Báo cáo hệ thống điện và điều khiển tự động trên ô tô máy khởi động

2.Cuộn cảm statoCách đo kiểm cuộn cảm Thông mạch giữa các dây dẫn chổi than nhóm A và dây dẫn..  Kiểm tra thông mạch giữa dây chổi than và dây dẫn sẽ giúp xác định xem có hở mạch trong

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NAM CẦN THƠ

BÀI BÁO CÁO

HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ

Cách đo kiểm cụm công tắc từ

Thông mạch giữa cực 50 và cực C (kiểm tra thông mạch trong cuộn kéo).

 Nếu cuộn kéo bình thường, sẽ có thông mạch giữa cực 50 và cực C

 Khi cuộn kéo bị hở mạch, píttông không thể kéo vào được

Thông mạch giữa cực 50 và thân công tắc (kiểm tra cuộn giữ)

 Cuộn giữ nối cực 50 và thân công tắc Nếu cuộn kéo bình thường,

sẽ có thông mạch giữa cực và thân công tắc

 Khi cuộn kéo bị hở mạch, píttông được kéo vào, nhưng nó không giữ được, nên bánh răng chủ động sẽ liên tục nhảy ra và trở về

2.Cuộn cảm (stato)

Cách đo kiểm cuộn cảm

Thông mạch giữa các dây dẫn chổi than (nhóm A)

và dây dẫn.

Dây dẫn chổi than bao gồm 2 nhóm; một được nối với dây dẫn (nhóm A) và nhóm kia được nối với stato (nhóm B)

 Kiểm tra thông mạch trong dây dẫn và tất cả các dây chổi than 2 dây dẫn chổi thân có thông mạch thuộc về nhóm A và 2 dây dẫn không có thông mạch thuộc về nhóm B

 Kiểm tra thông mạch giữa dây chổi than và dây dẫn sẽ giúp xác định xem có hở mạch trong cuộn cảm hay không

 Kiểm tra cách điện giữa dây chổi than và phần cảm sẽ giúp xác định xem có ngắn mạch xảy ra trong cuộn cảm hay không

Cách điện giữa dây chổi than (nhóm A) và phần cảm.

 Dây dẫn chổi than bao gồm 2 nhóm; một được nối với dây dẫn (nhóm A) và nhóm kia được nối với stato (nhómB)

 Kiểm tra thông mạch trong dây dẫn và tất cả các dây chổi than 2 dây dẫn chổi thân có thông mạch thuộc về nhóm A và 2 dây dẫn không có thông mạch thuộc về nhóm B

 Kiểm tra thông mạch giữa dây chổi than và dây dẫn sẽ giúp xác định xem có hở mạch trong cuộn cảm hay không

Kiểm tra cách điện giữa dây chổi than và phần cảm sẽ giúp xác định xem có ngắn mạch xảy ra trong cuộn cảm hay không.

3.Rôto (cổ góp)

Cách đo kiểm rôto (cổ góp)

Kiểm tra cách điện giữa cổ góp và lõi rôto.

 Trạng thái giữa lõi rôto và cuộn dây rôto là cách điện, và

cổ góp được nối với cuộn dây rôto Nếu chi tiết ở trạngthái bình thường, trạng thái giữa cổ góp và lõi rôto là cáchđiện

Kiểm tra thông mạch giữa các thanh dẫn điện của cổ góp.

 Từng thanh dẫn điện của cổ góp được nối thông quacuộn dây rôto Nếu chi tiết bình thường, trạng thái giữacác thanh dẫn điện là thông mạch

4 Đo kiểm chổi than

Đo kiểm tra thông mạch giữa các chổi than âm và dương.

5.Nguyên lý hoạt động

Kéo (Hút vào)

Khi bật khóa điện lên vị trí START, dòng điện từ ắc quy sẽ đi vào cuộn giữ và cuộn hút Sau đó đi từ cuộn hút tới phần ứng qua cuộn cảm xuống mát Việc tạo ra lực điện từ trong các cuộn giữ và cuộn hút sẽ làm từ hóa các lõi cực và do vậy piston của công tắc

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

Giữ

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

Nhả (hồi về)

Khi khóa 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 đổi chiều, lực điện từ được tạo 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.

I MÁY PHÁT

1.Thân stato máy phát và rôto

- Stator và Rotor: Tạo ra dòng điện xoay chiều để chuyển đổi

cơ năng thành điện năng.

Cách đo kiểm

Kiểm tra thông mạch của 1 cuộn dây trung tính và 3 cuộn dây ba pha

Kiểm tra cách mass của 3 cuộn dây ba pha.

Kiểm tra thông mạch giữa các cổ góp.

2.Diode chỉnh lưu

- Diode: Chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành một chiều, cho phép dòng điện đi theo một hướng từ máy phát điện sang pin.

Cách đo kiểm

Kiểm tra điện áp diode phía dương Que đen đặt ở chân B+, que đỏ ở chân diode thì điện trở nhỏ ở 0.5V, đổi que đo thì đồng hồ phải không có điện trở.

Kiểm tra điện áp diode phía âm Que đỏ đặt ở mass, que đen đặt ở chân diode thì điện trở nhỏ hơn 0.5V, đổi que đo thì đồng hồ phải không có điện trở.

3 Chổi than và cổ góp: Có tác dụng giảm điện trở và điện trở tiếp xúc, từ đó

duy trì độ ổn định của nguồn điện tạo ra Đồng thời, bộ phận này còn có khả năng hạn chế sự bào mòn

4.IC tiết chế

Có tác dụng giúp duy trì điện áp ở mức ổn định, ngăn chặn

sự gia tăng đột ngột của dòng điện tạo ra

Mô phỏng IC tiết chếCấp điện (+) cho IG và (+) bóng đèn vào IG, cấp mass cho E của IC tiết chế, (-) của bóng đèn vào L thì đèn sáng Chân L là đèn báo nạp, khi cấp (+) cho chân P thì chân L không làm việc

Nguyên lý làm việc của máy phát điện ô tô :

B

EL

S

IG

Việc tạo ra điện bắt đầu từ hệ thống động cơ Trục khuỷu làm nhiệm vụ dẫn động máy phát điện trong hầu hết các loại xe ô tô hiện đại, tuy nhiên có thể

có một ròng rọc riêng chạy từ trục khuỷu đến máy phát điện nếu đó là một chiếc

ô tô đời cũ

Một máy phát điện tạo ra điện khi rotor của nó quay Rotor có các nam châm bao quanh, tạo thành từ trường Từ trường tạo ra điện áp và được lưu trữ bởi stator, sau đó đến bộ điều chỉnh điện áp Bộ điều chỉnh sẽ xác định mức điện

áp mà pin sẽ nhận được và chuyển nguồn điện sang các thiết bị điện khác nhau trong ô tô.

III.ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG ĐIỆN TỬ

Nguyên lý hoạt động cơ bản của phun xăng điện tử là sử dụng một hệ thống điều khiển điện tử để có thể can thiệp vào quá trình phun nhiên liệu vào buồng đốt của động cơ từ đó giúp tiết kiệm nhiên liệu một cách hiệu quả nhất.

Trong đó, bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống này là bộ xử lý trung tâm (ECU) Bộ phận này sẽ phải thực hiện tiếp nhận thông tin và xử lý theo một chương trình đã định sẵn Trước đó hệ thống này đã được cài đặt các thông số chuẩn về lưu lượng khí nạp, vị trí bướm ga, thành phần oxy trong khí thải…để ECU có thể quản lý, tính toán và xử lý lượng nhiên liệu cung cấp để phun vào xilanh.

ECU hoạt động được một phần là do cảm biến tốc độ của động cơ và các piston.

Sự phụ thuộc lẫn nhau này sẽ hỗ trợ ECU xác định được thời điểm phun xăng, đánh lửa để nâng cao hiệu suất xe và đảm bảo khả năng tối ưu nhiên liệu ECU

ô tô hoạt động theo ba giai đoạn cụ thể như sau:

Đầu vào: ECU ô tô thu thập thông tin từ các thiết bị cảm biến (cảm biến lưu

lượng khí nạp, cảm biến tốc độ, cảm biến nhiệt độ nước làm mát, ), tín hiệu bật, tắt và dữ liệu từ các mô-đun khác trong ô tô.

Xử lý: Sau khi thu thập dữ liệu, bộ xử lý bắt đầu xác định các thông số kỹ thuật

đầu ra theo chỉ dẫn của phần mềm được lưu trữ trong thiết bị Tiếp đó, ECU sẽ tính toán để đưa ra quyết định về hoạt động phù hợp cho từng bộ phận

Đầu ra: ECU ô tô tiến hành các công việc điều khiển và quản lý tất cả mọi hoạt

động của động cơ thông qua việc tiếp nhận dữ liệu các cảm biến, bao gồm:

 Đưa ra lượng công suất chính xác để đảm bảo động cơ vận hành hiệu quả.

 Kiểm soát độ rộng xung của kim phun nhiên liệu để điều chỉnh thời gian kim phun mở.

 Dựa trên tín hiệu nhận được từ các loại cảm biến để quyết định thời điểm hoạt động chính xác của hệ thống đánh lửa

 Dùng mô tơ điều khiển bướm ga giúp các góc mở của bộ phận này đạt đến mức giá trị tối ưu

1.Cảm biến trục khuỷu (Crankshaft Position Sensor) (cảm biến hall)

Vị trí: gần bully trục khuỷu, phía trên bánh đà hoặc phía

trên trục khuỷu

Chức năng và nhiệm vụ: để đo tính hiệu về tốc độ và xác

định vị trí trục khuỷu gửi về ECU để phân tích và sử dụng

tín hiệu này để chỉnh thời gian phun xăng/ dầu và tính góc

đánh lửa sớm cơ bản

Nguyên lý làm việc: 1 tín hiệu xung hình sin hoặc hình

vuông để gửi về ECU khi trục khuỷu quay, chúng sẽ phân

tích các điểm xung này trên 1 đơn vị đo để xác định vị trí

và tốc độ quay của trục khuỷu

Thông số kỹ thuật: lực siết đảm bảo là 10N/m, điện trở 200-500 ohm Điện áp từ 0,2-2V.

Các đo kiểm: dùng led kiểm tra cảm biến còn hoạt động hay không, dùng máy đo xung, dùngmáy chẩn đoán

Hư hỏng: động cơ có thể không khởi động được, khó khởi động khi nguội máy, tốc độ cầm

chừng không đều, mạch điện, dây nối, giắc nối có thể bị đứt, máy rung vì đánh lửa sai

2.Cảm biến trục cam (Camshaft Position Sensor)

Vị trí: nằm trên nắp dàn cò hoặc ngang dàn cò.

Chức năng và nhiệm vụ: nắm một vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển của động cơ.ECU sử dụng tín hiệu này để xác định điểm chết trên của máy số 1 hoặc các máy, đồng thờixác định vị trí của trục cam để xác định thời điểm đánh lửa (với động cơ xăng) hay thời điểmphun nhiên liệu (động cơ phun dầu điện tử Common rail) cho chính xác

Nguyên lý làm việc: Khi trục khuỷu quay, thông qua dây cam dẫn động làm trục cam quay

theo, trên trục cam có 1 vành tạo xung có các vấu cực, các vấu cực này quét qua đầu cảm biến, khép kín mạch từ và cảm biến tạo ra 1 xung tín hiệu gửi về ECU để ECU nhận biết được điểm chết trên của xi lanh số 1 hay các máy khác Số lượng vấu cực trên vành tạo xung của trục cam khác nhau tùy theo mỗi động cơ.Cảm biến trục cam loại Hall: Tạo ra loại xung có dạng vuông

Thông số kỹ thuật: Loại cảm biến Hall thì có điện trở không giống nhau giữa các xe Khe hở

không khí giữa đầu cảm biến và vấu cực tạo xung khoảng 0.5-2mm

Cách đo kiểm: mở chìa khóa, kiểm tra chân (+) 12V hoặc 5V, chân mass 0V, chân tín hiệu 5V,

sử dụng máy đo xung kiểm tra xung vuông có đều hay không

Hư hỏng: có thể chỉnh sai khe hở từ, có thể bị đứt dây, dây tín hiệu chạm (+) hoặc mass, có

thể bị lỏng giắc, chết cảm biến, bị gãy răng tạo tín hiệu, hư ECU, có thể đặt sai cam

3.Cảm biến vị trí bướm ga (Throttle Possition Sensor)

Vị trí: thường được lắp trên cổ họng gió.

Chức năng và nhiệm vụ: cảm biến vị trí bướm ga để ECU giám sát hoạt động của cánh bướm

ga, ECU sử dụng tín hiệu này để biết yêu cầu của người lái và tính tải của động cơ, từ đó ECU

sẽ điều khiển phun nhiên liệu, thời điểm đánh lửa, tốc độ không tải, trên các hộp số tự động, vịtrí bướm ga là thông số quan trọng để kiểm soát quá trình sang số

Cấu tạo: gồm IC được thiết kế từ các phần Hall và nam châm quay xung quanh Các nam

châm được lắp phía trên trục bướm ga Theo đó, khi van tiết lưu mở, các nam châm quay vàbắt đầu thay đổi vị trí Tại thời điểm này, IC Hall phát hiện sự biến đổi trong từ thông và điện ápcủa các đầu nối VTA1 và VTA2 Thông tin được gửi đến ECU (bộ điều khiển trung tâm) dướidạng tín hiệu mở van tiết lưu

Nguyên lý hoạt động: khi bướm ga mở, các nam châm quay cùng 1 lúc và các nam châm này

thay đổi vị trí của chúng và lúc đó IC Hall sẽ phát hiện sự thay đổi từ thông gây ra bởi sự thayđổi vị trí của nam châm và tạo ra điện áp của tín hiệu Hall từ các cực VTA1 và VTA2 theo mứcthay đổi này, tín hiệu sẽ truyền đến ECU động cơ đưa tín hiệu mở bướm ga

Thông số kỹ thuật: các loại cảm biến vị trí bướm ga đều được cấp nguồn 5V.

Cách đo kiểm: dùng đồng hồ VOM đo điện áp khi mở chìa khóa, giữa chân VC và chân E có

giá trị khoảng từ 4,5-5,5V thì cảm biến còn hoạt động tốt

Hư hỏng: do mòn mạch trở than, hỏng IC Hall, đứt dây, lỏng giắc, hư ECU, dây tín hiệu chạm(+) hoặc mass

4.Cảm biến vị trí bàn đạp ga (Accelerator Pedal Position Sensor)

Vị trí: nằm ở cụm bàn đạp chân ga.

Chức năng và nhiệm vụ: cảm biến APS sử dụng

cho động cơ trang bị bướm ga điện tử để giám sát vị

trí và tốc độ bàn đạp chân ga ECU sử dụng nó để

điều khiển mô tơ điện đóng hoặc mở bướm ga cho

phù hợp Đối với động cơ phun dầu điện tử

Common rail thì tín hiệu từ cảm biến bàn đạp chân

ga truyền về ECU và ECU sử dụng nó để điều

khiển lượng phun nhiên liệu để tăng tốc cho động

cơ

Cấu tạo: cảm biến bàn đạp ga có cấu tạo khá

giống với cảm biến bướm ga do yêu cầu an toàn và

độ tin cậy nên hầu hết các dòng xe ô tô đều sử

dụng 2 tín hiệu của cảm biến bàn đạp ga để báo về

ECU

Nguyên lý hoạt động: cảm biến bàn đạp ga được

cấp nguồn VC 5V và mass có 2 dây tín hiệu, điện

áp của 2 dây tín hiệu cảm biến cũng thay đổi theo

độ mở của bướm ga

Thông số kỹ thuật: điện áp chân tín hiệu ở không tải là từ 0,5-0,8V, khi đạp ga điện áp sẽ tăngdần đến 4,5V

Cách đo kiểm: dùng đồng hồ VOM đo chân tín hiệu, tín hiệu của cảm biến bàn đạp ga phải

thay đổi tuyến tính khi đạp và nhả bàn đạp ga Phần lớn trên ô tô sử dụng 2 tín hiệu cảm biến,khi đạp ga thì 2 tín hiệu cảm biến sẽ tăng dần với loại thuận hoặc có những xe sử dụng 1 tínhiệu tăng, 1 giảm với xe loại nghịch

Hư hỏng: mất nguồn cấp cho cảm biến, lỏng giắc, đứt dây, chạm mass Khi mất 1 tín hiệu cảm

biến thì ECU thường chỉ cho ga lên tối đa là 25% và hạn chế tua máy xuống dưới 3000 vòng.Khi mất 2 tín hiệu thì ECU chỉ cho động cơ nổ ở chế độ dự phòng và tua máy khoảng 1100vòng và không lên ga được

5.Cảm biến ôxi (Oxygen Sensor)

Vị trí: thường nằm trên ống xả, gần

chổ nối chung cửa xả của các máy

Chức năng và nhiệm vụ: đo lượng

ôxi còn thừa trong khí xả để ECU biết

được tình trạng hòa khí đang đang

giàu (đậm) hay đang nghèo (nhạt) và

từ đó đưa ra tín hiệu điều chỉnh lượng

phun cho thích hợp, giúp động cơ vận

hành hiệu quả hơn, tiết kiệm nhiên liệu

và bảo vệ môi trường

Cấu tạo: bao gồm phần tử xúc tác ZRO2 bọc bởi 2 lớp Platin, một mặt thì tiếp xúc với ôxi chuẩnlấy từ môi trường, và một mặt tiếp xúc với khí xả Ngoài ra trong lõi cảm biến còn có phần tửnung nóng giúp cho cảm biến nhanh đạt nhiệt độ làm việc

Nguyên lý hoạt động: tại nhiệt độ cao, khi nồng độ ôxi giữa 2 mặt phần tử ZRO2 chênh lệch sẽkhếch tán dẫn đến sinh ra điện áp giữa 2 cực, nếu hỗn hợp giàu tức thiếu gió, thì ôxi còn trong khí xả ít dẫn đến chênh lệch lớn và điện áp sinh ra cao Nếu hỗn hợp nghèo tức là thừa gió thì ôxi còn trong khí xả nhiều dẫn đến chênh lệch nhỏ, điện áp sinh ra thấp.

Thông số kỹ thuật: phần điện trở nung nóng có giá trị khoảng từ 6-13ohm, loại thường có điện

áp từ 0,1-0,9V

Cách đo kiểm: sử dụng đồng hồ VOM đo điện trở nung nóng của ôxi nằm trong khoảng

6-13ohm, tính hiệu điện áp gần 0V là hỗn hợp đang nghèo, tín hiệu điện áp gần 0,9V là hỗn hợp đang giàu

Hư hỏng: cảm biến ôxi thường hay bị đứt dây điện trở sấy hoặc bị bám bụi than ở đầu cảm

biến, cần tháo ra vệ sinh

6.Cảm biến nhiệt độ khí nạp (IAT)

Vị trí: thường nằm chung với cảm biến MAF hoặc MAP, cũng có 1 số xe nằm rời bên ngoài gần

bầu lọc gió

Chức năng và nhiệm vụ: cảm biến IAT có nhiệm vụ xác định nhiệt độ khí nạp dựa vào đó

ECU sẽ thực hiện điều chỉnh lượng phun xăng, phun đậm hơn khi nhiệt độ thấp, điều chỉnh gócđánh lửa sớm hơn khi nhiệt độ thấp

Cấu tạo: cảm biến IAT là điện trở âm, điện trở tăng lên khi nhiệt độ thấp và ngược lại.

Nguyên lý hoạt động: khi nhiệt độ khí nạp thay đổi thì điện trở của cảm biến cũng thay đổi làm

cho tín hiệu điện áp cũng thay đổi

Thông số kỹ thuật: ở nhiệt độ 25 độ C thì RCB từ 1-1,6Kilo ohm.

Cách đo kiểm: dùng bật lửa hơ vào cảm biến, sau đó lấy đồng hồ đo sự thay đổi điện trở của

cảm biến Nếu thấy kim đồng hồ đo có sự thay đổi thì cảm biến đang hoạt động rất tốt Nếu kimđồng hồ không có chuyển biến thay đổi thì có thể cảm biến đã bị hỏng

Hư hỏng: đứt dây, chạm (+) hoặc mass.

7 Cảm biến lưu lượng khí nạp (MAF)