Đồ án tốt nghiệp Cao đẳng Ngành CNKT ô tô
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Ngành ô tô thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang phát triển mạnh mẽ
với việc ứng dụng ngày càng nhiều những thành tựu công nghệ thông tin vào sản xuất
và lắp đặt các linh kiện ô tô. Hiện nay thì vấn đề “điện và điện tử” trang bị trên ô tô là
tiêu chí chính để đánh giá một chiếc xe hơi cao cấp.
Trải qua thời gian học tập tại trường, với những kiến thức đã được trang bị giúp
em có thêm nhiều tự tin và gắn bó hơn với ngành mình đang theo học. Sau 3 năm học
tập và nghiên cứu em đã được khoa giao cho làm đề tài tốt nghiệp, nhận thức được tầm
quan trọng đó nên em đã chọn đề tài “Nghiên cứu hệ thống điện động cơ, lập phƣơng
pháp kiểm tra, bảo dƣỡng hệ thống điện trên xe Mitsubishi Triton”. Đây là một đề
tài rất gần với thực tế kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống điện trên xe.
Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy
giáo và các bạn sinh viên, em đã hoàn thành đề tài đúng tiến độ được giao. Tuy nhiên,
do kiến thức thực tế còn hạn chế và đây là lần đầu tiên làm quen với việc nghiên cứu
khoa học nên đề tài không tránh khỏi sai sót. Em rất mong nhận được sự quan tâm của
các thầy và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Th.s Trần Quang Thanh
và các thầy giáo trong khoa Công nghệ kỹ thuật ô tô đã giúp em hoàn thành đề tài một
cách tốt nhất.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Nhằm nâng cao kiến thức chuyên sâu về hệ thống điện động cơ. Lập được quy
trình kiểm tra, bảo dưỡng hệ thống điện trên xe Mitsubishi Triton.
3. Phạm vi và phƣơng pháp nghiên cứu
3.1. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu tài liệu, giáo trình trang bị điện ô tô, tài liệu sửa chữa điện động cơ
các hãng và điện động cơ Mitsubishi Triton.
một thiết bị chuyển đổi hóa năng thành điện năng và ngược lại. Đa số ắc quy là loại ắc
quy chì – axit. Đặc điểm của loại ắc quy nêu trên là có thể tạo ra dòng điện có cường
độ lớn, trong khoảng thời gian ngắn (510s), có khả năng cung cấp dòng điện lớn
(200800A) mà độ sụt thế bên trong nhỏ, thích hợp để cung cấp điện cho máy khởi
động để khởi động động cơ.
Ắc quy còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong hệ thống điện,
cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làm việc hoặc đã làm
việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất (động cơ đang làm việc ở chế độ số
vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu, radio cassette, CD, các bộ nhớ (đồng hồ,
hộp điều khiển…), hệ thống báo động…
Ngoài ra, ắc quy còn đóng vai trò bộ lọc và ổn định điện thế trong hệ thống điện
ô tô khi điện áp máy phát dao động.
Điện áp cung cấp của ắc quy là 6V, 12V hoặc 24V. Điện áp ắc quy thường là
12V đối với xe du lịch hoặc 24V cho xe tải. Muốn điện áp cao hơn ta đấu nối tiếp các
ắc quy 12V lại với nhau.
1.1.1.2. Phân loại
Trên ôtô có thể sử dụng hai loại ắc quy để khởi động: ắc quy axit và ắc quy
kiềm. Nhưng thông dụng nhất từ trước đến nay vẫn là ắc quy axit, vì so với ắc quy
kiềm nó có sức điện động của mỗi cặp bản cực cao hơn, có điện trở trong nhỏ và đảm
bảo chế độ khởi động tốt, mặc dù ắc quy kiềm cũng có khá nhiều ưu điểm.
Đồ án tốt nghiệp Cao đẳng Ngành CNKT ô tô
3
1.1.1.3. Cấu tạo
Ắc quy axit bao gồm vỏ bình, có các ngăn riêng, thường là ba ngăn hoặc 6 ngăn
tùy theo loại ắc quy 6V hay 12V.
Trong mỗi ngăn đặt khối bản cực có hai loại bản cực: bản dương và bản âm.
Các tấm bản cực được ghép song song và xen kẽ nhau, ngăn cách với nhau bằng các
tấm ngăn. Mỗi ngăn như vậy được coi là một ắc quy đơn. Các ắc quy đơn được nối với
Dung dịch điện phân là dung dịch axid sulfuric H
2
SO
4
có nồng độ 1,22 1,27
g/cm
3
, hoặc 1,29 1,31g/cm
3
nếu ở vùng khí hậu lạnh. Nồng độ dung dịch quá cao sẽ
làm hỏng nhanh các tấm ngăn, rụng bản cực, các bản cực dễ bị sunfat hóa, khiến tuổi
thọ của ắc quy giảm. Nồng độ quá thấp làm điện thế ắc quy giảm.
bình do nhiệt.
1.1.1.5. Các thông số cơ bản
- Sức điện động:
Sức điện động của ắc quy phụ thuộc vào nồng độ chất điện phân, được tính theo
công thức kinh nghiệm sau:
E0 = 0,84 +
(V)
E0: Là sức điện động của ắc quy đơn
: Là trị số tính bằng nồng độ chất điện phân
Đối với ắc quy axít
= 1,11 đến 1,27 g/cm3 nên sức điện động từ 1,95 -
2,11V.
- Điện trở trong:
Điện trở trong của ắc quy gồm điện trở của các bản cực, điện trở của dung dịch
điện phân và có xét đến sự ngăn cách của các tấm ngăn giữa các bản cực. Trị số của
điện trở trong không cố định mà thường thay đổi. Khi đ• nạp điện đầy thì điện trở
trong r = 0,001- 0,0015 và khi đã phóng điện hoàn toàn r = 0,02 0,025
- Dung lượng của ắc quy:
Là điện lượng của ắc quy đã được nạp đầy, rồi đem cho phóng điện liên tục với
dòng điện phóng 1A tới khi điện áp của ắc quy giảm xuống đến trị số giới hạn quy
định (1,7 1,8V).
Ví dụ: Nếu dung lượng của ắc quy là 70A.h, tức là khi cho ắc quy này phóng
điện với dòng 1A nó sẽ hoạt động được 70 giờ. Nhưng nếu cho nó phóng điện với
dòng 70A thì nó chỉ hoạt động được 1 giờ.
Như vậy dung lượng đặc trưng cho khả năng tích và phóng điện của ắc quy. Do
đó nếu trong mỗi ngăn của ắc quy ở mỗi chùm bản cực có càng nhiều số bản cực ghép
song song với nhau thì dòng điện phóng của ắc quy càng lớn.
chữ V. Rôto của máy phát điện là một nam
châm điện. Từ trường tạo ra sẽ tương tác lên
dây quấn trong stato làm phát sinh ra điện. b. Chỉnh lƣu
Dòng điện xoay chiều tạo ra trong máy
phát điện không thể sử dụng trực tiếp cho các
thiết bị điện mà được chỉnh lưu thành dòng
điện một chiều. Bộ chỉnh lưu sẽ biến đổi dòng
điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
Hình 1.4: Các loại máy phát và tiết chế
Hình 1.5: Chức năng phát điện của
máy phát
Hình 1.6: Chức năng chỉnh lưu
của máy phát
Đồ án tốt nghiệp Cao đẳng Ngành CNKT ô tô
7
c. Hiệu chỉnh điện áp
Tiết chế điều chỉnh điện áp sinh ra. Nó
đảm bảo hiệu điện thế của dòng điện đi đến
Hình 1.8: Cuộn dây và nam châm
Hình 1.9: Nguyên lý phát điện trong thực tế
Hình 1.7: Chức năng hiệu chỉnh
điện áp của máy phát
Đồ án tốt nghiệp Cao đẳng Ngành CNKT ô tô
8
Nam chân vĩnh cửu được thay thế bằng nam châm điện nên từ thông có thể
thay đổi được.
Có thêm lõi thép sẽ làm tăng từ thông qua cuộn dây.
Sinh ra từ thông móc vòng làm từ thông thay đổi liên tục.
1.1.2.3. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều
Cấu tạo của máy phát điện loại có vòng tiếp điện gồm những bộ phận chính là:
rôto, stato, các nắp, pully, cánh quạt và bộ chỉnh lưu.
a. Rôto
Gồm hai chùm cực hình móng lắp then trên trục. Giữa các chùm cực có các
cuộn dây kích thích đặt trên trục qua ống lót bằng thép. Các đầu của cuộn dây kích
thích được nối với các vòng tiếp điện gắn trên trục máy phát. Trục của rôto được đặt
trên các ổ bi lắp trong các nắp bằng hợp kim nhôm. Trên nắp, phía vòng tiếp điện còn
bắt giá đỡ chổi than. Trên trục còn lắp cánh quạt và puli dẫn động.
c. Stato
Stato có nhiệm vụ tạo ra điện thế xoay chiều 3 pha nhờ sự thay đổi từ thông khi
rôto quay.
Các thành phần chính: Lõi stato, cuộn dây stato, đầu ra.
Nhiệt sinh ra lớn nhất ở stato so với các thành phần khác của máy phát, vì vậy
dây quấn phải phủ lớp chịu nhiệt.
Cách mắc kiểu hình sao: cho ra điện thế cao, được sử dụng phổ biến.
Cách mắc kiểu tam giác: cho ra dòng điện lớn.
Cuộn dây stator gồm 3 cuộn dây riêng biệt. Trong cách mắc hình sao, đầu
chung của 3 cuộn dây được nối thành đầu trung hòa.
d. Bộ chỉnh lƣu
Bộ chỉnh lưu có vai trò biến dòng điện xoay chiều ba pha trong stato thành
dòng điện 1 chiều.
Các thành phần chính: Đầu ra, điốt âm, điốt dương.
Hình1.14: Đấu hình sao và đấu hình tam giác
Hình 1.15: Cấu tạo của bộ chỉnh lưu
Đồ án tốt nghiệp Cao đẳng Ngành CNKT ô tô
11
+ Đặc điểm:
Sáu điốt (tám điốt nếu bộ chỉnh lưu có nối với dây trung hòa) được sử dụng để
chỉnh lưu toàn kỳ, phiến tản nhiệt có hai mặt.
Bản thân điốt chỉnh lưu sinh ra nhiệt khi có dòng điện chạy qua. Tuy nhiên chất
bán dẫn tạo ra điốt lại không chịu nhiệt nên điốt bị hư khi quá nhiệt. Vì vậy phiến tản
Sự quay vòng của lõi kích từ phát ra điện áp xoay chiều trong stato.
Dòng xoay chiều này được chỉnh lưu thông qua các điốt thành điện áp một
chiều có dạng song như hình 1.17. Điện áp đầu ra trung bình dao động một cách nhẹ
nhàng với điều kiện tải của máy phát điện xoay chiều
Sơ đồ hệ thống cung cấp điện:
Hình 1.17: Dạng sóng dòng xoay chiều được
chỉnh lưu thông qua các điốt
Đồ án tốt nghiệp Cao đẳng Ngành CNKT ô tô
13 Khi bật công tắc khởi động, dòng chạy vào cuộn dây từ và sự kích từ ban đầu
của cuộn dây từ diễn ra.
Khi cuộn dây stato bắt đầu phát ra năng lượng sau khi động cơ được khởi động,
cuộn dây từ được kích bởi dòng đầu ra của cuộn dây stato.
Điện áp đầu ra của máy phát tăng khi dòng từ tăng và giảm xuống khi dòng từ
giảm. Khi điện áp bình ắc quy (điện áp chân "S" của máy phát) đạt được điện áp điều
chỉnh khoảng 14.4 V, dòng kích từ ngắt.
Khi điện áp ắc quy tuột xuống thấp hơn điện áp điều chỉnh, bộ điều áp điều
chỉnh điện áp đầu ra về mức không đổi bằng cách điều khiển dòng kích từ.
Hơn nữa, khi dòng kích từ là hằng số, điện áp đầu ra của máy phát tăng khi tốc
độ động cơ tăng.
1.2. Kiểm tra, bảo dƣỡng hệ thống cung cấp điện động cơ lắp trên xe Mitsubishi Triton
Các thông số của máy phát, thông số bảo dưỡng và dụng cụ chuyên dùng:
Thông tin về máy phát:
20°C
13.9 – 14.9
-
60°C
13.4 – 14.6
-
80°C
13.1 – 14.5
-
Dòng điện ra
-
70% của dòng ra
bình thường Bảng 1.3: Một số dụng cụ chuyên dùng trong kiểm tra, bảo dưỡng
trục trặc mà dòng ra sụt áp do tiếp xúc kém giữa chân “B” và dây ra.
5. Nối Vôn kế điện tử giữa chân “B” máy phát và cực dương (+) ắc quy. [Nối đầu
dương (+) của Vôn kế vào chân “B” và nối que (-) của Vôn kế vào dây dương (+) ắc
quy].
6. Nối lại dây âm ắc quy.
7. Kết nối M.U.T-III
8. Để nắp khoang động cơ mở.
9. Khởi động động cơ.
Hình 1.19: Kiểm tra sự sụt áp đầu ra của máy phát
Đồ án tốt nghiệp Cao đẳng Ngành CNKT ô tô
16
10. Với động cơ đang hoạt động ở tốc độ 2500 v/ph, bật và tắt đèn trước và các đèn
khác để điều chỉnh tải máy phát sao cho giá trị hiển thị trên Ampe kế vừa trên 30A.
Điều chỉnh tốc độ động cơ giảm dần cho đến khi giá trị hiển thị trên Ampe kế là
30 A. Lấy số đọc của giá trị hiển thị trên Vôn kế tại thời điểm này.
Giới hạn: tối đa 0.3 V
Lưu ý: Khi đầu ra máy phát là cao và giá trị hiển thị trên Ampe kế không giảm
về 30A, thiết lập giá trị 40 A. Đọc giá trị hiển thị trên Vôn kế tại thời điểm này. Khi
thang đo ở 40 A, giới hạn là tối đa 0.4 V.
11. Nếu giá trị hiển thị của Vôn kế ở trên giá trị tiêu chuẩn, có thể có sự cố trên dây ra
máy phát, vì vậy kiểm tra dây dẫn giữa chân “B” máy phát và cực dương (+) ắc quy
(kể cả cầu chì). Nếu có một cực không được siết chặt hoặc nếu dây dẫn trở nên phai
màu do quá nhiệt, ta phải sửa chữa và kiểm tra lại.
12. Sau khi kiểm tra, động cơ chạy ở tốc độ cầm chừng.
13. Tắt tất cả các đèn
14. Xoay công tắc khởi động về vị trí “LOCK” (OFF)
15. Tháo M.U.T-III.
16. Tháo dây âm ắc quy.
Lưu ý: Nếu điện áp là 0 V, nguyên nhân có thể do hở mạch ở dây dẫn hoặc mối
nối cầu chì giữa chân “B” máy phát và cực dương (+) ắc quy.
10. Xoay công tắc đèn để bật đèn ở đầu xe rồi khởi động động cơ.
11. Ngay sau khi thiết lập đặt đèn đầu ở chế độ chùm sáng pha và chuyển công
tắc quạt gió sang vị trí cao nhất, tăng tốc độ động cơ lên 2500 v/ph và đọc giá trị dòng
ra lớn nhất hiển thị trên Ampe kế.
Giới hạn: 70% của dòng phát ra bình thường
Lưu ý: Đối với dòng ra danh nghĩa, tham khảo thông số của máy phát.
Bởi vì dòng ắc quy sẽ sụt áp ngay khi động cơ khởi động, bước trên nên được
thực hiện càng nhanh càng tốt để đạt được giá trị dòng ra cực đại.
Giá trị dòng ra sẽ phụ thuộc vào tải điện và nhiệt độ của phần thân máy phát.
Nếu tải điện là nhỏ trong khi kiểm tra, mức dòng quy định không thể xuất ra
cho dù máy phát là bình thường. Trong các trường hợp như vậy, tăng tải điện bằng
Đồ án tốt nghiệp Cao đẳng Ngành CNKT ô tô
18
cách bật các đèn đầu vài lần để nạp điện ắc quy hoặc sử dụng hệ thống chiếu sáng của
xe khác rồi kiểm tra lại.
Mức dòng quy định cũng không được đưa ra nếu nhiệt độ thân máy phát hoặc
nhiệt độ môi trường quá cao. Trong các trường hợp này, để nguội máy phát rồi kiểm
tra lại.
12. Số hiển thị trên Ampe kế nên ở trên giá trị giới hạn. Nếu số đọc ở dưới giá
trị giới hạn và dây ra máy phát là bình thường, tháo máy phát ra khỏi động cơ và kiểm
tra máy phát.
13. Cho động cơ chạy ở tốc độ cầm chừng sau khi kiểm tra.
14. Tắt công tắc khởi động về vị trí “LOCK” (OFF).
15. Tháo M.U.T-III.
16. Tháo dây âm ắc quy.
17. Tháo Ampe kế và Vôn kế.
kế có bằng với điện áp ắc quy không.
Lưu ý: Nếu điện áp là 0 V, nguyên nhân có thể do hở mạch ở dây dẫn hoặc mối
nối cầu chì giữa chân “S” máy phát và cực dương (+) ắc quy
9. Tắt tất cả các đèn và thiết bị phụ.
10. Khởi động động cơ.
11. Tăng tốc độ động cơ lên 2500 v/ph.
12. Đọc giá trị hiển thị trên Vôn kế khi dòng ra máy phát đạt đến 15 A hoặc nhỏ
hơn.
Nếu chỉ số điện áp phù hợp với điện áp điều chỉnh, bộ điều chỉnh điện vận hành
bình thường. Nếu điện áp không ở trong giá trị tiêu chuẩn, trục trặc ở bộ điều chỉnh
điện hoặc máy phát.
Lưu ý: Khi điện áp xấp xỉ 12.8 V, chân “G” có thể ngắn mạch với mát. Kiểm tra
các mạch điện liên quan đến chân “G” của máy phát.
13. Sau khi kiểm tra, giảm tốc độ động cơ xuống tốc độ cầm chừng.
14. Xoay công tắc khởi động về vị trí "LOCK" (OFF).
15. Tháo M.U.T-III.
16. Tháo dây âm ắc quy.
17. Tháo Ampe kế và Vôn kế.
Đồ án tốt nghiệp Cao đẳng Ngành CNKT ô tô
20
18. Tháo dụng cụ chuyên dùng và nối dây như ban đầu.
19. Nối dây âm của ắc quy.
1.2.1.4. Kiểm tra dạng sóng bằng máy đo sóng
Phương pháp đo:
Nối chân của máy đo sóng vào
chân “ B “ của máy phát.
21
Lưu ý: Dạng sóng điện áp của Chân “B” máy phát có thể nhấp nhô như hình
minh họa 2.23. Dạng sóng này được sinh ra khi bộ tiết chế hoạt động phụ thuộc vào
sự biến thiên tải máy phát (dòng), và là bình thường đối với máy phát.
Hơn nữa, khi dạng sóng điện áp đạt
tới một giá trị quá cao (khoảng 2V hoặc
cao hơn ở tốc độ cầm chừng), nó thường
chỉ ra một mạch hở do một cầu chì nâu ở
giữa Chân “B” máy phát và ắc quy, nhưng
không phải là máy phát hỏng.
Bảng 1.5: Ví dụ về các dạng sóng bất thường 1. Tháo các đầu dây đến máy phát
2. Tháo cáp âm ắc quy
3. Tháo cáp và giắc nối máy phát
4. Nới lỏng đay ốc giữ pully
5. Giảm lực căng dây đai, tháo dây đai ra khỏi pully
6. Tháo máy phát ra khỏi động cơ.
- Quy trình tháo rời các chi tiết của máy phát
Quy trình tháo:
1. Vệ sinh bên ngoài
2. Tháo đai ốc giữ pully
nhẹ.
+ Tháo pully máy phát:
Thao tác cẩn thận không làm hỏng
rôto. Đặt pully hướng xuống, giữ rôto
bằng bàn kẹp và tháo pully ra
+ Tháo stato và bộ tiết chế:
Lưu ý: Thao tác cẩn thận không
tác dụng lực vào các chân của điốt và cẩn
thận nhiệt của đầu mũi hàn chì không
truyền nhiệt qua điốt quá lâu.
1. Sử dụng mũi hàn chì (180 đến
250 W) để xả chì cho stato. Thao tác này
phải hoàn tất trong khoảng 4 giây để
tránh truyền nhiệt sang điốt.
2. Khi tháo bộ chỉnh lưu ra khỏi
bộ tiết chế, ta xả các điểm hàn chì trên bộ
chỉnh lưu
1.2.2.2. Quy trình lắp
Được thực hiện ngược với khi tháo:
1. Các chi tiết phải được vệ sinh sạch sẽ và sấy khô, cho một ít mỡ bò vào ổ bi.
2. Lắp giàn điốt vào nắp sau
3. Lắp các đầu dây của giàn điốt với stato
4. Lắp cụm rôto
5. Lắp nắp trước, nắp sau và stato phải đúng dấu
6. Lắp pully
7. Xiết đai ốc giữ pully
8. Lắp máy lên động cơ
- Lắp rôto:
Sau khi lắp rôto, lấy dây thép được
dùng để cố định chổi than ra (hình 2.32)
1.2.3: Kiểm tra, bảo dƣỡng
1.2.3.1. Kiểm tra rôto
Hình 1.31: Chèn dây thép để cổ định đúng vị
trí chổi than
Hình 1.30: Chèn sợi dây thép qua lỗ
nằm phía sau giá đỡ
Hình 1.32: Rút sợi dây thép sau
khi cố định chổi than xong
Copyright: Tài liệu đại học ©