Chương 3 HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

Chương 3 HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG Chương 3 HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 3 1 Nhiệm vụ và sơ đồ hệ thống khởi động tiêu biểu Động cơ đốt trong cần có một hệ thống khởi động riêng biệt truyền cho trục khuỷu động cơ một.

Chương 3: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

 3.1 Nhiệm vụ và sơ đồ hệ thống khởi động tiêu biểu

Động cơ đốt trong cần có một hệ thống khởi động riêng biệt truyền cho trục khuỷu động cơ một moment với một số vòng quay nhất định nào đó

để khởi động được động cơ Cơ cấu khởi động chủ yếu trên ôtô hiện nay

là khởi động bằng động cơ điện một chiều Tốc độ khởi động của động

cơ xăng phải trên 50 v/p, đối

ới động cơ Diesel phải trên 100 v/p.

 3.2 Máy khởi động

 3.2.1 Yêu cầu, phân loại theo cấu trúc

A Yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống khởi động

 Máy khởi động phải quay được trục khuỷu động cơ với tốc

độ thấp nhất mà động cơ có thể nổ được.

 Nhiệt độ làm việc không được quá giới hạn cho phép.

 Phải bảo đảm khởi động lại được nhiều nhiều lần.

 Tỉ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và bánh răng của bánh đà nằm trong giới hạn (từ 9 đến 18).

 Chiều dài, điện trở của dây dẫn nối từ accu đến máy khởi động phải nằm trong giới hạn quy định (< 1m).

 Moment truyền động phải đủ để khởi động động cơ.

Nguyên lý tạo momen

Chiều đường sức sinh ra trên khung dây

Nguyên lý quay

Động cơ điện thực tế

B.Phân Loại theo ( kiểu đấu dây của máy khởi động)

+

_

Đấu nối tiếp

+ + +

_ _

Đấu hỗn hợp

+ +

Đấu hỗn hợp

Công dụng các kiểu quấn dây

3.2.2 Cấu tạo

Cấu tạo máy khởi động có hộp giảm tốc

1- Trục thứ cấp; 2- Vòng răng; 3- Bánh răng hành tinh; 4- Bánh răng mặt trời; 5- Phần ứng; 6- Cổ góp

Hình 3-4: Cấu tạo hộp giảm tốc

Cấu tạo máy khởi động

Có 4 loại máy khởi động như trong hình vẽ bên trái

Loại thường Loại giảm tốc

Loại bánh răng hành tinh

Loại giảm tốc hành tinh - môtơ thanh dẫn

CÔNG TẮC TỪ(SOLENOID)

NGUYÊN LÝ HĐ SOLENOID

Khớp truyền động

Hoạt động của máy khởi động

Máy khởi động khởi động động cơ bằng cách

ăn khớp bánh răng chủ động với vành răng

8 Vành răng

3.2.3 SƠ ĐỒ VÀ ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA MÁY KHỞI ĐỘNG

30

.

.

60

.

B

e

D n l

Trong đó: B_ cường độ từ trường của nam châm

l_ chiều dài khung dây

v_ vận tốc dài khung dây

n

ø a

NP e

a

N E

P D

e ng

ng

.

60

2

2

a_ số đôi mạch mắc song song trong rotor

Ce_ hằng số Ce= pn/a.60

N _ số dây dẫn trong rotor

Số vòng quay của rotor được xác định bởi

kd aq

kd

aq aq

e ng

IR U

U

IR E

U

ø C

E n

U E

E

U IR

IR IR

E E

ch ng

ch kd

d aq

ĐẶC TUYẾN MÁY KHỞI ĐỘNG

Ở chế độ tải nhỏ, dòng điện qua máy khởi động nhỏ và từ thông của cuộn kích phụ thuộc

tuyến tính vào cường độ dòng điện   KI

2 1

0

.

a I

a n

I K C

R I

U

E n

e ch

R a

K C

U

E a

Ở chế độ tải lớn, dòng qua máy khởi động lớn và mạch từ bị bão hòa Lúc này đặc tuyến n=f(I) trở nên tuyến tính:

 = const

n = b1 –b2.I

Dòng điện trong máy khởi động lớn nhất khi bánh răng

máy khởi động ăn khớp với bánh đà Lúc đó Eng = 0 và I

= Inm

2 1

0

.

a I

a n

I K

C

R I

U E

n

e ch

kd

aq aq

e ng

IR U

U

IR E

U

ø C

E n

Đặc tuyến moment kéo M=f(I)

Môment kéo được tạo nên do lực tác dụng tương hỗ giữa từ trường của các cuộn kích và dòng điện trong các dây dẫn phần ứng (rotor)

M = FD/2

Trong đó: F: tổng lực tác dụng lên các khung

dây D: đường kính của rotor

F = N.f với f _ lực tác dụng lên một khung; N là số khung có trong rotor

a

I l

B i





a

I i

2



Với

I C

M

I l

B a

N

P M

p

D a

P I l B

N M

D a

I l B

N M

M .

.

.

2

2

.

2

.

2 2

.

Đặc tuyến công suất P = (I):

Tích số moment kéo và vận tốc góc của rotor sẽ là công suất điện từ P, tức là công suất

do các lực điện từ làm quay rotor tạo nên

a PN

E I

ng M

60

30

2

30

.

60

2

E n

 E U  I R I

P

R I

U E

I P

E I P

ch ch ng

0

.

Lấy đạo hàm phương trình P để tìm giá trị cực đại

2 2

0 2

0max

0

nm

ch p

ch

I R

U

E I

R I

U

E dI

R I

U E

ch nm

nm ch

Inm là dòng điện cực đại mà máy khởi động tiêu thụ khi nó bị hãm chặt Thay giá trị Ipmax vào phương thình P ta được công suất điện từ cực đại

kd r

s d

r s

ng r

s ng

kd

ch

ch ch

P P

P P

R I

R R

I P

P P

P

I R R

I E

I I R R

E I

U P

R

U

E P

R R

U

E R

U

E P

1

21

20

max

0

20

max

)

(

.

.

4

4

4 2

Trong đó: P1 _ công suất accu đưa đến máy khởi động

Pđ _ mất mát công suất về điện do nhiệt sinh ra trên dây P2 _ công suất hữu ích

Pck _ công suất mất mát do cơ khí (ổ bi, chổi than)

Pt _ công suất mất mát về từ, chủ yếu là dòng Fucô

P1 = P2 + Pđ + Pck + Pt

P1 = P2 + P

Hiệu suất của máy khởi động

7 ,

01

11

P



3.3 Các cơ cấu điều khiển trung gian trong hệ thống khởi động

3.3.1 Relay khởi động trung gian

K

STARTING RELAY

BAT L(ALT)

1_accu, 2_công tắc nguồn, 3_công tắc máy, 4_công tắc khởi động, 5_đèn báo nạp,

6_máy phát, 7_relay bảo vệ khởi động, 8_máy khởi động

Mạch bảo vệ khởi động điều khiển bằng điện tử

3.3.4 Relay đổi đấu điện áp

3.4 Hệ thống hỗ trợ khởi động cho động cơ diesel

3.4.1 Nhiệm vụ - phân loại

Glow plugs

Warning Resistor

Glow relay

Ig S/W

ON R

B+

Hình 3-15: Sơ đồ hệ thống xông điều khiển thường

3.4.2 Hệ thống xông trước và trong khi khởi động ôtô

Hệ thống xông trước và trong khi khởi động

3.4.3 Hệ thống xông sau khi khởi động

Trên một số xe đời mới, người ta sử dụng hệ thống xông nhanh kèm theo điều khiển chế độ cầm chừng êm ( Hình 3-17 ) Hệ thống xông này bao gồm 2 relay xông Relay 1 phục vụ cho việc xông nhanh Sau khi động cơ đã nổ relay 2 làm việc, dòng điện tới bougie xông đi qua điện trở phụ, tiếp tục xông ở mức độ thấp hơn, đảm bảo động cơ nổ êm và không khói khi nhiệt độ nước làm mát còn thấp.

START ON ACC LOCK

R AC B

M

Terminal Key

Stater +

+

1 4

5 7 3 6 Indicator light