Giáo trình bảo dưỡng và sửa chữa trang bị điện ô tô (nghề công nghệ ô tô trung cấp)

Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống khóa của xe, nâng hạ và làm sạch kính Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo chương trình nội bộ của trường cao đẳng cơ điện xây dựng việt xô, sắp xếp

1

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

T RƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN XÂY DỰNG VIỆT XÔ

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN 22: BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA TRANG BỊ ĐIỆN Ô TÔ

NGHỀ CÔNG NGHỆ Ô TÔ TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP

Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ- ngày tháng năm 20

…… của ………

Tam điệp, năm 2019

2

TUYÊN B Ố BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

3

LỜI GIỚI THIỆU

Trong nhiều năm gần đây tốc độ gia tăng số lượng và chủng loại ô tô ở nước ta khá nhanh Nhiều kết cấu hiện đại đã trang bị cho ô tô nhằm thỏa mãn càng nhiều nhu cầu của giao thông vận tải Trong đó sự cải tiến đáng chú ý nhất trong hệ thống trang bị điện của ô tô đời mới là người ta đã vận dụng những thành quả mới của ngành điện tử đặc biệt là các linh kiện bán dẫn vào hệ thống trang bị điện để thay thế cho các thiết bị cơ khí

Để phục vụ cho sinh viên học nghề và thợ sửa chữa ô tô những kiến thức

cơ bản cả về lý thuyết và thực hành bảo dưỡng, sửa chữa trang bị điện Với mong muốn đó giáo trình được biên soạn, nội dung giáo trình bao gồm bẩy bài:

Bài 1 Tổng quan về trang bị điện trên ô tô

Bài 2 Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống cung cấp điện

Bài 3 Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống khởi động

Bài 4 Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa

Bài 5 Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống chiếu sáng

Bài 6 Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống tín hiệu và đồng hồ báo

Bài 7 Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống khóa của xe, nâng hạ và làm sạch kính

Kiến thức trong giáo trình được biên soạn theo chương trình nội bộ của trường cao đẳng cơ điện xây dựng việt xô, sắp xếp logic từ nhiệm vụ, cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các bộ phận điên trên ô tô đến cách phân tích các hư

hỏng, phương pháp kiểm tra và quy trình thực hành sửa chữa Do đó người đọc

có thể hiểu một cách dễ dàng

Xin chân trọng cảm ơn Trường Cao đẳng cơ điện xây dựng việt xô, khoa Động lực trường Cao đẳng cơ điện xây dựng việt xô cũng như sự giúp đỡ quý báu của đồng nghiệp đã giúp tác giả hoàn thành giáo trình này

Mặc dù đã rất cố gắng nhưng chắc chắn không tránh khỏi sai sót, tác giả

rất mong nhận được ý kiến đóng góp của người đọc để lần xuất bản sau giáo trình được hoàn thiện hơn

Tam Điệp, ngày… tháng năm 2019

Tham gia biên soạn

1 Đặng Việt Dũng - Chủ biên

4

MỤC LỤC

TRANG

3 Bài 2 Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống cung cấp điện 15

4 Bài 3 Sửa chữa và bảo dưỡng hệ thống khởi động 43

5 Bài 4 Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống đánh lửa 65

6 Bài 5 Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống chiếu sáng 105

7 Bài 6 Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống tín hiệu và đồng hồ báo 124

8 Bài 7 Sửa chữa bảo dưỡng hệ thống khóa của xe, nâng hạ và làm sạch

kính

145

5

CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN

Tên mô đun: Bảo dưỡng và sửa chữa trang bị điện ô tô

Mã mô đun: MĐ 22

Th ời gian thực hiện mô đun: 90 giờ; (Lý thuyết: 30 giờ; Thực hành,

thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 57 giờ; Kiểm tra:3 giờ)

I V ị trí, tính chất của mô đun:

- Vị trí: Mô đun được bố trí giảng dạy sau các môn học cơ sở và các mô đun nghề như: MĐ 16, MĐ 17… MĐ 21

- Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề Công nghệ ô tô trình độ trung

+ Trình bày hiện tượng , nguyên nhân những hư hỏng của các bộ phận cơ

bản trong hệ thống điện trên ô tô

+ Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong thực hành kiểm tra và khắc

phục trang bi ̣ điện trên ô tô

+ Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của Sinh viên

6

III N ội dung mô đun:

1 Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian:

S ố

TT

Tên các bài trong mô đun

Th ời gian (giờ)

T ổng

s ố

Lý thuy ết

Th ực hành,

th ực tập, thí nghi ệm,Thảo

lu ận, bài tập

Ki ểm tra

1 Bài 1: Tổng quan về trang bị điện

7 Bài 7: Sửa chữa bảo dưỡng hệ

thống khóa của xe, nâng hạ và

7

Bài 1: T ỔNG QUAN VỀ TRANG BỊ ĐIỆN TRÊN Ô TÔ

Mã bài: MĐ 22 - 01

Gi ới thiệu chung

Ô tô hiện nay được trang bị nhiều chủng loại thiết bị điện và điện tử khác nhau Từng nhóm các thiết bị điện có cấu tạo và tính năng riêng, phục vụ một số

mục đích nhất định, tạo thành những hệ thống điện riêng biệt trong mạch điện

của ô tô Nội dung phần này sẽ trình bày các kiến thức tổng quan về hệ thống điện trên ô tô

M ục tiêu của bài:

- Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại các hệ thống điện cơ bản trên

ô tô

- Giải thích được sơ đồ và nguyên lý làm việc của mạch điện cơ bản trên ô tô

- Nhận dạng được các cụm chi tiết cơ bản trong các hệ thống điện trên ô tô

- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên

N ội dung bài:

1.1 Nhiê ̣m vụ, yêu cầu và phân loại các hệ thống điện cơ bản trên ô tô

M ục tiêu:

Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại các hệ thống điện cơ bản trên ô tô

1.1.1 Nhiê ̣m vụ các hệ thống điện cơ bản trên ô tô

* Hệ thống khởi động:

Bao gồm accu, máy khởi động điện (starting motor), các relay điều khiển và relay bảo vệ khởi động Đối với động cơ diesel có trang bị thêm hệ thống xông máy (glow system) Có nhiệm vụ cung cấp cho trục khuỷu động cơ một số vòng quay tối thiểu nào đó để động cơ tự nổ được

* Hệ thống nguồn cung cấp gồm:

Ắc quy, máy phát điện, bộ tiết chế, các rơle và đèn báo nạp… có nhiệm

vụ cung cấp cho các phụ tải trên ô tô một giá trị điện áp ổn định theo mọi chế độ

hoạt động của tải

* Hệ thống đánh lửa bao gồm:

Ắc quy, công tắc máy, bôbin (biến áp đánh lửa), bộ chia điện, hộp đánh

lửa và bugi có nhiệm vụ tạo ra xung điện áp cao để thực hiện đánh lửa ở hai đầu điện cực bugi đốt cháy hòa khí theo đúng thứ tự công tác của động cơ

* Hệ thống chiếu sáng-tín hiệu gồm:

8

Các đèn chiếu sáng, các đèn tín hiệu, còi, các công tắc điều khiển và các rơle… có nhiệm vụ cung cấp đầy đủ ánh sáng cần thiết để xe hoạt động tốt vào ban đêm và đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông hay cho biết tình trạng của động cơ, xe

* Hệ thống điều khiển động cơ:

Gồm hệ thống điều khiển phun xăng, lửa, góc phối cam, ga tự động…

* Hệ thống điều khiển ô tô gồm:

Hệ thống điều khiển phanh tự động ABS, hộp số tự động, tay lái, gối hơi,

lực kéo

* Hệ thống điều hòa nhiệt độ:

Gồm máy nén ga lạnh, giàn nóng, giàn lạnh, phin lọc, van tiết lưu, các đường ống…có nhiệm vụ lọc sạch tinh khiết không khí đưa vào cabin xe và duy trì nó ở một nhiệt độ thích hợp nhất

* Các hệ thống phụ gồm:

Hệ thống mạch báo áp suất dầu

Hệ thống mạch báo mức nhiên liệu

Hệ thống mạch báo nhiệt độ nước làm mát

Nối mát dây điện và các bộ phận điện với thân xe

1.2.1.3 Các chi ti ết bảo vệ mạch điện

a Cầu chì

Được lắp giữa cầu chì dòng cao với thiết bị điện

b Cầu chì dòng cao (thanh cầu chì)

Được lắp giữa nguồn điện và thiết bị điện, có 2 loại: loại hộp và loại thanh

Đóng và ngắt mạch điện Có 2 loại : Hoạt động bằng tay và tự động (Cảm

biến áp suất dầu, Cảm biến nhiệt độ)

b Rơ le

Dùng để bật tắt dòng điện nhỏ cần cho dòng điện lớn hơn

Cái ngắt mạch (CB)

Bobine Diode

Diode zener

Bĩng đèn

Cảm biến điện từ trong bộ chia điện

LED

kim Dây chảy (cầu

chì chính)

Đồng hồ hiện số

Nối mass (thân xe)

Động cơ điện

FUEL

M

11

Relay thường đóng (NC – normally closed)

Loa

Relay thường hở (NO – normally open)

Công tắc thường mở (NO –

normally open) Relay kép

(Changeover relay)

Công tắc thường đóng (NC – normally closed)

(changeover)

Điện trở nhiều

Biến trở

động bằng cam

Công tắc lưỡi gà (cảm biến tốc độ)

Transistor

13

Hình 1.2 Các h ộp Relay

c Gi ắc nối giữa dây điện và dây điện

Chỉ số giắc nối được bố trí giữa hai sợi dây, giắc này không cắm trực tiếp lên trên thiết bị hay cụm thiết bị

Hình 1.3 Gi ắc nối giữa dây điện và dây điện

14

d S ố chân:

Qui ước về vị trí chân trên các cực male (đực ) và female (cái)

Hình 1.4 S ố chân

e Ký hi ệu mầu dây

Hình 1.5 Ký hi ệu mầu dây

M ục tiêu của bài:

- Trình bày được nhiệm vụ của hệ thống cung cấp điện trên ô tô;

- Giải thích được sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của các bộ phận trong hệ

thống cung cấp điện;

- Đặc điểm hư hỏng của hệ thống cung cấp điện;

- Quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa HT cung cấp điện;

- Thực hành kiểm tra bảo dưỡng hệ thống cung cấp điện;

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên

N ội dung bài:

2.1 S ửa chữa bảo dƣỡng ắc qui a xít

M ục tiêu

Trình bày được nhiệm vụ, phân loại ắc quy a xít chì

Trình bày được cấu tạo nguyên lý hoạt động ắc quy a xít chì

Trình bày được trình tự các bước kiểm tra bảo dưỡng ắc quy a xít chì

2.1.1 Nhi ệm vụ của ắc quy

Ắc qui trong ôtô là nguồn cung cấp điện năng cho các phụ tải trên ô tô Ắc qui trong hệ thống điện thực hiện chức năng của một thiết bị chuyển đổi hóa năng thành điện năng và ngược lại Đa số ắc qui là loại ắc qui axít- chì Đặc điểm của loại ắc qui này là có thể tạo ra dòng điện có cường độ lớn, trong khoảng thời gian ngắn (5-10)s, có khả năng cung cấp dòng điện lớn (200- 800A)

mà độ sụt thế bên trong nhỏ, thích hợp để cung cấp điện cho máy khởi động dể

khởi động động cơ

Ắc qui còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong hệ thống điện, cung cấp một phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làm việc

hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất (động cơ đang làm

việc ở chế độ số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đền đậu (parking lights), radio casette, CD, các bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển, …) hệ thống báo động

Trong mỗi ngăn có đặt khối bản cực, có 2 loại bản cực: bản dương và bản

âm Các tấm bản cực được ghép song song và xen kẽ nhau, ngăn cách với nhau

bằng các tấm ngăn Mỗi ngăn như vậy được coi là một ắc qui đơn Các ắc qui đơn được nối với nhau bằng các cầu nối và tạo thành bình ắc qui Ngăn đầu và ngăn cuối có hai đầu tự do gọi là các đầu cực của ắc qui Dung dịch điện phân trong ắc qui là axit sunfuric, được chứa trong từng ngăn theo mức qui định thường không ngập các bản cực quá (10 – 15) mm

Hình 2.1 C ấu tạo bình ắc quy

Vỏ ắc qui được chế tạo bằng các loại nhựa êbônit hoặc cao su cứng, có độ

bền và khả năng chịu được axit cao Bên trong vỏ được ngăn thành các khoang

17

riêng biệt, ở đáy có sống đỡ khối bản cực, tạo thành khoảng trống (giữa đáy bình và khối bản cực) nhằm chống việc chập mạch do chất tác dụng rơi xuống đáy trong quá trình sử dụng

Khung của các tấm bản cực được chế tạo bằng hợp kim chì- stibi (sb) với thành phần (87- 95)% pb (+ 5 – 13)% sb Các lưới của bản cực dương được chế

tạo từ hợp kim pb - sb có pha thêm (1,3 + 0,2) % kali và được phủ bởi lớp bột dioxit chì Pb02 ở dạng xốp tạo thành bản cực dương Các lưới của bản cực âm

có pha 0,2 % Ca + 0,1 % Cu và được phủ bởi bột chì Tấm ngăn giữa hai bản

cực làm bằng nhựa PVC và sợi thủy tinh có tác dụng chống chập mạch giữa các

bản cực dương và âm, nhưng phải đảm bảo axit lưu thông qua được

Chú ý: B ản cực dương luôn ít hơn bản cực âm một bản

Hình 2.2 C ấu tạo bản cực

Dung dịch điện phân là dung dịch axid sulfuric H2S04 có nồng độ (1,221,27) g/cm3, hoặc (1,291,31) g/cm3 nếu ở vùng khí hậu lạnh Nồng độ dung dịch quá cao sẽ làm hỏng nhanh các tấm ngăn, rụng bản cực, các bản cực

dễ bị sunfat hóa, khiến tuổi thọ của ắc qui giảm

2.1.2.2 Nguyên lý ho ạt động

Trong ắc qui thường xảy ra hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng

là quá trình nạp và phóng điện, và được thể hiện dưới dạng phương trình sau: PbO2 + Pb + 2H2SO4  2PbSO4 + 2H2O

18

Trong quá trình phóng điện hai bản cực từ PbO2 và Pb biến thành PbSO4 Như vậy khi phóng điện , axit sulfuric bị hấp thụ để tạo thành sunfat chì còn nước được tạo ra, do đó, nồng độ dung dịch H2SO4 giảm

Qúa trình hoá học xẩy ra trong bình ắc quy

a Quá trình phóng

Khi nối hai đầu bản cực âm và dương ắc quy với mạch ngoài thì quá trình phóng điện xẩy ra như sau:

Hình 2.3 Các quá trình hoá h ọc của ắc quy

Các quá trình Bản cực âm Chất điện phân Bản cực dương

, H+ , OH- Pb4+ + 2O2-

Quá trình tạo

dòng

Sản phẩm mới PbSO4 (Muối) H2O PbSO4 (Muối)

K ết luận: Trong quá trình phóng điện nồng độ dung dịch a xít H2SO4

giảm dần đồng thời nồng độ muối tăng lên Cuối quá trình phóng = 1,08 g/cm3

b Quá trình n ạp

Khi ắc quy hết điện nó được nạp bởi máy nạp, lúc này dưới tác dụng của dùng nạp trong bình ắc quy xẩy ra các phản ứng sau:

19

Các quá trình Bản cực âm Chất điện phân Bản cực dương

Trạng thái ban đầu PbSO4 (Muối) 2H2O PbSO4 (Muối)

Quá trình Ion hoá Pb2+ + SO42- H+, O2- Pb2++ SO42-

Quá trình tạo dòng

Pb2+ + (2e)Pb (+2e)

2.1.3 Hiện tƣợng và nguyên nhân hƣ hỏng của ắc quy

- Bề mặt bình ắc quy không sạch sẽ, bụi bậm dung dịch trào ra … sinh ra dẫn điện

b Bản cực ắc quy bị sunfát hoá

Biểu hiện là khi nạp điện điện áp và nhiệt độ ắc quy tăng nhanh, nhưng khi khởi động điện áp giảm đột ngột

Ắc quy hoạt động bình thường thì khi nạp đủ điện bản cực âm, là Pb và bản cực dương là đi ôxít chì PbO2 còn phóng điện cả hai bản cực là PbSO4 Khi bản cực bị sunfát hoá thì hầu như ở thế cứng, chai, không xốp, không thấm dung dịch, không có tính thuận nghịch Dung lượng ắc quy giảm nhiều

Nguyên nhân:

- Nạp điện, phóng điện với cường độ dòng điện quá lớn, thời gian dài nhiệt độ cao, tỷ trọng cao, làm cho muối sunfát chì tan vào dung dịch khi ắc quy nguội muối

ấy kết tủa bám vào bản cực dạng tinh thể cứng

- Ắc quy bảo quản không đúng chế độ Mùa hè dung lượng mất quá 50% mùa đông quá 25% dung lượng mà không kịp thời nạp lại

20

c Các c ực ắc quy bị ôxi hoá

Do đó giảm điện áp và giảm dòng điện phóng, vì vậy làm cho ắc qui nạp không đầy điện và khởi động bằng máy đề không được

- Ắc qui bảo quản không chu đáo: để ngoài mưa, nắng

- Bắt ắc qui trên xe không chắc chắn xe máy chuyển động ắc qui bị sóc,vỡ

2.1.4 Quy trình kiểm tra, bảo dƣỡng và nạp điện ắc quy

M ục tiêu : Trình bầy được quy trình kiểm tra, bảo dưỡng và nạp điện ắc quy

2.1.4.1 Phương pháp kiểm tra

- - Găng tay cao su, yếm che

a Ki ểm tra đầu cáp bình điện (ắc quy) và các cực của ắc quy

- Quan sát xem các đầu cáp bình điện có bị lỏng hoặc bị ôxy hóa không

- Kiểm tra xem các cực của ắc quy có bị mòn không

- Kiểm tra vết nứt hoặc gãy của cáp nối Thay cáp nối nếu cần thiết

- Kiểm tra các cọc bình và axit bẩn bám trên nắp bình Làm sạch các cọc bình và nắp bình bằng nước sạch Dùng vật thích hợp loại bỏ các hoen gỉ cứng bám trên cọc bình

- Kiểm tra cọc bình có đủ cứng hay không và cáp nối có lỏng không Siết

nhẹ nếu thấy cần

Hình 2.4 Ki ểm tra đầu cáp và các cực của ắc quy

21

- Tháo các nắp thông hơi trên bình ra và kiểm tra mức dung dịch trong bình

Bổ sung nước vào các ngăn nếu thấy cần để đủ mức quy định Cho phép bổ sung nhiều nước nhưng không được bổ sung axit vào Chỉ nên sử dụng nước cất và không được sử dụng nước máy vì sẽ làm giảm tác dụng của bình

- Kiểm tra mắt chỉ thị Mắt đỏ nghĩa là bình phóng rất yếu hoặc dung dịch bị

cạn Mức dung dịch sẽ còn đủ và bình chỉ sạc được 25% nếu có một ít màu xanh

nhạt

Hinh 2.5 Ki ểm tra mắt chỉ thị

b Ki ểm tra tỷ trọng dung dịch điện phân trong bình và mức dung dịch điện phân

- Đưa đầu hút của tỷ trọng kế vào trong bình ắc quy qua lỗ trên nắp bình

- Dùng tay bóp bóng cao su để hút dung dịch điện phân vào ống thủy tinh

của tỷ trọng kế

- Nhấc tỷ trọng kế lên quan sát số liệu rồi so sánh với giá trị tiêu chuẩn

- Tỷ trọng dung dịch của bình khi đã nạp no ở 200

c:

+ Mùa hè: (1,25- 1,27)g/cm3

+ Mùa đông: (1,28-1,29) g/cm3

Hình 2.6 Ki ểm tra tỷ trọng dung dịch điện phân

c Ki ểm tra khả năng phóng điện của ắc quy bằng máy test dòng

Nối cáp màu đỏ của máy vào cọc dương bình,cáp màu đen của máy test vào cọc âm bình Sau đo nhấn nút test trong khoảng (2 – 3) giây Quan sát kim

Nếu ắc quy thường xuyên sử dụng thì tốt nhất hàng ngày đều tiến hành

cấp bảo dưỡng này Tuy nhiên trong điều kiện thực tế cho phép có thể kéo dài chu kỳ bảo dưỡng thêm từ 2 dến 3 ngày Nếu ắc quy không được sử dụng thì chu kỳ bảo dưỡng cấp I từ (10- 15) ngày Công việc bảo dưỡng cấp I cụ thể:

- Lau khô s ạch sẽ toàn bộ ắc quy

- Ki ểm tra các vết rạn nứt ở vỏ

- Thông các l ỗ thông hơi ở nắp và nút

- Quan sát xem các đầu cáp bình điện có bị lỏng hoặc bị ôxy hóa không

- Kiểm tra xem các cực của ắc quy có bị mòn không

- Kiểm tra vết nứt hoặc gãy của cáp nối Thay cáp nối nếu cần thiết

- Kiểm tra các cọc bình và axit bẩn bám trên nắp bình Làm sạch các cọc bình và nắp bình bằng nước sạch Dùng vật thích hợp loại bỏ các hoen gỉ cứng bám trên cọc bình

- Kiểm tra cọc bình có đủ cứng hay không và cáp nối có lỏng không Siết

nhẹ nếu thấy cần

23

Hình 2.8 Ki ểm tra đầu cáp và các cực của ắc quy

- Tháo các nắp thông hơi trên bình ra và kiểm tra mức dung dịch trong bình

Bổ sung nước vào các ngăn nếu thấy cần để đủ mức quy định Cho phép bổ sung nhiều nước nhưng không được bổ sung axit vào Chỉ nên sử dụng nước cất và không được sử dụng nước máy vì sẽ làm giảm tác dụng của bình

- Kiểm tra mắt chỉ thị Mắt đỏ nghĩa là bình phóng rất yếu hoặc dung dịch bị

cạn Mức dung dịch sẽ còn đủ và bình chỉ sạc được 25% nếu có một ít màu xanh

- Kiểm tra khả năng phóng điện của ắc quy bằng máy test dòng

b N ạp điện cho ắc quy

- Nguồn điện nạp là nguồn điện một chiều, có điện áp lớn hơn điện áp ắc

qui khoảng 10% - 20% , công suất nguồn đủ lớn để nạp Dương nguồn điện nối

với dương ắc qui, âm nguồn điện nối âm ắc qui Các ắc qui có thể mắc nối tiếp

hoặc song song

- Thông thường dòng nạp tiêu chuẩn phải được ổn định từ 10% - 20% dung lượng Acquy (trừ một số loại Acquy đặc biệt, cho phép nạp nhanh theo tài

24

liệu kỹ thuật đi kèm) Thời gian tiêu chuẩn để nạp một accu thường từ 8-12 giờ

Nếu chọn dòng sạc nhỏ (so với dung lượng) thì Acquy sẽ lâu đầy tuy nhiên dòng

sạc càng nhỏ thì acquy càng bền và càng được “no điện” thực sự Ngược lại nếu

chọn dòng sạc quá lớn (so với dung lượng, thường lớn hơn 25% trị số dụng lượng định mức của bình) thì ac quy sẽ chóng đầy nhưng sẽ nhanh bị hỏng và

hiện tượng đầy thường là giả tạo Thậm chí có thể bị nổ khi dòng sạc quá mạnh

Khi ac quy đầy cần phải ngắt sạc hoặc chuyển sang chế độ nạp duy trì trong một khoảng thời gian tiếp theo (thông thường khoảng 1 giờ) để ac quy

thực sự đầy (tính năng này ở các bộ nạp đơn giản thường là không có) Đặc biệt với một số loại accu trong quá trình sạc cần phải có sự giám sát nhiệt

độ chặt chẽ

Thời gian và chi phí sạc điện ắc quy:

Công suất để nạp đầy ắcquy 12V, 100Ah là P = 12 x 100 = 1200Wh tức là

cần công suất vào P(vào) = P/0.7 = 1200/0.7 = 1715(Wh) = 1.7 số điện

Chi phí = 1.7 x 2000 = 3,400 VND (với giá điện 2000VND/ số)

Thời gian nạp điện = Dung lượng ắc quy / Dòng điện nạp Ví dụ: Loại ắc quy 12V, 100 Ah, dòng điện nạp 10A, thời gian nạp điện là 100/10 = 10 giờ

Sử dụng ắc quy:

Không để ắc quy ở nơi có nhiệt độ quá cao nhằm tránh sự quá nhiệt

Để ắc quy ở nơi thông thoáng, Nơi đặt phải vững chắc

Tránh việc ngắn mạch của ắc quy như để rơi những vật dẫn điện làm nối 2

cực ắc quy

Không để ắc quy ở gần nơi có những hóa chất ăn mòn

Không để những vật nhọn, không được đè, chất đồ lên ắc quy

Chú ý: Dòng xả cực đại của ắc quy không được lớn quá 3 lần dung lượng

của ắc quy và thời gian hoạt động ở chế độ này là không được quá 3 phút liên

tục

2.2 S ửa chữa và bảo dƣỡng máy phát điện xoay chiều

Mục tiêu

Trình bày được công dụng, phân loại máy phát điện

Trình bày được cấu tạo, nguyên lý hoạt động máy phát điện xoay chiều Trình bày được các kiểm tra, bảo dưỡng máy phát điện xoay chiều

2.2.1 Nhi ệm vụ

Trên ô tô máy kéo máy phát điện là một nguồn cung cấp năng lượng chính cho các phụ tải điện và nạp điện cho ắc quy Nguồn điện phải đảm bảo

25

một hiệu điện thế ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với mọi điều kiện môi trường

2.2.2 C ấu tạo và nguyên lý hoạt động

2.2.2.1 C ấu tạo máy phát điện xoay chiều có cuộn kích từ quay

Cấu tạo máy phát điện

xoay chiều có cuộn kích từ quay

Hình 2.10: Cấu tạo máy phát điện xoay chiều

1, Nắp sau, 2, Bộ chỉnh lưu; 3, Điốt; 4, Đi ốt kích từ; 5, Bộ điều chỉnh điện áp

và các ch ổi than tiếp điện; 6, Phần ứng (Stato); 7, Phần cảm (rôto); 8, Quạt; 9, Buly; 10Chân G ắn

26

a Ph ần cảm (Roto)

Trục được làm bằng thép hợp kim có độ bền cao, trên trục có lắp các cực từ làm bằng thép non, bên trong có cuộn dây kích từ dòng điện kích từ được đưa vào cuộn kích từ trên Roto Hai đầu dây của cuộn kích từ nối với hai vòng tiếp điện bằng đồng hình trụ đặt trên trục roto nhưng cách điện với với nhau và với

trục Có 2 chổi than lắp trong giá đỡ và áp sát các vòng đó nhờ lò xo

Khi ta bật công tắc máy, điện ắc quy vào cuộn kích từ (cuộn dây phần

cảm) Các vấu cực từ roto trở thành nam châm điện các từ cực bắc nam xen kẽ nhau

b Ph ần ứng (stato)

Dạng ống được ghép bằng những lá thép kỹ thuật điện cách điện với nhau

để giảm dòng phu cô Mặt trong có các rãnh xếp các cuộn dây Cuộn dây phần ứng gồm 3 pha có các cuộn dây riêng biệt, cuộn dây pha của phần ứng (stato) đấu với nhau theo hình sao hoặc hình tam giác

Hình 2.14 Bố trí các cuộn dây ứng

a Một Stato hoàn chỉnh b Sơ đồ cuôn dây Stato

1 Lõi thép t ừ ; 2 Đầu mối các cuộn dây

Hình 2.15 : Đấu mạch sao và mạch tam giác trong máy phát điện xoay chiều

a, Đấu hình sao b đấu tam giác

Hình 2.12 phần cảm

Hình 2.13: Ch ổi than và giá đỡ chổi

27

c N ắp máy

Để bảo vệ máy khỏi bị

những vật bên ngoài rơi vào làm

hư hỏng dây quấn, nó còn làm

giá đỡ cho các đầu trục roto,

đồng thời cũng để bắt máy phát

điện vào ôtô

Nắp thường được chế tạo

bằng thép, gang hoặc nhôm

phần ứng trên stato Các điốt được đặt trong một khối để đảm bảo độ kín và chắc

chắn, các điốt được tráng một lớp bột đặc biệt, khối chỉnh lưu được gắn vào nắp

của máy phát điện bằng bulông

Hình 2.17 Sơ đồ đấu dây bộ Hình 2.18 Bộ chỉnh lưu điốt Silic

28

lượt quét qua các đầu cực của stato làm cảm ứng ra sức điện động xoay chiều ba pha trên các cuộn dây phần ứng ở stato Nhờ khối chỉnh lưu lắp ở các đầu ra của các cuộn dây phần ứng, nên dòng điện đưa tới mạch ngoài của máy phát điện sẽ

: Từ thông giữa khe hở roto và stato

2.2.3 Đặc điểm hƣ hỏng của máy phát điện

a Hiện tượng và nguyên nhân hư hỏng máy phát điện:

* Máy phát quay ở tốc độ định mức, điện áp phát ra nhỏ:

+ Nguyên nhân:

- Cuộn dây rôto và stato bị ngắn mạch

- Chổi than bị bẩn, cháy rỗ làm giảm dòng kích thích

+ Chiều cao chổi than chỉ còn 8 mm cần phải thay mới

+ Vành trượt không bẩn, không xước, độ ô van không quá qui định

* Kiểm tra các cuộn dây phần stato:

+ Kiểm tra chạm mát các cuộn dây stato: Kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng

hoặc với nguồn điện 12V có bóng đèn, dùng để kiểm tra chạm mát Hai đầu nguồn được nối với cực và thân máy phát Nếu đèn sáng là chạm mát

Kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng chỉnh về thang đo điện trở (x1)

Một que đo nối vào 1 cực của cuôn dây (thường là cực chung 0), một que

đo vào thân stato, nếu thông mạch là chạm mát

+ Kiểm tra đứt dây và ngắn mạch cuộn dây stato bằng cách đo trị số điện

trở

29

Thang đo điện trở (x1): Một que đo nối với cực chung “0”, que đo còn lại

lần lượt nối với đầu từng pha A,B,C để đo điện trở từng pha

Hình 2.19 Ki ểm tra đứt dây và ngắn mạch

Nếu R (đo được) = R (tiêu chuẩn) cuộn dây còn tốt

Nếu R (đo được) < R (tiêu chuẩn) cuộn dây ngắn mạch

Nếu R (đo dược) = 0 cuộn dây ngắn mạch hoàn toàn (đầu vào chạm đầu ra)

Nếu R (đo được) = ∞ pha đó đứt dây

+ Kiểm tra đi ốt nắn dòng:

+ Kiểm tra điốt tháo rời:

Kiểm tra điốt

Cực âm đồng hồ nối với cực âm điốt;

Cực dương đồng hồ nối với cực dương điốt;

Trị số điện trở lớn (thang đo x1kim chỉ ∞)  tốt

Hình 2.20 Ki ểm tra điốt

30

2.2.5 Th ực hành kiểm tra, bảo dưỡng máy phát điện

Trình t ự tháo, kiểm tra sửa chữa và lắp máy phát điện xoay chiều

(Lo ại tiết chế IC kiểu M lắp trên xe CAMRY )

Ng

công TT

N ội dung công việc Phương tiện sử dụng Hình minh h ọa

Chú ý và an toàn

Chú ý chiều tháo đai ốc ra

- Chú ý chiều tháo đai ốc ra

của súng hơi

- Tháo đều

4

Tháo chổi than

Tuốc nơ vít

- Tháo đều

- Nhẹ nhàng, không n ứt vỡ

7

Tháo nắp sau máy phát

Ng

công TT

N ội dung công vi ệc

sạch

- Giẻ lau

Sạch, khô

Không để rơi chi tiết

2

Kiểm tra

cuộn dây kích từ

Đồng hồ

đo điện

vạn năng

- Chọn đúng thang đo

32

- Kiểm tra đứt, chập

R= 1÷3 Ω - Kiểm tra

sai số của đồng hồ

- Tiếp xúc

tốt khi đo

- Kiểm tra cách mát

- Tiếp xúc

tốt khi đo

- Kiểm tra đứt, chập

R= 0,1÷0,7Ω

- Kiểm tra cách mát

R ≥ 0,1MΩ

4

Kiểm tra

bộ chỉnh lưu

Đồng hồ

đo điện

vạn năng

- Chọn đúng thang đo

R= 1÷ 7Ω

+Đo chiều nghịch

R ≥ 0,1kΩ

5

Kiểm tra chiều dài

Súng hơi tháo lắp

Khẩu 8

Lực siết 5÷8N Quay nhẹ nhàng

4

Lắp tiết

Tránh làm rơi chi tiết

5 Lắp chổi

than

Tuốc nơ vít

Khẩu 8,10

Siết chặt Tránh làm rơi chi tiết

7

Lắp puli máy phát

Giá tháo

lắp

Khẩu 22

Dụng cụ hãm puli

Lực siết 35÷40N

Siết đúng

lực

Phần cảm quay êm

34

2.3 S ửa chữa và bảo dưỡng bộ điều chỉnh điện (tiết chế)

2.3.1 Nhi ệm vụ và phân loại của bộ điều chỉnh điện

M ục tiêu : Trình bầy được nhiệm vụ và phân loại của bộ điều chỉnh điện

2.3.1.1 Nhi ệm vụ : Duy trì điện áp máy phát khi số vòng quay động cơ

thay đổi bằng cách thay đổi dòng điện kích từ và bảo vệ máy phát

2.3.1.2 Phân loại : Ngày nay trên ôtô thường sử dụng bộ điều chỉnh

Có thể chia bộ điều chỉnh điện thành 3 loại

- Loại nhận biết điện áp ắc qui Loại tiết chế này nhận biết ắc qui nhờ cực S (cực nhận biết ắc qui) và điềuchỉnh điện áp ra theo giá trị qui định

- Loại nhận biết điện áp máy phát Loại tiết chế này xác định điện áp bên trong của máy phát và điều chỉnh điện áp ra theo giá trị qui định

- Loại có chân M (điều khiển bộ sưởi)

Nhận biết điện áp ắc qui Nhận biết điện áp máy phát Loại có chân M

Hình 2.21 Các loại bộ điều chỉnh điện

2.3.2 C ấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện

Mục tiêu : Trình bầy được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện

2.3.2.1 Ti ết chế loại nhận biết ắc qui

a Ho ạt động bình thường

- Khi khoá điện ở vị trí ON và động cơ tắt máy

Khi bật khoá điện lên vị trí ON, điện áp ắc qui được đặt vào cực IG Kết

quả là mạch M.IC bị kích hoạt và Tranzisto Tr1 được mở ra làm cho dòng kích

từ chạy trong cuộn dây rôto ở trạng thái này dòng điện chưa được tạo ra do vậy

bộ điều áp làm giảm sự phóng điện của ắc qui đến mức có thể bằng cách đóng

ngắt Tranzisto Tr1 ngắt quãng ở thời điểm này điện áp ở cực P = 0 và mạch M.IC sẽ xác định trạng thái này và truyền tín hiệu tới Tranzisto Tr2 để bật đèn báo nạp

35

Hình 2.22 Ti ết chế loại nhận biết ắc qui

- Khi máy phát đang phát điện (điện áp thấp hơn điện áp điều chỉnh)

Động cơ khởi động và tốc độ máy phát tăng lên, mạch M.IC mở Tranzisto Tr1 để cho dòng kích từ đi qua và do đó điện áp ngay lập tức được tạo ra ở thời điểm này nếu điện áp ở cực B lớn hơn điện áp ắc qui, thì dòng điện sẽ đi vào ắc qui để nạp và cung cấp cho các thiết bị điện Kết quả là điện áp ở cực P tăng lên

Do đó mạch M.IC xác định trạng thái phát điện đã được thực hiện và truyền tín

hiệu đóng Tranzisto Tr2 để tắt đèn báo nạp

Hình 2.23 máy phát đang phát điện

36

- Khi máy phát đang phát điện (điện áp cao hơn điện áp điều chỉnh)

Nếu Tranzisto Tr1 tiếp tục mở, điện áp ở cực B tăng lên Sau đó điện áp ở cực S vượt quá điện áp điều chỉnh, mạch M.IC xác định tình trạng này và đóng Tranzisto Tr1 Kết quả là dòng kích từ ở cuộn dây rôto giảm dần thông qua điốt Đ1 hấp thụ điện từ ngược và điện áp ở cực B (điện áp được tạo ra) giảm xuống Sau đó nếu điện áp ở cực S giảm xuống tới giá trị điều chỉnh thì mạch M.IC sẽ xác định tình trạng này và mở Tranzisto Tr1 Do đó dòng kích từ của cuộn dây rôto tăng lên và điện áp ở cực B cũng tăng lên Bộ điều áp IC giữ cho điện áp ở cực S (điện áp ở cực ắc qui) ổn định (điện áp điều chỉnh) bằng cách lặp đi lặp lại các quá trình trên

Hình 2.24 máy phát đang phát điện(điện áp cao hơn điện áp điều chỉnh)

b Ho ạt động không bình thường

- Khi cuộn dây Rôto bị đứt

Khi máy phát quay, nếu cuộn dây Rôto bị đứt thì máy phát không sản xuất

ra điện và điện áp ở cực P = 0

Khi mạch M.IC xác định được tình trạng này nó mở Tranzisto Tr2 để bật đèn báo nạp cho biết hiện tượng không bình thường này

Hình 2.25 cu ộn dây Rôto bị đứt

37

- Khi cu ộn dây Rôto bị chập (ngắn mạch)

Khi máy phát quay nếu cuộn dây rôto bị chập điện áp ở cực B được đặt trực

tiếp vào cực F và dòng điện trong mạch sẽ rất lớn Khi mạch M.IC xác định được tình trạng này nó sẽ đóng Tranzisto Tr1 để bảo vệ và đồng thời mở Tranzisto Tr2 để bật đèn báo nạp để cảnh báo về tình trạng không bình thường này

Hình 2.26 cu ộn dây Rôto bị chập

- Khi cực S bị ngắt

Khi máy phát quay, nếu cực S ở tình trạng bị hở mạch thì mạch M.IC sẽ xác định khi không có tín hiệu đầu vào từ cực S do đó mở Tranzisto Tr2 để bật đèn báo nạp Đồng thời trong mạch M.IC, cực B sẽ làm việc thay thế cho cực S

để điều chỉnh Tranzisto Tr1 do đó điện áp ở cực B được điều chỉnh (xấp xỉ 14 V) để ngăn chặn sự tăng điện áp không bình thường ở cực B

Hình 2.27 c ực S bị ngắt

từ để sao cho điện áp ở cực B giảm đồng thời bảo vệ máy phát và bộ điều áp IC

Hình 2.28 c ực B bị ngắt

- Khi có s ự ngắn mạch giữa cực F và cực E

Khi máy phát quay, nếu có sự ngắn mạch giữa cực F và cực E thì điện áp ở

cực B sẽ được nối thông với mát từ cực E qua cuộn dây rôto mà không qua cực tranzisto Tr1 Kết quả là [điện áp ra của máy phát trở lên rất lớn vì dòng kích từ không được điều khiển bởi tranzisto Tr1 thậm trí điện áp ở cực S sẽ vượt điện áp điều chỉnh Nếu mạch M.IC xác định được cực này nó sẽ mở tranzisto Tr2 để

bật đèn báo nạp để chỉ ra sự không bình thường này

Hình 2.29 có s ự ngắn mạch giữa cực F và cực E

39

2.3.2.2 Ti ết chế loại nhận biết điện áp máy phát

Về cơ bản hoạt động của loại này cũng giống như loại nhận biết ắc qui nhưng bộ điều áp IC loại nhận biết máy phát không có cực S để xác định điện ắc qui Như vậy mạch M.IC trực tiếp xác định điện áp tạo ra bởi máy phát từ cực B

và điều chỉnh điện áp đèn máy phát cũng như điều chỉnh đèn báo nạp

Hình 2.30 Tiết chế loại nhận biết điện áp máy phát

2.3.2.3 Ti ết chế loại có chân M

Đối với xe có bộ phận sưởi điện PTC nếu bộ phận sưởi PTC được sử dụng

ở trạng thái không tải của động cơ thì điện năng tiêu thụ sẽ lớn hơn điện năng do máy phát tạo ra

Vì lý do này người ta trang bị thêm cực M Cực M truyền tình trạng phát điện của máy phát tới ECU động cơ thông qua tranzisto Tr3 được lắp đồng bộ

với tranzisto Tr1 để điều khiển dòng kích từ

ECU động cơ điều khiển chế độ không tải của động cơ và bộ phận sưởi điện PTC theo tín hiệu được truyền từ cực M

* Bộ phận sưởi điện PTC: Bộ phận sưởi này được dùng để hâm nóng nước

làm mát động cơ khi hiệu suất sưởi không đủ (đặt trong lõi sưởi)

Hình 2.31 Tiết chế loại có chân M

40

2.3.3 Đặc điểm hƣ hỏng của bộ điều chỉnh điện (tiết chế)

Tiếp điểm bị cháy rỗ nguyên nhân do đánh lửa Cuộn dây bị chập, đứt,

chạm mát Các điện trở bị cháy hỏng do dòng điện lớn quá giới hạn Đi ốt và Tran zi to hỏng do thời gian làm việc lâu và dòng vượt quá qui định.Những hư

hỏng của bộ điều chỉnh điện cơ học dẫn tới không làm việc hoặc làm việc không chính xác Hư hỏng của bộ điều chỉnh điện IC dẫn tới máy phát không phát ra điện hoặc phát ra điện nhưng điện áp tăng cao

2.3.4 Quy trình ki ểm tra, bảo dƣỡng bộ điều chỉnh điện

N ối tiết chế theo sơ đồ

Hình 2.32 sơ đồ kiểm tra, bảo dƣỡng bộ điều chỉnh điện

Kiểm tra tình trạng tiết chế với công tắc máy ở vị trí ON và động cơ không hoạt động

- Chỉnh nguồn điện 12V

- Bật công tắc sang vị trí ON

Hình 2.33 S ơ đồ kiểm tra, bảo dƣỡng bộ điều chỉnh điện