ĐỒ án môn học hệ THỐNG điện – điện tử ô tô hệ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE KIA MORNING 2014

Nội dung nhiệm vụ : - Tìm hiểu quá trình hình thành và phát triển hệ thống khởi động trên ô tô hiệnđại; Trình bày nhiệm vụ - phân loại - yêu cầu; phân tích kết cấu - nguyên tắc hoạtđộng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN MÔN HỌC : HỆ THỐNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Ô TÔ

HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE KIA MORNING 2014

Ngành

CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

LỚP

19DOTC2

Giảng Viên Hướng Dẫn : ĐỖ NHẬT TRƯỜNG

ớp:

19DOTC2

1911252792

Lớp:

19DOTC2

SVT

H: Lê

MS

Lớ

p:

19DOTC2

Tp.HCM, ngày 07 tháng 03 năm 2022

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI TÊN MÔN HỌC:ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Ô TÔ

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm…03…):

(1)ĐặngNgọcTịnh

MSSV:1911252918

Lớp:19DOTC2

(2)BùiVănVũ

MSSV:1911252792

Lớp:19DOTC2

(3)

MSS

Lớp

V:1911252707

:19DOTC2

Tên đề tài: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE KIA MORNING 2014

Các dữ liệu ban đầu:

Giáo trình: “Hệ Thống Điện – Điện Tử Trên Ô Tô”,“Thực hành Hệ Thống Điện – Điện Tử Trên Ô Tô” HUTECH

Tài Liệu Tham Khảo Từ Nguồn Internet, Báo Chí, Tạp Chí,

Phần mềm: Carmin std, Auto Schematic,

Nội dung nhiệm vụ :

- Tìm hiểu quá trình hình thành và phát triển hệ thống khởi động trên ô tô hiệnđại; Trình bày nhiệm vụ - phân loại - yêu cầu; phân tích kết cấu - nguyên tắc hoạtđộng của hệ thống khởi động sử dụng năng lượng điện; Phân tích những ưu điểm nổibật của hệ thống khởi động bằng điện Đồng thời, tổng quan các hệ thống khởi độngtiện ích khác: khởi động bằng nút nhấn Start Engine, bằng smart key, hệ thống khởiđộng trên xe hybrid mà động cơ đốt trong không cần máy khởi động,

- Thực hiện thiết kế hệ thống khởi động trên protues

- Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động trên xe KIA MORNING2014

- Thực hiện xây dựng mô hình hệ thống khởi động với công tấc khởi động

- Thực hiện bản vẽ kỹ 2D và 3D mô hình hệ thống khởi động

- Phân tích một số hư hỏng và nguyên nhân thường gặp trên hệ thống khởi động

5) Kết quả tối thiểu phải có:

1) Báo cáo thuyết minh

2) Bản vẽ thiết kế và mô hình hệ thống khởi động hoạt động được

Ngày giao đề tài: …07/03/2022… Ngày nộp báo cáo: 25/05/2022……

Sinh viên thực hiện

TP HCM, ngày tháng năm 2022

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên) (Ký và ghi rõ họ tên)

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN

TÊN MÔN HỌ C: ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Ô TÔ

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

(Do giảng viên hướng dẫn ghi và giao lại cho sinh viên đóng vào cuốn báo cáo)

Tên đề tài HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE KIA MORNING 2014:

1 Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Nhật Trường

2.Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài (sĩ số trong nhóm: 03):

Đặng

Ngọc

Tịnh

1911252819

19DOTC2

Bùi

191

19DO

19DOTC2

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

07/

3/2

022

Giao

đề

tài

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

Thống

nhất

một

sốv

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

T h ố n g

n h ấ t

m ộ t

s ố v ấ

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

T ì m

h i ể u

c á c

n ộ i

d u n

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

T ì m

h i ể u

c á c

n ộ i

d u n

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

T h ự c

h i ệ n

t h i ế t

k ế h

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

P h â n

t í c h

s ơ

đ ồ

m ạ c h

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

T h ự c

h i ệ n

v à

x â y

d ự n

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

T h ự c

h i ệ n

b ả n

v ẽ k ỹ

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

P h â n

t í c h

m ộ t

s ố h ư

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

H o à n

t h i ệ n

b à i

b á o c

ày

N ộ i

d u n g

t h ự c

h i ệ n

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn ghi)

Đ á n h

g i á

k ế t

q u ả

b á o

Cách tính điểm:

Điểm quá trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo ĐAMH

Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ án môn học; Điểm quá trình (Ghi theo thang điểm 10)

c h í

đ á n h

g i á

v ề

q u á

t r ì n h

t h ự c

h i ệ n

đ ồ

á n

điểm tiêu chí đánh

quá trình thực hiện

cột điểm

Điểm báo cáo bảo vệ

đồ án môn học (50%)

Điể

quá trìn

h = 0.5* tổng điể

tiêu chí

0.5* điể

báo cáo

Tính chủ động, tích cực, sáng tạo (tối đa 5

Đáp ứng mục tiêu

L

ê

N

191125 2707

Minh

Nghĩa

Ghi chú: Điểm số nếu có sai sót, GV gạch bỏ rồi ghi lại điểm mới kế bên và ký nháy vào phần điểm chỉnh sửa.

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ

họ tên các thành viên)

TP HCM, ngày tháng năm 2022

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Mục lục

ụ ả

ụ ụ

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI1.1 Đặt vấn đề

Với sự phát triển của nghành công nghiệp ô tô ở việt nam hiện nay , theo đó là sựphát triển của các hệ thống thiết bị phụ trợ, một trong số đó là hệ thống khởi động,điều đó đồng nghĩa với nhu cầu lắp đặt và sửa chữa hệ thống khởi động ngày cànglớn

Suất phát từ nhu cầu trên đặt ra yêu cầu đối với những người thợ và kỹ sư phảitrang bị cho mình những kiến thức cần thiết về hệ thống này

Từ những yêu cầu trên em chọn đề tài cho nhóm em “ Nghiên cứu hệ thống

khởi động trên xe KIA MORNING 2014”

1.2 Mục tiêu đề tài

Là bản thân sinh viên nhận thấy đây là cơ hội rất lớn để có thể củng cố kiến thức

mà mình đã được học Ngoài ra,sinh viên còn có thể biết thêm những kiến thức thực

tế mà trong nhà trường khó có thể chuyển tải được, đó thực sự là những kiến thức màsinh viên rất cần cho công việc sau này

Ngoài ra, thực hiện đồ án cũng là dịp để sinh viên nâng cao kỹ năng nghềnghiệp,khả năng nghiên cứu độc lập và phương pháp giải quyết các vấn đề Bản thânsinh viên không ngừng vận động để giải quyết những tình huống phát sinh, điều đómột lần nữa

1.3 Nội dung đề tài

Tìm hiểu quá trình hình thành và phát triển hệ thống khởi động trên ô tô hiện đại;Trình bày nhiệm vụ - phân loại - yêu cầu; phân tích kết cấu - nguyên tắc hoạt độngcủa hệ thống khởi động sử dụng năng lượng điện; Phân tích những ưu điểm nổi bậtcủa hệ thống khởi động bằng điện Đồng thời, tổng quan các hệ thống khởi động tiệních khác: khởi động bằng nút nhấn Start Engine, bằng smart key, hệ thống khởi độngtrên xe hybrid mà động cơ đốt trong không cần máy khởi động,

- Thực hiện thiết kế hệ thống khởi động trên protues

- Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động trên xe KIA MORNING2014

- Thực hiện xây dựng mô hình hệ thống khởi động với công tấc khởi động

- Thực hiện bản vẽ kỹ 2D và 3D mô hình hệ thống khởi động

- Phân tích một số hư hỏng và nguyên nhân thường gặp trên hệ thống khởi động

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Tra cứu trong các tài liệu , giáo trình Điện -Điện tử ô tô

- Nghiên cứu , tìm kiếm thông tin trên internet bằng tiếng anh và tiếng việt, từ

đó chọn lọc những nội thông tin cần thiết

1.5 Kết cấu của ĐAMH

Chương1: Giới thiệu đề tài

Chương2: Cơ sở lý thuyết của hệ thống khởi động

Chương3: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống khởi động trên xe KiaMorning2014

Chương4: Thiết kế hệ thống khởi động trên Proteus và Chuẩn đoán, bảo dưỡng máykhởi động trên xe Kia Morning 2014

Chương5: Kết Luận

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG KHỞI KHỞI ĐỘNG

2.1 Nhiệm vụ,phân loại,yêu cầu

2.1.1 Nhiệm Vụ

Hình 2 1 Máy khởi động

- Hệ thống khởi động có vai trò quan trọng nhất trong hệ thống điện ô tô Hệthống khởi động sử dụng năng lượng từ bình ắc quy và chuyển năng lượng này

thành năng lượng cơ năng máy khởi động máy khởi động truyền cơ năng nàycho bánh đà trên trục khuỷu động cơ thông qua việc gài khớp Chuyển động củabánh đà làm hỗn hợp khí nhiên liệu hút vào viên trong xylanh, được nén và đốtcháy để quay động cơ Hầu hết các động cơ đòi hỏi tốc độ quay khoảng 200v/p.

- Tốc đô vòng quay khởi động tối thiểu của động cơ xăng khoảng 50-100 v/p và

của động cơ desel khoảng 100 – 200 v/p

- Khi khởi động động cơ không thể tự quay với công xuất của nó trướckia tia lửa điện xuất hiện ta phải dùng lực từ bên ngoài để làm động cơmáy khởi động thực hiện công việc này Máy khởi động sẽ ngừng hoạtđộng khi động cơ đã nổ

Hệ thống khởi động được điều khiển bởi công tắc máy và được bảo vệ Qua cầu chì trên một số dòng xe một rơle khởi động được dùng để Khởi động mạch điều khiển Trên xe hộp số tự động có một công tắc khởiđộng trung gian ngăn trường hợp khởi động xe khi đang cài số trên xehộp số thường có công tắc ly hợp ngăn trường hợp khởi động xe mà khôngcần đạp ly hợp Trên các dòng xe đặc biệt có công tắc an toàn cho phép xekhởi động trên đường đồi dốc mà không cần đạp ly hợp

2.2 Phân loại

Hiện nay hệ thống khởi động có 3 loại máy khởi động

Loại bánh răng đồng trục ; loại G và loại GA Loại bánh răng hành tinh: loại P

Loại giảm tốc(loại R, loại RA)

2.2.1 Loại giảm tốc

Motor khởi động bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình 2.4 Đó là kiểu của bộkhởi 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 1/4đến 1/3 tốc độ motor Bánh răng chủ động quay nhanh hơn bánh răng trên bộ khởiđộng thông thường và momen 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 quacần 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 nhưvậy sẽ làm tăng momen khởi động Được sử dụng rộng rãi trên xe nhỏ gọn và nhẹ

2.2.2 Loại bánh răng đồng trục

Motor khởi động thông thường bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình 2.5 Bánhrăng chủ động trên trục của phần ứng động cơ và quay cùng tốc độ Một lõi hút trongcông tắc từ (solenoid) được nối với thanh đẩy (cần gạt) Khi kích hoạt nam châm điệnthì thanh đẩy sẽ đẩy bánh răng chủ động khớp với vành răng bánh đà.

Khi động cơ bắt đầu khởi động khớp ly hợp một chiều ngắt nối bánh răng chủ độngngăn cản momen động cơ làm hỏng motor khởi động

Công suất đầu ra là 0.8, 0.9 và 1KW Trong hầu hết trường hợp thay thế bộ khởiđộng cho motor cũ bằng motor có bánh răng giảm tốc Bánh răng bendix được lắp ởcuối của trục rotor Lực của công tắc từ đẩy bánh răng bendix nhờ đòn dẫn hướng Máy khởi động đồng trục sử dụng chủ yếu trên xe nhỏ

Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động động cơ ô tô (nút nhấn hoặccông tắc khởi động) thuận tiện cho người sử dụng

Nhiệt độ làm việc không được vượt quá giới hạn cho phép

2.2.3 Loại bánh răng hành tinh

Bánh răng hành tinh cũng dùng để giảm tốc nhằm tăng momen quay Trục rotor sẽtruyền lực qua bánh răng hành tinh đến bánh răng bendix Nhờ trọng lượng nhỏmomen lớn, ít tiếng ồn nên được sử dụng ở nhiều loại xe nhỏ đến trung bình.

2.3 Yêu cầu kỹ thuật

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:

Kết cấu gọn nhẹ, chắc chắn làm việc ổn định với độ tin cậy cao

Lực kéo 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 ô

- Nhiệt độ làm việc không được vượt quá giới hạn cho phép

- Phải đảm bảo khởi động lại được nhiều lần

- Tỷ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và vành răng của bánh đà nằmtrong giới hạn từ 9 đến 18

- Momen khởi động phải đủ lớn để đảm bảo khởi động

được

- Chiều dài và điện trở của dây dẫn nối từ ắc quy đến máy khởi động phải nằmtrong giới hạn quy định (l<1m).

- Công suất tối thiểu của máy khởi động trong hệ thống khởi

động điện được tính theo công thức sau:

Pkđ = Mc.Π.nmin/30 (w)

Trong đó nmin - tốc độ quay nhỏ nhất tương ứng với trạng thái nhiệt

độ của động cơ ô tô khi khởi động (vòng/ phút), (với trị số tốc độ này

động cơ ô tô phải tự động làm việc được sau ít nhất hai lần khởỉ động,

thời gian khởi động kéo dài không quá 10s đối với động cơ xăng và

không quá 15s đối với động cơ điezen, 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 xylanh trong động cơ và nhiệt độ của động cơ ô tô

lúc bắt đầu khởi động, trị số tốc độ đó bằng:

nmin =(40-50) vòng/phút đối với động cơ xăng

nmin =(80-120) vòng/phút đối với động cơ điezen

M – mômen cản trung bình của động cơ ô tô trong quá trình khởi động,c N.m

Mômen cản khởi động của động cơ ô tô bao gồm lực cản do lực ma sát của cácchi tiết có truyển động tương đối so với động cơ ô tô khi khởi động gây ramômen cản khí nén hỗn hợp công tác trong xylanh của động cơ ô tô, trị số của

Mc phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng xilanh có trong động cơ và nhiệt độđộng cơ khi khởi động

2.4 Các biện pháp cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động trên

ô tô

2.4.1 Dùng bugi có hệ thống sấy

Để cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động ngưởi ta sử dụng nhiều biệnpháp khác nhau hỗ trợ cho qua trình khởi động khi nhiệt độ môi trường thấp, mộttrong những biện pháp trên được áp dụng rộng rãi là dùng bugi có bộ phận sấy

Hiệu quả làm việc của hệ thống khởi động phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ củađộng cơ ô tô khi khởi động Ở nhiệt độ thấp việc khởi động động cơ rất khó khăn docác nguyên nhân sau:

+ Độ nhớt của dầu bôi trơn lớn làm tăng trị số momen cản (Mc) đặt

trên trục động cơ khởi động

+ Độ nhớt của 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

xylanh của động cơ ô tô làm tăng trị số tốc độ thấp nhất khi khởi động

(nmin)

+ Giảm trị số áp suất và nhiệt độ trong xylanh 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

Bugi 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 ngoài có phủ 1 lớp chất cách điện

và chịu nhiệt Bugi có bộ phận sấy được lắp vào trong buồng đốt (trong

xilanh của động cơ ôtô), có chức năng sấy nóng không khí trong xylanh tạo

điều kiện thuận lợi cho việc bốc hơi, hoà trộn của nhiên liệu với không khí

trong quá trình hình thành hỗp hợp công tác (đối với động cơ xăng), còn

đối với 11 động cơ điezen tạo điều kiện thuận lợi cho việc bốc hơi, hoà

trộn và bốc cháy của nhiên liệu khi vòi phun nhiên liệu vào buồng đốt

Để điều kiển thời gian sấy cần thiết của bugi, 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

CHƯƠNG 3: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ

THỐNG KHỞI ĐỘNG XE KIA MORNING 2014

3.1 Sơ đồ hệ thống khởi động xe Kia Morning 2014

1.Nguồn điện; 2.khóa điện; 3 Relay khởi động; 4.máy khởi động

3.1.1 Cấu tạo

3.1.1.1 Công tắc từ

1 Cặp tiếp điểm; 2 Lò xo dẫn động;

3 Cuộn giữ; 4 Cuộn hút; 5 Ty đẩy

Là bộ phận cung cấp điện có cường độ lớn (300A-1200A) từ ắc-qui cho động cơđiện và được điều khiển bởi khóa điện Công tắc từ gồm hai cuộn dây: cuộn hút vàcuộn giữ là có cùng số vòng dây quấn và quấn cùng chiều

Đường kính dây của cuộn hút có đường kính lớn hơn cuộn giữ và lực điện từ của nótạo ra lớn hơn lực điện từ được tạo ra bởi cuộn giữ

3.1.1.2 Phần cảm

Phần cảm có chức năng tạo ra từ trường cần thiết cho động cơ điện và là chỗ bố trícuộn dây kích từ, lõi cực của nó đồng thời là nơi đi qua của đường sức Cả cực và lõicực được chế tạo bằng lõi sắt, nghĩa là chúng dễ dàng dẫn

Có 3 kiểu đấu dây cuộn kích:

+ Nối tiếp

+ Song song

+ Hỗn hợp

3.1.1.3 Phần ứng và ổ bi

Phần ứng tạo ra lực quay motor và ổ bi cầu đỡ cho lõi(phần ứng) quay ở tốc độcao

3.1.1.4 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 cuộndây tới phần ứng theo một chiều nhất định, đồng thời giữ ổn định lõi ép chổi than.Chổi than đượcchế tạo bằng hợp kim đồng và cacbon (60÷70% đồng) cho phép dẫnnhiệt tốt và chống mòn Các lò xo của chổi than nén vào cổ góp phần ứng và làm chophần ứng dừng lại ngay sau khi máy khởi động bị ngắt

Nếu lò xo chổi than bị yếu đi hoặc các chổi than bị mòn có thể làm các chổi than bịmòn làm cho tiếp điểm điện giữa chổi than và cổ góp không đủ để dẫn điện Điều nàylàm cho điện trở ở chỗ tiếp xúc tăng lên làm giảm dòng điện cung cấp cho motor vàdẫn đến giảm momen

3.1.1.5 Ly hợp một chiều và khớp kiểu bi

1.Trục khớp một chiều; 2 Con lăn; 3 Lò xo hồi vị; 4 Bánh răng chủ động;

5 Trục dẫn động; 6 Bánh răng khởi động; 7 Lò xo khớp một chiều