37
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TÀI LIỆU HỌC TẬP

TRANG BỊ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ TRÊN
ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG GV : PH¹M V¡N KI£M
Hưng Yên, năm 2010

38
ch−¬ng 1: c¸c m¹ch ®iƯn c¬ b¶n

H×nh 1.4. HƯ thèng ®iỊu khiĨn ®éng c¬
40

1.1.2. C¸c quy −íc vµ ký hiƯu c¬ b¶n.

Ắc quy (accu)

Tụ điện

Cái ngắt mạch
(Circuit Breaker) Bobine

Diode Diode zener

LED

Cầu chì

Nối mass (thân
xe)



Hình 1.5: Ký hiệu điện trở.
+ Đơn vị của điện trở: đơn vị là (ohm),ngoài ra có các đơn vị dẫn xuất :
1K = 1.000
1M = 1.000.000
* Cách ghi và đọc giá trị điện trở :
- Giá trị điện trở đợc ghi trực tiếp. Hình 1.6: Cách ghi và đọc giá trị điện trở.
Bảng ghi và đọc giá trị điện trở trực tiếp trên thân :
STT Mã ghi Giá trị
1 R22
0.22
22R2
2.2
3 47R
47
4 100R
100
5 1K0
1K
6 10K0
10K
7 1M0
1M
Bảng 1.2 : Cách ghi và đọc giá trị điện trở
- Giá trị điện trở đợc sơn bằng mã màu.
R22 2R2


Vòng thứ ba : Chỉ giá trị hàng đơn vị trong giá trị điện trở.
Vòng thứ t : Chỉ hệ số nhân với số mũ của 10 dùng nhân với giá trị điện trở .
Vòng thứ năm : Chỉ sai số giá trị điện trở
Ví dụ: Điện trở có 5 vòng màu, theo thứ tự: Nâu, tím,đỏ ,đỏ, nâu.
Giá trị của điện trở:
Nâu tím đỏ đỏ nâu
1 7 2 00 1%
Kết quả: 17200 hay 17,2K, sai số 1%
* Phân loại điện trở
Phân loại điện trở có nhiều cách.Thông dụng nhất là phân chia điện trở thành hai loại :
điện trở có trị số cố định và điện trở có trị số thay đổi đợc (biến trở).Trong mỗi loại
này đợc phân chia theo các chỉ tiêu khác nhau thành các loại nhỏ hơn nh sau :
- Điện trở có trị số cố định :
Điện trở có trị số cố định thờng đợc phân loại theo vật liệu cản điện nh :
+ Điện trở than tổng hợp (than nén)
+ Điện trở than nhiệt giải hoặc than màng (màng than tinh thể).
+ Điện trở dây quấn gồm sợi dây điện trở dài (dây NiCr hoặc manganin,constantan)
quấn trên một ống gốm ceramic và phủ bên ngoài là một lớp sứ bảo vệ.
+ Điện trở màng kim,điện trở màng oxit kim loại hoặc điện trở miếng : điện trở miếng
thuộc thành phần vi điện tử.Dạng điện trở miếng thông dụng là đợc in luôn trên tấm
ráp mạch.
+ Điện trở cermet (gốm kim loại).
- Điện trở có trị số thay đổi đợc (biến trở):
Dạng chiết áp : Cấu tạo của biến trở so với điện trở cố định chủ yếu là có thêm một
kết cấu con chạy gắn với một trục xoay để điều chỉnh trị số điện trở.Con chạy có kết cấu
kiểu xoay(chiết áp xoay) hoặc theo kiểu trợt (chiết áp trợt).Chiết áp có 3 đầu ra,đầu
giữa ứng với con trợt còn hai đầu ứng với hai đầu điện trở.

đợc cấu tạo từ hai bản cực làm bằng hai chât dẫn điện( Kim loại) đặt song song nhau, ở
giữa có một lớp cách điện gọi là điện môi.
Ngời ta thờng dùng các chất : Thuỷ tinh, gốm sứ, mica, giấy, dầu, paraffin,
không khí để làm chất điện môi

Hình 1.14 : Cấu tạo tụ điện
Ký hiệu của tụ điện trên sơ đồ mạch :

Hình 1.15 : Ký hiệu của tụ điện trên sơ đồ mạch
* Cách ghi và đọc giá trị tụ điện.
Hai tham số quan trọng nhất thờng đợc ghi trên thân tụ điện là trị số điện dung
(kèm theo dung sai sản xuất) và điện áp làm việc.
- Cách ghi trực tiếp :
Ghi trực tiếp là cách ghi đầy đủ các tham số và đơn vị đo của chúng.Cách này chỉ
dùng cho loại tụ điện có kích thớc lớn.
46

Hình 1.16. Ghi giá trị trực tiếp
- Cách ghi gian tiếp theo quy ớc :
Cách ghi gián tiếp theo quy ớc.Tụ điện có tham số ghi theo qui ớc thờng có
kích thớc nhỏ và điện dung ghi theo đơn vị pF.
Có rất nhiều quy ớc khác nhau nh quy ớc mã,quy ớc màu Sau đây ta chỉ nêu
một số quy ớc thông dụng.
- Ghi theo quy ớc số : cách ghi này thờng gặp ở các tụ Pôlystylen.
VD : Trên thân tụ ghi 47/630 : có nghĩa tử số là giá trị điện dung tính bằng
pF,47pF,mẫu số là điện áp làm việc một chiều,630Vdc.
Ghi theo quy ớc mã : Giống nh ở điện trở,mã gồm các chữ số chỉ trị số điện dung

trong các máy thu thanh Tụ xoay có thể có 1 ngăn hoặc nhiều ngăn.Mỗi ngăn có các
lá động xen kẽ,đối nhau với các lá tĩnh,chế tạo từ nhôm.Chất điện môi có thể là không
khí,mica,màng chất dẻo,gốm
48

Hình 1.19. Tụ Xoay
- Tụ vi điều chỉnh (thờng gọi là tụ Trimcap) : Loại này có nhiều kiểu.Chất điện
môi cũng dùng nhiều loại nh không khí,màng chất dẻo,thuỷ tinh hình ốngĐể thay
đổi trị số điện dung ta dùng tuốc-nơ-vít để thay đổi vị trí giữa hai lá động và lá tĩnh.

Hình 1.20. Tụ vi điều chỉnh
1.1.3.2. Linh kiện bán dẫn :
a. Chất bán dẫn :
Hầu hết các chất bán dẫn đều có các nguyên tử sắp xếp theo cấu tạo tinh thể.Hai chất
bán dẫn đợc dùng nhiều nhất trong kỹ thuật chế tạo linh kiện điện tử là Silicium và
Germanium. Mỗi nguyên tử của hai chất này đều có 4 điện tử ở ngoài cùng kết hợp với
4 điện tử kế cận tạo thành 4 liên kết hoá trị.Vì vậy tinh thể Ge và Si ở nhiệt độ thấp là
các chất cách điện.

Hình 1.21 : Tinh thể chất bán dẫn ở nhiệt độ thấp (T=0
0
K)
Nếu ta tăng nhiệt độ tinh thể,nhiệt năng sẽ làm tăng năng lợng một số điện tử và làm
gãy một số nối hoá trị.Các điện tử ở các nối bị gãy rời xa nhau và có thể di chuyển dễ
dàng trong mạng tinh thể dới tác dụng của điện trờng.Tại các nối hoá trị bị gãy ta có
* Chất bán dẫn loại P :
Thay vì pha vào Si thuần một nguyên tố thuộc nhóm V,ta pha vào những nguyên tố
thuộc nhóm III nh Indium (In),Galium(Ga),Nhôm(Al) Bán kính nguyên tử In gần
bằng bán kính nguyên tử Si nên nó có thể thay thế một nguyên tử Si trong mạng tinh
thể.Ba điện tử của nguyên tử In kết hợp với ba điện tử của ba nguyên tử Si kế cận tạo
thành 3 nối hoá trị,còn một điện tử của Si có năng lợng trong dải hoá trị không tạo một
nối với Indium.Giữa In và Si có một trạng thái năng lợng trống (lỗ trống).

Hình 1.24 : Tinh thể chất bán dẫn loại P
Khi ta tăng nhiệt độ của tinh thể sẽ có một số điện tử trong dải hoá trị nhận năng lợng
và trở thành những điện tử trong dải dẫn điện,chừa ra các lỗ trống.Do đó,tổng số lỗ
trống trong dải hoá trị nhiều hơn số điện tử trong dải dẫn điện.Ta gọi là những chất bán
dẫn loại P.
b.Lớp tiếp xúc P-N :
Tại lớp tiếp xúc xuất hiện các dòng tải điện theo cơ chế khuếch tán : Các lỗ trống sẽ
khuếch tán từ vùng P sang vùng N,các điện tử sẽ khuếch tán từ vùng N sang vùng P.Quá
trình này hình thành lớp điện tích trái dấu ở vùng gần lớp tiếp xúc và cờng độ điện
trờng ở vùng lân cận tiếp xúc E
0
.Điện trờng tiếp xúc E
0
có chiều tác dụng từ bán dẫn
N sang bán dẫn P và tạo nên một hàng rào thế năng ngăn cản sự khuếch tán của lỗ trống
qua lớp tiếp xúc.

51
Hình 1.25 : Lớp tiếp xúc P-N

ngợc,dòng điện ngợc rất nhỏ chạy qua.

Hình 1.27 : Cấu tạo và ký hiệu của điốt
* Đặc tính Vôn-Ampe của điốt bán dẫn :
Đặc tính Vôn-Ampe(V-A) biểu thị mối quan hệ giữa dòng điện qua điốt với điện áp đặt
trên nó U
AK
.
- U
D
là điện áp thuận ngỡng của điốt.U
D
= 0.2 V đối với điốt Ge và U
D
= 0.6 V đối với
điốt Si.
- U
đt
là điện áp đánh thủng.
- I
th.max
là dòng điện thuận cực đại cho phép,điốt không đợc làm việc với dòng điện cao
hơn trị số này của dòng điện.
52
- I
0
là dòng điện ngợc.

Hình 1.32: Photo điốt
d. Tranzito bán dẫn :
* Cấu tạo và ký hiệu trong các sơ đồ mạch :
Tranzito đợc chế tạo từ một tinh thể chất bán dẫn có 3 miền pha tạp khác nhau để hình
thành hai lớp tiếp xúc P-N phân cực ngợc nhau.Nh thế có thể có 2 loại tranzito khác
nhau : PNP (tranzito thuận) hoặc NPN (tranzito ngợc).Vùng bán dẫn nằm giữa gọi là
Bazơ (B cực gốc) hai vùng còn lại đợc gọi là colectơ (C cực C) và emitơ (E
emitơ).
Lớp tiếp xúc P-N giữa cực E và B gọi là T
E
và giữa C và B gọi là T
C
.
54

Hình 1.33 : Ký hiệu và cấu tạo của các tranzito loại P-N-P và N-P-N
* Nguyên lý làm việc :
+ Chế độ công tắc (ON/OFF):
Chế độ này đợc dùng trong hệ thống phun xăng,đánh lửa,điều khiển các loại van điện
dùng trong các loại cảm biến

Hình 1.34 : Chế độ công tắc của Tr
+ Chế độ vòi nớc :
Chế độ này thờng đợc sử dụng trong các hệ thống điều khiển tốc độ quạt gió giàn
lạnh,điều khiển môtơ bớm ga,điều khiển các van trong hệ thống số tự động,phanh
ABS


56
10 Màu đỏ
15 Màu xanh da trời
20 Màu vàng
25 Màu trắng
30 Màu xanh lá
+ Đối với cầu chì loại thanh theo bảng 1.6 dới đây:
Khả năng chịu tải (A) Màu vỏ
30 Màu hồng
40 Màu xanh lá
50 Màu đỏ
60 Màu vàng
80 Màu đen
100 Màu xanh da trời
f. Cầu chì tự nhảy :
Hay còn gọi là cầu chì nhiệt,rơle nhiệt-Circuit breaker,là một cầu chì với một thanh
lỡng kim thay cho phần nóng chảy.Khi dòng điện chạy qua thanh lỡng kim đạt tới
một giá trị tới hạn,thanh sẽ cong lên và mở tiếp điểm,ngắt dòng điện.
Có hai loại : loại đặt lại thờng và loại đặt lại tự động

Hình 1.38 : Cầu chì tự nhảy
Ký hiệu trên sơ đồ mạch :
Loại đặt lại thờng :
Loại đặt lại tự động :

g. Rơ le điện từ :
Là một linh kiện điện từ dùng để đóng mở các tiếp điểm trong mạch điện bằng lực điện
từ của cuộn dây nam châm điện.

Đen 2 1M

Xanh biển
hoặc xanh lá 3 1M

Xanh biển 4
4 – Sè ch©n gi¾c
1.2 : hƯ thèng cung cÊp ®iƯn
1.2.1.C«ng dơng,ph©n lo¹i,yªu cÇu :
Cung cÊp ®iƯn ¸p mét chiỊu ỉn ®Þnh (12-14V) cho tÊt c¶ c¸c hƯ thèng ®iƯn trªn
«t«.
Bao gåm bé phËn chÝnh :
- M¸y ph¸t ®iƯn (+ tiÕt chÕ) : ngn ®iƯn n¨ng chÝnh
- ¾c quy : ngn ®iƯn n¨ng dù tr÷
- C¬ cÊu b¸o n¹p
- Kho¸ ®iƯn
Máy phát phải luôn tạo ra một hiệu điện thế ổn đònh (13,8V – 14,2V đối với hệ
thống điện 14V) trong mọi chế độ làm việc của phụ tải. Máy phát phải có cấu trúc
và kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ, giá thành thấp và tuổi thọ cao. Máy phát
cũng phải có độ bền cao trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm lớn, có thể làm việc ở
những vùng có nhiều bụi bẩn, dầu nhớt và độ rung động lớn. Việc duy tu và bảo
dưỡng càng ít càng tốt.
1.2.2. S¬ ®å hƯ thèng vµ bè trÝ thiÕt bÞ :

H×nh 2.1 : HƯ thèng cung cÊp ®iƯn ( 1- m¸y ph¸t;2-¾c quy;
3-§Ìn b¸o n¹p;4-Kho¸ ®iƯn)
60
1.2.3. ắc quy :
Bao gồm hai loại là ắc quy axit và ắc quy kiềm.ắc quy kiềm thờng đợc dùng trong
các xe quân sự vì kích thớc to,độ bền cao nhng giá đắt.Nên ở đây ta chỉ nói đến ắc

cất và khuấy liên tục.Khi pha xong,để nguội đến 25
0
C,rót vào bình ắc quy.
61
b.Đặc điểm làm việc :
Trang thái ắc quy Bản cực dơng Dung dịch điện phân Bản cực âm
Đợc nạp no PbO
2
(màu gạch sẫm)
H
2
SO
4

= 1.23-1.26 g/cm
3

Pb
(màu ghi đá)
Phóng hết điện PbSO
4

(
+ e
)