Cung c p i n camry 1

Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật để giúp người lái, người ngồi trên xe thấy thỏa mái và dễ chịu các nhà thiết kế xe đã thiết kế thêm các phụ tải, nên cần có một h

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……….

Ngày… tháng … năm 2019 Giáo viên hướng dẫn

Th.s Lê Đăng Đông

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!

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

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN Ô TÔ 2.1 Giới thiệu hệ thống cung cấp điện trên ô tô………

2.1.1 Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện trên ô tô……….

2.1.2 Phân loại hệ thống cung cấp điện………

2.2 Ắc quy………

2.2.1 Cấu tạo ắc quy axit chì………

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

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

2.2.4 Phương pháp bảo dưỡng ắc quy………

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

2.3 Máy phát điện………

2.3.1 Cấu tạo chung………

2.3.2 Cấu tạo vè nguyên lý làm việc của các phần tử trong máy phát điện… 2.3.3 Đặc tính của máy phát điện………

2.4 Hệ thống cung cấp điện trên động cơ 1NZ-FE ( Toyota Vios 2007 ) 2.4.1 Thông số động cơ 1NZ-FE

2.4.2 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên động cơ 1NZ-FE

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

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỀ TÀI

1.1 Lý do chọn đề tài

Hệ thống cung cấp điện trên xe là một hệ thống rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình làm việc của xe Để cho xe có thể hoạt động ổn định và tiết kiệm được nhiên liệu thì hệ thống cung cấp điện phải tốt Tuy nhiên hệ thống cung cấp điện là không cố định, nó thay đổi theo từng chế

độ hoạt động của các phụ tải trên xe Trước đây, trên các xe thường được

bố trí ít các phụ tải trên xe Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của khoa học

kĩ thuật để giúp người lái, người ngồi trên xe thấy thỏa mái và dễ chịu các nhà thiết kế xe đã thiết kế thêm các phụ tải, nên cần có một hệ thống cung cấp điện có thể đáp ứng được điều đó

1.2 Ý nghĩa của đề tài

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

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 “Hệ thống 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 cấu tạo, 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 chi tiết của “Hệ thống điện trên xe ô tô” Thực hiện tháo lắp đúng quy trình

và kiểm tra sửa chữa 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.

Khách thể nghiên cứu: Các tài liệu về kết cấu động cơ, ô tô, tài liệu thực hành sửa chữa, 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

lộ bản 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 “H ệ 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 cấp điện”.

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

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

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN Ô TÔ

2.1 Giới thiệu 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 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 2.1 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

2.1.1 Yêu cầu của hệ thống cung cấp điện

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

2.1.2 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

2.1.3 Hệ thống cung cấp điện trên ô tô đời mới

(Integrated Starter Generato)

Máy phát điện tích hợp được điều khiển bằng điện tử (ISG), như tên gọi của nó, thay thế cả hệ thống khởi động và bộ phát điện thông

thường (máy phát) được tích hợp trong cùng một thiết bị

Những lý do để kết hợp bộ khởi động và máy phát điện:

+ Một mong muốn để loại bỏ khởi động chỉ là một thành phầnthụ động trong quá trình vận hành động cơ

+ Cần phải thay thế vành đai hiện tại và khớp nối ròng rọc giữamáy phát điện và trục khuỷu

+Cần cung cấp điều khiển nhanh điện áp máy phát trong cácphụ tải để cải thiện chất lượng điện phân tán

ISG hoạt động như một bộ chuyển đổi điện hai chiều, thay đổinăng lượng cơ học thành năng lượng điện và ngược lại Hoạt độngnhư một động cơ điện, nó hoạt động không ồn và nhanh hơn đáng kể

so với bất kỳ hệ thống khởi động thông thường nào Là một máyphát điện, nó tạo ra năng lượng cho đèn, hệ thống điều hòa khôngkhí, radio và tất cả các khách hàng điện khác trong xe, nhưng hiệuquả cao hơn các hệ thống trước đó Trong một số trường hợp khác,ISG được kẹp giữa động cơ và hộp số

Hình 2.2 ISG dẫn động bằng trục khuỷu

ISG cũng có thể hoạt động như một lực cản cho trục khuỷu và táisinh và nạp lại năng lượng điện khi phanh xe (phanh hồi phục), cảkhi nhả máy gia tốc và khi đạp phanh (tạo nguồn phanh) chế độ) Đặc điểm chính của ISG là chúng yêu cầu hệ thống điện chuyên dụng

Thiết kế ISG là một thách thức lớn đối với các chuyên gia vì yêu cầu của ISG khá cao:

+ Mô men khởi động cao ở hầu hết các điều kiện vận hành khôngthuận lợi

+ Phạm vi tốc độ rộng trong chế độ máy phát

+ Hiệu suất cao trong phạm vi tốc độ rộng (600 ÷ 8000 vòng /phút)

+ Rung động lên đến 20 g trong hệ thống trục khuỷu

+ Chu kỳ sống trên 250 000 chu trình dừng / khởi động trong 10năm

+ Nhiệt độ: -30 ° C đến 115 ° C môi trường xung quanh, + 180 °

C dưới mui xe

+Khả năng bảo dưỡng tốt, độ tin cậy cao

Hai loại ISG hiện đang được sử dụng: đai truyền động và kết nối trực tiếp với trục khuỷu giữa động cơ và hộp số

Như có thể thấy ISG trục khuỷu được gắn phía sau động cơ, nơi bộchuyển đổi ly hợp hoặc mô-men xoắn trước đây được nắp đặt Điều này tránh được chi phí và độ phức tạp của việc xây dựng vành đai điều khiển, nhưng trọng lượng tăng đáng kể của ISG trục khuỷu

6 Cầu nối các bản cực cùng tên

7 Vỏ bình phía dưới Hình 2.5 Cấu tạo ắc quy

axit chì

8 Đế bình

9 Các bản cực

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 2.6 Vỏ Ắc quy

 Nắp thông hơi

Hình 2.7 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

Hình 2.8 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 2.9 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

 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

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.

2.2.2 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 2.13 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

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

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

Hình 2.15 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

2.2.3 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 2.16 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

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 2.17 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

2.2.4 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:

- 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

2.2.5 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

+ 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

+ 1,5-1,6V ắc quy phóng 50% dung lượng

+ 1,3-1,4V ắc quy phóng 100% dung lượng

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

2.3 Máy phát điện

Hình 2.18 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

2.3.1 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, cánh

quạt, bộ chỉnh lưu, bộ điều chỉnh điện, quạt, chổi than và vòng tiếpđiểm.

Hình 2.19 Máy phát điện tháo rời

2.3.2 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

Hình 2.20 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

2.3.3 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 2.21 Cấu tạo rô to

- 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

Hình 2.23 Stato mắc hình sao

Hình 2.24 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 hòac) Bộ chỉnh lưu

Hình 2.25 Bộ chỉnh lưu Rectifiercủa máy phát điện xoay chiều

Hình 2.26 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 2.27 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

Dòng điện này chạy vào tải qua điốt 3 và sau đó trở về cuộn dây IIqua điốt 5 Ở thời điểm này cường độ dòng điện ở cuộn dây I bằng 0.

Vì vậy không có dòng điện chạy trong cuộn dây I

Bằng cách giải thích tương tự từ các vị trí (b) tới (f) dòng điện xoaychiều được chỉnh lưu bằng cách cho qua 2 điốt và dòng điện tới cácphụ tải được duy trì ở một giá trị không đổi

Điốt được sử dụng để chỉnh lưu sẽ sinh ra nhiệt khi có dòng điện điqua Tuy nhiên vì các phần tử của điốt lại chịu nhiệt kém (chất bándẫn) nên việc nung nóng điốt sẽ làm giảm khả năng chỉnh lưu Vìvậy cần phải bố trí các cánh tản nhiệt để diện tích tản nhiệt đượctăng lên tới mức có thể

 Điện áp điểm trung hoà

Hình 2.28 Điện áp điểm trung hoà

Máy phát điện xoay chiều thông thường dùng 6 diode để chỉnh lưudòng điện xoay chiiều 3 pha (AC) thành dòng điện một chiều (DC).Điện áp ra tại điểm trung hoà là nguồn cung cấp điện cho rơle đènbáo nạp Có thể thấy điện áp trung bình của điểm trung hoà bằng1/2 điện áp ra một chiều Trong khi dòng điện ra đi qua máy phát,điện áp tại điểm trung hoà phần lớn là dòng điện một chiều nhưng

nó cũng có một phần là dòng điện xoay chiều Phần dòng điện xoaychiều này được tạo ra mỗi pha Khi tốc độ của máy phát vượt quá

2000 tới 3000 vòng/phút thì giá trị cực đại của phần dòng điện xoaychiều vượt quá điện áp ra của dòng điện một chiều

Hình 2.29 Sơ đồ mạch điện diode trung hoà

Điều đó có nghĩa là so với đặc tính ra của máy phát điện xoay chiềukhông có các diode tại điểm trung hoà, điện áp ra tăng dần dần từkhoảng 10 tới 15% ở tốc độ máy phát thông thường là 5000vòng/phút

 Sơ đồ mạch điện diot trung hòa

Để bổ sung sự thay đổi điện thế tại điểm trung hoà vào điện áp ramột chiều của máy phát không có diode ở điểm trung hoà người ta

bố trí 2 diode chỉnh lưu giữa cực ra (B) và đất (E) và nối với điểmtrung hoà Những diode này được đặt ở giá đỡ bộ chỉnh lưu

 Một số mạch chỉnh lưu

 Bộ chỉnh lưu dòng điện 6 điôt

- Bộ chỉnh lưu dòng điện 6 điôt trong đo nối ba cực âm của các đi

ốt P1, P2, P3 với nhau, một trong ba đi ốt sẽ thông điện nếu có chênhlệch điện áp, và nối ba cực dương của các đi ôt P4, P5, P6 với nhau,một trong ba điôt này sẽ cho thông điện nếu cái nào có điện thế nhỏnhất Ba điểm A, B, C của ba pha điện xoay chiều được nối với các đi

ốt trên, ta xét dòng điện qua bộ chỉnh lưu loại này

d) Bộ điều chỉnh điện áp( tiết chế)

Hình 2.32 Cấu tạo của tiết chế

Bộ tiết chế có cấu tạo chủ yếu gồm có IC, cánh tản nhiệt và giắc

nối Việc sử dụng IC làm cho tiết chế có kích thước nhỏ gọn

Giắc cắm (chân ra) của tiết chế có hai loại, loại nhận biết điện ápmáy phát và loại nhận biết điện áp ắc quy

Hình 2.33 Chân ra của tiết chế IC

 Phương pháp điều chỉnh điện áp

Khi làm việc điện áp máy phát phát ra có giá trị:

u u

.R K n K const I

E

U f   u u  e e 

Ke: Hệ số kết cấu máy phát

n : Tốc độ quay của trục máy phát Phụ thuộc vào tốc độ quay củađộng cơ Vì vậy chúng ta không thể điều chỉnh theo ý muốn

 : Từ thông kích từ của máy phát

kt kt

Wkt : Số vòng dây của cuộn kích từ ( Wkt = const)

Rkt: Điện trở của cuộn dây kích từ ( Rkt = const )

Ikt: Dòng điện kích từ, là dòng đưa vào cuộn dây kích từ có thểđiều chỉnh được

Vì vậy muốn thay đổi điện áp phát ra của máy phát người ta tìm cáchthay đổi dòng kích từ

U tỉ lệ tỉ lệ Ikt

Đó chính là nguyên lý chung điều chỉnh tự động điện áp

Khi Ikt tăng,  tăng, thì Uf tăng tỷ lệ

Vì vậy khi Uf tăng quá cao  tìm cách giảm Ikt

Khi Uf thấp  tìm cách tăng Ikt

 Đặc tính tải của Ắc quy

Điện áp ra không đổi hoặc ít thay đổi ( nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 tới0,2V) khi tốc độ máy phát thay đổi

 Đặc tính phụ tải bên ngoài

Điện áp ra nhỏ đi khi dòng điện phụ tải tăng lên Sự thay đổi điện

áp , thậm chí ở tải định mức hoặc dòng điện ra cực đại của máy phátvào khoảng giữa 0,5 tới 1V Nếu tải vượt quá khả năng của máy phátthì điện áp sẽ sụt đột ngột

 Đặc tính nhiệt độ

Nhìn chung điện áp sẽ giảm đi khi nhiệt độ tăng lên Vì điện áp ra

sụt ở nhiệt độ cao ( ví dụ về mùa hè tăng lên ở nhiệt độ cao, mùađông thì giảm xuống ) Việc Nạp đầy đủ phù hợp với ắc quy đượcthực hiện ở mọi thời điểm

Hình 2.34 Đặc tính của bộ tiết chế

 Một số mạch tiết chế trên ô tô

 Tiết chế IC kiểu A của hãng TOYOTA

 Nguyên lý làm việc

+ Trạng thái 1: Khoá điện bật nắp ON ( chưa nổ máy)

Các mạch điện gồm:

(+)Ắc quy đến khoá điện: tại đây dòng điện chia làm hai nhánh

- Nhánh 1: Đến IGmp đến D1 đến R4 đến đấu ba điôt kích từ: tại đâyđầu tiên dòng vào giắc L (tiết chế)→ R3→tiếp giáp B – (CT1)→E → mát

→ (-)ắc quy: dòng này là dòng điều khiển (IB1) của T1, sau đó xuấthiện dòng làm việc (IC1) của T1 đi như sau:

- Tiếp tục tại đầu ba điôt kích từ WKT→tiếp giápE- (CT1) →mát→ (-)ắcquy

Hình 2.35 Tiết chế IC kiểu A của TOYOTA

- Nhánh 2: đến TG của rơle báo nạp Wn → D2 → A →Lmp → đầu

ba điôt kích từ, rồi chung hoà vào dòng điện ở nhánh 1

- Do có một phần dòng kích từ qua Wn nên nó tạo từ trường hút Kđóng lại bật sáng đền báo nạp( +) ắc quy→khoáđiện→ĐBN→K(đóng)→mát→(-) ắc quy

Báo hiệu máy phát chưa làm việc hoặc không làm việc

- Như vậy dòng kích từ là dòng làm việc của T1 nên có giá trị lớnrất tốt cho việc nhanh chóng mỗi từ có giá trị lớn cho máy phát

+ Trạng thái 2: máy nổ, máy phát điện Ump/ Uđm

- Đến khi điện thế dương ở đầu ba điôt kích từ( chuyển tời giắc Acủa Rơle báo nạp) xấp xỉ điện thế dương của ắc quy( truyền tới rắc

TG của rơle báo nạp) thì ở cuộn Wn không có dòng điện nên không

có từ trường lò xo tự nẩy K mở, đèn báo nạp mất dòng cung cấp nên

nó tắt

- Dòng kích từ lúc này vẫn đi như cũ nhưng thêm nguồn cung cấp

là từ cực dương máy phát tới

+ Trạng thái 3: Ump>Uđm

- Điện thế dương do máy phát phát ra qua S, R1 đặt vào trước ZDlớn hơn hiệu điện thế sau ZD thì ZD mở ngược và xuất hiện dòng điềukhiển T2:

(+) máy phát →S→ZD (mở ngược)→T2 CB- E→E→mát→(-) máy phát:gọi là dòng cực gốc Ib2

- Do đó T2 mở dòng làm việc IC2 mang điện thế dương có giá trịlớn dặt vào cực phát E của T1 làm cho T1 mất dòng điều khiển Ib1

nên T1 đóng và ngắt đi dòng kích từ của máy phát Ump giảm nhanhđến khi nhỏ hơn Uđm, ZD lại khoá→T2 khoá→T1 mở cho dòng kích từ

đi qua→Ump lại tăng> Uđm→UZD mở→T2 mở và T1 lại đóng

- Mỗi khi T1 khoá thì ở cuộn kích thích sinh suất điện động tự cảm

có thể đạt tới hàng trăm vôn, có thể làm mở T1 dẫn đến làm mấttrạng thái ngắt kích từ Để giải quyết vấn đề này thì điôt DES đượcmắc song song với cuộn kích thích để chập và dập tắt suất điện độngnày

 Tiết chế IC kiểu B của hãng TOYOTA

Hình 2.36 Tiết chế IC kiểu B của hãng TOYOTA

- Về mặt cấu tạo nó giống như tiết chế IC kiểu A chỉ thêm

Tranzirtor T3, điện trở phát hiện hở mạch cuộn rôto Rđ, đi ốt pháthiện điện áp kích từ D3, điện trở phát hiện điện áp kích từ R4 vàđược bổ sung thêm một số mạch phụ như sau:

- Mạch R4- D3- D4

- Mạch A là một mạch riêng lắp bằng bóng công suất hoặc Iccon

- Mạch Rđ- T3

- Các mạch phụ này không can thiệp vào quá trình điều chỉnh điện

áp mà chỉ có nhiệm vụ để bật đèn báo nạp trong hai tình huống sau:

(1): Khi mạch kích từ hở, ví dụ: chổi than mòn tiếp điểm, vòng tiếpđiện bẩn hoặc đứt cuộn kích từ

(2): Khi điện kích từ giảm xuống dưới 8V

 Tiết chế IC kiểu M của TOYOTA

Hình 2.37 Tiết chế IC kiểu M của hãng TOYOTA

D1: Điốt hấp thụ dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kích từ

IG: Giắc cấp dương từ khóa điện vào máy phát để kích từ ban đầu(mồi từ) cho máy phát (Igniton switch)

B: Cọc dương của máy phát (Battery)

F: Giắc kích từ (Field) điều khiển dòng qua cuộn dây kích từ

S: Giắc tín hiệu điện áp máy phát đưa về bộ tiết chế so sánh(Sensing), giắc này chỉ ở tiết chế kiểu nhận biết điện áp ắc quy

L: Giắc đèn báo nạp (Lamp) nối mát cho đèn báo sạc khi tranzito 3

mở, cung cấp điện cho tải khi tranzito 2 mở

+ Khi bật khóa điện bật ON và động cơ tắt máy:

Khi bật khóa điện ON, điện áp ắc quy được đặt vào cực IG, làm kíchhoạt mạch M.IC nơi cảm nhận điện áp ắc quy Lúc này động cơ vẫnchưa hoạt động máy phát không phát ra điện M.IC nhận biết 0V tạiđầu P

Khi M.IC nhận biết 0V tại đầu P, nó điều khiển Tr1 đóng ngắt liên tụclàm giảm dòng qua cuộn dây rotor để ắc quy không bị phóng hếtđiện

Khi M.IC nhận biết 0V tại đầu P nó điều khiển Tr3 dẫn khiến dòng quađèn báo sạc đèn báo sạc sáng

+ Khi máy phát bắt đầu quay và phát điện, điện áp tại đầu P sẽ làmM.IC điều khiển khóa Tr3 và dòng qua đèn báo sạc Lúc này Tr2 dẫn

và có dòng điện qua tải Khi tốc độ máy phát tăng cường độ dòngkích từ đủ để điện áp phát ra tăng lên

+ Khi máy phát đang phát điện (điện áp cao hơn điện áp điều chỉnh):Khi điện áp tại chân S tăng vượt quá điện áp hiệu chỉnh (động cơđang hoạt động) M.IC điều khiển Tr1 ngắt Điện áp ở đầu S giảmxuống dòng điện qua cuộn kích từ giảm làm sinh ra sức điện động tựcảm trong cuộn rotor có thể đánh thủng Tr1 nên sử dụng điốt D1 đểgiảm nó (D1 có chức năng chống lại lực từ do cuộn rotor sinh ra nó đi

- Hoạt động không bình thường:

+ Khi cuộn dây kích từ bị hở mạch (bị đứt):

Hình 2.38 Hoạt động của bộ tiết chế khi cuộn dây kích từ bị hở mạch

Khi máy phát đang hoạt động, nếu cuộn dây kích từ bị hở mạch thìmáy phát sẽ không sản xuất ra điện áp và điện áp cực P = 0V MạchM.IC phát hiện ra máy phát không làm việc điều khiển Tr1 đóng ngắt

và Tr3 dẫn, dòng điện đến đèn báo sạc để báo máy phát không hoạtđộng Tr2 lúc này ngắt

+ Khi cuộn dây kích từ bị chập (ngắn mạch):

Hình 2.39 Hoạt động của bộ tiết chế khi cuộn dây kích từ ngắn

mạch Khi cuộn dây rotor bị ngắn mạch trong lúc máy phát đang quay

điện áp tại chân B+ được cấp tới chân F gây ra dòng lớn qua Tr1 sẽlàm hỏng Tr1 M.IC sẽ khóa Tr1 để bảo vệ Tr2 ngắt

Hình 2.40 Hoạt động của bộ tiết chế khi cực S bị ngắt

Khi máy phát đang quay, nếu cực S bị ngắt, mạch M.IC nhận thấykhông có tín hiệu vào từ cực S sẽ mở Tr2 bật đèn báo nạp, đồng thời mạch M.IC sẽ lấy điện áp cực B để thay cho cực S làm điện áp điều chỉnh

+ Khi cực B bị ngắt:

Khi điện áp tại chân S trên 13V: