Báo cáo thực tập hệ thống điện điện tử trên ô tô

Trong máy khởi động thường dùng 4 chổi điện,trong đó có 2 chổi điện dương được gắn vào giá đỡ, chổi điện được cách điện với thân máy, chổi điện dương có nhiệm vụ dẫn điện từ cuộn dây kíc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐÀ NẴNG

BÁO CÁO TT HỆ THỐNG ĐIỆN & ĐIỆN TỬ TRÊN Ô TÔ

Giáo viên hướng dẫn: Phạm Minh Mận Sinh viên thực hiện: Phan Hữu Khánh

Mã sinh viên:1811504210314

Lớp học phần : 291THDDTO01

Đà Nẵng, tháng 7, năm 2020

I Các dụng cụ và thiết bị để hỗ trợ trong thực tập hệ thống khởi động

1 Các dụng cụ đo,kiểm tra, chuẩn đoán, sữa chữa

• Dụng cụ hỗ trợ vệ sinh : giẻ lau,

II Sơ đồ và nguyên lý hoạt động hệ thống khởi động

1 Sơ đồ nguyên lý và cấu tạo các chi tiết liên quan

1.1 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống khởi động

1.2 Cấu tạo các chi tiết liên quan

Hình 1.2.1 Cấu tạo của máy khởi động Cấu tạo của máy khởi động bao gồm :

- Động cơ điện một chiều

- Rơ le khởi động

A Động cơ điện một chiều

Cấu tạo của động cơ điện một chiều bao gồm :

➢ Rô to ;

Cấu tạo của rô-to bao gồm:

- Trục máy khởi động : được chế tạo bằng thép

- Khối thép từ: thường được chế tạo bằng các lá thép kỹ thuật, dày từ (0,5 – 1mm), có hình dạng đặc biệt được ép lên trục rotor Phía bên ngoài có nhiều rãnh dọc để quấn dây Rotor được đỡ trên 2 ổ bi và quay bên trong các khối cực của stator với khe hở ít nhất để giảm bớt tốn hao năng lượng từ trường

- Khung dây phần ứng : Dây quấn trong rotor máy khởi động là các thanh đồng

có tiết diện hình chữ nhật Mỗi rãnh thường có 2 dây và quấn sóng, các dây quấn được cách điện với lõi của rotor, các đầu dây của các khung dây được hàn vào các lá góp bằng thau của cổ góp

- Cổ góp điện : gồm nhiều lá góp bằng thau, ghép quanh trục, giữa các lá góp được cách điện với nhau và cách điện với trục bằng mica

➢ Stato:

Cấu tạo của stato bao gồm ;

- Vỏ: là một ống thép được gia công mặt trong, bên trong có gắn các khối cực từ để giữ các cuộn dây kích thích (thường có 4 khối cực từ ) trên vỏ có gắn các ốc thau cách điện để dẫn điện từ ắcquy vào

- Cực từ: được chế tạo bằng thép ít cacbon để có đặc tính dẫn từ tốt và được bắt vào trong thân bằng các vít đặc biệt

- Cuộn dây kích thích: có nhiệm vụ tạo từ trường chính xác cho các khối cực, được quấn bằng dây đồng dẹp có tiết diện lớn xung quanh các khối cực từ khoản 4 – 10 vòng

➢ Chổi than và giá đỡ chổi than

-Chổi than: chổi than được chế tạo bằng bột than, bột đồng với thiếc, đồng với graphit được đúc ép thành khối với áp suất cao nhằm làm giảm điện trở riêng và mức mài mòn của chổi than.Các chổi điện được dính liền với dây dẫn điện Trong máy khởi động thường dùng 4 chổi điện,trong đó có 2 chổi điện dương được gắn vào giá đỡ, chổi điện được cách điện với thân máy, chổi điện dương có nhiệm vụ dẫn điện từ cuộn dây kích thích vào dây quấn rotor, 2 chổi

âm cũng được gắn vào giá đỡ và thường tiếp mass qua nắp của máy khởi động

Trên máy khởi động có công suất lớn thường dùng 2 chổi than bố trí chung ở một vị trí, như vậy trong máy khởi động có 8 chổi than, 2 cặp chổi than

âm và 2 cặp chổi than dương

➢ Khớp truyền động một chiều: Là cơ cấu truyền mômen từ động cơ

điện của máy khởi động đến bánh đà của động cơ nhưng khi động cơ

đã làm việc nó còn làm nhiệm vụ tách rôto ra khỏi bánh đà Nếu bánh răng của khớp truyền động vẫn ăn khớp với bánh đà của động cơ thì rôto sẽ bị cuốn theo với tốc độ rất lớn Tốc độ này sẽ làm tạo ra 1 lực

li tâm cực mạnh làm bung tất cả dây ra khỏi rãnh rôto và phá hỏng cổ góp Khớp truyền động gồm có cần bẩy, khớp một chiều, bánh răng truyền động

➢ Bộ truyền bánh răng giảm tốc

.Bánh răng giảm tốc bao gồm bánh răng chủ động,bánh răng trung

-B Rơ-le khởi động

-Rơ-le khởi động: cĩ nhiệm vụ điều khiển đĩng ngắt dịng điện từ ắc quy đến động cơ điện một chiều, và điều khiển cơ cấu truyền động, rơ-le khởi động bao gồm cuộn hút và cuộn giữ, hai cuộn dây trên có số vòng như nhau nhưng cuộn hút lớn hơn cuộn giữ và quấn cùng chiều nhau

Ngồi máy khởi động, hệ thống khởi động cịn cĩ các cơ cấu khác như:

➢ Ắc quy

➢ Công tắc khởi động ( khóa hay khóa điện )

➢ Công tắc khởi động trung gian: chỉ được trang bị trên xe có hộp số

tự động, phát ra tín hiệu NSW Tín hiệu này được ECU sử dụng để xác định xem cần số đang ở vị trí P hay N hay ở vị trí khác

- Khi khóa điện bật ở vị trí START, điện từ ắc quy cấp đến

cực NSW

- Khi khoá điện ở ví trí khác START, công tắc khởi động

trung gian mở, lúc đó cần số ở vị trí L, D hoặc R

- Khi công tắc khởi động trung gian đóng,thì lúc đó cần số

đang ở vị trí N hoặc P

➢ Rơ-le bảo vệ khởi động,

Hình: rơ-le bảo vệ khởi động dung tiếp điểm cơ khí

2 Nguyên lý làm việc của hệ thống và các chi tiết liên quan

2.1 Nguyên lý làm việc của hệ thống khởi động

- Khi bật công tắc khởi động, công tắc an toàn đóng( cần số ở vị trí số 0 ) có dòng điện đi từ (+) của ắc quy → công tắc khởi động→ B →ST → Cuộn dây rơ le khởi động→ công tắc an toàn→Mass (-) Làm tiếp điểm của rơ le khởi động đóng,có dòng điện: (+) của ắc quy tiếp điểm của rơ

le khởi động→cuộn Wh → máy khởi động→ (-)của ắc quy và một mạch→ Wg → mass→ (-) aq

- Do đó cuộn hút (Wh) hút lõi thép qua cầu dẫn động đưa bánh răng khởi động vào ăn khớp với rang bánh đà, đồng thời tiếp điểm đồng đóng, cho dòng điệm lớn đi từ (+) của ắc quy → tiếp điểm đồng → máy khởi động

→ mass→ (-) của ắc quy làm cho máy khởi động quay để khởi động động cơ

- Khi thôi khởi động không có dòng điện qua cuộn dây rơ le khởi động, tiếp điểm của rơ le mở ra, mất dòng qua cuộn Wg lõi thép trở lại vị trí ban đầu đồng thời tiếp điểm đồng mở ra, máy khởi động ngưng hoạt động

2.2 Ngyên lý làm việc của các chi tiết liên quan

a Nguyên lý làm việc của khớp một chiều

Hình : Nguyên lý làm việc khớp một chiều Khi động cơ quay khởi động: Khi bánh răng ly hợp (bên ngoài) quay nhanh hơn trục then (bên trong) thì con lăn ly hợp bị đẩy vào chỗ hẹp của rãnh và do đó lực quay của bánh răng ly hợp được truyền đến trục then

Sau khi khởi động động cơ: Khi trục then (bên trong) quay nhanh hơn bánh răng ly hợp (bên ngoài) thì con lăn ly hợp bị đẩy ra chỗ rộng của rãnh làm cho bánh răng ly hợp quay trơn

b Nguyên lý làm việc của rơ le khởi động

Bình thường cọc dương của ắc quy được dấu với cọc B củ máy khởi động

từ dây thế dương được đấu với cọc BAT của công tắc

Khi bật công tắc về vị trí khởi động,lúc này sẽ có dòng điện đi vào máy khởi động như sau : (+) ắc quy → công tắc khởi động → cọc ST Đến

đây chia làm 2 nhánh :

- Nhánh 1 : cọc S → W g → mass → (-) ắc quy

- Nhánh 2: cọc S → W h → M → Máy khởi động → mass → (-) ắc quy

Do đó có 2 dòng điện đi vào hai cuộn dây W h vàø W g nên sinh ra lực từ hóa hút lõi thép thông qua hai cần gạt đưa bánh rang khởi động vào ăn khớp với vành răng bánh đà, đồng thời tiếp điểm đóng, có dòng điện lớn đi từ : (+) ắc quy → tiếp điểm đồng →máy khởi động → mass → (-) ắc quy ,làm máy khởi động quay thực hiện quá trình khởi động

Khi tiếp điểm đồng đóng 2 đầu của cuộn W h đẳng thế không có dòng đi

qua , chỉ còn dòng điện qua cuộn W g giữ lõi thép

Khi thôi khởi động công tắc khởi động mở không có dòng qua công tắc ,lúc này tiếp điểm đồng còn đóng sẽ có dòng điện từ : (+) ắc quy → tiếp điểm

đồng → cuộn W h→ W g→ mass → (-) ắc quy Dòng qua cuộn W h ngược với

dòng qua cuộn W g nên lực từ hóa giảm nhanh làm tiếp điểm mở ra nhanh, kết thúc quá trình khởi động

c Nguyên lý làm việc của rơ-le bảo vệ khởi động

Khi bật công tắc khởi động, dòng điện qua W bv qua cuộn kích máy phát về mass làm đóng tiếp điểm K , dòng điệm đến rơ-le khởi động Khi động cơ hoạt động, máy phát điện bắt đầu làm việc (đầu L có điện áp bằng điện áp ắc quy nhưng chưa tắt công tắc khởi động), dòng điện qua

W bv mát khiến khóa K mở , ngắt dòng đến rơ-le khởi động làm cho máy khởi động ngưng hoạt động nữa

III Kết cấu và nguyên lý làm việc máy khởi động các loại

1 Máy khởi động hộp giảm tốc

a Cấu tạo

Các bộ phận của máy khởi động này gồm:

- Công tắc từ :là công tắc chính điều khiển dòng đến Mô tơ & điều khiển

bánh răng khởi động ăn khớp với vành răng bánh đà khi bắt đầu khởi động & kéo bánh răng khởi động ra khỏi vành răng bánh đà sau khi khởi động

Trong công tắc từ, Cuộn kéo được thiết kế để lực điện từ > lực điện từ tạo ra bởi cuộn giữ

o Phần ứng (Lõi mô tơ khởi động):Tạo ra lực làm quay Mô tơ &

Ổ bi cầu đỡ cho lõi (phần ứng) quay ở tốc độ cao

o Vỏ máy: tạo ra từ trường cho mô tơ hoạt động & bảo vệ các cuộn dây

cảm & khép kín đường sức từ Các cuộn cảm được mắc nối tiếp với

o Bộ truyền bánh răng hành tinh (BR giảm tốc): có nhiệm vụ giảm

tốc độ Mô tơ để tăng Moment xoắn & truyền lực quay của mô tơ đến

BR dẫn động

- Ly hợp khởi động: giúp truyền chuyển động quay của Mô tơ → Động cơ thông qua BR chủ động khởi động Đây là Ly hợp một chiều có tác dụng bảo vệ máy

khởi động khi tốc độ động cơ tăng cao sau khi khởi động

o BR dẫn động (chủ động) khởi động & then xoắn:

- BR khởi động truyền lực quay của máy khởi động → Vành răng bánh đà để làm

quay động cơ BR khởi động luôn vát mép để ăn khớp dễ dàng

- Then xoắn chuyển lực quay vòng của mô tơ thành lực đẩy bánh răng khởi động &

hỗ trợ cho việc ăn khớp + ngắt ăn khớp bánh răng sau khi khởi động

b Nguyên lý hoạt động :

Máy khởi động hoạt động theo 3 bước:

• Kéo (Hút vào): Đẩy BR khởi động ăn khớp với vành răng bánh đà

• Giữ: Giữ nguyên vị trí các chi tiết & tăng Moment máy khởi động để khởi động động cơ

• Nhả: Đưa các chi tiết trong máy khởi động ra khỏi động cơ

Việc thực hiện các gian đoạn trên đều cần có sự hỗ trợ của công tắc từ Chức năng công tắc từ bao gồm: Tắt, mở Mô tơ; Thực hiện cả 3 giai đoạn của khởi động Nên khi sửa chữa, đây được coi là chi tiết bắt Pan khá tốt:

o Không nghe tiếng kêu công tắc từ → Hở mạch trong cuộn hút nên không hút Piston vào nên máy khởi động không hoạt động

o Tốc đô khởi động giảm → Công tắc chính tiếp xúc kém nên dòng qua cuộn cảm & phần ứng khó

o Piston nhảy (vào & ra) liên tục → Hở mạch trong cuộn giữ nên không giữ được Piston

➢ Giai đoạn 1 : hút vào

- Khi bật START, dòng từ Acquy → Cuộn giữ & kéo → Dòng từ cuộn kéo đến

phần ứng → Làm quay phần ứng vs tốc độ thấp → Tạo ra lực từ → Từ hóa lõi cực

→ Piston công tắc bị kéo vào lõi cực của nam châm điện → Đẩy BR khởi động ra

ăn khớp với vành răng bánh đà & Làm các đĩa tiếp xúc nhau nên bật được công tắc chính

➢ Giai đoạn 2 : giữ

- Khi công tắc chính bật lên → Dòng điện đi vào cuộn giữ → Piston được giữ

nguyên tại vị trí do không có lực điện từ qua cuộn hút (1)

- Khi bật công tắc chính → Cuộn cảm nhận dòng trực tiếp từ Acquy → Cuộn dây phần ứng bắt đầu quay với tốc độ cao (2)

- (1) & (2) xảy ra đồng thời → Động cơ được khởi động

➢ Giai đoạn 3 : nhả,hồi về

- Khi khóa điện được xoay từ vị trí START sang ON → Dòng đi từ công tắc chính sang cuộn kéo (hút) → Lực điện từ tạo ra bởi cuộn hút & giữ triệt tiêu lẫn nhau →

Lò xo hội vị kéo Piston về → Công tắc chính bị ngắt → Máy khởi động dừng lại

2 Máy khởi động loại đồng trục ( thường )

- Về cấu tạo và nguyên lý hoạt động cũng tương tự như máy khởi động giảm tốc Sự khác nhau của máy khởi động thông thường & máy khởi động loại giảm tốc là :

3 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh

a Cấu tạo của bộ truyền hành tinh:

o Cần dẫn;

o BR hành tinh;

o BR mặt trời;

o BR bao (Thông thường được cố định);

b Đặc điểm của máy khởi động loại hành tinh:

- Tỷ số truyền 1:5

- Phần ứng nhỏ hơn → Tốc độ nhanh hơn máy khởi động cơ hộp giảm tốc

- Có bộ phận hấp thụ Moment thừa tránh bị hỏng BR

c Nguyên lý hoạt động của máy khởi động loại hành tinh:

- Nguyên lý hoạt động của bộ truyền hành tinh: Phần ứng dẫn động BR mặt trời →

BR hành tinh quay xung quanh BR mặt trời → Làm cần dẫn quay → Tốc độ cần

dẫn & BR hành tinh giảm → Tăng Moment xoắn truyền đến BR chủ động

- Nguyên lý hấp thụ Moment thừa: Được thực hiện bằng cách cho quay BR bao, đĩa

ly hợp ăn khớp với BR bao bị trượt → Hấp thụ được moment thừa

Sự khác nhau giữa 3 loại máy khởi động:

IV Quy trình kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống khởi động và máy khởi động

1 Quy trình kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống khởi động

1 Chuẩn bị :

- Chuẩn dụng cụ và thiết bị

- Chuẩn bị nơi làm việc

- Đảm bảo an toàn và bảo hộ lao động

2 Quy trình tháo các bộ phận

a Tháo ắc quy

- Tháo 2 dây cáp bắt vào 2 cực của ắc quy

- Tháo các bulong, đai ốc bắt cố định đai

ốc với giá và mang xuống

b Tháo máy khởi động

- Tháo các đầu dây bắt vào máy khởi động

- Tháo các bulong đai ốc bắt cố định máy khởi động với động cơ và mang xuống

- Tháo cáp âm trước

- Đánh dấu các đầu dây

c Tháo rơ-le khởi động

- Tháo các đầu dây bắt vào rơ-le khởi động

- Tháo các bulong,đai ốc bắt cố định rơ-le

và mang xuống

- Đánh dấu các đầu dây

3 Làm sạch, kiểm tra bên ngoài các bộ phận

• Ắc quy:dung giẻ lau sạch bên ngoài vỏ bình, lỗ thông hơi, quan sát rồi kiểm tra bên ngoài

• Máy khởi động: dung xăng, bàn chải sắt, giẻ lau làm sạch bên ngoài máy khởi động , quan sát rồi kiểm tra bên ngoài

• Rơ-le khởi động:dung bàn chải sắt, giẻ lau làm sạch bên ngoài rơ-le khởi động, quan sát rồi kiểm tra

• Vỏ bình không bị nứt vỡ , cọc bình không bị oxy hóa

• Vỏ máy khởi động không bị nứt vỡ, các cực nối dây không bị oxy hóa

• Các dầu bắt dây không bị oxy hóa

4 Quy trình lắp các bộ phận : ngược lại với

quy trình lắp

• Lắp cáp âm nối với bình ắc quy trước, cáp dương sau

• Các đầu nối dây bắt đúng thứ tự

2 Quy trình kiểm tra,bảo dưỡng máy khởi động

2.1 Quy trình tháo máy khởi động

1 Tháo dây cao áp của bình acquy

2 Tháo dây cao áp dẫn tới máy khởi động

3 Tháo máy khởi động ra khỏi xe

4 Tháo rơle con chuột

ra khỏi máy khởi

7 Tháo giá đỡ và rôto

ra khỏi cuộn kích từ

Dùng tay nhắc ra

2.2 Quy trình kiểm tra máy khởi động

10 Tháo vít bắt với nắp

khớp truyền động

Dùng tuốc

nơ vít 4 cạnh

Bộ

phận

Bước kiểm tra

- Đặt rôto lên giá chữV

- Đưa nguồn điện xoay chiều vào Grônha, dùng 1 lá thép mỏng đặt lên rôto theo hướng dọc trục

- Giữ nguyên lõi thép và xoay

từ từ rôto, đến rãnh nào thấy

lá thép rung rung thì chứng tỏ cuộn dây trong rãnh đó bị ngắn mạch hoặc mica giữa 2 tấm tấm góp tương ứng bị cháy

- Độ sâu tiêu chuẩn 0.6mm

- Độ sâu tối thiểu 0.2mm

- Kiểm tra

hở mạch

- Dùng ôm kế kiểm tra sự thông mạch giữa cuộn dây kích từ và vỏ máy

- Kiểm tra

chạm mát

- Dùng ôm kế kiểm tra sự thông mạch giữa cuộn dây kích từ và vỏ máy

3 Kiểm tra chiều

dài chổi than

- Dùng thước cặp kiểm tra chiều dài chổi than

- Chiều dài tiêu chuẩn:

+Loại 1kw :13,5 mm +Loại 1,4kw :15,5mm -Dùng cho loại xe

- Lực nén tiêu chuẩn:

1,785-2,415 kg

- Lực nén tối thiểu:1,2 kg

- Dùng cho xe : toyota hiace

5 Kiểm tra giá đỡ

chổi than

- Dùng ôm kế kiểm tra xem

có thông mạch giữa chổi than

âm và chổi than dương hay không

- Kiểm tra

cuộn hút

- Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra

-Kiểm tra

cuộn giữ

- Dùng đồng hồ vạn năng kiểm tra sự thông giữa cọc 50

và thân rơle

7.Kiểm tra vòng bi

Dùng tay xoay các ổ bi và tác dụng một lực xem có bị 1 lực cản hay không hoặc vòng bi

có bi kẹt hay không

8 Kiểm tra khe hở

bánh răng máy khởi

2.3 Quy trình bảo dưỡng, sữa chữa máy khởi động

➢ Bảo dưỡng máy khởi động:

Nhiều máy khởi động không cần bảo dưỡng giữa các lần sữa chữa động cơ chính hoặc đại tu Tuy nhiên, các chổi góp, các ổ đỡ, và các ống lót sẽ mòn Selenoid,

bộ ly hợp một chiều và các bộ phận khác có thể hư hỏng Các cuộn cảm bị ngắn mạch hoặc chạm mass, sự mài mòn vẫn xảy ra, máy khởi động bị hỏng phải được tháo và sửa chữa, thay mới hoặc tân trang lại

- Nắp trước, nắp sau bị rạn nứt bể có thể hàn lại

- Bạc đỡ hai đầu rotor bị nứt , bể ,mòn thì thay mới

- Cổ góp bị cháy rổ ít có thể dùng giấy nhám đánh lại, nếu nhiều quá thì tiện lại

- Độ côn, độ méo vượt quá giá tri quy định thì tiện lại

- Chiều cao tấm mica nhỏ hơn quy định thì dùng lưỡi cưa cưa theo rãnh tấm mica

- Chiều cao chổi than mòn quá quy định thì thay chổi than mới

- Mặt tiếp xúc chổi than không đạt yêu cầu thì dùng giấy nhám đánh lại

- Tính đàn hồi của lò xo không đạt yêu cầu thì thay lò xo mới

- Giá đỡ chổi than dương bị chạm mass thì dùng xăng rửa sạch hoặc thay tấm mica cách điện mới

- Giá đỡ chổi than âm không tiếp mass thì dùng xăng rửa sạch hoặc hàn lại