Bài 21 hệ thống điện

• Kiểm tra điện áp khi máy phát làm việc - Nối một đầu vôn kế với đầu ra của máy phát, đầu còn lại với vỏ máy phát - Cho động cơ làm việc ở các chế độ chạy chậm, trung bình và cao - The

KỸ THUẬT Ô TÔ

Bài 10 Chẩn đoán Hệ thống điện

Trình bày: Đỗ Tiến Minh

10.1 Chẩn đoán phần cung cấp điện

10.1.2 Chẩn đoán chất lượng nguồn cung cấp

A Chẩn đoán chất lượng ắc qui

a Hư hỏng thường gặp của ắc qui a-xit

• Bình điện không có khả năng tích điện ở điện áp qui định do chai các bản cực mất khả năng trao đổi i-on tạo phản ứng hóa học

• Không đủ điện áp khởi động do mất điện áp tích điện của các ngăn gây ra bởi sự bong tróc các lớp bột chì và ô-xít chì trên các bản cực làm chập mạch bên trong ắc qui

• Nồng độ dung dịch không đảm bảo qui định Nếu nồng

độ cao gây nóng các bản cực khi phóng nạp dẫn đến tăng nhiệt độ ắc qui và cong vênh các bản cực Nếu dung dịch quá loãng sẽ giảm khả năng trao đổi i-on làm

• Cong vênh các bản cực do va chạm hoặc nạp điện ở

nhiệt độ cao hơn 50 0 C dẫn đến chập mạch bên trong ắc qui

• Thiếu dung dịch điện phân do quá trình bay hơi làm tiêu hao dung dịch

• Các đầu cọc ắc qui bị gỉ làm tăng điện trở ngoài

• Các hư hỏng cơ học khác như:

- mòn gãy các đầu cọc bình điện

- vỡ nứt vỏ bình

b Chẩn đoán chất lượng bình điện

• Đo mức dung dịch: Đây là việc phải làm trước khi kiểm tra chất lượng bình điện

- Đo bằng que thủy tinh sạch

- mức dung dịch >(10-15)mm

trên nắp che bảo vệ

• Đo nồng độ dung dịch

- Khi ắc qui phóng điện thì nồng độ dung dịch giảm

- Nồng độ dung dịch có thể xác định bằng tỷ trọng kế

• Đo điện áp

- Dùng đồng hồ chuyên dùng đo điện áp (Đồng hồ đã mắc sẵn điện trở tạo nên điện áp giữa hai đầu đo tương đương chế độ tải lớn nhất – chế độ khởi đông)

- Khi đo ấn mạnh đầu đo vào từng cặp cực điện của mỗi ngăn bình ắc qui

- Đọc chỉ số điện áp trên đồng hồ

Nếu mức điện áp quá thấp thì nguyên nhân có thể là:

- bản cực bị chai cứng bề mặt hoặc hư hỏng

- nồng độ dung dịch quá loãng

- Ắc qui bị phóng điện

• Thử ắc qui trên động cơ ở chế độ khởi động

- Khởi động động cơ bằng ắc qui nếu:

+ động cơ quay được với số vòng quay khởi đông (120-400) v/p thì ắc qui còn tốt

+ chỉ có rơ le đóng mở, động cơ không quay được hoặc quay chậm rồi dừng hẳn thì ắc qui yếu

B Chẩn đoán chất lượng máy phát điện xoay chiều

a Cấu tạo và Hư hỏng thường gặp của máy phát điện

• Cấu tạo

• Hư hỏng thường gặp

- Ổ bi bị mòn do làm việc nhiều ở tốc độ cao gây va

chạm giữa rotor và stator dẫn đến khe hở từ không ổn định, dao động điện áp, máy phát nóng

- Chổi than bị mòn, dòng kích từ yếu làm giảm điện áp hoặc mất hẳn

- Chập mạch rotor làm điện áp ra yếu hoặc mất hẳn, máy phát nóng

- Hỏng linh kiện của cụm nắn dòng gây mất điện áp ra

- Chùng dây đai kéo máy phát gây trượt, tiếng ồn và

giảm điện áp phát ra ở số vòng quay nhỏ.

b Kiểm tra máy phát điện xoay chiều

• Kiểm tra tiếng ồn phát ra Tiếng ồn phát ra có thể do:

- mòn, rơ lỏng khô mỡ ổ bi

- mòn chổi than

- dây cu-roa chùng

• Kiểm tra nhiệt độ máy phát bằng cảm nhận hay nhỏ vài giọt

nước lên vỏ máy Nếu nước bốc hơi là quá nóng.

• Kiểm tra điện áp khi máy phát làm việc

- Nối một đầu vôn kế với đầu ra của máy phát, đầu còn lại với vỏ máy phát

- Cho động cơ làm việc ở các chế độ chạy chậm, trung bình

và cao

- Theo dõi giá trị điện áp chỉ trên đồng hồ, nếu:

+ Nếu điện áp thay đổi tỷ lệ với số vòng quay động

thì máy phát làm việc tốt

+ Nếu điện áp dao động hoặc mất thì do cổ góp bẩn, mòn chổi than hoặc mât dòng kích từ, hỏng nắn dòng

C Chẩn đoán tổng hợp

a Các dấu hiệu chứng tỏ bộ điều chỉnh cung cấp điện áp quá cao

• Dung dịch điện phân luôn phun trào ra khỏi lỗ thông khí

• Khi xe hoạt động liên tục (6-8) giờ, đồng hồ báo nạp vẫn sáng

• Các bóng đèn chiếu sáng hay cháy

• Xuất hiện cặn trắng trên giá đỡ ắc qui

b Các dấu hiệu chứng tỏ bộ điều chỉnh điện cung cấp

điện áp quá thấp:

• Xe hoạt động liên tục song vẫn đòi hỏi nạp bổ sung

• Số vòng quay giảm nhanh sau lần khởi động đầu tiên

c Chẩn đoán qua đồng hồ báo nạp

• Ở mọi số vòn quay:

- Đèn báo nạp luôn sáng

- Kim đồng hồ ở dưới vạch nạp,

chứng tỏ:

+ Bộ điều chỉnh không làm việc

+ Điện áp máy phát quá thấp

10.2.3 Các phương pháp chẩn đoán

a Kiểm tra độ sụt áp của dòng điện khởi động bằng vôn kế

• Sơ đồ đấu nối:

- Vôn kế mắc song song với máy

khởi động

• Qui trình kiểm tra:

Bật chìa khóa điện về vị trí ON, nếu:

- Điện áp đo được dưới 9V, thì:

+ Cuộn dây máy khởi động hỏng, hoặc + Một số vòng dây của rơ le khởi động bị chập

- Điện áp đo được không thay đổi hoặc thay đổi rất nhỏ và máy khởi động không quay thì:

+ Cổ góp bị bẩn + Cháy chổi than + Tiếp điểm máy khởi động bị cháy

b Kiểm tra cường độ dòng điện khởi động

• Sơ đồ đấu dây:

- Am pe kế mặc nối tiếp với

máy khởi động

• Qui trình kiểm tra:

Bật khóa điện về vị trí ON, nếu

- Cường độ dòng điện đo được lớn (150-250)A thì máy khởi động làm việc bình thường

- Cường độ dòng điện đo được quá thấp chứng tỏ mạch khởi động bị chập

c Kiểm tra sự làm việc của khớp gài bánh răng khởi động vào bánh đà

• Nếu bật khóa điện về vị trí ON, bánh răng khởi động chạy vào ăn khớp với bánh đà và quay động cơ với số vòng quay

từ (150-350) v/p thì máy khởi động làm việc tốt

• Nếu máy khởi động không quay, chứng tỏ tiếp điểm khởi động không tiếp xúc

• Nếu có tiếng va nhẹ, máy không quay chứng tỏ tiếp điểm khởi động quá bẩn không làm quay nổi động cơ

• Nếu có tiếng “rít” cao của bánh răng khởi động mà không quay động cơ chứng tỏ bánh răng khởi động không vào ăn khớp với bánh đà là do:

- kẹt rãnh di chuyển bánh răng khởi động

- vị trí bánh răng khởi động quá xa

• Nếu có tiếng va chạm mạnh đầu bánh răng khởi động với bánh đà là do:

- hỏng khớp một chiều,

- kẹt rãnh di chuyển bánh răng khởi động

- vị trí bánh răng khởi động quá gần

• Khi động cơ đã làm việc mà vẫn còn tiếng “rít’ của máy khởi động chứng tỏ khớp gài không trả về do các nguyên nhân sau đây:

- hư hỏng ở rãnh di chuyển bánh răng khởi động

- kẹt bánh răng

- tiếp điểm khởi động bị dính

• Nếu máy khởi động quay phát ra tiếng va chạm cơ khí thì

10.3 Chẩn đoán bộ phận đánh lửa

10.3.1 Đặc điểm cấu tạo và xung đánh lửa

a Đặc điểm cấu tạo gồm hai phần chính:

• Mô-bin: Tăng điện áp ắc qui từ 12V lên (10-15)KV

• Bộ chia điện: phân chia dòng điện có điện áp cao đến các

xy lanh động cơ đúng thời điểm ở mọi số vòng quay

b Hình ảnh điện áp của một chu kỳ đánh lửa

• Điểm A: tại đó tiếp điểm mở, tạo biến đổi điện áp sơ cấp đột ngột gây ra biến đổi tương ứng ở điện áp thứ cấp lên đến giá trị (6-10)KV làm phóng tia lửa điện ở bu-gi

• Điểm B: Điện áp đạt cực đại, phóng điện và năng lượng

giảm dần

• Điểm C: Điện áp duy trì đánh lửa và kéo dài quá trình phóng

• Điểm D: Bắt đầu quá trình dao động của xung đánh lửa do cuộn dây cảm ứng sau đánh lửa

• Điểm E: Kết thúc quá trình dao động điện áp sau đánh lửa Tại đó tiếp điểm đóng mạch điện sơ cấp, cung cấp điện cho cuộn dây sơ cấp tăng điện

• Điểm F: Tiếp điểm mở, kết thúc quá trình cấp điện cho cuộn

sơ cấp, điện áp giảm đột ngột từ điện áp nguồn cung về 0 Điện áp thứ cấp tăng vọt.

• Các điểm này phân quá trình điện áp-góc quay trục khuỷu thành 3 vùng sau:

- Vùng I (từ A đến D): là khoảng thời gian đánh lửa Chất

lượng tia lửa điện quyết định bởi:

+ chất lượng tụ điện

+ chất lượng bu-gi

+ khả năng cách điện của dây cao áp

+ bộ chia điện cao áp

- Vung II (từ D đến E): Là khoảng thời gian san đều điện áp thứ cấp Vùng này đặc trưng cho chất lượng của cuộn

dây thứ cấp thể hiện qua việc dập tắt nhanh dao động điện

để ngăn ngừa phóng điện ở tiếp điểm, làm cháy tiếp điểm

- Vùng III (từ E đến F): Là khoảng thời gian cấp điện cho cuộn sơ cấp Vùng này đặc trưng cho chất lượng của

cuộn sơ cấp thể hiện qua việc dập tắt các dao động điện nhỏ xuất hiện tại các điểm E và F

Khi tăng cao số vòng quay động cơ, đỉnh xung đánh lửa tăng lên nhiều lên đến (10-15)KV Khi đó đồ thị có thể phải

mở rộng tới vùng dự trữ, ứng với điện áp cao.

10.3.2 Chẩn đoán bộ phận đánh lửa bằng Oscilloscope

A Thiết bị và cách đo

• Với thân động cơ (1)

• Với cực dương của bình điện (2)

• Kẹp với dây cao áp trước bộ chia điện (3)

• Kẹp với dây cao áp của xy lanh số 1 (4)

Tiến hành đo ở các chế độ làm việc của động cơ:

• Với chế độ chạy chậm, sau khi hiệu chỉnh cho động cơ làm việc ở chế độ chạy chậm qui định, hiệu chỉnh chế độ màn hình ở mức tối đa 10KV

• Với chế độ tốc độ động cơ cao: Giá trị của thang đo được mở rộng đến khu vực dự trữ phù hợp với chế độ

đo (15-20)KV

• Trong quá trình đo cần điều chỉnh hình ảnh hiển thị của xung sao cho ổn định và theo dõi các đuôi dài của xung đánh lửa, các dao động điện áp sau đánh lửa và ổn định của điện áp trong giai đoạn quá độ chuyển trạng thái đóng mở tiếp điểm

B Chẩn đoán qua hình ảnh điện áp các chu kỳ đánh lửa

a Hình ảnh điện áp cho một xy lanh

Hình ảnh được chẩn đoán theo vùng hiển thị

• Vùng I:

- Chiều cao đầu xung đánh lửa cho biết:

+ chất lượng bu-gi (muội hay rò sứ cách điện)

+ đứt, chạm, rò ở dây cao áp, con quay, nắp chia điện

Khi đỉnh xung quá cao chứng tỏ:

+ khe hở bu-gi quá lớn do mòn

+ bu-gi không đúng chủng loại

+ dây cao áp đứt không chạm thân động cơ

Khi đỉnh xung quá thấp chứng tỏ:

+ Khe hở bu-gi nhỏ, do muội than, dầu bám nhiều ở đầu cực + rò điện trên mạch cao áp(dây dẫn, con quay, nắp chia điện)

- Chiều cao xung và dao động điện áp sau đánh lửa cho biết chất lượng của tụ điện:

+ Tụ tốt: Ở chế độ chạy chậm chiều cao đỉnh xung tốt, xung dao động tiếp sau 3 đến 6 chu kỳ

+ Tụ kém: Chiều cao xung giảm, dao động điện áp kéo dài

• Vùng II: Dao động điện áp vùng này biều thị chất lượng của cuộn thứ cấp

- Khi dao động sắc nhọn và có tính đối xứng tắt dần thì

cuộn dây còn tốt

- Khi xung không đối xứng, các dao động kéo dài tới cuối vùng II chứng tỏ cuộn thứ cấp kém chất lượng Khi đo xung cao áp ở vùng I cũng nhỏ hơn bình thường

• Vùng III: Biểu thị chất lượng của tiếp điểm

- Tiếp điểm tôt: điện áp ổn định, không có các dao động

nhỏ

- Tụ không tôt, tiếp điểm bẩn: có xung nhỏ tại điểm E do

đánh lửa ở tiếp điểm

- Tiếp điểm bẩn: dao động nhỏ tại điểm F

- Tiếp điểm bẩn, lò xo tỳ tiếp điểm không chặt, đường dây thấp áp bị lỏng hoặc đứt chập chờn: xung điện áp không ổn định

b Hình ảnh xung của động cơ ở tốc độ cao:

• Chế độ này cho phép xác định:

- chất lượng của hệ thống ở chế độ tốc độ động cơ cao

- sự không đồng đều của các xung trong một xy lanh

• Đỉnh xung nhô cao (4): dây cao áp xấu, dây đứt không chạm

c Đối với hệ thống đánh lửa không tiếp điểm

• Dạng hiển thị sóng điện áp về cơ bản không thay đổi Điều duy nhất khác là xung điện áp ở vùng III có dạng cong nhỏ

và trơn chu Nếu cảm biến đánh lửa kém chất lượng thì:

- xung điện áp vùng III cao

- độ cong của đường hiển thị điện áp vùng này lớn

10.3.3 Xác định thời điểm đánh lửa

A Kiểm tra thời điểm đánh lửa băng thiết bị đèn chớp

• Thiết bị có 4 đầu dây được kết nối như hình vẽ

• Cho động cơ làm việc, ấn công tắc Flash, đèn chớp sáng khi có dòng cao áp đi qua dây cao áp ở xy lanh số 1 chỉ thời điểm đánh lửa

• Qua ánh sáng, xác định góc lệch chuẩn cho trên dấu chỉ thị

B Kiểm tra thời điểm đánh lửa bằng thiết bị kiểu dò từ

• Thiết bị đo được đấu nối như hình vẽ

• Khởi động động cơ bằng điện, khi động cơ quay tới vị trí đánh lửa của xy lanh số 1, có thể thấy chỉ thị sai lệch trên đồng hồ và so sánh với điểm chuẩn để biết sai lệch thời điểm đánh lửa