh răng đồng trục
1.4.3 Loại bánh răng hành tinh
Hình 1.4.3 Loại bánh răng hành tinh
Bánh răng hành tinh cũng dùng để giảm tốc nhằm tăng momen quay
Trục rotor sẽ truyền lực qua bánh răng hành tinh đến bánh răng bendix
Trang 20Nhờ trọng lượng nhỏ momen lớn, ít tiếng ồn Nên được sử dụng ở nhiều loại xe nhỏ đến trung bình
2 Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống khởi động
Do tính chất, đặc điểm và chức năng nhiệm vụ của hệ thống khởi động như
đã trình bày ở trên, những yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với hệ thống khởi động điện bao gồm:
a) kết cấu gọn nhẹ, chắc chắnm làm việc ổn định với độ tin cậy cao
b) lực kéo tái sinh ra trên trục của máy khởi động phải đảm bảo đủ lớn, tốc
độ quay cũng phải phải đạt tới trị số nào đó để cho trục khuỷu của động
cơ ôtô quay nhất định
c) Khi động cơ ôtô đã làm việc, phải cắt được khớp truyền động của hệ thống khởi động ra khỏi trục khuỷu của động cơ ôtô/
d) Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động động cơ ôtô ( nút nhấn hoặc công tắc khởi động) thuận tiện cho người sử dụng
Công suất tối thiểu của máy khởi động trong hệ thống khởi động điện được tính theo công thức sau:
Pkt=
Trong đó nmin - tốc độ quay nhỏ nhất tương ứng với trạng thái nhiệt đọ của động cơ ôtô khi khởi động, vong/ phút ( với trị số tốc độ này, động cơ ôtô phải tự động làm việc được sau ít nhất hai lần khởỉ động, thời gian khởi động kéo dài khôngo quá 10s đối với động cơ xăng và không quá 15s đối với động cơ diezen, khoảng thời gian cách giữa hai lần khởi động liên tiếp không quá 60s) trị số nmin phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng xilanh cáo trong động cơ và nhiệt độ của động cơ ôtô lúc bắt đầu khởi động trị số tốc độ đó bằng:
nmin =(40-50) vòng đối với động cơ xăng
nmin =(80-120) v òng/ phút đối với động cơ diezen
Mc – mômen cản trung bình của động cơ ôtô trong quá trình khởi động, N.m
Mômen cản khởi động của động cơ ôtô bao gồm cản do lực masát của các chi tiết có truyển động tương đối so với động cơ ôtô khi khởi động gây ra mômen cản khí nén hỗn hợp công tác trong xilanh của động cơ ôtô trị số của Mc phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng xilanh có trong động
cơ và nhiệt độ động cơ khi khởi động
Trang 213 Các biện pháp cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động trên ôtô
3.1 Dùng bi-gi có hệ thống sấy
hiệu quả lamg việc của hệ thống khởi động phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ của động cơ ôtô khi khởi động Ở nhiệt độ thất, việc khởi động động cơ rất khó khăn do các nguyên nhân sau:
Độ nhớt của dầu bôi trơn lớn, làm tăng trị số mômen cản (Mc) đặt trên trục động cơ khởi động
Độ nhớt cuat nhiên liệu tăng lên, làm giảm khả năng bay hơi để hoà trộn với không khí trong quá trình hình thành hỗn hợp công tác trong xilanh của động
cơ ôtô, làn tăng trị số tốc độ thấp nhất khi khởi động(nmin)
Giảm trị số áo suất và nhiệt độ trong xilanh của động cơ ôtô ở chu kỳ nén, ảnh hưởng xấu đến khả năng bén lửa, cháy và giãn nở sinh công của hỗn hợp công tác
Dung lượng phóng điện của ắc quy ở nhiệt độ thấp giảm
Để cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động ngưởi ta sử dụng nhiều biện pháp khác nhay hỗ trợ cho qua trình khởi động khi nhiệt độ môi trường thấp một trong những biện pháp trên được áp dụng rộng rãi là dùng bu-
gi có bộ phận sấy
Bu-gi có bộ phận sấy gồm 1 lõi làm bằng vật liệu gốm (sứ) chịu nhiệt, bên ngoài lõi có quấn dây điện trở, ống bọc ngoà có phủ 1 lớp chất cách điện và chịu nhiệt Bu-gi có bộ phận sấy được lắp vào trong buồng đốt( trong xilanh của động cơ ôtô), có chức năng sấy nóng không khí trong xilanh tạo điều kiện thuận lợi cho việc bốc hơi, hoà trộn của nhiên liệu với không khí trong quá trình hình
Trang 22thành hỗp hợp công tác(đối với động cơ xăng), cong đối với động cơ điêzen tạo điều kiện thuận lợi cho việc bộc hơi, hoà trộn và bốc cháy cuả nhiên liệu khi vòi phun nhiên liệu vào buồng đốt
Để điều kiển thời gian sấy cần thiết của bu-gi, có thể sử dụng phương pháp đơn giản ( phương pháp điều kiển bằng tay) hoặc phương pháp điều kiển dùng mạch định thời gian sấy
3.2 phương pháp đổi nối tiếp điện áp trong quá trình khởi động
Dòng điện khi khởi động rất lớn, vì vậy tổn thất điện áp trên đường dây nối
từ ắc quy đến máy khởi động, trong ắc quy và máy khởi động là đánh kể, nên ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của hệ thống khởi động một trong những biện pháp giảm tổn thất điện áp trên các bộ phận trên trong hệ thống khởi động
là nâng trị số điện áp cấp cho máy khởi động khi khởi động Nguyên tăc chung của biện pháp này là: ở chế độ bình thường, các thiết bị điện trên xe được cung cấp nguồn điện có trị số điện áp bằng 12V(đối với xe mà hệ thống cung cáp điện
có điện áp định mức 12V) Khi khởi động, riêng hệ thống khởi động được cung cấp nguồn điện có trị số điện áp bằng 24V ( hoặc cao hơn) trong khi đó các phụ tải điện khác vẫn được cung cấp nguồn có trị số điện áp bằng 12V
Trang 23Chương 2 CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỒNG KHỞI ĐỘNG
1 Nguyên lý hoạt động của máy khởi động:
Nguyên lý hoạt động của máy khởi động dựa trên các nguyên lý sau:
Nguyên lý tạo ra mô men
Nguyên lý quay liên tục
Lý thuyết trong động cơ điện
1.1 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 sự đẩy của hai nam châm làm cho nam châm đặt giữa quay quanh tâm của nó
Hình 1.1.1 Chiều đường sức từ
Mỗi đường sức từ không thể cắt ngang qua đường sức khác.Nó dường như trở thành ngắn hơn và cố đẩy những đưòng sức gần nó ra xa Đó là nguyên nhân làm nam châm ở giữa quay theo chiều kim đồng hồ
Trang 24Hình 1.1.2 Các đường sức từ
Trong động cơ điện thực tế phần giữa là khung dây
Trang 25Hình 1.1.3 Khung dây trong từ trường
Khi dòng chạy xuyên qua khung dây từ thông sẽ bao quanh khung dây
Hình 1.1.4 Đường sức từ trong khung dây
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>
Những đường sức cùng chiều trở nên dày, trong khi những đường sức ngược chiều trở nên mỏng
Lực sinh ra trong khung dây cung cấp năng lượng làm quay động cơ điện
Trang 261.2 Nguyên lý quay liên tục
Đặt hai đầu khung dây lên điểm tựa để nó có thể quay Tuy nhiên khung dây chỉ tiếp tục quay khi lực sinh ra theo chiều cũ
Hình 1.2.1Nguyên lý quay
Khi khung dây có gắn cổ góp và chổi than được quay, dòng điện chạy qua dây dẫn từ sau đến trước phía cực bắc của nam châm.Trong khi dòng chạy từ trước ra sau phía cực nam của nam châm Điều đó làm khung dây tiếp tục quay
Trang 27Hình 1.2.2 Cổ góp, chổi than 1.3 Lý thuyết trong động cơ điện thực tế
Trang 28Hình 1.3.1 Tăng mômen
Trước tiên ta phải quấn nhiều khung để tăng từ thông để sinh ra momen lớn Tiếp theo ta đặt một lõi sắt bên trong các khung dây cũng nhằm tăng từ thông để tạo ra momen lớn
Trang 29Hình 1.3.2 Tăng từ thông
Thay vì sử dụng nam châm vĩnh cửu, ta có thể dùng nam châm điện
Để tốc độ của động cơ điện quay cao và quay êm người ta thường dùng nhiều khung dây
Trang 30Hình 1.3.3 Dùng nam châm điện
2 Hoạt động của hệ thống khởi động xe toyota camry 2010
Trang 31Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống máy khởi động xe toyota camry 2010
• Công tắc khởi động • 11 Cuộn dây hút của Rơle kéo
Trang 32• Rơle khởi động • 12 Cuộn dây giữ của Rơle kéo
động
• Đĩa tiếp điện bằng đồng • 16 Cuộn dây kích từ
Nguyên lý làm việc HTKĐ xe toyota camry 2010
Khi quay chìa khoá trong ổ khoá khởi động ( công tắc ) 3 sang bên phải (hoặc nhấn nút khởi động nếu có trên ôtô), cuộn hút của rơle khởi động 4 có điện, rơle kkởi động tác động cặp tiếp điểm 5 của nó đóng lại Khi đó cuộn dây hút 11, cuộn dây kích từ 16 và phần ứng 15 của động cơ điện khởi động được cấp điện theo mạch từ cực dương ắcquy (+A) →cặp tiếp điểm 5 của rơle khởi động → cuộn hút 11 của rơle → cuộn dây kích từ 16 của động cơ điện khởi động → phần ứng 15 của động cơ điện khởi động→ mát ( vỏ máuy ) Còn cuộn dây giữ 12 của rơle kéo đựơc cấp nguồn theo mạch từ dương cực ắc quy (+A )→cặp tiếp điểm 5 của rơle khởi động →cuộn giư 12 của rơle kéo → mát máy (
vỏ máy ) Trong trường hợp này, từ thông sinh ra trong cuộn hút 11 và trong cuộn giữ 12 tác dụng cùng chiều nhau, lực điện từ của rơle kéo sẽ kéolõi thép 13
Trang 33chuyển động sang bên trái, cánh tay đòn sẽ làm cho bánh răng khởi động 14 ăn khớp với bánh răng bánh đà động cơ ôtô Khi bánh răng đã ăn khới với bánh đà của động cơ lõi thép 13 đẩy đĩa tiếp xúc 8 sang trái làm cho tiếp điểm 7, 9, 10 kín kết quả là cuộn dây hút 11 của rơle khởi động bị ngăn mạch phần ưng 15 của cuộn dây kích từ của động cơ khởi động được đấu điện trực tiếp với ắc quy ( dòng điện không đi qua cuộn hút 11 của rơle khởi động ) theo mạch : từ dương cực ắc quy( +A)→ cặp tiếp điểm 9, 10 của rơle kéo → cuộn dây kích từ 16 của động cơ điện khởi động → phần ứng 15 của động cơ điện khởi động → mát (
vỏ máy ) Sau khi khởi động máy phát 1 phát ra điện dòng điện trong cuộn dâyộn dây 4 của rơle khởi động giảm xuống , vì điện ấp đặt lên cuộn dây 4 của rơle khởi động trong trường hợp này bằng:
URKĐ = Uaq - Ump Trong đó: URKĐ - điện áp đặt lên cuộn dây 4 của rơle khởi động, V
Uaq - điện áp của bình ácquy, V
Ump- điện áp phát ra của máy phát điện, V
Vì vậy, rơle khởi động không tác động, cặp tiếo điểm 5 của nó ra dẫn đến cuộng đay giữ 12 của rơle kéo khoong được cấp điện, Từ thông tác dụng lên lõi thép 13 giảm xuống đột ngột và dưới lực kéo của lò xo hồi làm cho lõi thép 13
di chuyễn sang bên phải( về vị trí ban đầu) Các tiếp điểm 7, 9 và 10 hở ra, cắt nguồn cấp cho động cơ điện khởi động (phần cảm ứng 15 và cuộn dây kích từ
10 của động cơ điện khở động bị cắt điện)
Tiếp điểm 7 dùng để ngắn mạch điện trở phụ đấu nối tiếp với cuộn dây so cấp của biên áp đánh lửa khi khởi động động cơ ôtô
Trang 34Thực hiện khởi động động cơ
Khi động cơ đã nổ thì tốc độ của nó tăng lên Nếu người lái chưa kịp ngắt công tắc khởi động 2 thì bánh đà quay nhanh hơn lúc được bánh răng khởi động kéo và vành răng bánh đà trở thành chủ động dẫn động bánh răng khởi động quay theo với tốc độ nhanh hơn tốc độ của ly hợp 11 Do đó ly hợp trượt và cho phép bánh răng khởi động quay trơn không ảnh hưởng đến máy khởi động Khi người lái ngắt công tắc khởi động 2 ,dòng kích từ của cuộn dây nam châm điện 6 mất nên lò xo hồi về đẩy lõi sắt và nạng gạt trở lại vị trí ban đầu đĩa công tắc 4 tách khỏi các đầu công tắc 3 ngắt dòng điện vào máy khởi động
và đầu nạng gạt 8 kéo bánh răng khởi động 10 tách khỏi vành răng bánh đà 9 Quá trình khởi động kết thúc
3 Các chế độ làm việc của máy khởi động xe toyota camry 2010:
Máy khởi động điện dụng trên ôtô có ba chế độ làm việc đặc trưng :
- chế độ hãm
- chế độ vòng tua
- chế độ không tải
a chế độ hãm là chế độ mà khi đó trị số dòng khởi động đạt bằng trị số cực đại ( Ikd= Ikdmax), mômen điện từ (Mdt) và mômen (M2) của động cơ điện khởi động đạt giá trị lớn nhất, tương ứng với thời điểm bánh răng khởi động của động cơ khởi động bắt đầu làm quay bánh đà của động cơ ôtô
b chế độ quay vòng tua la chế độ mà khi đó công suất truyền từ động cơ điện khởi động sang động cơ ôtô đạt giá trih cực đại với giá trị này,
Trang 35mômen động cơ (M2) trên trục động cơ khởi động không được bé hơn
mômen cản khi khởi động (Mc), ứng với tốc độ vòng quay khi khởi động
bé nhất (nmin)
c chế độ không tải là khi động cơ đã làm việc tự lập, lúc này mômen cản
trên truch động cơ khởi động rất nhỏ (mômen cản trong trường hợp này chủ yếu là do lực ma sát trong các ổ đỡ gây ra), tốc độ quay của động cơ điện khởi động đạt giá trị cực đại chế độ này ảnh hưởng lớn đến độ bền của cổ góp và các ổ đỡ của động cơ điện khởi động
Trang 36Chương 3 PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG MÁY KHỞI
ĐỘNG XE TOYOTA CAMRY 2010
Hệ thống khởi động đòi hỏi yêu cầu không cao về bảo dưỡng Đơn giản, chỉ cần ắc quy được nạp điện đầy đủ và tất cả các mối nối điện sạch và không gỉ kín
Chuẩn đoán về hệ thống khởi động là tương đối dễ Hệ thông tổ hợp điện
và cơ khí Nguyên nhân của sự cố khởi động có lẽ là do phần điện (vd… công tắc bị
hỏng), hay là do phần cơ(cung cấp sai nhiên liệu ,hay là hỏng răng bánh đà)
Triệu chứng đặc trưng của sự cố về hệ thống khởi động bao gồm:
Động cơ không quay
Động cơ quay chậm
Chốt bộ khởi động chạy
Máy khởi động quay nhưng động cơ không quay
Máy khởi động không cài khớp hoặc không nhả dứt khoát
Máy khởi động bao gồm: Công tắc từ < rơ le gài khớp>, phần ứng và ổ bi, phần cảm, chổi than và giá đỡ chổi than, hộp số giảm tốc, ly hợp một chiều, banh răng bendix và trục xoắn ốc