hệ thống cug cấp điện 1NZ FE

Hệ thống cung cấp điện gồm những thiết bị chính như trên: - Máy phát điện dùng để cung cấp dòng điện một chiều cấp chocác thiết bị dùng trên xe và nạp điện cho ắc quy tích điện - Ắc quy

Trang 1

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

……….

Ngày… tháng … năm 2019 Giáo viên hướng dẫn

Th.s Lê Đăng Đông

Trang 2

LỜI NÓI ĐẦU

Ô tô hiện nay có một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực củanền kinh tế quốc dân, nó được dùng để vận chuyển hành khách,hàng hoá và nhiều công việc khác…Nhờ sự phát triển của khoa học

kỹ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tế trong lĩnh vực sản xuất

và đời sống, giao thông vận tải đã và đang là một ngành kinh tế kỹthuật cần được ưu tiên của mỗi quốc gia

Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và côngnghệ, ngành ô tô đã có những tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuậtmới như: Điều khiển điện tử và kỹ thuật bán dẫn cũng như cácphương pháp tính toán hiện đại… đều được áp dụng trong ngành ô

tô Khả năng cải tiến, hoàn thiện và nâng cao để đáp ứng với mụctiêu chủ yếu về tăng năng suất, vận tốc, tải trọng có ích, tăng tínhkinh tế, nhiên liệu, giảm cường độ lao động cho người lái, tăng tiệnnghi sử dụng cho hành khách Các loại xe ô tô hiện có ở nước ta rất

đa dạng về chủng loại phong phú về chất lượng do nhiều nước chếtạo Trong đó các loại xe này rất tiện lợi, nó vừa mang tính việt dãvừa có thể đi trên các con đường địa hình và có thể chở được hanghoá với khối lượng lớn

Hệ thống cung cấp điện có vai trò rất quan trọng, nó cung cấptoàn bộ hệ thống điện, phụ tải trên xe và cũng là một phần khôngthể thiếu trong kết cấu của ô tô Trong thời gian học tập tại trườngchúng em được trang bị những kiến thức về chuyên ngành và đểđánh giá quá trình học tập và rèn luyện, chúng em được khoa giao

cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án tốt nghiệp với nội dung: “Nghiên cứu quy trình kiểm tra và sửa chữa hệ thống cung cấp điện trên động cơ Toyota 1NZ-FE”

Với kinh nghiệm và kiến thức còn ít nhưng với sự chỉ bảo tận tình củathầy Th.S Lê Đăng Đông em đã hoàn thành đồ án với thời gian quyđịnh

Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tậntình của thầy Th.S Lê Đăng Đông và các thầy trong bộ môn đã tạođiều kiện để em hoàn thành đồ án

Em xin trân trọng cảm ơn!

Trang 3

Hưng Yên, ngày… tháng….năm 2018

Sinh viên thực hiện

Bùi Đức Thắng

A PHẦN MỞ ĐẦU Nhận xét của giáo viên hướng dẫn

Lời nói đầu………

Mục lục

B NỘI DUNG CHƯƠNG I : DẪN NHẬP 1.1 Đặt vấn đề

1.2 Giới hạn đề tài

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

1.4 Phân tích công trình liên hệ

1.5 Các bước thực hiện

1.6 Giới thiệu động cơ 1NZ-FE………

1.7 Giới thiệu hệ thống cung cấp điện trên xe ô tô………

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN Ô TÔ 2.1 Thông số xe Toyota Vios 2007………

2.1.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên xe Toyota Vios 2007 (1NZ-FE)……

2.2 Tổng quan động cơ 1NZ-FE………

2.3 Tổng quan hệ thống cung cấp điện trên xe ô tô ( Toyota Vios 2007) 2.3.1 Yêu cầu hệ thống cung cấp điện trên ô tô 2.3.2 Phân loại hệ thống cung cấp điện trên ô tô 2.3.3 Hệ thống cung cấp điện trên ô tô đời mới 2.4 Ắc quy 2.4.1 Cấu tạo ắc quy axit chì………

2.4.2 Quá trình nạp điện , phóng điện của ắc quy axit chì………

2.4.3 Các phương pháp nạp điện cho ắc quy………

2.4.4 Phương pháp bảo dưỡng ắc quy………

2.4.5 Các thông số kĩ thuật và phương pháp kiểm nghiệm ắc quy……

Trang 4

2.5 Máy phát điện………

2.5.1 Cấu tạo chung………

2.5.2 Cấu tạo vè nguyên lý làm việc của các phần tử trong máy phát điện 2.5.3 Đặc tính của máy phát điện………

CHƯƠNG III: KIỂM TRA, CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG

HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN XE Ô TÔ 3.1 Chuẩn đoán hệ thống cung cấp điện…… … ………

3.2.Thông số sửa chữa ………… ………

3.3 Kiểm tra, sửa chữa, bảo dưỡng máy phát điện….……….………

3.4 Quy trình tháo máy phát điện………

3.4.1 Quy trình tháo máy phát điện từ trên xe xuống………

3.4.2 Quy trình tháo rời máy phát điện………

3.5 Phương pháp kiểm tra sửa chữa………

3.5.1 Phương pháp kiểm tra chi tiết của máy phát điện………

3.5.2 Quy trình sửa chữa , khắc phục hư hỏng của máy phát điện………

3.6 Quy trình lắp đặt hệ thống………

3.6.1 Quy trình lắp máy phát điện………

3.6.2 Quy trình lắp đặt hệ thống………

3.7 Kiểm nghiệm hệ thống………

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGH 4.1 Kết luận

4.2 Kiến nghị

Trang 5

1.2 Ý nghĩa của đề tài

Đề tài góp phần củng cố và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như kiến thứcngoài thực tế của sinh viên, học sinh, những kỹ thuật viên và những người quan tâmđến “hệ thống điện trên ô tô” Đề tài giúp cho sinh viên biết cách tìm hiểu và tổng hợptài liệu, giúp cho sinh viên có ý thức tự học tập, tự nghiên cứu về lĩnh vực chuyênngành

Những kết quả thu được sau khi hoàn thành giúp cho sinh viên hiểu rõ, sâu hơn

về kết cấu, điều kiện làm việc và những hư hỏng, phương pháp kiểm tra sửa chữa “Hệthống điện trên ô tô”

1.3 Mục tiêu của đề tài

- Hiểu rõ kết cấu, mô tả nguyên lý điều kiện làm việc của cơ cấu, nắm được cấutạo, mối tương quan lắp ghép của các chi tiết, cụm chi tiết của hệ thống điện trên xe ô

tô

- Hiểu và phân tích các hư hỏng, những nguyên nhân, tác hại và sửa chữa các chitiết của “Hệ thống điện trên xe ô tô” Thực hiện tháo lắp đúng quy trình và kiểm tra sửachữa các chi tiết trong hệ thống

- Xây dựng được quy trình kiểm tra, sửa chữa “hệ thống điện trên xe ô tô”

1.4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa “Hệ thống điện trên

xe ô tô ”, nắm rõ được kết cấu cũng như nguyên lý hoạt động của hệ thống

Trang 6

Khách thể nghiên cứu: Các tài liệu về kết cấu động cơ, ô tô, tài liệu thực hành sửachữa, và những kiến thức thực hành đã được trang bị.

1.5 Phương pháp nghiên cứu

Khái niệm:

Là phương pháp trực tiếp tác động vào đối tượng trong thực tiễn làm bộc lộbản chất và các quy luật vận động của đối tượng

- Các bước thực hiện

Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thông số kết cấu của “Hệ thống cung cấp điện”

Bước 2: Xây dựng phương án thiết kế mô hình

Bước 3: Lập phương án kiểm tra, chuẩn đoán hư hỏng của “Hệ thống cung cấpđiện”

Bước 4: Từ kết quả kiểm tra, lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục hưhỏng

Bước 5: Xây dựng hệ thống bài tập thực hành bảo dưỡng, sửa chữa “Hệ thốngcung cấp điện”

1.6 Giới thiệu động cơ 1NZ-FE ( xe Toyota Vios 2007 )

Hình 1.1 Động cơ 1NZ – FE nhìn từ bên ngoài

- Động cơ 1NZ-FE được sử dụng rộng rãi trên các loại xe của TOYOTA như:

Toyota Platz Nhật, Bắc Mỹ, Canada, Úc

Toyota Belta Bắc Mỹ, Úc, Nam Á, Châu Âu

Toyota Auris Châu Âu, Nhật, Nam Phi

Trang 7

Kiểu 4 xylanh, thẳng hàng, 16 van,

Công suất cực đại SAE-NET (HP / rpm) 80 / 6,000

Mômen xoắn cực đại SAE-NET [N·m / rpm] 141 / 4,200

Thời điểm phối khí

Xupáp nạp Mở -7  33 BTDC

Đóng 52  12 ABDC

Đóng 2 ATDC

Thời gian tănng tốc từ 0 – 100Km/h 10 giây

Loại nhiên liệu Xăng không chì

Trị số Ốc tan nhiên liệu 87 hay hơn

Hệ thống nạp nhiên liệu EFI (Phun nhiên liệu điện tử)Tốc độ xe tối đa (Km/h) 170

1.7 Giới thiệu hệ thống cung cấp điện

Trang 8

Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên ô tô

Hệ thống cung cấp tạo ra nguồn điện một chiều cấp cho các thiết bị

để đảm bảo an toàn và tiện nghi khi hoạt động Hệ thống cung cấpđiện sử dụng sự quay vòng của động cơ để phát sinh ra điện Nókhông những cung cấp điện cho những hệ thống và các thiết bị khác

mà còn nạp điện cho ắc quy trong lúc động cơ đang hoạt động

Hệ thống cung cấp điện gồm những thiết bị chính như trên:

- Máy phát điện dùng để cung cấp dòng điện một chiều cấp chocác thiết bị dùng trên xe và nạp điện cho ắc quy tích điện

- Ắc quy dữ trữ, cung cấp điện cho máy khởi động và các phụ tảikhi máy phát chưa làm việc

- Đèn báo nạp cảnh báo cho người lái xe khi hệ thống gặp sự cố

- Khóa điện đóng, ngắt dòng điện trong hệ thống

Trang 9

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN

TRÊN Ô TÔ 2.1 Thông số xe Toyota Vios 2007 (1NZ-FE)

Hình 2.1 Xe Toyota Vios 2007

Trang 10

Kích thước toàn bộ (dài x rộng x

Model động cơ 1NZ-FE

DOHC, VVT-iCông suất max/số vòng quay 107/6.000 Kw/rpmMomen xoắn max/số vòng quay 144/4.200 N.m/rpm

Loại nhiên liệu Xăng

Đĩa thông gió

16 inchBánh sau Đĩa 15 inch

HỆ THỐNG LÁI

Trợ lực,thanhrăng- bánh răng

HỆ THỐNG TREO

Treo trước MacPherson với

thanh cân bằngTreo sau, nhíp lá Dầm xoắn và

thanh cân bằng

Trang 11

2.1.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên xe Toyota Vios

2007 (1NZ-FE)

Trang 12

Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên xe Toyota Vios 2007

Chân S (sensor): lửa trực tiếp, chân phát hiện điện áp ắc-quy báo về cho IC để IC kích dòng cho máy phát sạc mạnh hoặc sạc yếu lại (để đảm bảo luôn ở ngưỡng 13,8V – 14,2V)

Nếu hở mạch từ cực S thì cực B sẽ báo điện áp phát điện thay cực S nhưng đèn báo nạp sẽ sáng

Một số thợ họ câu vào chân S một con đi ốt để điện áp ắc quy sụt áp qua đi ốt (sụt khoảng 0,7 vôn) để dây S cảm nhận sai và nó sẽbáo cho IC để làm máy phát phát mạnh hơn (bù thêm khoảng 0,7 vôn) Cách này không tốt cho máy phát (làm nóng máy phát)

Một số xe lấy chân S nối thẳng vô chân B, nên không còn được đưa

ra đầu rắc nữa

Trang 13

– Chân IG (ignition): lửa công tắc Chân IG điều khiển để kích từ cho rô to, và cấp nguồn cho IC hoạt động nữa

– Chân L (Lamp): điều khiển đèn báo xạc

– Chân M: đi vào hộp ECU, đưa về ECU động cơ để điều khiển bộ sưởi ấm Chân M lấy tín hiệu từ máy phát gửi về ECU khi bộ phận sưởi PTC làm việc, như vậy sẽ tăng điện năng tiêu thụ và máy phát điện sẽ phải làm việc nhiều hơn (nghĩa là tải do máy phát điện sẽ lớnhơn) để ECU sẽ điều khiển lượng phun nhiên liệu bổ sung nhiều hơn nhằm duy trì hoạt động ổn định của động cơ

2.2 Tổng quan động cơ 1NZ-FE ( xe Toyota Vios 2007)

Hình 2.3 Động cơ 1NZ – FE nhìn từ bên ngoài

- Động cơ 1NZ-FE được sử dụng rộng rãi trên các loại xe của TOYOTA như:

Toyota Platz Nhật, Bắc Mỹ, Canada, Úc

Toyota Belta Bắc Mỹ, Úc, Nam Á, Châu Âu

Toyota Auris Châu Âu, Nhật, Nam Phi

Toyota Allion Nhật

Toyota Sienta Nhật

Trang 14

Kiểu 4 xylanh, thẳng hàng, 16 van,

Công suất cực đại SAE-NET (HP / rpm) 80 / 6,000

Mômen xoắn cực đại SAE-NET [N·m / rpm] 141 / 4,200

Thời điểm phối khí

Xupáp nạp Mở -7  33 BTDC

Đóng 52  12 ABDC

Đóng 2 ATDC

Thời gian tănng tốc từ 0 – 100Km/h 10 giây

Loại nhiên liệu Xăng không chì

Trị số Ốc tan nhiên liệu 87 hay hơn

Hệ thống nạp nhiên liệu EFI (Phun nhiên liệu điện tử)Tốc độ xe tối đa (Km/h) 170

- Các điểm đặc biệt:

 Hệ thống phân phối khí: Động cơ mạnh với trục cam kép và trang bị hệ thốngVVT-i danh tiếng của Toyota giúp động cơ đạt công suất cao hơn, tiết kiệm nhiênliệu, đạt hiệu quả cao hơn ở những điều kiện đường xá khác nhau và bảo vệ môitrường

Trang 16

 Hai bộ TWC- bộ lọc khí xả 3 thành phần TWC: Vách ngăn siêu mỏng, lắpphần tử lọc TWC cao cấp, giúp lọc khí xả rất sạch.

Hình 2.7 Bộ lọc khí xả

 Hệ thống nhiên liệu:

 Vòi phun 12 lỗ, điều khiển cắt nhiên liệu khi túi khí bị kích hoạt/

Hình 2.8 Vòi phun

Trang 17

 Đường ống dẫn nhiên liệu với các giắc nối nhanh

Hình 2.9Giắc nối nhanh

 Bơm xăng dạng mô đun bao gồm bộ lọc than hoạt tính lắp trong thùngxăng tiết kiệm không gian cho khoang động cơ

 Hệ thống làm mát: Kỳ bảo dưỡng được kéo dài do sử dụng nước làm mát siêu bềncủa Toyota (SLLC)

Hình 2.10 Nước làm mát SLLC

 Hệ thống đánh lửa độc lập DIS

 Hệ thống nạp với máy phát loại thanh dẫn gọn nhẹ

 Hệ thống điều khiển quạt làm mát hai chế độ Hi và Low

 Điều khiển máy khởi động (Cranking hold): Ngay khi công tắc điện xoay sang vịtrí Start, chức năng này sẽ điều khiển motor khởi động mà không cần giữ tay ở vịtrí START

 Các thông số

►Hệ thống điều khiển động cơ

Mô men xiết tiêu chuẩn

Chi tiết được xiết Kgf-cmCảm biến vị trí bướm ga x Cổ họng gió 20

Van điều khiển tốc độ không tải x Cổ họng gió 38

Cổ họng gió x Đường ống nạp 306

Trang 18

Cụm ống lọc dầu hộp số (hộp số tự động) x Vỏ hộp số 56

Kẹp ống làm mát dầu số 2 x Cụm ống lọc dầu hộp số (hộp số tự

động)

56

Cụm cáp điều khiển ga x Giá bắt cáp điều khiển ga 133

Cụm nắp lọc gió x Giá bắt lọc gió 80

Ống khí vào lọc gió số 2 x Thân xe 76

Cảm biến kích nổ x Cụm thân máy 450

Đường ống nạp x Cụm nắp quy lát 306

Nắp quy lát số 2 x Cụm nắp đậy nắp quy lát 71

►Hệ thống nhiên liệu

Thông số kỹ thuật

Áp suất nhiên liệu tiêu chuẩn 3.1 – 3.5 kgf/cm2

Áp suất nhiên liệu sau khi đã tắt máy 5 phút 1.5 kgf/cm2 hay

cao hơnCụm vòi phun

Điện trở tại 20oC

Lượng phun

Chênh lệch giửa các vòi phun

Nhỏ giọt nhiên liệu

13.45 – 14.15 Ώ

47 -58 cm3 trong

15 giây

11 cm3 hay nhỏ hơn

Ít hơn 1 giọt trong 12 phútCụm bơm nhiên liệu Điện trở tại 20oC 0.2 – 0.3 Ώ

Lò xo nén

Chiều dài tối thiểu

40.5mm

Chi tiết được xiết Kgf-cmỐng phân phối x Nắp quy lát Bu lông A Bu lông B 194 92

Cụm nắp đậy quy lát x Cụm nắp quy lát 102

Cuộn đánh lửa số 1 x Nắp đậy quy lát 92

Tấm bắt ống uốn cong đường nhiên liệu x Bình nhiên liệu 61

Cụm ống lọc bên dưới đường nhiên liệu x Bình nhiên liệu 36

Cụm bình nhiên liệu x Thân xe 326

Cụm cáp phanh tay số 3 x Thân xe 55

Cụm cáp phanh tay số 2 x Thân xe 55

Đoạn ống xả sau x Đường ống xả trước 326

Đoạn ống xả phía trước x Đường ống góp xả 438

Dầm treo sàn xe phía trước x Thân xe 199

►Hệ thống kiểm soát khí xả

Bộ lọc than hoạt tính

Cách kiểm tra: bịt cửa B và C, sau đó cấp chân không vào A

Bộ lọc than hoạt tính

Cách kiểm tra: bịt cửa C, sau đó cấp chân không vào A Không khí đi ra

Trang 19

Cảm biến oxy Điện trở tại 20oC 11 – 16 Ώ

►Cơ cấu cơ khí của động cơ

Độ chùng của dây đai dẫn động mới

Cho quạt và máy phát Lực ấn 10 kgf

Cho bơm và trợ lực lái

Độ chùng của dây đai dẫn động cũ

Cho quạt và máy phát Lực ấn 10 kgf

Cho bơm trợ lực lái

7.0 -8.5 mm8.0 – 10.0 mm

11.0 – 13.0 mm11.0 – 13.0 mmLực căng của dây đai dẫn động mới

Cho quạt và máy phát

Cho bơm và trợ lực lái

Lực căng của dây đai dẫn động cũ

Cho quạt và máy phát

Cho bơm trợ lực lái

Áp suất tối thiểu 11.0 kgf/ cm2

Chênh lệch áp suất nén giữa các xylanh 1.0 kgf/ cm2

Khe hở xu páp khi nguội Nạp

Xả 0.15 – 0.25 mm0.25 – 0.35 mm

Bu lông bắt nắp quy lát

Chiều dài bu lông tiêu chuẩn

Chiều dài bu lông tối đa

142.8 – 144.2 mm

147.1 mm

Chi tiết được xiết Kgf-cmMáy phát x Động cơ

Bu lông A

Bu lông B

189550

Trang 20

Cuộn đánh lửa số 2 x Nắp đậy nắp quy lát 92

Giá treo động cơ số 1 x Nắp quy lát 408

Công tắc áp suất dầu x Thân máy 150

Cảm biến kích nổ x Thân máy 450

Cam biến nhiệt độ nước x Thân máy 204

Dẩn hướng que thăm dầu x Thân máy 92

Ống nước đi tắt số 2 x Thân máy và nắp quy lát 92

Đường ống xả x Nắp quy lát 275

Tấm cách nhiệt đường ống xả x Đường ống xả 82

Giá đở đường ống xả x Thân máy 377

Ống chân không trợ lực x Nắp quy lát 92

Gối đở động cơ trái x Giá đở động cơ trái 500

Gối đở động cơ sau x Giá đở động cơ sau 653

Gối đở động cơ phía phải x Thân xe Bu lông A

Bu lông B

Đai ốc

495530530Dầm ngang x Thân xe Bu lông A

Bu lông B

1183714Đòn treo trước bên dưới số 1 x Cam lái 999

Đai ốc moay ơ cầu trước x bán trục trước 2,203

Cảm biến tốc độ trước trái x Cam lái 82

Trục trung gian tay lái x Bộ hộp cơ cấu lái trợ lực 290

Nắp đậy quy lát số 2 x Nắp đậy nắp quy lát 71

Giảm rung xích cam x Thân máy 92

Bộ căng xích cam x Thân máy 92

Giá lắp động cơ phải x Cụm bơm dầu 561

Van điều khiển dầu trục cam x Nắp quy lát 76

Cảm biến vị trí trục khuỷu x Cụm bơm dầu 76

Cụm giảm chấn xích khuỷu x Trục khuỷu 1305

Nắp đậy nắp quy lát x Nắp quy lát 102

Nút xả dầu cacte x Cacte dầu số 2 382

Cụm bánh răng cam x Trục cam 653

►Hệ thống xả

Lò xo nén Chiều dài tự do tối thiểu 40.5mm

Chi tiết được xiết Kgf-cm

Trang 21

Cảm biến oxy x Đoạn ống xả trước 449

Đoạn ống xả trước x Đường ống xả 438

Đoạn ống xả trước x Đoạn ống xả phía trước 326

Thanh giằng tấm sàn xe phía trước x Thân xe 199

Tối thiểu

0.95 – 1.25 kgf/cm20.8 kgf/cm2Quạt làm mát

W A/CW/O A/C 11.8 – 14.8 A7.9 – 10.9 ARelay quạt làm mát

Điều kiện tiêu chuẩn 1-2

Thông mạchKhông thông mạch

Thông mạch (Cấp điện áp ắc quy đến 1 và2)Dưới 1Ώ10KΏ hoặc cao hơn (cấp điện áp

ắc quy đến 1 và 2) 10KΏ hoặc cao hơn

Dưới 1Ώ(Cấp điện áp ắc quy đến 1 và2)

Điện trở quạt làm mát

Tại 20oC 1.17 – 1.43 Ώ

Puly bơm nước x Bơm nước 150

Đường nước vào x Thân máy 92

Giá đở trên két nước x Thân xe 51

Giá đở trên két nước x Cụm giá đở móc khóa nắp capô 51

Trang 22

Chi tiết được xiết Kgf-cmCụm bơm dầu x Nắp quy lát và thân máy

Bu lông A

Bu lông B

Bu lông CĐai ốc D

Bu lông E

245112112245245Cuộn đánh lửa số 1 x Nắp đậy nắp quy lát 92

Nút xả dầu cacte x Cacre dầu số 2 382

Giá bắt chân máy bên phải x Cụm bơm dầu 561

Công tắc áp suất dầu x Thân máy 153

►Hệ thống đánh lửa

Loại bugi nên dùng

DENSONGKKhe hở điện cực K16R-U11, BKR5EYA-11

K16R-U11BKR5EYA1.1mmCảm biến vị trí trục cam (điện trở)

Khi nguộiKhi nóng

1630 – 2740 Ώ

2065 – 3225 ΏCảm biến vị trí trục khuỷu (điện trở)

Khi nguộiKhi nóng

985 - 1600 Ώ

1265 - 1890 Ώ

Chi tiết được xiết Kgf-cmCảm biến vị trí trục cam x Nắp quy lát 82

Cảm biến vị trí trục khuỷu x Cụm bơm dầu 76

Thông mạch (Cấp điện áp ắc quy đến 1 và2)

Ắc quy (loại trừ ắc quy không cần bảo dưỡng)

Nồng độ tiêu chuẩn tại 20oC

Điện áp tiêu chuẩn 1.25 – 1.2912.5 – 12.9 V

Bộ điều áp

Điện áp điều chỉnh 12.9- 14.9 V

Trang 23

Cường độ dòng tiêu chuẩn ≤10A

Nắp che dưới động cơ bên phải x Thân xe 51

Nắp che dưới động cơ bên trái x Thân xe 51

Thanh điều chỉnh đai quạt x Nắp quy lát 112

Máy phát x Thanh điều chỉnh đai quạt 189

Trang 24

2.3 Tổng quan về hệ thống cung cấp điện trên ô tô ( xe Toyota Vios 2007)

Hệ thống cung cấp tạo ra nguồn điện một chiều cấp cho các thiết

bị để đảm bảo an toàn và tiện nghi khi hoạt động Hệ thống cungcấp điện sử dụng sự quay vòng của động cơ để phát sinh ra điện Nókhông những cung cấp điện cho những hệ thống và các thiết bị khác

mà còn nạp điện cho ắc quy trong lúc động cơ đang hoạt động

Hình 2.11 Hệ thống cung cấp điện trên ô tô

1 Máy phát 2 Ắc quy

3 Đèn báo nạp 4 Khóa điện

Hệ thống cung cấp điện gồm những thiết bị chính như trên:

- Máy phát điện dùng để cung cấp dòng điện một chiều cấp chocác thiết bị dùng trên xe và nạp điện cho ắc quy tích điện

- Ắc quy dữ trữ, cung cấp điện cho máy khởi động và các phụ tảikhi máy phát chưa làm việc

- Đèn báo nạp cảnh báo cho người lái xe khi hệ thống gặp sự cố

- Khóa điện đóng, ngắt dòng điện trong hệ thống

2.3.1 Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện

Trang 25

Chế độ làm việc của ô tô luôn luôn thay đổi có ảnh trực tiếp đến chế

độ làm việc của hệ thống cung cấp điện do xuất phát từ điều kiệnluôn phải đảm bảo các phụ tải làm việc bình thường hệ thống cungcấp điện phải đảm bảo các yêu cầu sau :

+ Đảm bảo độ tin cậy tối đa của hệ thống, điều chỉnh tự độngtrong mọi điều kiện sử dụng của ô tô

+ Đảm bảo nạp điện tốt cho ắc quy và đảm bảo khởi động động

cơ ôtô dễ dàng với độ tin cậy cao

+ Kết cấu đơn giản và hoàn toàn tự động làm việc ở mọi chế độ + Chăm sóc và bảo dưỡng kỹ thuật ít nhất trong qua trình sửdụng

+ Có độ bền cơ khí cao đảm bảo chịu rung và chịu sóc tốt

+ Đảm bảo thời hạn phục vụ lâu dài

2.3.2 Phân loại hệ thống cung cấp điện

Theo các xe khác nhau dùng loại máy phát khác nhau ta có cáchphân loại:

+ Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện xoay chiều

+ Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát một chiều

Theo điện áp cung cấp ta có thể phân loại sau:

+ Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát 12V

+ Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện 24V

6 Cầu nối các bản cực cùng tên

7 Vỏ bình phía dưới Hình 2.12 Cấu tạo ắc

quy axit chì

8 Đế bình

9 Các bản cực

Trang 26

10 Các tấm ngăn cách

Ắc quy có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho hệ thống đánh lửa, hệthốn khởi động các bộ phận tiêu thụ điện khác khi động cơ chưahoạt động hay hoạt động có số vòng quay nhỏ, hoặc cùng với máyphát cung cấp điện năng cho phụ tải trong trường hợp tải vượt quákhả năng cung cấp của máy phát điện với yêu cầu:

- Có cường độ phóng lớn,đủ cho máy khởi động điện (máy đề)

hoạt động

- Có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, dễ chăm sóc

- Phóng nạp tuần hoàn có hiệu suất cao.

Ắc quy có cấu tạo gồm nhưng phần chính sau:

 Vỏ bình

Vỏ bình được đúc thành khối và chế tạo bằng nhựa Ebonit, cao sucứng hay bằng nhựa tổng hợp, nhựa Axphantơpec …Phía trong chiathành ngăn kín riêng biệt Dưới đáy các ngăn có các sống để đỡ cácbản cực tạo thành khoảng trống và các bản cực và tránh hiện tượngchập mạch Vỏ bền, chắc không bị axít ăn mòn và chịu được nhiệt độcao Dưới đáy bình người ta chia làm 2 đường gờ gọi là yên đỡ bảncực Mục đích của yên đỡ bản cực là cho các bản cực tỳ lên đó tránh

bị ngắn mạch khi trong dung dịch có cặn bẩn chì lắng đọng

Hình 2.13 Vỏ Ắc quy

 Nắp thông hơi

Trang 27

Hình 2.14 Nắp thông hơi Nắp thông hơi chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân.

Nắp thông hơi được thiết kế để hơi axít ngưng tụ và rơi trở lại accu

và cho phép hydrogene bay hơi

Dãy nắp thông hơi:

Hầu hết các ắcquy ngày nay thiết kế một dãy nắp thông hơi để

Xương dọc và ngang để tăng độ cứng vững cho bản cực và tạo ra các

ô cho bản chì bám chắc trên cực Hai bề mặt của bản cực được chátbột chì Bản cực dương trát đầy bột chì PbO2 còn bản cực dương trátđầy bột chì xốp Pb Sau khi trát và ép chất tác dụng người ta ngâmcác bản cực vào dung dịch H2SO4 Chùm bản cực dương và chùmbản cực âm được lồng xen kẽ vào nhau giữa chúng là lớp cách Trongmột ngăn số bản cực dương nhiều hơn sô bản cực âm một tấm, mụcđích là để bản cực dương làm việc ở cả hai phía

 Tấm cách

Tấm cách là chất cách điện, nó được chế tạo từ nhựa đặc biệt,thuỷ tinh hoặc gỗ Các tấm cách phải cách điện tốt, xốp để cho nướctích điện lưu thông tự do quanh các bản cực Tác dụng của tấm cáchxốp là ngăn hiện tượng các bản cực chạm vào nhau gây ra đoảnmạch trong nguồn

Trang 28

Hình 2.15 Cấu tạo lá cách

 Các cọc của ắc quy

Có 3 loại cọc bình Ắc quy được sử dụng, loại đỉnh, loại cạnh vàloại L Loại trên đỉnh thông dụng nhất trên ô tô Loại này có cọc đượcvát xiêng Loại cạnh là loại đặc trưng của hãng General Motors, loại Lđược dùng trên tàu thuỷ

Hình 2.16 Cọc Ắc quy

 Kí hiệu trên cọc ắc quy:

Ký hiệu trên cọc Ắc quy để nhận biết cực dương hay âm Thôngthường, ký hiệu "+" để chỉ cực dương, "-" để chỉ cực âm Đôi khi, các

ký hiệu "POS" và "NEG" cũng được sử dụng để ký hiệu cực dương vàcực âm Trên loại accu có cọc là loai đỉnh, đầu của cọc dương thườnglớn hơn cực âm, mục đích để dễ phân biệt

 Đầu kẹp ắcquy:

Đầu kẹp cáp của Ắc quy có thể làm bằng thép hoặc chì tuỳ thuộcvào nhà chế tạo

Trang 29

 Dung dịch điện phân

Dung dịch điện phân dùng trong ắc quy thường là hỗn hợp củaaxít sunfuaric nguyên chất và nước cất Nồng độ pha chế thay đổiphụ thuộc vào khí hậu và vật liệu tấm ngăn Thông thường1,21g/cm3 – 1,31g/cm3 ở 150C Nồng độ dung dịch quá cao sẽ làmcho các tấm ngăn mau hỏng(đặc biệt là các tấm ngăn bằng gỗ) Nếunhiệt độ nước điện tích tăng hay giảm với mức 150C thì phải chỉnh lại

Trang 30

số đọc mới nơi tỷ trọng kế Ví dụ cao hơn 10C ta cộng thêm 0,0007g/cm3 Nếu thấp hơn 150C thì cứ 10C ta trừ bớt đi 0,0007g/cm3 Khi ắcquy nạp đầy, thành phần dung dịch điện phân là 38%(H2SO4) tínhtheo trọng lượng hoặc 27% tính theo thể tích.

2.4.2 Quá trình nạp điện, phóng điện của ắc quy axit chì

- Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có

hướng của các ion âm và ion dương

- Hiện tượng chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượngđiện được gọi là phóng điện, và ngược lại hiện tượng chuyển đổi

năng lượng điện thành hóa học được gọi là nạp điện

 Quá trình nạp, phóng điện của ắc quy

Hình 2.20 Quá trình nạp, phóng điện của ắc quy H2SO4: Axit sunphuric H2O: Nước H2: Hyđrô O2: Ôxy

PbO + H2SO4 PbSO4 + H2O

Đem nối nguồn điện một chiều vào hai đầu cực của ắcquy thì dòngđiện một chiều sẽ được khép kín mạch qua ắcquy và dòng điện đó đitheo chiều:

Cực (+) nguồn một chiều đầu cực một ắcquy chùm bản cực 1qua dung dịch điện phân chùm bản cực 2 đầu cực 2 của ắcquy cực(-) nguồn một chiều

Trang 31

Dòng điện sẽ làm cho dung dịch điện phân phân li:

b) Quá trình phóng điện

Nối hai cực của ắcquy đã được nạp với phụ tải chẳng hạn bóng đèn

thì năng lượng điện đã được tích trữ trong ắcquy sẽ phóng qua tải

làm cho bóng đèn sáng , dòng điện của ắcquy sẽ đi theo chiều : Cực (+) của ắcquy tải cực (-)ắcquy dung dịch điện phân cực (+)

ắcquy

Phản ứng hoá học xảy ra :

Tại cực (+) : PbO2+2H++H2SO4+2e PbSO4 + 2H2O

Tại cực (-) : Pb+SO42- PbSO4+2e

Như vậy khi ắc quy phóng điện , chì sunfat lại được hình thành ở haichùm bản cực

hình thành ở hai chùm bản cực , làm cho các bản cực dần dần trở lạigiống nhau , còn dung dịch axit bị phân tích thành cation 2H+vàanion SO42-,đồng thời quá trình phóng điện cũng tạo ra nước trong

Trang 32

dung dịch , do đó nồng độ của dung dịch giảm dần và sức điện độngcủa ắcquy cũng giảm dần

Hình 2.22 Quá trình phóng điện c) Điều kiện làm việc

Với ắc quy có các tấm bản cực Nhanh bị mất chì và oxit chì bị bật ra

khỏi các tấm bản

cực, lắng xuống đáy bình làm phát sinh hiện tượng phóng điện trong ắcquy nên ắc quy nhanh bị hỏng do thời tiết có độ ẩm không khí lớn có thểlàm ắc quy tự phóng điện

2.4.3 Các phương pháp nạp điện cho ắc quy

 Các phương án nạp điện cho ắc quy

- Trước khi tiến hành nạp điện cho ắc quy phải lau sạch sẽ bênngoài, kiểm tra và

châm đủ mức dung dịch cho ắc quy

- Nạp điện cho ắc quy có thể theo nhóm hoặc theo từng chế độ

Có hai phương pháp nạp điện cho ắc quy

 Nạp điện với điện áp không đổi (nạp ắc quy với máy nạp nhanh)

Hình 2.22 Nạp điện cho ắc quy với dòng điện không đổi

Ở phương pháp này những ắc quy được nạp thải có cùng điện áphoặc được đánh dấu để có cùng điện áp, sau đó đấu song song vào

Trang 33

máy nạp Điện áp của nguồn phải lớn hơn điện áp ắc quy định Vídụ: ắc quy 12V thì điện áp nguồn 15V, ắc quy 6V thì điện áp nguồn7,5V.

Chú ý: Ắc quy đã bị sunfat hoá thì

không thể nạp đầy với máy nạp nhanh

 Nạp với dòng điện không đổi

Hình 2.23 Nạp điện cho ắc quy với điện áp không đổi

Sử dụng phương pháp này nếu thời gian cho phép hoặc nếu chưabiết tình trạng của bản cực Khi nạp với dòng không đổi các ắc quyđược mắc nối tiếp nhau Dòng điện nạp phải quy định cho từng loại

ắc quy và từng nhóm giai đoạn nạp Ắc quy nói chung dòng điện nạpbằng khoảng 1/10 dung lượng ắc quy

Ta cũng có thể xác định cường độ dòng điện nạp nếu biết số bản cựcdương của ắc quy Dòng điện nạp bình thường là 1e cho một bản cựcdương ngăn ắc quy nhỏ nhất

Ví dụ :ngăn nhỏ nhất có 11 bản cực, số bản cực dương là 5 thìchọn dòng nạp là 5A

cho các ắc quy trong mạch mắc nối tiếp

Khi nạp ắc quy với dòng không đổi, điện áp bình sẽ tăng dần từ2,14V -2,3V và

tăng nhanh đến 2,5V- 2,6V, khoảng này là giai đoạn tạo khí Khi đếnthời kỳ này cần giảm dòng nạp để tránh làm mòn bản cực

2.4.4 Phương pháp bảo dưỡng ắc quy

a) Bảo dưỡng cấp 1

- Tiến hành sau 2 ÷3 ngày xe chạy, với ắc quy không sử dụng thìtiến hành sau 10 ÷15 ngày Nội dung công việc như sau:

Trang 34

- Làm sạch và lau khô toàn bộ bề mặt và xung quanh ắc quy.

- Quan sát bên ngoài vỏ bình để phát hiện các rạn nứt nếu có

- Thông lại các chỗ thông hơi ở nút bình Khi thông phải tháo từngnút ra dùng que thông ngược từ trong ra

- Kiểm tra siết chặt đai ốc nhằm đảm bảo ắc quy không bị xô đẩynứt vỡ khi xe chạy

- Kiểm tra các đầu cực ắc quy nếu bị ôxy hoá thì đánh sạch DùngClê 10 tháo đầu dây nối cực ắc quy làm sạch lớp ôxy bằng dẻ saudùng nước ấm rửa sạch

- Kiểm tra mức dung dịch điện phân nếu thiếu đổ thêm nước cấtbằng cách tháo tất cả nút bình, dùng ống thuỷ tinh hoặc ống nhựacho nước vào từng ngăn Không được dùng nước máy do các tạp chấttrong nước sẽ làm giảm tính năng và tuổi thọ ắc quy

b) Bảo dưỡng cấp 2

Thực hiện khi ôtô chạy được 1000 ÷ 1200 km hoặc ắc quy đểtrong kho không sử dụng 1 tháng Ngoài những công việc bảo dưỡngcấp 1 phải làm thêm

- Kiểm tra tỷ trọng dung dịch điện phân

- Kiểm tra khả năng phóng nạp bằng phóng điện thế

2.4.5 Các thông số kỹ thuật và phương pháp kiểm

nghiệm ắc quy

- Kiểm tra mức dung dịch điện phân mức dung dịch điện phân phảicao hơn lưới bảo vệ từ (10-15mm)

- Nồng độ dung dịch điện phân

+ Trong bình ắc quy sự chênh lệch nồng độ giữa các ngăn khôngđược vượt quá 0,002g/cm3

+ Dùng tỷ trọng kế đo nồng độ dung dịch ở nhiệt độ 130C với ắc quy

130C nạp đầy nồng độ dung dịch là 1.72g/cm3 nạp theo chế độ 3A khinạp nhiệt độ không được vượt quá 400C Khi nạp no tại 200C nồng độdung dịch là 1,25g-1,27g

 Điện áp ắc quy

Dòng vôn kế để kiểm tra điện áp các ngăn của ắc quy Vôn kế đođược điện áp 3V về hai phía có điện trở tải R1= (0,018-0,02)Ω; R2=(0,01-0,012)Ω

Trang 35

+ Khi kiểm tra ắc quy có dung lượng nhỏ hơn Ah thì đóng điện trở tải1

+ Khi dung lượng từ 70÷100 Ah thì đóng điện trở R2 mở điện trở R1+ Khi dung lượng lớn hơn 100 Ah đóng cả điện trở R1 và R2

+ Khi kiểm tra ta quan sát vôn kế thấy kim ổn định ở:

- Nếu:

+ 1,75 -1,8V ắc quy nạp đầy

+ 1,65-1,7V ắc quy phóng 25% dung lượng

+ Kiểm tra đồng hồ báo nạp ở vòng quay định mức dòng nạp khôngquá mười đến 20A

2.5 Máy phát điện

Hình 2.24 Máy phát điện xoay chiều

- Máy phát điện là máy biến đổi cơ năng thành điện năng sản sinh

ra điện để cung cấp cho các thiết bị dùng điện trên ôtô, khi ôtô đãthực hiện xong quá trình khởi động

- Nạp điện cho ắc quy khi trục khuỷu của động cơ làm việc ở sốvòng quay trung bình và lớn

2.5.1 Cấu tạo chung

Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kich thích kiểu điện từ loại cóvòng tiếp điện gồm những bộ phận chính là: rô to, stato, puli, cánhquạt, bộ chỉnh lưu, bộ điều chỉnh điện, quạt, chổi than và vòng tiếpđiểm

Trang 36

Hình 2.24 Máy phát điện tháo rời

2.5.2 Nguyên lý phát điện chung của máy phát điện

- Khi cung cấp điện cho cuộn dây kích từ trong rôto thì sẽ tạo racác cực từ xen kẽ ở hai chùm vấu cực Như vậy sẽ tạo ra từ thôngkhép kín qua vấu cực của rôto và khung từ của Stato

- Các cuộn dây ba pha Stato của máy phát điện xoay chiều đượcphân bố đều trong các rãnh mặt trong của Stato theo một quy luậtnhất định các pha cách nhau

a) Từ trường rô to tạo ra b) Điện cảm ứng trên một khung dây

c) Dòng điện xoay chiều ba pha

Trang 37

Hình 2.25 Nguyên lý máy phát ba pha trên ô tô sau một chu kỳ

Nếu cho rôto quay sẽ làm cho các vòng dây điện của Stato cắt các

từ trường ( theo hướng vuông góc) theo định luật cảm ứng điện từtrên các vòng dây sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng, theocông thức ta có suất điện động ở mỗi pha là E= 4,44 KW.§ W Фo Trong đó:

KW: là hệ số của cuộn dây cảm ứng

§: là tần số của suất điện động §= P.N/60

W: tổng số vòng dây trong một pha cuộn dây phần ứng

Фo.: từ thông giữa khe hở Stato và Rôto

P: số đôi cực từ máy phát

- Như vậy tại ba đầu dây ra của ba cuộn dây phần ứng sẽ có dòngđiện xoay chiều ba pha dạng hình sin, có tần số như nhau, biên độnhư nhau với góc lệch pha là 120o

2.5.3 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của các phần tử trong máy phát điện

Máy pháy điện xoay chiều gồm các bộ phận chính sau: Rôto( phầncảm), Stato( phần ứng), bộ chỉnh lưu, ngoài ra còn có nắp trước vànắp sau, bộ điều chỉnh điện( tiết chế)

a) Rôto (phần cảm)

Hình 2.26 Cấu tạo rô to

Trang 38

- Là bộ phận tạo từ trường của máy điện xoay chiều gồm có: hai

má cực bọc ngoài làm bằng thép từ, các cuộn dây cực từ và vangkhuyên tiếp điện dựa vào hình dạng cực từ khác nhau chia làm hailoại

- Dạng móng và dạng lõi, máy điện xoay chiều phần nhiều dùngcực từ dạng móng - Mỗi khối cực móng đều có một số cực từ cóhình móng giống nhau, được chế tạo bằng sắt non sau đó ép chặt vớitrục và bao cuộn dây phần ứng

- Phần rỗng bên trong lá khung từ trên khung cuốn các vòng dâykích từ hai đầu của cuộn dây này được hàm vòng tiếp điện và cáchđiện với trục Khi cho dòng điện đi vào, vòng dây kích từ sẽ tạo ra từthông hướng trục Một khối của máy là cực N, còn khối

khác là cực S, từ thông kép kín qua các vấu cực của rôto gồm có cácphần từ thông chính và từ thông tán

- Khi được cấp điện vào cuộn dây phần cảm thì các cực từ bị từhoá trở thành nam châm điện với các cực từ xen kẽ nhau

Cuộn dây stator có thể mắc theo hai cách:

- Cách mắc kiểu hình sao: cho ra điện thế cao, được sử dụng phổbiến

- Cách mắc kiểu tam giác: cho ra dòng điện lớn

Trang 39

Hình 2.28 Stato mắc hình sao

Hình 2.29 Stato mắc hình tam giác

Cuộn dây stator gồm 3 cuộn dây riêng biệt Trong cách mắchình sao, đầu chung của 3 cuộn dây được nối thành đầu trung hòa

c) Bộ chỉnh lưu

Hình 2.30 Bộ chỉnh lưu Rectifiercủa máy phát điện xoay chiều

Trang 40

Hình 2.31 Các kiểu bộ chỉnh lưu

Các điôt công suất được ép cứng vào trong các rế tản nhiệt của bộchỉnh lưu:

1 Điôt dương 3 Điôt công suất

2 Điôt âm 4 Điôt kích từ

Đặc điểm của đi ôt là: nếu cực(+) của điôt có điện áp lớn hơn sovới cực (-) thì điôt sẽ thông điện, ngược lại sẽ bị chặn

Hình 2.32 Sơ đồ nguyên lý làm việc của bộ chỉnh lưu

Khi rôto quay một vòng , trong các cuộn dây Stato dòng điện

được sinh ra trong mỗi cuộn dây này được chỉ ra từ (a) tới (f) Ở vị trí(a), dòng điện có chiều dương được tạo ra ở cuộn dây III và dòngđiện có chiều âm được được tạo ra ở cuộn dây II Vì vậy dòng điệnchạy theo hướng từ cuộn dây II tới cuộn dây III

Định dạng
Số trang	85
Dung lượng	13,19 MB