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

- 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 k

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

SVTH: Lê Nguyễn Minh Nghĩa MSSV: 1911252707 Lớp: 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…):

Nghĩa

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 hiện đại;

Trình bày nhiệm vụ - phân loại - yêu cầu; phân tích kết cấu - nguyên tắc hoạt động của hệ

thống khởi động sử dụng năng lượng điện; Phân tích những ưu điểm nổi bật của hệ thống

khởi động bằng điện Đồng thời, tổng quan các hệ thống khởi động tiện ích khác: khởi động

bằng nút nhấn Start Engine, bằng smart key, hệ thống khởi động 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……

TP HCM, ngày tháng năm 2022

(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 HỌC: 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

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

1 07/3/2022 Giao đề tài

Thống nhất một số vấn đề

- kế hoạch thực hiện - đề

hiện đề tài - hướng dẫnphiếu giao nhiêm vụ -

phiếu theo dõi tiến độ

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

Tuần Ngày Nội dung thực hiện

Thống nhất một số vấn đề

-kế hoạch thực hiện - đề

3 18/03/2022 cương tham khảo thực hiện

đề tài - hướng dẫn phiếugiao nhiêm vụ - phiếu theodõi tiến độ

Tìm hiểu các nội dung

4 25/03/2022 nhiệm vụ liên quan đến đề tài

Tìm hiểu các nội dung

5 1/04/2022 nhiệm vụ liên quan đến đề tài

Thực hiện và xây dựng mô

8 22/04/2022 hình trên hệ thống khởi động với

Tuần Ngày Nội dung thực hiện 12 20/05/2022 phẩm thực hiện; Thái độ ;

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

ghi)

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)

cột điểm điểm)

1+2) 50%

Lê Nguyễn Minh Nghĩa 1911252707

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 Giảng viên hướng dẫn

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

Mục lục

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài 1

1.3 Nội dung đề tài 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu 1

1.5 Kết cấu của ĐAMH 2

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG KHỞI KHỞI ĐỘNG 3

2.1 Nhiệm vụ,phân loại,yêu cầu 3

2.1.1 Nhiệm Vụ 3

2.2 Phân loại 4

2.2.1 Loại giảm tốc 4

2.2.2 Loại bánh răng đồng trục 5

2.2.3 Loại bánh răng hành tinh 6

2.3 Yêu cầu kỹ thuật 7

2.4 Các biện pháp cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động trên ô tô 8

2.4.1 Dùng bugi có hệ thống sấy 8

CHƯƠNG 3: CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG XE KIA MORNING 2014 10

3.1 Sơ đồ hệ thống khởi động xe Kia Morning 2014 10

3.1.1 Cấu tạo 10

3.1.1.1 Công tắc từ 10

3.1.1.2 Phần cảm 11

3.1.1.3 Phần ứng và ổ bi 11

3.1.1.4 Chổi than và giá đỡ chổi than 12

3.1.1.5 Ly hợp một chiều và khớp kiểu bi 12

3.1.1.6 Bánh răng bendix và trục xoắn ốc 14

3.1.1.7 Motor khởi động 15

3.2 Nguyên lý hoạt động máy khởi động 15

3.3 Phân tích những ưu điểm nổi bật của hệ thống khởi động bằng điện 18

3.3.1 Khởi động bằng nút nhấn Start Engine 18

3.3.2 Khởi động bằng smart key 19

3.3.3 Hệ thống khởi động trên xe Hybird mà động cơ đốt trong mà không cần máy khởi động 19

3.3.4 Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động 21

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN PROTEUS VÀ CHUẨN ĐOÁN ,BẢO DƯỠNG MÁY KHỞI ĐỘNG TRÊN XE KIA MORNING 2014 28

4.1 Thiết kế mạch hệ thống khởi động trên Proteus 28

4.2 Bản vẽ 2D trong quá trình xây dựng và thiết kế mô hình 30

4.3 Chuẩn đoán, bảo dưỡng máy khởi động trên xe Kia Morning 2014 31

4.4 Các hư hỏng thường gặp trên hệ thống 31

4.5 Quy trình tháo lắp bảo dưỡng máy khởi động 35

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 48

MỤC LỤC HÌNH ẢN

Hình 2 1 Máy khởi động 3

Hình 2 2 Vị trí máy khởi động trọng động cơ[1] 3

Hình 2 3 Phân loại máy khởi động[4] 4

Hình 2 4 Loại giảm tốc[4] 5

Hình 2 5 Loại bánh răng đồng trục 6

Hình 2 6 loại bánh răng hành tinh 7

Y Hình 3 1 Hệ thống khởi động Kia Morning 2014[1] 10

Hình 3 2 Công tắc từ[1] 10

Hình 3 3 Phần cảm[1] 11

Hình 3 4 Phần ứng và ổ bi[1] 12

Hình 3 5 Chổi than và giá đỡ chổi than[1] 12

Hình 3 6 Cấu tạo của khớp 1 chiều [1] 13

Hình 3 7 trạng thái làm việc của khớp một chiều khi khởi động[3] 13

Hình 3 8 trạng thái làm việc của khớp một chiều khi khởi động động cơ[1] 14

Hình 3 9 bánh răng bendix và trục xoắn ốc [1] 14

Hình 3 10 Cấu tạo motor điện [1] 15

Hình 3 11 Chế độ kéo(hút vào) [1] 17

Hình 3 12 Chế độ giữ[1] 18

Hình 3 13 Chế độ nhã(hồi về)[1] 18

Hình 3 14 Nút nhấn khởi động[2 19

Hình 3 15 Cấu tạo xe hybird gồm động cơ đốt trong và động cơ điện[2] 21

Hình 3 16 Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động trên xe Kia Morning 2014 22

Hình 4 1 Mạch hệ thống khởi động trên Proteus 29

Hình 4 2 Bản vẽ thiết mô hình 31

Hình 4 3 Xây dựng và hoàn thành mô hình 32

Hình 4 4 Tháo đai ốc công tắc từ 37

Hình 4 5 Nới lỏng đai ốc công tắc từ 37

Hình 4 6 Tháo cụm công tắc từ 38

Hình 4 7 Tháo rôto 38

Hình 4 8 Tháo khung đầu cổ góp 39

Hình 4 9 Tháo giá đỡ chổi than 39

Hình 4 10 Tháo cần gạt và li hợp đề 40

Hình 4 11 Đóng bạc hãm 40

Hình 4 12 Kiểm tra độ dài chổi than [3] 41

Hình 4 13 Mạch điều khiển hệ thống khởi động [3] 42

Hình 4 14 Kiểm tra sự liên tục của relay khởi động [3] 45

Hình 4 15 Kiểm tra khớp ly hợp khởi động [3] 45

Hình 4 16Kiểm tra công tắc đề số 0 [3] 46

Hình 4 17Kiểm tra công tắc cắt an toàn [3] 47

Hình 4 18Kiểm tra cuộn hut, cuộn giữ [3] 48

Hình 4 19Kiểm tra khớp hồi vị bảnh răng [3] 48

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 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 chọnlọc 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 KiaMorning 2014

Chương4: Thiết kế hệ thống khởi động trên Proteus và Chuẩn đoán, bảo dưỡng máy khởi 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

Hình 2 2 Vị trí máy khởi động trọng động cơ[1]

Hệ thống khởi động có vai trò quan trọng nhất trong hệ thống điện ô tô Hệ thốngkhởi động sử dụng năng lượng từ bình ắc quy và chuyển năng lượng này thành nănglượng cơ năng máy khởi động máy khởi động truyền cơ năng này cho bánh đà trêntrục khuỷu động cơ thông qua việc gài khớp Chuyển động của bánh đà làm hỗn hợp

khí nhiên liệu hút vào viên trong xylanh, được nén và đốt cháy để quay động cơ Hầuhết 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 củađộng cơ desel khoảng 100 – 200 v/p

Khi khởi động động cơ không thể tự quay với công xuất của nó trước kia tia lửađiện xuất hiện ta phải dùng lực từ bên ngoài để làm động cơ máy khởi động thực hiệncông việc này Máy khởi động sẽ ngừng hoạt động 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 khởi độngtrung gian ngăn trường hợp khởi động xe khi đang cài số trên xe hộp số thường cócông tắc ly hợp ngăn trường hợp khởi động xe mà không cần đạp ly hợp Trên cácdòng xe đặc biệt có công tắc an toàn cho phép xe khởi động trên đường đồi dốc màkhông cần đạp ly hợp

2.2 Phân loại

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

Hình 2 3 Phân loại máy khởi động[4]

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

Hình 2 4 Loại giảm tốc[4]

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 bộkhởi động thông thường công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động (không qua cầndẫn 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 Được sử dụng rộng rãi trên xe nhỏ gọn và nhẹ

2.2.2 Loại bánh răng đồng trục

Hình 2 5 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 hoặc công 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

Hình 2 6 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 tô

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 nằm trong 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 nằm trong 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

Mc – mômen cản trung bình của động cơ ô tô trong quá trình khởi động, 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 của động

cơ ô tô khi khởi động Ở nhiệt độ thấp việc khởi động động cơ rất khó khăn do cácnguyên 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 vớikhông khí trong quá trình hình thành hỗn hợp công tác trong xylanh của động cơ ô tô làmtăng 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 ảnhhưởng 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

9

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

Hình 3 1 Hệ thống khởi động Kia Morning 2014[1]

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

Hình 3 2 Công tắc từ

1 Cặp tiếp điểm; 2 Lò xo dẫn động;

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

Hình 3 3 Phần cảm[1]

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:

3.1.1.3 Phần ứng và ổ bi

Hình 3 4 Phần ứng và ổ biPhần 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

Hình 3 5 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 từcuộn dây tới phần ứng theo một chiều nhất định, đồng thời giữ ổn định lõi ép chổithan Chổi than đượcchế tạo bằng hợp kim đồng và cacbon (60÷70% đồng) cho phépdẫn nhiệt tốt và chống mòn Các lò xo của chổi than nén vào cổ góp phần ứng và làmcho phần 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

Hình 3 6 Cấu tạo của khớp 1 chiều [1]

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

* khi khởi động

Hình 3 7 trạng thái làm việc của khớp một chiều khi khởi động[3]

Bánh răng chủ động quay nhanh hơn phần bị động (trục khớp một chiều) bên trongthì các con lăn bị đẩy vào chỗ hẹp của rãnh nối cứng phần chủ động và bị động Do đómô-men quay của bánh răng được truyền tới trục khớp một chiều làm bánh răng khởiđộng quay

* Sau khi khởi động động cơ:

Hình 3 8 trạng thái làm việc của khớp một chiều khi khởi động động cơ[1]

Trục khớp một chiều quay nhanh hơn bánh răng thì con lăn bị đẩy ra chỗ rộng củarãnh làm cho phần chủ động và phần bị động bị tách ra, khớp nối không truyền mô-men

- Các cơ cấu dẫn động: Bao gồm các chi tiết dùng để đẩy bánh răng máy khởi động ăn khớp với bánh đà và hồi vị khi động cơ đã hoạt động

- Nắp: Máy khởi động gồm có vỏ máy khởi động và nắp Trên nắp có thiết kế bạc(hoặc ổ bị) để đỡ trục và bao kín Nắp và vỏ được nối với nhau bằng các vít xuyên tâm

- Dây cáp máy khởi động: Máy khởi động là thiết bị điện tiêu thụ dòng lớn vì vậy dâyđiện dùng để cho dòng điện đi qua máy khởi động là dây điện có đường kính lớn

3.1.1.6 Bánh răng bendix và trục xoắn ốc

Hình 3 9 bánh răng bendix và trục xoắn ốc [1]

Bánh răng bendix hay còn gọi là bánh răng khởi động có cơ chế truyền động xoắn

ốc Bánh răng bendix và trục xoắn ốc truyền momen của khởi động cho động cơ Đưabánh răng bendix ăn khớp với vòng răng bánh đà Giúp bánh răng bendix vào khớp

và ra khớp Bánh răng bendix được vát mặt để dễ vào khớp với vòng răng bánh đà.Trục xoắn chuyền lực quay của động cơ điện thành lực đẩy bánh răng.

Tỉ số truyền của cặp bánh răng: Bánh răng của máy khởi động và vành bánh răngbánh đà của động cơ ôtô i= 9-18 Để hạn chế kích thước của vành bánh răng bánh đàđối với một số động cơ điện khởi động công suất lớn thường có thêm bộ truyền bánhrăng trung gian Bộ truyền này có thề là một cặp bánh răng trụ hoặc bộ truyền bánhrăng hành trình

Khớp truyền động là cơ cấu truyền momen từ động cơ điện của máy khởi động đếnvành bánh răng bánh đà của động cơ ô tô Với tỷ số truyền trên bánh răng của máykhởi động phải quay 10 hoặc 20 vòng để kéo vành bánh răng bánh đà quay được 1vòng Khi hoạt động, tốc độ của rotor động cơ điện đạt trị số trong khoảng 2000 V/p sẽkéo trục khuỷu của động cơ ô tô quay khoảng 200 V/p đủ cho động cơ ô tô khởi độngđược

Khớp truyền động cơ trong máy khởi động có các nhiệm vụ sau:

Truyền momen của máy khởi động làm quay vành bánh răng bánh đà

động cơ ôtô

Bảo vệ máy khởi động bằng cách tách rotor của động cơ điện khởi

động ra khỏi vành bánh răng bánh đà khi động cơ ô tô đã nổ được

3.1.1.7 Motor khởi động

Hình 3 10 Cấu tạo motor điện [1]

Động cơ dùng trong hệ thống khởi động là động cơ điện một chiều kích từ nối tiếphoặc hỗn hợp

Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp có mômen khởi động lớn song có nhượcđiểm là tốc độ không tải (ω0) quá lớn, ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ làm việc củađộng cơ Động cơ điện một chiều kích từ hỗn hợp tuy mômen khởi động không lớn

bằng so với động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp nhưng trị số tốc độ không tải bé hơn.

Khi hệ thống khởi động làm việc, dòng điện khởi động có trị số là 150A và công suất

là 0,8 (kw) Để đảm bảo truyền được công suất từ động cơ điện khởi động sang động

cơ ô tô tránh tổn thất điện áp trên đường dây nối từ ắc quy đến động cơ điện khởi động

và ở các chỗ tiếp xúc, yêu cầu điện trở của động cơ điện khởi động và ở các chỗ tiếpxúc phải đủ nhỏ (khoảng 0,02Ω), sụt áp ở vùng tiếp xúc giữa chổi than và cổ góp của), sụt áp ở vùng tiếp xúc giữa chổi than và cổ góp củađộng cơ điện khởi động cho phép trong khoảng (1,5-2)V Các chổi than tiếp điện củađộng cơ khởi động thường làm bằng đồng đỏ

3.2 Nguyên lý hoạt động máy khởi động

Nguyên lý hoạt động của máy khởi động là kéo,giữ và hồi về

- Giữ

Hình 3 12 Chế độ giữ

Khi công tắc chính được bật lên, thì không có dòng điện chạy qua cuộn hút vì hai đầucuộn hút bị đẳng áp, cuộn cảm và cuộn ứng nhận trực tiếp dòng điện từ ắc-quy Cuộndây phần ứng sau đó bắt đầu quay với vận tốc cao và động cơ được khởi động

Ở thời điểm này piston được giữ nguyên tại vị trí chỉ nhờ lực điện từ của cuộn giữ vì không có dòng điện chạy qua cuộn hút

- Hồi về

Hình 3 13 Chế độ nhã(hồi về)

Khi khóa điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ON, tại thời điểm này, tiếp điểmchính vẫn còn đóng, dòng điện đi từ phía công tắc chính tới cuộn hút rồi qua cuộn giữ.Đặc điểm cấu tạo của cuộn hút và cuộn giữ là có cùng số vòng dây quấn và quấn cùngchiều Ở thời điểm này, dòng điện qua cuộn hút bị đảo chiều, lực điện từ được tạo rabởi cuộn hút và cuộn giữ triệt tiêu lẫn nhau nên không giữ được piston Do đó piston

bị đẩy trở lại nhờ lò xo hồi về và công tắc chính bị ngắt làm cho máy khởi động dừng lại.

3.3 Phân tích những ưu điểm nổi bật của hệ thống khởi động bằng điện

Đặc điểm: dùng động cơ điện làm quay trục khuỷu của động cơ đốt trong

+Ứng dụng: động cơ cỡ nhỏ và trung bình kể cả động cơ xăng và

động cơ điezen như xe máy, ô tô,…

+Ưu điểm: khởi động dễ, không tốn sức người, thời gian khởi động

ngắn

+Nhược điểm: cấu tạo phức tạp, dễ hỏng về phần điện

3.3.1 Khởi động bằng nút nhấn Start Engine

Hình 3 14 Nút nhấn khởi động

Hệ thống đánh lửa không cần chìa khóa đi kèm với một fob mà bạn có thể cất trongtúi, ví, cặp hoặc bất cứ nơi nào gần bộ thu tín hiệu bên trong xe Fb truyền một tín hiệutần số thấp duy nhất đến hệ thống máy tính của ô tô, sau đó xác nhận rằng tín hiệuchính xác đã được gửi và cho phép bạn nhấn một nút trên bảng điều khiển hoặc bảngđiều khiển để khởi động động cơ Việc tắt động cơ thật đơn giản: Chỉ cần nhấn nútstart / stop Và, ngoài tính năng đánh lửa không cần chìa khóa, hầu hết các hệ

thống cũng bao gồm chức năng nhập cảnh không cần chìa khóa, cho phép bạn vào xe

mà không cần cắm chìa khóa hoặc nhấn nút trên fob

3.3.2 Khởi động bằng smart key

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

+Bộ vi xử lý trung tâm (ECU)

+Cụm khóa thông minh điều chỉnh bằng tay

+Bộ điều khiển khóa thông minh Smart Control Unit (SCU)

+Thiết bị điều khiển cầm tay (FOB)

Nguyên lý hoạt động:

Khi người dùng khởi động nút nguồn trên FOB, bộ điều khiển SCU sẽ quét trongphạm vi 1m và đối chiếu mã xác nhận ID Nếu kết quả trùng khớp thì đèn trên thiết bịFOB sẽ phát sáng, cuộn nam châm điện (solenoid) sẽ đóng lại Lúc này, người điềukhiển xe có thể điều chỉnh được cụm khóa thông minh trên xe

Sau khi người điều khiển xe nhấn vào nút nguồn (ký hiệu chữ P) trên xe thì bộ điềukhiển SCU tiếp tục gửi mã xác nhận ID đến ECU Nếu mã xác nhận là đúng thì hệthống điện chính sẽ mở và người dùng có thể khởi động xe

3.3.3 Hệ thống khởi động trên xe Hybird mà động cơ đốt trong mà không cần máy khởi động.

+Cấu tạo xe hybrid

- Cấu tạo xe hybrid tương tự như xe sử dụng động cơ đốt trong thông thường Động cơkết nối với hệ thống truyền động để dẫn động các bánh xe Tuy nhiên xe hybrid có thêm mộtđộng cơ điện chia sẻ nhiệm vụ dẫn động hoặc hỗ trợ động cơ đốt trong

- Để cơ cấu này phối hợp nhuần nhuyễn và vận hành trơn tru cần có thêm một số bộ phận

hỗ trợ khác như pin và bộ chuyển đổi công suất Pin (hay ắc quy điện áp cao) là thiết bị giúptích trữ và cung cấp năng lượng cho động cơ điện Bộ chuyển đổi công suất giúp chuyển đổinguồn động lực của động cơ thành nhiều phần phục vụ các mục đích sử dụng khác nhau nhưdẫn động xe và nạp điện cho pin