Bảo dưỡng hệ thống khởi động ô tô

Việc tạo ra lực điện từ trong các cuộn giữ và cuộn hút sẽ làm từ hoá các lõi cực và do vậy piston của công tắc từ bị hút vào lõi cực của nam châm điện.. - Giữ : Khi công tắc

BÀI 1: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG Mục tiêu:

- Trình bày được sơ đồ và nguyên lý làm việc của mạch điện khởi động trên ô tô

- Trình bày được quy trình tháo, lắp, kiểm tra, bảo dưỡng các bộ phận trong mạch khởi động

- Bảo dưỡng được các bộ phận trong mạch khởi động

- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô

- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên

Nội dung:

4.1 Sơ đồ và nguyên lý làm việc của mạch điện hệ thống khởi động

4.1.1 Sơ đồ nguyên lý

4.1.2 Nguyên lý làm việc

- Hút vào:

Khi bật khoá điện lên vị trí START, dòng điện của accu đi vào cuộn giữ và cuộn hút Sau đó dòng điện đi từ cuộn hút tới phần ứng qua cuộn cảm xuống mát Việc tạo ra lực điện từ trong các cuộn giữ và cuộn hút sẽ làm từ hoá các lõi cực và

do vậy piston của công tắc từ bị hút vào lõi cực của nam châm điện Nhờ sự hút này mà bánh răng bendix bị đẩy ra và ăn khớp với vành răng bánh đà đồng thời đĩa

tiếp xúc sẽ bật công tắc chính lên

Để duy trì điện áp kích hoạt công tắc từ, một số xe có relay khởi động đặt giữa khoá điện và công tắc từ

- Giữ :

Khi công tắc chính được bật lên, thì không có dòng điện chạy qua cuộn

hút vì hai đầu cuộn hút bị đẳng áp, cuộn cảm và cuộn ứng nhận trực tiếp dòng điện

từ accu Cuộn dây phần ứng sau đó bắt đầu quay với vận tốc cao và động cơ được khởi động Ở thời điểm này piston được giữ nguyên tại vị trí chỉ nhờ lực điện từ của cuộn giữ vì không có dòng điện chạy qua cuộn hút

- Nhả khớp:

Khi khoá điện được xoay từ vị trí START sang vị trí ON, tại thời điểm này, tiếp điểm chính vẫn còn đóng, dòng điện đi từ phía công tắc chính tới cuộn hút rồi qua cuộn giữ Đặc điểm cấu tạo của cuộn hút và cuộn giữ là có cùng số vòng dây quấn và quấn cùng chiều Ở thời điểm này, dòng điện qua cuộn hút bị đảo chiều, lực điện từ được tạo ra bởi cuộn hút và cuộn giữ triệt tiêu lẫn nhau nên không giữ được piston Do đó piston bị đẩy trở lại nhờ lò xo hồi về và công tắc chính bị ngắt làm cho máy khởi động dừng lại

4.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động các bộ phận chính trong hệ thống điện.

4.2.1 Cấu tạo máy khởi động

Hình 4.2: Các bộ phận của máy khởi động tháo rời 1- Nắp trước và sau; 2- Khớp ly hợp 1 chiều; 3- Roto; 4- Stato; 5- Chổi than

và giá đỡ; 6- Rơ le khởi động

A Rơ le khởi động: Có nhiệm vụ điều khiển đóng ngắt dòng điện từ ắc quy đến động cơ điện một chiều, và điều khiển cơ cấu truyền động Gồm có cuộn dây hút, cuộn dây giữ, tiếp điểm di động, cặp tiếp điểm chờ, lõi sắt và lò xo hồi vị

Cuộn dây hút được quấn bên trong, cuộn dây giữ được quấn bên ngoài Tiết diện cuộn dây hút lớn hơn cuộn dây giữ

Hình 4.3: Rơ le khởi động thực tế

Hình 4.4: Cấu tạo rơ le khởi động

B Động cơ điện một chiều: Có nhiệm vụ biến điện năng thành cơ năng để kéo động cơ khởi động Gồm có vỏ, stato, rôto, giá đỡ chổi than và chổi than

* Roto

- 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

Hình 4.5: Roto trong thực tế

Hình 4.6: Cấu tạo Roto

Hình 4.7: Roto và cách quấn dây

*Stato

- 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 Phần này là cuộn dây kích thích nối tiếp còn cuộn dây kích thích song song có tiết diện dây nhỏ, quấn nhiều vòng để đảm bảo cường độ từ cảm trên các cực từ là như nhau Dây kích thích phải lớn vì khi máy khởi động làm việc thì dòng điện tiêu thụ rất lớn (200 – 800)A và có thể lớn hơn nữa.Các cuộn dây kích thích kề nhau được quấn ngược chiều để tuần tự tạo ra các cực Bắc,Nam khác nhau tác dụng lên thân máy,có nhiệm vụ làm cầu nối liên lạc mạch từ giũa

các khối cực Ở các máy khởi động có công suất nhỏ thì các cuộn dây được đấu nối tiếp,còn ở máy khởi động có công suất lớn và trung bình các cuộn dây đấu song song - nối tiếp

Hình 4.8: Cấu tạo Stato

Hình 4.9: Các kiểu đấu dây của Stato A- Bốn khối cực, hai cuộn cảm đấu song song B- Bốn khối cực, hai cặp cuộn cảm đấu song song C- Bốn khối cực, hai cuộn cảm nối tiếp, một cuộn nối rẽ D- Bốn khối cực, bốn cuộn cảm, ba cuộn nối tiếp, một cuộn nối rẽ E- Bốn khối cực, bốn cuộn cảm nối tiếp

*Chổi than và giá đỡ chổi than

- Chổi than (hình 7) : 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,được bố trí như hình 7 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

Hình 4.10: Chổi than và giá đỡ chổi than trong thực tế

Hình 4.11: Cấu tạo chổi than và giá đỡ chổi than

*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

Hình 4.12: Khớp một chiều và bánh răng khởi động trong thực tế

Hình 4.4: Cấu tạo khớp một chiều

Hình 4.13: 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

*Bộ truyền bánh răng giảm tốc

Bộ truyền giảm tốc truyền lực quay của mô tơ tới bánh răng dẫn động khởi động

và làm tăng mô men xoắn bằng cách làm chậm tốc độ của mô tơ Bộ truyền giảm tốc làm giảm tốc độ quay của mô tơ với tỷ số là 1/3 -1/4 và nó có một ly hợp khởi động bên trong

Hình 4.14: Các kiểu truyền động trong máy khởi động

Hình 4.15: Bộ truyền bánh răng giảm tốc

4.3 Quy trình tháo, lắp, kiểm tra, bảo dưỡng

4.3.1 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 động

Dùng clê

5 Tháo nắp cổ góp điện ra

khỏi máy khởi động

Dùng clê

đầu nhọn

7 Tháo giá đỡ và rôto ra

khỏi cuộn kích từ

Dùng tay nhắc ra

8 Tháo phía khớp truyền

động

Dùng clê

9 Tháo cụm khớp truyền

động ra khỏi cuộn kích

từ

Dùng tay hoặc dùng búa

10 Tháo vít bắt với nắp

khớp truyền động

Dùng tuốc

nơ vít 4 cạnh

11 Tháo khớp truyền động

và bánh răng giảm tốc

Dùng tay

4.3.2 Quy trình kiểm tra máy khởi động

Bộ

phận

Bước

kiểm

tra

Hình vẽ minh hoạ Nội dung kiểm tra

1

Rôto

- Kiểm

tra

chạm

mát

- Dùng ôm kế kiểm tra sự thông mạch giữa cổ góp và rôto

- Kiểm

tra hở

mạch

- Dùng ôm kế kiểm tra sự thông mạch giữa các cổ góp

- Kiểm

tra

ngắn

mạch

- Sử dụng Grônha để kiểm tra ngắn mạh của rôto

- 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

góp

tra bề

mặt cổ

góp

xem có bị cháy xám chóc rỗ không

- Kiểm

tra độ

méo

cổ góp

- Đặt rôto lên giá đỡ chữ V

- Dùng đồng hồ so để kiểm tra độ méo của cổ góp

- Độ méo lớn nnhất cho phép là0.05 mm

- Kiểm

tra

đường

kính

cổ góp

- Dùng thước cặp kiểm tra đường kính cổ góp

Dmax=30mm,Dmin=29mm -Dùng cho loại máy khởi động của xe TôYTA HIACE

- Kiểm

tra các

rãnh

giữa

các

phiếm

góp

- Kiểm tra dộ sâu giữa các rãnh bằng thước

- 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

TOYTA HIACE

4 Kiểm tra lực

nén lò xo

- Dùng lực kế để đo lực nén của lò xo

- 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

6.Rơl

e

- Kiểm

tra tiếp

điểm

đồng

xu

- Dùng mắt thường quan sát

- Kiểm

tra sự

hồi vị

của

pittông

- Ấn pittong rồi nhả ra, pitong phải trả nhanh về vị trí ban đầu

- 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 động

với bánh răng

9 Kiểm tra

cụm bánh răng

khởi động

- Dùng tay xoay bánh răng