GIÁO TRÌNH SỬA CHỮA VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG

Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng hệ thống khởi động đợc biên soạn theo các nguyên tắc: Tính định hớng thị trờng lao động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn định và linh hoạt; Hớng

Lời nói đầu

Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng hệ thống khởi động đợc xây dựng và biên soạn trên cơ sở chơng trình khung trình độ cao đẳng nghề cho nghề Công nghệ Ô tô, đã đợc

Bộ LĐTBXH ban hành Dựa vào năng lực thực hiện của ngời kỹ thuật viên trình độ lành nghề.

Trên cơ sở phân tích nghề và phân tích công việc (theo phơng pháp DACUM) của các cán bộ, kỹ thuật viên có nhiều kinh nghiệm, đang trực tiếp sản xuất cùng với các chuyên gia

đã tổ chức nhiều hoạt động hội thảo, lấy ý kiến.v.v…, đồng thời căn cứ vào tiêu chuẩn kiến thức, kỹ năng của nghề để biên soạn Ban giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng hệ thống khởi động do tập thể cán bộ, giảng viên, kỹ s của Trờng Cao đẳng Công nghiệp Huế và các

kỹ thuật viên giàu kinh nghiệm biên soạn Ngoài ra có sự đóng góp tích cực của các giảng viên Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội và cán bộ kỹ thuật thuộc Công ty Cơ khí Phú Xuân, Công ty Ô tô Thống Nhất, Công ty sản xuất vật liệu xây dựng Long Thọ.

Ban biên soạn xin chân thành cảm ơn Trờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Trung tâm kiểm định ô tô Thừa Thiên Huế, Công ty ô tô Thống Nhất, Trờng Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng và trờng Trung học Giao thông Vận tải Thừa Thiên Huế, Ban quản lý dự án GDKT&DN và các chuyên gia của Dự án đã công tác, tạo điều kiện giúp đỡ trong việc biên soạn giáo trình Trong quá trình thực hiện, Ban biên soạn đã nhận đợc nhiều ý kiến đóng góp thẳng thắn, khoa học và trách nhiệm của nhiều chuyên gia, công nhân bậc cao trong lĩnh vực nghề Sửa chữa ô tô Song do điều kiện về thời gian, mặt khác đây là lần đầu tiên biên soạn giáo trình dựa trên năng lực thực hiện, nên không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp để giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng hệ thống khởi động đợc hoàn thiện hơn, đáp ứng đợc yêu cầu của thực tế sản xuất của các doanh nghiệp hiện tại và trong tơng lai.

Giáo trình môđun Sửa chữa và bảo dỡng hệ thống khởi động đợc biên soạn theo các nguyên tắc: Tính định hớng thị trờng lao động; Tính hệ thống và khoa học; Tính ổn định và linh hoạt; Hớng tới liên thông, chuẩn đào tạo nghề khu vực và thế giới; Tính hiện đại và sát thực với sản xuất.

2

3

Giới thiệu về mô đun

Vị trí, ý nghĩa, vai trò mô đun

Sửa chữa và bảo dỡng hệ thống khởi động là một phần kiến thức cơ bản cho ngời sửachữa ô tô để phát hiện các h hỏng và bảo dỡng, sửa chữa đợc các chi tiết của hệ thống khởi

động ô tô Mô đun này đợc giảng dạy sau các mô đun: cấu tạo động cơ, hệ thống bôi trơn,

hệ thống làm mát và hệ thống nhiên liệu của động cơ đốt trong

Mục tiêu của mô đun:

Nhằm đào tạo cho học viên có đầy đủ kiến thức về cấu tạo, nhiệm vụ và nguyên tắchoạt động của hệ thống khởi động trên ô tô Đồng thời có đủ kỹ năng phân định về cấu tạo,kiểm tra, bảo dỡng và sửa chữa các dạng h hỏng của hệ thống khởi động Ngoài ra, ngờihọc còn có khả năng sử dụng đúng và hợp lý các trang thiết bị, dụng cụ đảm bảo đúng quytrình, yêu cầu kỹ thuật, an toàn và năng suất cao

Mục tiêu thực hiện của mô đun:

1 Trình bày đầy đủ các yêu cầu, nhiệm vụ chung của hệ thống khởi động trên ô tô

2 Giải thích đợc sơ đồ cấu tạo và nguyên tắc hoạt động chung của hệ thống khởi

động

3 Trình bày đợc cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các bộ phận của hệ thống khởi

động ô tô

4 Phân tích đợc những hiện tợng, nguyên nhân h hỏng trong hệ thống khởi động ô tô

5 Trình bày đúng phơng pháp kiểm tra, sữa chữa và bảo dỡng những h hỏng của các

Nội dung chính của mô đun:

 Yêu cầu và phân loại hệ thống khởi động

 Sơ đồ cấu tao và nguyên tắc hoạt động của hệ thống khởi động bằng động cơ điện

 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của ắc quy

 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy khởi động

 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của rơ le khởi động

 Hiện tợng, nguyên nhân, phơng pháp kiểm tra h hỏng các bộ phận của hệ thốngkhởi động

 Tháo lắp,làm sạch,kiểm tra các bộ phận của hệ thống ra khỏi ô tô

 Sửa chữa và bảo dởng ắc quy

 Sửa chữa và bảo dỡng máy khởi động

 Sửa chữa và bảo dỡng rơ le khởi động

 Sử dụng dụng cụ, thiết bị và kỹ thuật an toàn trong sửa chữa ,bảo dỡng hệ thốngkhởi động

TT Danh mục các bài học lý thuyết (tiết) thực hành (giờ)

Bài 2 Sửa chữa và bảo dỡng máy khởi động 2 20

Bài 3 Sửa chữa và bảo dỡng rơ le khởi động 2 12

Bài 4 Sửa chữa và bảo dỡng ắc quy axít 3 16

4

TT Danh môc c¸c bµi häc lý thuyÕt (tiÕt) thùc hµnh (giê)

5

Các hoạt động học tập chính trong mô đun

Học trên lớp về:

1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại của các bộ phân: rơ le điện từ, máy khởi động và

ắc quy a xít

2 Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của rơ le điện từ, máy khởi động và ắc quy a xít

3 Hiện tợng, nguyên nhân h hỏng của rơ le điện từ, máy khởi động và ắc quy a xít

4 Quy trình tháo lắp máy khởi động và bảo dỡng ắc quy a xít

5 Phơng pháp kiểm tra, sửa chữa và bảo dỡng các bộ phận chính của hệ thốngkhởi động ô tô

Thực tập tại xởng thực hành của Nhà trờng về:

Thực hành tháo lắp, bảo dỡng, kiểm tra và sửa chữa rơ le điện từ, máy khởi động và ắcquy a xít

Tự học và làm bài tập:

- Tham khảo các tài liệu kỹ thuật của các nhà sản xuất ô tô hoặc giáo trình khác

- Làm bài tập theo yêu cầu của giáo viên

Yêu cầu về đánh giá hoàn thành mô đun

Hệ thống khởi động là bài học nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ

bản về nhiệm vụ, phân loại, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên

ô tô Bài học này cũng có mục tiêu là rèn luyện kỹ năng kỹ xảo bảo d ỡng bên ngoài hệthống khởi động ô tô

Mục tiêu thực hiện:

8

Học xong bài này học viên có khả năng

 Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ hệ thống khởi động trên ô tô

 Giải thích đợc cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống khởi động

 Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dỡng bên ngoài các bộ phận của hệthống khởi động ô tô đúng yêu cầu kỹ thuật

nghe thuyết trình trên lớp có thảo luận nhóm

I Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống khởi động ô tô:

1 Nhiệm vụ:

Hệ thống khởi động có nhiệm vụ cung cấp cho động cơ một mô men quay đủ lớnban đầu để động cơ thực hiện hút nén nổ xả và sau đó động cơ tiếp tục hoạt động bìnhthờng

2 Yêu cầu:

- Mô men quay phải đủ lớn

- Kích thớc phải gọn nhẹ

- Điều khiển vận hành thuận tiện

II Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống khởi động bằng điện

1 Sơ đồ cấu tạo:

Hệ thống khởi động thờng dùng trên ô tô là hệ thống khởi động điện, gồm có cácthành phần chính là động cơ điện một chiều, rơ le điều khiển, khoá điện, ắc quy và cơcấu truyền động cơ khí Sơ đồ cấu tạo nh ở hình 1

2 Nguyên tắc hoạt động:

Nguyên tắc hoạt động của hệ thống khởi động có thể chia ra làm hai giai đoạn: khi

đóng khóa điện và khi ngắt khóa điện, tơng ứng với hai hình vẽ mô tả là hình 2 và hình 3

Hình 1: Sơ đồ hệ thống khởi động

- Khi đóng khoá điện: dòng điện đi từ cực dơng của ắc quy qua cầu chì, qua khoá

điện, qua rơ le điện từ , ra "mass" và về lại cực âm của ắc quy Dòng điện này khi đi quarơ le điện từ sẽ điều khiển đóng cụm tiếp điểm A ở bên trong nó Khi cụm tiếp điểm A

đóng sẽ nối kín mạch điện từ cực dơng của ắc quy qua tiếp điểm của rơ le, qua cực dơngcủa động cơ điện, qua cực âm của máy khởi động, ra "mass" và về lại cực âm của ắcquy Dòng điện này sẽ làm cho máy khởi động quay Ngoài ra, rơ le điện từ khi điềukhiển đóng tiếp điểm nó cũng điều khiển kéo bánh răng chủ động trên trục quay theo rô

to nhập vào vành răng lớn lắp trên bánh đà của động cơ nên khi máy khởi động quay sẽkéo động cơ quay theo và động cơ nổ đợc

Vành răng trên bánh đà

ắc quy

ắc quy khóa điện

đĩa tiếp xúc

điện cực

lõi sắt của rơ le

điện từ

chổi than stato

rôto

trục răng xoắn

bánh

răng

chủ động

ly hợp vành răng bánh đà

cụm tiếp

điểm A

10

Hình 2: Trờng hợp khi khoá điện đóng.

- Khi ngắt khoá điện: nếu động cơ đã bài: nổ, lái xe ngắt khoá điện, dòng điện qua rơ le

điện từ mất nên không còn lực điện từ, một lò xo bên trong rơ le điện từ sẽ điềukhiển ngắt tiếp điểm và tách bánh răng chủ động trên máy khởi động ra khỏi vành rănglớn trên bánh đà của động cơ Khi tiếp điểm của rơ le ngắt, không có dòng điện chạy quamáy khởi động nên máy khởi động ngừng quay Bộ ly hợp có tác dụng bảo vệ quá tải vàngăn không cho máy khởi động quay theo động cơ (xem bài 2)

Hình 3: Trờng hợp khi khoá điện ngắt

III Nội dung bảo dỡng bên ngoài các bộ phận của hệ thống khởi

động ô tô:

1 Quy trình tháo lắp các bộ phận:

- Tháo các đầu nối của dây dẫn ở hai đầu cực của ắc quy và của máy khởi động

- Tháo các bu lông liên kết máy khởi động với thân động cơ

- Tháo máy khởi động ra khỏi động cơ

- Vệ sinh sạch sẽ bên ngoài máy khởi động

2 Làm sạch, kiểm tra và nhận dạng bên ngoài:

Quy trình lắp ngợc lại với quy trình tháo với các chú ý trớc khi lắp:

- Tra mỡ bôi trơn vào bánh răng và trục bánh răng của máy khởi động

- Điều chỉnh khoảng cách ăn khớp đúng giữa bánh răng trên máy khởi động vàvành răng trên bánh đà của động cơ (bằng chốt lệch tâm)

IV Câu hỏi và bài tập

1 Nêu nhiệm vụ của ắc quy, rơ le điện từ và máy khởi động ?

2 Dùng rơ le điện từ để điều khiển máy khởi động có u và nhợc điểm gì ?

ắc quy khóa điện

đĩa tiếp xúc

điện cực

lò xo

chổi than stato

rôto

trục răng xoắn

bánh răng chủ động

ly hợp vành răng bánh đà

bánh răng trung gian

bánh răng giảm tốc

cụm tiếp

điểm A

11

thực hành bảo dỡng hệ thống khởi động

I Nơi làm việc:

Công việc thực hành bảo dỡng hệ thống khởi động đợc tiến hành tại xởng Động lựcvới mỗi nhóm 2 học sinh và đợc tiến hành trên một mô hình động cơ ô tô

II Chuẩn bị dụng cụ:

- Dụng cụ thực hành bao gồm: các cờ lê có số từ 10 đến 19, kìm điện, đồng hồ đo

điện vạn năng, máy kiểm tra ắc quy VAT 150, tỷ trọng kế đo dung dịch ắc quy, th ớc đo

và khay đựng

- Vật t gồm có: dầu diesel, mỡ bôi trơn và giẻ lau

III Tháo lắp và bảo dỡng:

1 Thực hiện tháo rời các bộ phận của hệ thống khởi động:

- Tiến hành theo quy trình đã bài: học ở trên lớp (Mục III.1.)

- Yêu cầu kỹ thuật: chọn cờ lê đúng cỡ và tránh làm chạm chập điện (nên tháo cực

âm ắc quy trớc khi tháo các đầu cực dẫn điện khác)

2 Kiểm tra và bảo dỡng:

- Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của ắc quy bằng máy VAT 150: kẹp 2 đầu cực củamáy đo vào hai cực của ắc quy, kẹp màu đỏ vào cực dơng và kẹp màu đen vào cực âmcủa ắc quy Sau khi máy khởi động xong, máy VAT sẽ yêu cầu nhập các thông số kỹthuật của ắc quy nh hiệu điện thế và dung lợng, chúng ta nhập các giá trị này từ bànphím của máy sau đó nhấn OK Chờ vài chục giây sau máy sẽ báo kết quả kiểm tra bằngmột câu nhận xét là ắc quy còn tốt hay không

- Kiểm tra nồng độ và mức điện dịch trong bình ắc quy: sử dụng tỷ trọng kế và th ớc

đo Tiêu chuẩn kỹ thuật: nồng độ dung dịch từ 1,21 - 1,32g/cm3 ở hiệu điện thế 12 V vàmực dung dịch phải ngập quá bản cực từ 5 - 25mm

- Kiểm tra tốc độ và độ sục áp khi máy khởi động chạy không tải

- Kiểm tra độ rơ và độ mòn bánh răng của bánh răng máy khởi động

- Kiểm tra tình trạng kỹ thuật của các dây dẫn điện và các đầu nối của chúng

- Kiểm tra khả năng tiếp xúc tốt của khoá điện bằng cách đo điện trở tiếp xúc

3 Thực hiện lắp lại các bộ phận của hệ thống khởi động lên động cơ:

Thực hiện ngợc lại với quy trình tháo với các chú ý: Tra mỡ bôi trơn cho trục vàbánh răng máy khởi động và bắt chắc chắn các đầu nối điện

12

Bài 2

Sửa chữa và bảo dỡng máy khởi động

M bài: ã bài: har 01 26 02

Học xong bài này học viên có khả năng

 Phát biểu đúng yêu cầu, nhiệm vụ và phân loại máy khởi động

 Giải thích đợc cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy khởi động

 Tháo lắp, nhận dạng và kiểm tra, bảo dỡng sửa chữa đợc máy khởi động ô tô

đúng yêu cầu kỹ thuật

Nội dung chính:

I Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại máy khởi động trên ô tô.

II Cấu tạo và hoạt động của máy khởi động.

2 Phơng pháp kiểm tra, bảo dỡng và sửa chữa

IV Bảo dỡng và sửa chữa máy khởi động

1 Quy trình tháo lắp, bảo dỡng và sửa chữa máy khởi động

2 Bảo dỡng:

- Tháo và kiểm tra cơ cấu điều khiển, rô to, sta to và cơ cấu khởi động

- Lắp và điều chỉnh: Khe hở đầu trục với bánh răng khởi động

- Bôi trơn cho các gối đỡ (ổ bạc) hoặc cơ cấp truyền động

3 Sửa chữa:

- Tháo và kiểm tra cơ cấu điều khiển, rô to, sta to và cơ cấu khởi động

- Sửa chữa: lỗ lắp bạc, trục rô to, cổ góp, đĩa đồng, các đầu cực, cần dẫn động vàkhớp một chiều của máy khởi động

- Lắp và điều chỉnh khe hở đầu trục với bánh răng khởi động

- Thay thế dây dẫn điện, hàn lại các đầu nối dẫn điện bị đứt gã bài: y

nghe thuyết trình trên lớp có thảo luận nhóm

I Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại của máy khởi động dùng trên ôtô:

1 Nhiệm vụ:

Máy khởi động có nhiệm vụ tạo ra một mô men quay đủ lớn để kéo động cơ quay

đợc và thực hiện hút nén nổ xả ở các chu kỳ ban đầu, sau đó động cơ tiếp tục hoạt độngbình thờng

2 Yêu cầu:

13

- Mô men quay phải đủ lớn.

- Kích thớc phải gọn nhẹ

- Dễ bảo dỡng và sửa chữa

- Hiệu suất và tuổi thọ cao

+ Kiểu sử dụng nam châm vĩnh cữu

+ Kiểu kích từ song song

+ Kiểu kích từ nối tiếp

+ Kiểu kích từ hỗn hợp

- Theo bố trí chổi than:

+ Kiểu chổi than hớng tâm

+ Kiểu chổi than dọc thân

- Theo cơ cấu truyền động:

+ Kiểu không có bánh răng giảm tốc

+ Kiểu có bánh răng giảm tốc

II Cấu tạo và hoạt động của máy khởi động:

1 Cấu tạo:

Máy khởi động gồm có các thành phần chính sau đây:

- Sta to: là phần đứng yên của máy bao gồm: vỏ máy, bộ phận sắt từ, dây quấnphần cảm (tức là phần sinh ta từ trờng) và các ổ bạc

- Rô to: là phần quay của máy, bao gồm trục quay, bộ phận sắt từ và dây quấnphần ứng (tức là phần tạo ra mô men quay)

Hình 5: Sơ đồ cấu tạo máy khởi động

- Cơ cấu cổ góp và chổi than: là phần truyền tải điện từ phần đứng yên (sta to) sangphần quay (rô to)

phần cảm (sta to)

cổ góp

phần ứng (rô to)

chổi thanphần cảm (sta to)

Phần ứng Phần cảm

Hình 4: Sơ đồ nối dây các kiểu kích từ của máy khởi

động

a Kích từ nối tiếp, b Kích từ song song,

c Kích từ hỗn hợp

cb

ca

14

h ớng của lực điện từ

h ớng của

đ ờng sức từ

h ớng của dòng điện

- Cơ cấu liên động: là bộ phận tạo liên kết truyền mô men quay từ máy khởi động

đến bánh đà động cơ, bao gồm càng điều khiển, bộ ly hợp một chiều, bánh răng và ốngtrợt có rã bài: nh xoắn ăn khớp với đờng xoắn trên trục máy khởi động

Sơ đồ cấu tạo nh ở hình 5:

Hình 6: Cấu tạo máy khởi động

a) Phần cảm (sta to) b) Phần ứng (rô to)

Hình 7: Cấu tạo phần cảm và phần ứng của máy khởi động.

2 Nguyên tắc hoạt động:

Nguyên tắc hoạt động của hệ thống khởi

động: Khi có dòng điện đi qua máy khởi động, phần

cảm sẽ tạo ra từ trờng, đồng thời khi dòng điện chạy

trong phần ứng, dới tác dụng của từ trờng tạo ra từ

phần cảm sẽ sinh ra cặp ngẫu lực điện từ và lực này

sẽ làm cho máy khởi động quay đợc Khi máy khởi

động quay, thông qua cơ cấu truyền động nó sẽ kéo

điện cựcchính

khóacuộncảm

ắcquy

bánh răng

(bánh đà) ly hợp trục răng xoắn

cuộn ứng(rô to)

Lõi phần ứng

Trục phần ứng

Cổ góp

Cuộn ứng

Thân

Cuộn cảm

Lõi cực

15

Hình 8: Nguyên lý tạo ngẫu lực điện từ

Dòng điện chạy bên trong máy khởi động đợc mô tả trên hình 5: Dòng điện đi từcực dơng (+) của ắc quy, qua cuộn dây kích từ trên sta to, qua chổi than thứ nhất, quacuộn dây phần ứng trên rô to, qua chổi than thứ 2, ra "mass" và sau đó từ "mass" về lạicực âm (-) của ắc quy

Hình 9: Cấu tạo của bộ ly hợp một chiều.

Để bảo vệ cho máy khởi động không quay theo động cơ khi động cơ đã bài: nổ, ng ời tathiết kế một bộ ly hợp một chiều (không truyền mô men ngợc lại từ động cơ sang máykhởi động) và một cơ cấu liên động để điều khiển tách bánh răng của máy khởi động rakhỏi bánh đà khi không bật khóa điện Hình 6 mô tả cơ cấu liên động và hình 9 mô tả cấutạo của ly hợp một chiều

Tuỳ theo công suất cần thiết của máy khởi động mà ngời ta thiết kế theo kiểu phầncảm là nam châm vĩnh cữu, hoặc kích từ song song, hoặc kích từ nối tiếp, hoặc kích từhỗn hợp Thông thờng, máy khởi động kiểu phần cảm là nam châm vĩnh cữu sẽ cho côngsuất bé nhất và kết cấu đơn giản nhất khi có cùng kích thớc bên ngoài Ngợc lại, khi cầncông suất lớn thì máy khởi động thờng đợc thiết kế với phần cảm là kiểu kích từ hỗn hợp

Và theo sắp xếp này, công suất của máy khởi động càng tăng đồng thời mức độ phức tạpcủa cấu tạo máy khởi động và giá thành cũng tăng theo Đối với máy khởi động kích từbằng nam châm vĩnh cữu thì sta to sử dụng một cặp cực nam châm vĩnh cữu còn rô to cócác vòng dây quấn phần ứng Hình 4 mô tả sơ đồ nối dây của máy khởi động với cáckiểu kích từ nối tiếp, song song và hỗn hợp (vừa nối tiếp và vừa song song), trong đócuộn dây quấn kích từ nối tiếp sẽ có đờng kính dây tơng đơng đờng kính dây quấn phầnứng trên rô to còn cuộn dây quấn kích từ song song sẽ có đờng kính bé hơn và số vòngdây quấn lớn hơn Ngời ta thờng dùng loại máy khởi động có hiệu điện thế 12V cho độngcơ xăng và loại 24V cho động cơ diesel

III Hiện tợng, nguyên nhân h hỏng và phơng pháp kiểm tra bảo ỡng và sửa chữa máy khởi động ô tô:

d-1 Hiện tợng và nguyên nhân h hỏng:

vỏ ly hợp

bi

lò xocần đầy

trục ly hợp

bánh răngchủ động

bánh răngchủ động

trục răng xoắn

vỏ ly hợpbi

trục ly hợp

trục phần ứng

16