Giáo trình trang bị điện ô tô 1 (nghề công nghệ ô tô CĐTC)

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG Mã chương: CMH 17 - 01 Giới thiệu Bài này cung cấp cho học sinh các kiến thức về chức năng, cấu tạo, sơ đồ mạch điện, nguyên lý của hệ thống khởi động trên

(Ban hành kèm theo Quyết định Số: ngày tháng năm 2017

của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp)

Đồng Tháp, năm 2017

TUYÊN BỐ 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

LỜI GIỚI THIỆU

Nghề công nghệ ôtô dạy tại trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp đào tạo các kiến thức cơ bản về động cơ xăng, động cơ dầu, gầm ôtô, điện động cơ, điện thân xe, điện điều khiển động cơ

Giáo trình Trang bị điện ô tô được biên soạn dựa trên các kiến thức đào tạo

kỹ thuật viên của Toyota, …và giáo trình Hệ thống điện và điện tử trên ô tô hiện đại của trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Ngoài ra, giáo trình còn được

biên soạn với tiêu chí dựa trên những thiết bị dạy học sẵn có tại Khoa Cơ khí-Xây dựng – Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp Cuốn giáo trình lý thuyết này được viết thành 7 chương:

Chương 1: Hệ thống khởi động

Chương 2: Hệ thống đánh lửa

Chương 3: Hệ thống cung cấp điện

Chương 4: Hệ thống điện thân xe

Chương 5: Hệ thống thông tin

Chương 6: Hệ thống Lạnh Chương 7: Sơ đồ mạch điện Đây là lần đầu tiên giáo trình hệ thống điều khiển động cơ được đưa vào giảng dạy nên không tránh khỏi những thiếu sót Tác giả mong được sự đóng góp quý báu từ Quý Thầy cô và bạn đọc

… , ngày… tháng… năm……

Tham gia biên soạn

Phạm Đức Huy

M ỤC LỤC



1 LỜI GIỚI THIỆU 3

2 GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN 5

3 Chương 1: Hệ thống khởi động 6

4 Chương 2: Hệ thống đánh lửa 21

5 Chương 3: Hệ thống cung cấp điện 37

6 Chương 4: Hệ thống điện thân xe 49

7 Chương 5: Hệ thống thông tin 81

8 Chương 6: Hệ thống Lạnh 91

9 Chương 7 : Sơ đồ mạch điện 105

10 TÀI LIỆU THAM KHẢO 118

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN Tên mô đun: Tr ng ị điện ô tô

Mã mô đun: CMH17

I Vị trí, tính chất của môn học:

- Vị trí: môn học này bố trí dạy sau các môn học: MH 09, MH 10, MH

12, MH13, MH 14; bố trí giảng dạy trước các mô đun MĐ21, MĐ22, MĐ23, MĐ24

- Tính chất: là môn học lý thuyết chuyên môn làm nền tảng cho các mô đun MĐ21, MĐ22, MĐ23, MĐ24

II Mục tiêu môn học:

Có khả năng tự phân tích và giải thích được nguyên lý làm việc các sơ

đồ hệ thống điện ô tô các đời khác nhau

Chuyên cần, cẩn thận

III Nội dung môn học:

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

Mã chương: CMH 17 - 01 Giới thiệu

Bài này cung cấp cho học sinh các kiến thức về chức năng, cấu tạo, sơ đồ

mạch điện, nguyên lý của hệ thống khởi động trên ô tô

1 Công dụng

Hệ thống khởi động ô tô có nhiệm vụ làm quay trục khuỷu để động cơ thực hiện các kỳ hút nén ban đầu khi động cơ chưa làm việc

2 Phân loại hệ thống khởi động

1 Nguồn điện 2 Khoá điện 3.Rơ le khởi động 4.Máy khởi động

Hình 1.2: hệ thống khởi động có relay điều khiển Khi bật khoá điện (2) nấc khởi động (ST): cuộn dây rơ le khởi động có dòng điện chạy qua và kín mạch, tạo ra lực từ hút đóng tiếp điểm trong rơ le, nối thông

cực B và 50 với nhau Dòng điện qua cuộn dây rơ le khởi động đi như sau: (+)ắc quy > cọc chính khoá điện > cọc (ST) khoá điện > cọc ST rơ le khởi động >

Cuộn dây rơ le khởi động > cọc E rơ le khởi động > Mát > (-)ắc quy

Khi tiếp điểm của rơ le khởi động được nối thông sẽ có dòng điện cung cấp cho cuộn dây hút, giữ của máy khởi động, dòng điện đó đi như sau:

(+)ắc quy > cầu chì > cọc (B) rơ le khởi động > cọc (50) rơ le khởi động > cuộn giữ > Mát > (-) ắc quy

cuộn dây hút > cọc (C) rơ le máy khởi động > các cuộn dây Stato máy khởi động > Chổi than(+ ) > Cuộn dây rô to > Chổi than (-) > (-)ắc quy

Khi cuộn dây rơ le máy khởi động có dòng điện đi qua sẽ sinh ra lực từ hút

và đóng tiếp điểm nối thông cọc (30) và cọc (C) cung cấp dòng điện làm việc cho máy khởi động, dòng điện đó đi như sau:

(+)ắc quy > cọc (30) rơ le > Tiếp điểm >cọc (C) rơ le > cuộn Stato máy khởi động >chổi than (+) >cuộn Rôto máy khởi động >chổi than (-)

- Rotor, được gọi là phần ứng gồm có lõi thép và dây quấn phần ứng

-Lõi thép phần ứng Hình 1.trụ làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, có rãnh để đặt dây quấn phần ứng

- Mỗi phần tử của dây quấn phần ứng có nhiều vòng dây, hai đầu nối với 2 phiến góp, 2 cạnh tác dụng của phần tử đặt trong 2 rãnh dưới 2 cực khác tên

Hinh 1.4: Hình 1.cắt của rotor

Hình 1.6: Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí các thanh dẫn ab, cd đổi chỗ cho nhau, do có phiến góp đổi chiều dòng điện, giữ cho chiều lực tác dụng không đổi, đảm bảo động cơ có chiều quay không đổi

Khi đông cơ quay, các thanh dẫn chuyển động cắt từ trường, sẽ cảm ứng sức điện động Eư Chiều sức điện động xác định theo qui tắc bàn tay phải Ơ động cơ, chiều sức điện động Eư ngược chiều với dòng điện Iư nên Eư còn gọi là sức phản điện

Phương trình cân bằng điện áp sẽ là:

4 H ệ thống khởi động bằng động cơ điện trên xe ô tô

4.1 Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống khởi động :

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

Lực kéo tải sinh ra trên trục và tốc độ quay của máy khởi động phải đảm bảo đủ

lớn để khởi động được động cơ

Khi động cơ ô tô đã làm việc, phải cắt được truyền động từ máy khởi động tới

trục khuỷu

Có thiết bị điều khiển thuận tiện cho người sử dụng

4.2 C ấu tạo, nguyên lý hoạt động, phân loại các máy khởi động trên xe ô tô 4.2.1 Máy khởi động kiểu đồng trục

Hình 1.7: cấu tạo máy khởi động đồng trục

Hình 1

Hoạt động của tiết hợp một chiều như sau:

+ Khi khởi động động cơ (Khi trục cơ là bị động, máy khởi động là chủ động): Bạc ngoài của tiết hợp quay , nhờ lực ma sát con trượt và lò xo đẩy con lăn vào rãnh hẹp làm bánh răng kẹt vào bạc ngoài thành một khối để quay bánh răng trục cơ có số vòng quay bằng 0 hay nhỏ

+ Khi động cơ đã nổ: số vòng quay trục cơ đạt 500 vòng/ phút (hoặc hơn), với tỷ số truyền ngược lại thì bánh răng máy khởi động sẽ quay với vận tốc rất lớn làm bánh răng máy khởi động quay nhanh hơn bạc ngoài đẩy con lăn ra chỗ rộng của rãnh Như vậy giữa bạc ngoài và bánh răng máy khởi động quay trơn

Hoạt động của máy khởi động như sau:

Khi bật khoá điện nấc khởi động: lúc này cuộn dây hút, giữ của rơ le máy khởi động được cung cấp dòng điện từ ắc quy, cuộn dây hút sinh lực từ hút lõi thép Hình 1.trụ vào phía trong (Phía bên tay phải ) đẩy khớp cơ cấu truyền động và bánh răng khởi động ăn khớp với vành răng của bánh đà Đồng thời đóng tiếp điểm chính cung cấp điện ắc quy cho các cuộn dây máy khởi động, làm cho máy khởi động quay và khởi động động cơ

Khi động cơ đã hoạt động, người lái xe buông tay ra khỏi khoá điện, khoá điện tự trả về vị trí ban đầu cắt dòng điện vào cuộn dây rơ le khởi động Lúc này các tiếp điểm của rơ le máy khởi động mở ra, dòng điện của ắc quy không vào nữa, máy khởi động ngừng quay

Chú ý: Dòng điện khởi động có thể từ 150A - 500 A tuỳ theo công suất của động cơ ôtô Vì vậy thời gian thực hiện quá trình khởi động không được quá 10 giây để đảm bảo độ bền cho ắc quy và máy khởi động

4.2.2 Máy khởi động kiểu giảm tốc

Máy khởi động loại giảm tốc dùng motor tốc độ cao

Máy khởi động loại giảm tốc làm tăng moment xoắn bằng cách giảm tốc độ quay của phần ứng lõi motor nhờ bộ truyền giảm tốc

Piston của công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động đặt trên cùng một

trục với nó vào ăn khớp với vành răng

Hình 1.8: máy khởi động kiểm giảm tốc

a Công tắc từ

Công tắc từ hoạt động như là một công tắc chính của dòng điện chạy tới motor và điều khiển bánh răng bendix bằng cách đẩy nó vào ăn khớp với vành răng khi bắt đầu khởi động và kéo nó ra sau khi khởi động Cuộn hút được quấn bằng dây có đường kính lớn hơn cuộn giữ và lực điện từ của nó tạo ra lớn hơn lực điện

từ được tạo ra bởi cuộn giữ

d Ch ổi th n 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 cuộn dây tới phần ứng theo một chiều nhất định Chổi than được làm từ hỗn hợp đồng-cácbon nên nó có tính dẫn điện tốt và khả năng chịu mài mòn lớn Các lò xo chổi than nén vào cổ góp phần ứng và làm cho phần ứng dừng lại ngay sau khi máy khởi động bị ngắt

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

Hình 1.12 Chổi than và giá đỡ chổi than

g Bánh răng khởi động chủ động và then xoắn

Bánh răng bendix và vành răng truyền lực quay từ máy khởi động tới động

cơ nhờ sự ăn khớp an toàn giữa chúng Bánh răng bendix được vát mép để ăn khớp được dễ dàng Then xoắn chuyển lực quay vòng của motor thành lực đẩy bánh răng bendix, trợ giúp cho việc ăn khớp và ngắt sự ăn khớp của bánh răng bendix với vành răng

do vậy piston của công tắc từ bị hút vào lõi cực của nam châm điện Nhờ sự hút này mà bánh răng bendix bị đẩy ra và ăn khớp với vành răng bánh đà đồng thời đĩa tiếp xúc sẽ bật công tắc chính lên

Để duy trì điện áp kích hoạt công tắc từ, một số xe có relay khởi động đặt giữa khoá điện và công tắc từ

Hình 1.16 Hút và Giữ

b Gi ữ

Khi công tắc chính được bật lên, thì không có dòng điện chạy qua cuộn hút vì hai đầu cuộn hút bị đẳng áp, cuộn cảm và cuộn ứng nhận trực tiếp dòng điện từ accu Cuộn dây 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

c Nh ả (hồi về)

Hình 1.17 Hồi về

Khi khoá điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ON, tại thời điểm này,

tiếp điểm chính 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 cùng chiều Ở thời điểm này, dòng điện qua cuộn hút bị đảo chiều, lực điện từ được tạo ra bởi 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

Hình 1.19 Hoạt động của ly hợp khởi động

(Khi khởi động)

f Sau khi kh ởi động động cơ

Khi trục then (bên trong) quay nhanh hơn bánh răng li hợp (bên ngoài), thì con lăn li hợp bị đẩy ra chỗ rộng của rãnh làm cho bánh răng li hợp quay không tải

Hình 1.20 Hoạt động của ly hợp khởi động

(Khi khởi động)

4.2.3 Máy khởi động kiểu ánh răng hành tinh

Hình 1.21 Cấu tạo máy khởi động kiểm bánh răng hành tinh Máy khởi động loại bánh răng hành tinh dùng bộ truyền hành tinh để giảm tốc độ quay của lõi (phần ứng) của motor

Bánh răng bendix ăn khớp với vành răng thông qua cần dẫn động giống như trường hợp máy khởi động đồng trục

4.2.4 Máy khởi động kiểu PS

Hình 1.22 Cấu tạo máy khởi động kiểm ps

Máy khởi động này sử dụng các nam châm vĩnh cửu đặt trong cuộn cảm

Cơ cấu đóng ngắt hoạt động giống như máy khởi động loại bánh răng hành tinh

Câu hỏi

1 Nêu chức năng và nhiệm vụ của hệ thống khởi động

2 Phân loại máy khởi động

3 Trình bài cấu tạo của các loại máy khởi động

4 Vẽ sơ đồ mạch điện và trình bài nguyên lý hoạt động

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐÁNH LỬA

Mã chương: CMH 17 - 02 Giới thiệu

Bài này cung cấp cho học sinh các kiến thức về chức năng, cấu tạo, sơ đồ mạch điện, nguyên lý của hệ thống đánh lửa trên ô tô

Mục tiêu củ ài:

Kiến thức:

Học xong chương này HS, SV hiểu, trình bày được, cấu tạo bô bin, delco, bugi, cảm biến đánh lửa, nguyên lý hoạt động của các loại hệ thống đánh lửa

1 Công dụng và yêu cầu kỹ thuật

1.1 Nhiệm vụ

Biến điện thế hạ áp (12 vôn) thành điện thế cao áp từ 12000^ 26000 vôn Tạo ra tia lửa để đốt cháy hỗn hợp khí trong xi lanh động cơ cuối hành trình nén Phân phối dòng điện cao áp đến các bu gi theo thứ tự nổ của động cơ

1.2 Yêu cầu

+ Phải đảm bảo đánh lửa sớm trước điểm chết trên một góc nhất định phù

hợp với từng chế độ làm việc của động cơ

+ Tia lửa phải mạnh để đốt cháy hỗn hợp khí tốt

2 Phân loại các hệ thống đánh lử

2.1 H ệ thống đánh lửa bằng ắc quy

Hình 2.1: sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa kiểu vít lửa

1 Cam ng ắt điện 2.Cần tiếp điểm 3 Bi ến áp đánh lửa

4 ắc quy 5 Bộ chia điện 6 Bu gi

K 3 : Khoá điện W 1 , W 2 : cu ộn dây sơ cấp, thứ cấp.

KK’: Tiếp điểm C: Tụ điện

2.2 H ệ thống đánh lử án dẫn

Hình 2.2: hệ thống đánh lửa kiểu bán dẫn

1 Ti ếp điểm bộ ngắt đánh lửa 2 Bi ến áp đánh lửa 3 B ộ chia điện.

4 Tiếp điểm ở máy khởi động 5 Khoá điện 6 Ắc quy

2.3 H ệ thống đánh lử theo chương trình có delco

Trong kiểu hệ thống đánh lửa này không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân không và li tâm Thay vào đó, chức năng ESA của Bộ điều khiển điện tử (ECU) sẽ điều khiển góc đánh lửa sớm

Hình 2.3: HT đánh lửa theo chương trình điều khiển

có sử dụng bộ chia điện

2.4 H ệ thống đánh lử theo chương trình không có delco

Hình 2.4: sơ đồ HT đánh lửa không có bộ chia điện

3 Đánh lửa kiểu vít lửa (acquy)

3 1 Sơ đồ hệ thống

Hình 2.5: sơ đồ nguyên lý hệ thống đánh lửa kiểu vít lửa

1 Ầcquỵ 2 Khoá điện 3 Đỉện trở phụ 4 Cu ộn sơ cấp

5 Lõi thép KT điện 6 Cuộn thứ cấp 7 Con quay chia điện

8 B ộ chia điện 9 Buzi 10 Tiếp điểm

11 cam ng ắt điện 12.T ụ điện

3.1.1 C ấu tạo cuộn đánh lửa ( ô bin)

Hình 2.6: cấu tạo bô bin

1 – Lỗ cắm dây cao áp 2 – Lò xo nối 3 – Cuộn giấy cách điện

4 – Lõi thép từ 5 – Sứ cách điện 6 – Nắp cách điện

7 – Vỏ 8 – Ống thép từ 9 – Cuộn sơ cấp

10 – Cuộn thứ cấp 11 – Đệm cách điện

3.1.2 C ấu tạo bộ chi điện (delco)

Hình 2.7: cấu tạo bộ chia điện

3.2 Nguyên lý hoạt động

Hình 2.8: nguyên lý hoạt động hệ thống đánh lửa kiểu vít lửa Khi công tắc máy On và vít ngậm, dòng điện sơ cấp đi như sau: + Ắc quy -> contact máy -> điện trở -> + bô bin -> cuộn sơ cấp -> – bô bin -> vít búa -> vít đe

-> mát -> âm ắc quy Dòng điện sơ cấp khoảng 3 – 4 A, nó sinh ra một từ trường quanh cuộn sơ cấp

Khi trục delco tiếp tục quay, cam ngắt điện điều khiển vít mở, dòng điện sơ cấp mất đột ngột sinh ra một từ thông thay đổi trong cuộn sơ làm cảm ứng một sức điện động trong cuộn thứ có thể lên đến 30KV Dòng điện này được dẫn đến nắp delco và được rotor phân phối đến các bu gi Trong khi đó trong cuộn sơ cấp cũng sinh ra một sức điện động khoảng 500V

Tụ điện sử dụng trong hệ thống đánh lửa là tụ giấy, nó được bố trí bên trong hoặc bên ngoài của delco Tụ được mắc song song với vít lửa, dùng để dập tắt hồ quang sinh ra giữa hai bề mặt vít khi vít mở Khi vít mở, dòng điện sinh ra do hiện tượng tự cảm được nạp bởi tụ điện để dòng sơ cấp mất đi nhanh chóng

Điện trở phụ 3 có nhiệm vụ cải thiện đường đặc tính của dòng điện sơ cấp I1

theo tốc độ động cơ Đây là loại điện trở nhiệt dương, khi nhiệt độ tăng thì điện trở

4 H ệ thống đánh lử án dẫn

4.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình 2.9: hệ thống đánh lửa kiểu bán dẫn

1 Acquy 2 Cầu chì 3 Khóa điện.

4 delco 5 bô bin 6 Ic đánh lửa

7 C ảm biến 8 Bugi 9 B ộ chia điện

4.1.1 c ấu tạo bugi

Hình 2.10: cấu tạo bugi

4.1.2 C ấu tạo cảm biến đánh lửa

Hình 2.11: cảm biến đánh lửa Cảm biến được đặt trong bộ chia điện bao gồm: một rotor có số răng cảm biến tương ứng với số xylanh động cơ; một cuộn dây quấn quanh một lõi sắt từ cạnh một thanh nam châm vĩnh cửu Cuộn dây và lõi sắt được đặt đối diện với các răng cảm biến rô to và được cố định trên vỏ bộ chia điện Khi rotor quay đến vị trí

các vấu răng đối diện với các lõi thép, lúc này mạch từ được khép kín Như vậy mỗi lần vấu răng cảm biến tiến lại gần và lùi ra xa lõi thép sẽ xuất hiện một từ trường biến thiên xung quanh cuộn dây Lúc này cuộn dây sẽ tạo ra một sức điện động để chống lại sự biến thiên đó Sức điện động này được gửi về IC làm tín hiệu đánh lửa để IC đánh lửa thực thực hiện việc điều khiển đánh lửa

4.2 Nguyên lý làm việc

Hình 2.12: nguyên lý làm việc của HT đánh lửa dùng ic

Gi i đoạn 1: Khi khóa điện đóng và Rô to của cảm biến (7) không quay thì

T1khóa nên không xuất hiện dòng điện điều khiển:

Gi i đoạn 2: Khi rô to của cảm biến quay, tại thời điểm vấu răng của rô to

(7) di chuyển qua đầu lõi thép của cuộn dây (W3) thì cuộn dây sẽ phát ra một xung điện áp xoay chiều Tại thời điểm nửa xung (+) tác động điều khiển Tranzito T1mở

và Tranzito T2được mở, dòng điện sơ cấp đị như sau:

(+)Ắc quy → Cầu chì (2) → Khóa điện (3) → Cuộn sơ cấp (W1) → Tranzito

T2→ (-) ắc quy

Gi i đoạn 3: Khi gờ cao của rô to (7) đã di chuyển qua lõi thép của cảm

biến, tín hiệu điện áp tác động lên tranzito T1không còn nên tranzito T1đóng lại

Khi đó dòng điện chạy qua tranzito T1bị mất đột ngột nên tranzito T2 cũng bị đóng lại Dòng điện qua cuộn dây sơ cấp W1 bị cắt, từ trường trong bô bin bị mất đột ngột Do hiện tượng tự cảm tương hỗ nên trong cuộn dây thứ cấp W2sinh ra một sức điện động cao áp có hiệu điện thế từ 25-30 kV Dòng điện cao áp này qua con quay chia điện (9) và dây cao áp đến các bu gi (8) đánh lửa theo thứ tự nổ của động

cơ để đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu

5 H ệ thống đánh lửa lập trình có delco

5.1 Sơ đồ cấu tạo

Trong kiểu hệ thống đánh lửa này không sử dụng bộ đánh lửa sớm chân không và li tâm Thay vào đó, chức năng ESA của Bộ điều khiển điện tử (ECU) sẽ điều khiển góc đánh lửa sớm

Hình 2.13: HT đánh lửa theo chương trình điều khiển

có sử dụng bộ chia điện

5.1.1 C ấu tạo IC đánh lửa

Hình 2.14: cấu tạo và nguyên lý làm việc của IC đánh lửa

5.1.2 C ảm biến vị trí trục c m và trục khuỷa

Hình 2.15: cảm biến trục cam và trục khuỷa

Bộ phận chính của cảm biến là một cuộn cảm ứng, một nam châm vĩnh cửu

và một rotor dùng để khép mạch từ có số răng tùy loại động cơ

Trên trục cam đối diện với cảm biến vị trí trục cam là đĩa tín hiệu G có các răng Số răng là 1, 3 hoặc một số khác tuỳ theo kiểu động cơ Khi trục cam quay, khe hở không khí giữa các vấu nhô ra trên trục cam và cảm biến này sẽ thay đổi Sự thay đổi khe hở tạo ra một điện áp trong cuộn nhận tín hiệu được gắn vào cảm biến này, sinh ra tín hiệu G

Tín hiệu G này được chuyển đi như một thông tin về góc chuẩn của trục khuỷu đến ECU động cơ, kết hợp nó với tín hiệu NE từ cảm biến vị trí của trục khuỷu để xác định TDC (điểm chết trên) kỳ nén của mỗi xi lanh để đánh lửa và phát hiện góc quay của trục khuỷu ECU động cơ dùng thông tin này để xác định thời gian phun và thời điểm đánh lửa

5.2 Nguyên lý hoạt động

Hình 2.16: sơ đồ mạch điện HT đánh lửa theo chương trình điều khiển

có sử dụng bộ chia điện Đây là hệ thống đánh lửa được điều khiển từ ECU Delco dùng để bố trí tín

hiệu G và tín hiệu Ne, nắp delco và rotor dùng để phân phối điện cao áp đến các bu

gi Tín hiệu G dùng để xác định thời điểm phun và thời điểm đánh lửa Tín hiệu Ne dùng để xác định số vòng quay của động cơ Tín hiệu này dùng để xác định thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản

Tín hiệu Ne và tín hiệu lưu lượng không khí nạp từ bộ đo gió dùng để xác định thời gian phun cơ bản và góc đánh lửa sớm cơ bản

Ngoài hai thông số chính trên, ECU còn căn cứ vào các tín hiệu từ các cảm

biến khác như: nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ không khí nạp, vị trí của cánh bướm ga, độ cao của xe hoạt động… ECU sẽ tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến, từ

đó tính toán và đưa ra tín hiệu điều khiển thời điểm đánh lửa IGT để điều khiển Igniter Igniter sẽ điều khiển dòng điện đi qua cuộn sơ cấp của bô bin để thực hiện đánh lửa

Khi ECU cung cấp tín hiệu IGT đến igniter (IC đánh lửa) -> transistor công suất trong igniter mở và dòng điện đi qua cuộn sơ cấp bô bin như sau: +ắc quy -> contact máy -> cầu chì -> cuộn dây sơ cấp bô bin -> transistor -> mát -> (-)ắc quy Khi tín hiệu IGT mất, transistor đóng và dòng sơ cấp mất đột ngột làm cảm ứng trong cuộn thứ cấp một sức điện động cao áp Điện áp này được rotor phân phối đến các bu gi

6 H ệ thống đánh lử theo chương trình không có delco

Đặc điểm của hệ thống này là nguời ta dùng một bô bin để thực hiện đánh lửa cho hai bu gi

của hai xy lanh có piston song hành, còn được gọi là kiểu hệ thống đánh lửa đồng thời Nó có

các ưu điểm sau:

- Bỏ được các chi tiết cơ khí như rotor, nắp bộ chia điện

- Thời gian dòng điện qua cuộn sơ cấp bô bin được gia tăng, đũ khả năng tạo

ta tia lửa đốt cháy hỗn hợp không khí và nhiên liệu

- Giảm đi sự nhiểu do bộ chia điện Bô bin có thể bố trí ở trên bu gi hoặc gần bu gi hơn giảm đi khả năng gây nhiểu và tăng độ tin cậy của hệ thống

- Góc đánh lửa sớm có thể thực hiện lớn hơn, do không còn có bộ chia điện

Hệ thống đánh lửa không bộ chia điện được chia làm hai kiểu:

- Dùng một igniter cho tất cả các bôbin Còn gọi là kiểu igniter (IC) đặt ngoài

- Dùng mỗi igniter cho mỗi bô bin Còn gọi là igniter (IC) đặt trong bô bin

6.1 Bô in đôi

2.6.1.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình 2.17: sơ đồ HT đánh lửa không có bộ chia điện –

kiểu ic đặt ngoài (bô bin đôi)

và số 4

Tương tư, tín hiệu IGT2 điều khiển T2 để thực hiện đánh lửa cho xy lanh số

2 và sô 5, tín hiệu IGT3 điều khiển T3 để điều khiển đánh lửa cho xy lanh 3 và 6 Trong một chu kỳ làm việc của động cơ, ECU cung cấp hai tín hiệu IGT1, hai tín hiệu IGT2 và hai IGT3

Mạch tạo tín hiệu IGF có chức năng tương tự hệ thống đánh lửa dùng bộ chia điện

6.2 Bô in đơn

6.2.1 Sơ đồ cấu tạo

Hình 2.18: sơ đồ HT đánh lửa không có bộ chia điện – kiểu ic đặt trong

6.2.2 Nguyên lý hoạt động

Để tránh tổn thất năng lượng khi tia lửa điện phóng qua khe hở bu gi ở cuối

kỳ thải ở hệ thống đánh lửa không bộ chia điện DLI cũng như tăng khả năng chống gây nhiểu, nguời ta sử dụng hệ thống đánh lửa trực tiếp (DIS) Ở hệ thống này bô bin được đặt trực tiếp vào đầu bu gi Số lượng bô bin sử dụng bằng với số xy lanh của động cơ Igniter được bố trí bên trong bô bin, trong ECU hoặc bố trí ở bên

ngoài Cách bố trí có thể khác nhau, nhưng nguyên lý chung của hệ thống đánh lửa trực tiếp là như nhau Trong một chu kỳ làm việc của động cơ số tín hiệu IGT cũng bằng số xy lanh động cơ, nhưng mỗi tín hiệu điều khiển cho mỗi bô bin theo thứ tự công tác của động cơ

Câu hỏi

1 Nêu chức năng và nhiệm vụ của hệ thống đánh lửa

2 Phân loại hệ thống đánh lửa

3 Vẽ sơ đồ mạch điện và trình bài nguyên lý hoạt động của từng loại hệ thống khởi động

4 Nêu ưu và khuyết điểm của từng hệ thống

CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

Mã chương: CMH 17 - 03 Giới thiệu

Bài này cung cấp cho học sinh các kiến thức về chức năng, cấu tạo, sơ đồ mạch điện, nguyên lý của hệ thống cung cấp điện trên ô tô

Mục tiêu củ ài:

Kiến thức:

Học xong chương này HS, SV hiểu, trình bày được cấu tạo, công dụng từng bộ phận của máy phát điện xoay chiều 3 pha, nguyên lý hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha trên ô tô

1 Công dụng và yêu cầu kỹ thuật

1 1 Nhiệm vụ:

Máy phát điện xoay chiều có nhiệm vụ biến cơ năng của động cơ thành điện năng để cung cấp cho các phụ tải và nạp điện cho ắc quy

1 2 Yêu cầu:

Hiệu điện thế và công suất phải đủ lớn

Điện áp phát ra ổn định ở mọi chế độ công tác của động cơ

Có độ bền, hiệu suất cao và giá thành thấp

2 C ấu tạo, nguyên lý hoạt động củ máy phát điện xoay chiều 3 pha

2.1 Cấu tạo:

Máy phát điện xoay chiều gồm có các thành phần chính là rô to (phần cảm),

cơ cấu chổi than và vành khuyên, stato (phần ứng), bộ đi ốt chỉnh lưu và bộ tiết chế

ổn định điện áp Ngoài ra, máy phát điện còn có các chi tiết bộ phận cơ khí như: trục, các ổ bi đỡ, pu ly, quạt gió làm mát, vỏ và các bu lông Sơ đồ cấu tạo như ở hình 1, bản vẽ cấu tạo cắt 1/4 ở hình 2 và bản vẽ mô tả vị trí lắp ghép của các chi tiết ở hình 3

Hình 3 1 Sơ đồ cấu tạo của máy phát điện xoay chiều 1- Rô to (nam châm điện), 2- Vành khuyên, 3- Chổi than,

4- Stato (các cuộn dây phần ứng), 5- Bộ đi ốt chỉnh lưu,

6- Bình ắc quy, 7- Đầu nối với bộ tiết chế, B- Đầu nối đến ắc quy (+), F- Đầu nối cấp dòng điện kích từ, E- Đầu nối mass (-), N- Đầu nối trung tính

Hình 3.2 Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều

Hình 3.3 Vị trí lắp ghép các chi tiết của máy phát điện xoay chiều

1 Đai ốc hãm đầu trục 2 Đệm khoá 3 Pu ly 4 Quạt gió làm mát

5 Khâu lót 6 Nắp trước 7 Vòng bi

8 Bích chặn vòng bi 9 Bu lông 10 Bu lông liên kết dọc thân

11 Rô to 12 Vành khuyên 13 Stato

14 Chổi than 15 Bộ đi ốt 16 Nắp sau

Rô to của máy phát điện gồm có một cuộn dây điện từ được quấn trên một lõi sắt Ở hai đầu cuộn dây điện từ được bao bọc bởi hai mặt bích có các răng Hình

3.tam giác xen kẽ vào nhau (xem chi tiết 11 ở Hình 3.3) Phía đuôi rô to có hai vành khuyên bằng đồng nối với hai đầu dây của cuộn dây điện từ

Stato của máy phát điện được cấu tạo từ lõi sắt từ có xẻ nhiều rãnh (18 hoặc

24 rãnh), trên đó có 3 nhóm dây quấn đặt lệch nhau 1200xung quanh một vòng tròn (xem chi tiết 13 ở Hình 3.3) Ba nhóm dây quấn đưa ra ba đầu dây gọi là dây pha,

ba đầu dây còn lại nối chung gọi là dây trung tính

Bộ đi ốt chỉnh lưu gồm 6 đi ốt dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều (AC)

ba pha thành dòng điện một chiều (DC)

Bộ tiết chế có nhiệm vụ cung cấp và điều chỉnh dòng điện kích từ trong rô to thông qua cơ cấu chổi than - vành khuyên sao cho điện áp phát ra của máy phát luôn ổn định khi số vòng quay của rô to thay đổi theo chế độ hoạt động của động

cơ

2 2 Nguyên tắc hoạt động: