Giáo trình nghề Công nghệ ô tô - Môđun: Hệ thống điện động cơ
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ ĐIỆN HÀ NỘI
GIÁO TRÌNH
HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ
MÔN HỌC/MÔ ĐUN : MĐ32
NGÀNH/NGHỀ
TRÌNH ĐỘ
: CÔNG NGHỆ Ô TÔ
: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-CĐCĐ-ĐT
ngày…….tháng….năm ................... của Trường Cao đẳng Cơ điện Hà Nội)
(Fonst chữ Times New Roman cỡ chữ 14 chữ thường in nghiêng)
Hà Nội, năm 2020
Khoa Động Lực
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể
được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và
tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
1
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
LỜI GIỚI THIỆU
Trên thị trường Việt Nam hiện nay có rất nhiều loại, nhiều kiểu xe ô to.
Sự đa rạng về chủng loại, đặc biệt là tính hiện đại về kết cấu, mức độ tự động
hóa của hệ thống điện động cơ trên ô tô hiện đại đang là nhu cầu cần tìm hiểu
và làm quen của nhiều người, nhiều đối tượng.
Cuốn sách này giới thiệu về những nội dung của hệ thống điện động cơ
trên ô tô, vì thực tế khả năng tuổi thọ của ô tô phụ thuộc rất nhiều vào tính
năng làm việc và độ bền của hệ thống điện động cơ.
Nhìn chung sự khác biệt của những ô tô mới, hiện đại so với những ô tô
truyền thống của thế hệ trước, ta thấy:; ngoài việc người ta đã thay thế nhiều
chi tiết trên xe để đảm bảo chúng có tính bền vững, gọn nhẹ, khả năng và độ
tin cậy cao trong quá trình khai thác vận hành.
Sự cải tiến dáng chú ý nhất trong hệ thống điện động cơ ô tô hiện đại là
người ta đã vận dụng được thành quả mới của ngành điện tử, cụ thể là đưa
linh kiện bán dẫn và vi mạch vào hệ thống điện động cơ để thay thế cho các
thiết bị cơ khí và điện tử, nên những ô tô hiện đại đã đạt được rất nhiều đặc
tính ưu việt như: mức độ tự động hóa cao, tối ưu hóa trong quá trình làm việc,
nâng cao hiệu suât, hạn chế mức độ phát thải độc hại ra môi trường …
Các thiết bị điện và hệ thống điều khiển tự động trên ô tô hiện đại thực
hiện các chức năng có quan hệ mật thiết và tác động ràng buộc lần nhau. Các
thiết bị lắp trên ô tô ngày càng hiện đại, tiện dụng đối với người sử dụng thì
hệ thống điều khiển ngày càng phức tạp, thông minh và đa dạng hơn.
Do sách được biên soạn làm giáo trình giảng dạy Modun Hệ thống điện
động cơ cho sinh viên nghề công nghệ ô tô. Hệ Cao đẳng nghề, nên nooin
dung chỉ tập trung giới thiệu về cấu tạo, nguyên lý làm việc, hư hỏng và
phương pháp kiểm tra sửa chữa đối với hệ thống điện động cơ.
Để phục vụ cho sinh viện học nghề và thợ sủa chữa ô tô những kiến
thức cơ bản cả về lý thuyết và thực hành bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống điện
động cơ. Với mong muốc giáo trình được biện soạn, nội dung giáo trình bao
gồm bốn bài:
Bài 1. Tổng quan về hệ thống điện động cơ trên ôtô
Bài 2: Hệ thống cung cấp điện
Bài 3: Hệ thống khởi động
Bài 4: Hệ thống đánh lửa
Kiến thức giáo được biện soạn theo khung chương trình của nhà Trường,
giáo trình được sắp xếp logic từ nhiệm vụ, nguyên lý làm việc, hư hỏng và
phương pháp kiểm tra sủa chữa. Do đó người đọc có thể hiểu một cách dền dàng
2
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
Mặc dù chúng tôi đã cố gắng nhiều trong quá trình biên soạn, song chắc
chắn không tránh khỏi các thiếu sót cũng như đáp ứng đầy đủ nhu cầu của người
học cũng như bạ đọc, mong các bạn đồng nghiệp và độc giả góp ý, đóng góp để
sửa đổi để giáo trình được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày....tháng… năm 20..
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên
2……………………………………
3…………………………………….
3
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
MỤC LỤC
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ....................................................................................... 1
LỜI GIỚI THIỆU....................................................................................................... 2
Bài 1. Tổng quan về hệ thống điện động cơ trên ôtô ................................................. 6
Bài 2: Hệ thống cung cấp điện ................................................................................. 22
Bài 4: Hệ thống đánh lửa.......................................................................................... 75
4
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
GIÁO TRÌNH MÔN HỌC/MÔ ĐUN
Tên môn học/mô đun: HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘNG CƠ
Mã môn học/mô đun: MĐ 32
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun:
- Vị trí: Có thể bố trí dạy sau các môn học cơ sở và MĐ 25, MĐ 26, MĐ 27,
MĐ 28, MĐ 29, MĐ 30
- Tính chất: Là mô đun chuyên ngành công nghệ ô tô trang bị cho người học
kiến thức, kỹ năng về hệ thống điện thân động cơ trên ô tô.
- Ý nghĩa và vai trò của môn học/mô đun:
Mục tiêu của môn học/mô đun:
- Về kiến thức:
+ Trình bày đầy đủ các nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống điện động
cơ
+ Giải thích được sơ đồ và nguyên lý làm việc chung của các mạch điện
trong hệ thống điện động cơ trên ôtô
+ Trình bày được cấu tạo, hiện tượng, nguyên nhân sai hỏng của các bộ phận
trong hệ thống điện động cơ trên ôtô
- Về kỹ năng:
+ Xác định được chính xác các vị trí hư hỏng trong hệ thống điện động
cơ trên ôtô
+ Tháo lắp, kiểm tra và bảo dưỡng, sửa chữa các chi tiết, bộ phận đảm bảo
yêu cầu kỹ thuật
+ Sử dụng được các dụng cụ, thiết bị kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa
đúng yêu cầu kỹ thuật.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Có khả năng làm việc độc lập, làm việc nhóm, tổ chức sản xuất và có
trách nhiệm với nội dung công việc đã thực hiện.
+ Xây dựng, thực hiện phương án kiểm tra bảo dưỡng, sửa chữa các bộ
phận trong hệ thống điện thân xe đảm bảo đúng kỹ thuật, an toàn và vệ sinh
công nghiệp
+ Chấp hành đúng quy trình, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật trong nghề công
nghệ ô tô
Nội dung của môn học/mô đun:
5
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
Bài 1. Tổng quan về hệ thống điện động cơ trên ôtô
Mục tiêu
- Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại các hệ thống điện động cơ
trên ôtô
- Giải thích được sơ đồ và nguyên lý làm việc chung của các hệ thống điện
động cơ trên ôtô
- Giải thích được các ký hiệu trong sơ đồ mạch hệ thống điện động cơ
- Trình bày được phương pháp đọc bản vẽ sơ đồ mạch hệ thống điện
động cơ
- Chấp hành đúng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ôtô
- Rèn luyện tính kỷ luật, cẩn thận, tỉ mỉ của học viên
Nội dung chi tiết bài 1:
1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại các hệ thống điện cơ bản trên ôtô
1.1. Nhiệm vụ
a. Hệ thống cung cấp điện
Máy phát điện xoay chiều là nguồn năng lượng chính trên ôtô. Nó có nhiệm
vụ cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho ắc quy trên ôtô. Nguồn điện
phải bảo đảm một hiệu điện thế ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng với
mọi điều kiện môi trường làm việc.
b. Hệ thống khởi động
Động cơ ô tô phải dựa vào lực bên ngoài để khởi động. Tốc độ quay tối
thiểu của động cơ phải đảm bảo cho hoà khí được nén đến nhiệt độ dễ bén
lửa, dễ cháy hoặc dễ tự cháy để sinh công.
Để thực hiện việc làm quay trục khuỷu động cơ với số vòng quay cần
thiết ở chế độ khởi động, trên động cơ có bố trí hệ thống khởi động.
c. Hệ thống đánh lửa
Biến dòng điện một chiều hạ áp ( U1 = 6 12 vôn ) thành xung điện cao
áp (U2 = 12.000 40.000 vôn hoặc cao hơn ) tạo ra tia lửa điện trên bugi để
đốt cháy hoà khí trong xi lanh theo đúng trình tự làm việc của động cơ
1.2. Yêu cầu
a. Hệ thống cung cấp điện
Máy phát phải luôn tạo ra một hiệu điện thế ổn định (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.
6
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
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.
b. Hệ thống khởi động
- Đảm bảo truyền cho trục khuỷu số vòng quay cần thiết đủ để nổ máy.
+ Đối với động cơ điezen số vòng quay là: 230 300 vòng/phút.
+ Đối với động cơ xăng là: 60 80 vòng/phút.
Tự động ngắt truyền động ngược từ động cơ đến bộ phận dẫn động khi
động cơ đã nổ máy.
- Khởi động thuận tiện đơn giản, làm việc tin cậy chắc chắn
c.Hệ thống đánh lửa
- Tạo ra điện áp đủ lớn (U2 = 12.000 40.000 V) từ nguồn hạ áp một
chiều để bugi phóng tia lửa điện.
- Tia lửa điện cao thế phóng ra giữa hai cực của bugi trong điều kiện áp
suất và nhiệt độ cao phải đủ mạnh để đốt cháy hỗn hợp khi khởi động cũng
như mọi chế độ làm việc của động cơ.
- Thời điểm đánh lửa phải ứng với góc đánh lửa sớm hợp lý nhất ở mọi
chế độ làm việc của động cơ và đảm bảo đúng thứ tự làm việc theo quy định
của động cơ.
1.3. Phân loại
a. Hệ thống cung cấp điện
Được chia làm 2 loại: Máy phát điện một chiều và máy phát điện xoay chiều
b. Hệ thống khởi động
Theo nguyên tắc truyền động chia thành các loại:
* Khởi động bằng tay
Đây là phương pháp khởi động đơn giản nhất. Ở đầu trục khuỷu động cơ
có bắt một ecu có hình dạng đặc biệt (Ecu răng sói). Khi khởi động dùng tay
quay (maniven) quay trục tiếp trục khuỷu động cơ.
Phương pháp khởi động này thường dùng cho các động cơ nhỏ (máy kéo
bông sen, máy bơm nước...) hoặc sử dụng đối với động cơ có hệ thống khởi
động bằng động cơ điện trong trường hợp động cơ điện bị hỏng.
* Khởi động bằng khí nén
Trong phương pháp khởi động bằng khí nén có hai cách: hoặc khí nén có
áp suất cao được dẫn trực tiếp vào xi lanh động cơ để quay trục khuỷu hoặc
dùng động cơ chạy bằng khí nén để kéo trục khuỷu của động cơ chính.
Phương pháp này có ưu điểm là tạo ra lực khởi động lớn, khởi động
nhanh. Nhưng nhược điểm là kết cấu phức tạp, cồng kềnh. Thường dùng cho
các động cơ có công suất lớn, động cơ tàu thuỷ.
7
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
* Khởi động bằng động cơ phụ
Trong phương pháp này sử dụng một động cơ xăng 2 kỳ hoặc 4 kỳ, số xi
lanh từ 1 đến 2. Khi khởi động động cơ, ban đầu khởi động động cơ phụ sau
đó đóng truyền động giữa động cơ phụ và động cơ chính. Khi động cơ chính
làm việc thì cắt truyền động từ động cơ phụ rồi tắt máy động cơ phụ.
Phương pháp có ưu điểm là làm việc được ở mọi chế độ thời gian khởi
động không hạn chế. Nhưng nhựoc điểm là cồng kềnh, trọng lượng lớn, thao
tác khởi động phức tạp. Thường sử dụng trên các động cơ điezen của máy
kéo, máy ủi...
* Khởi động bằng động cơ điện
Phương pháp khởi động này sử dụng một động cơ điện một chiều để kéo
động cơ cần khởi động. Hệ thống khởi động được bố trí nhỏ gọn, dễ khởi
động. Nhưng phải sử dụng nguồn điện là ác quy có dung lượng lớn. Loại này
dùng chủ yếu cho động cơ ôtô.
c. Hệ thống đánh lửa
Theo cấu tạo và nguyên lý làm việc hệ thống đánh lửa được chia thành
các loại sau:
- Hệ thống đánh lửa thường ( kiểu tiếp điểm rung cơ khí )
- Hệ thống đánh lửa kiểu bán dẫn có tiếp điểm.
- Hệ thống đánh lửa bán dẫn không tiếp điểm.
- Hệ thống đánh lửa kiểu điện dung.
- Hệ thống đánh lửa kiểu manhêto.
- Hệ thống đánh lửa theo chương trình:
+ Hệ thống đánh lửa có bộ chia điện
+ Hệ thống đánh lửa không có bộ chia điện
1.3.1. Hệ thống cung cấp điện
8
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
1.3.2. Hệ thống khởi động
9
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
1.3.3. Hệ thống đánh lửa (động cơ xăng)
10
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
11
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
2. Các thiết bị nguồn và giắc
2.1. Các ký hiệu quy ước trong sơ đồ mạch điện
2.2.1. Thiết bị dây dẫn, cầu chì, rơle
a. Cầu chì :
* Cấu tạo và ký hiệu :
- Gồm 3 phần chính : Vỏ, cực và phần nóng chảy.
- Có một số loại cầu chì cơ bản: lọai dẹt, loại hộp, loại thanh nối
12
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
Hình 1: Cấu tạo cầu chì
Hình 2: Một số loại cầu chì
- Ký hiệu :
* Cách đọc giá trị tải cực đại :
- Gía trị dòng điện cực đại cho phép được ghi trên vỏ cầu chì,ví dụ:
10,15,20,30A...
- Nhận biết bằng màu vỏ theo bảng 1.5 dưới đây :
Khả năng chịu tải (A)
Màu vỏ
5
Màu vàng nâu
Màu nâu
Màu đỏ
7.5
10
15
20
25
30
Màu xanh da trời
Màu vàng
Màu trắng
Màu xanh lá
+ Đối với cầu chì loại thanh theo bảng 1.6 dưới đây:
Khả năng chịu tải (A)
Màu vỏ
30
40
50
60
80
100
Màu hồng
Màu xanh lá
Màu đỏ
Màu vàng
Màu đen
Màu xanh da trời
* Cầu chì tự nhảy:
Hay còn gọi là cầu chì nhiệt,rơle nhiệt-Circuit breaker,là một cầu chì
với một thanh lưỡng kim thay cho phần nóng chảy.Khi dòng điện chạy qua
thanh lưỡng kim đạt tới một giá trị tới hạn,thanh sẽ cong lên và mở tiếp
điểm,ngắt dòng điện.
13
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
Có hai loại : loại đặt lại thường và loại đặt lại tự động
Hình 3: Cầu chì tự nhảy
Ký hiệu trên sơ đồ mạch :
Loại đặt lại thường :
Loại đặt lại tự động :
b. 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.
Hình 4: Rơle điện từ
- Rơle thường mở : rơle luôn mở tiếp điểm khi không có dòng điện chạy
qua cuộn dây :
Hình 5: rơ le thường mở
14
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
- Rơle thường đóng : rơle luôn đóng tiếp điểm khi không có dòng điện
chạy qua cuộn dây :
Hình 6: Rơle thường đóng
- Rơle kiểu hỗn hợp : gồm nhiều rơle đơn thường đóng và thường mở
Hình 7: Rơle kiểu hỗn hợp
Một số loại rơle điện từ (bảng 1):
Stt
1
Loại
Sơ đồ mạch
Sơ đồ chân giắc
Màu vỏ
Đen
1T
2
3
1M
1M
Xanh biển
hoặc xanh lá
Xanh biển
15
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
4
5
2M
Nâu
1M-1B
Xám
2.2.2. Giắc cắm, giắc nối, điểm nối mát, điểm chia...
- Giắc dùng để kết nối các linh kiện điện với nguồn hoặc giữa các
nguồn. Có nhiều hình dáng khác nhau như hình chữ nhật, hình vuông, tròn…
và có từ 1 đến 21 chân giắc. Tuỳ theo hình dáng chân giắc mà ta có giắc đực
và giắc cái.
Hình 8: Giắc đực và giắc cái
- Ký hiệu trên sơ đồ mạch : Giắc được ký hiệu bởi “CN” và các thông số đi
kèm.
Ví dụ : CN – M29 (X4) trong đó : CN - giắc
M29 – Số thứ tự của giắc này trên sơ đồ
mạch.
X – Kiểu giắc
4 – Số chân giắc
16
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
2.2.3. Các chữ viết tắt, quy ước mầu dây
Bảng 1:Ký hiệu màu dây hệ châu âu
Ký hiệu
Màu
Đường dẫn
Nâu
Rt
Từ accu
Trắng/ Đen
Trắng
Vàng
Ws/ Sw
Ws
Ge
Công tắc đèn đầu
Đèn pha (chiếu xa)
Đèn cốt chiếu gần
Đèn kích thước và báo rẽ chính
Đèn kích thước trái
Đèn kích thước
Xám
Gr
Xám / đen
Xám / đỏ
Đen / vàng
Đen / trắng / xanh lá
Đen / trắng
Đen / xanh lá
Xanh lá nhạt
Nâu
Gr/Sw
Gr/Rt
Sw/Ge
Đánh lửa
Sw/ Ws/ Gn Đèn báo rẽ
Sw/ Ws
Sw/ Gn
LGn
báo rẽ trái
báo rẽ phải
Âm bô bin
Mát
Br
Đen / đỏ
Sw/ Rt
Đèn phanh
Bảng 2: Ký hiệu đầu dây hệ châu âu
Âm bô bin
1
4
Dây cao áp
15
30
Dương công tắc máy
Dương Accu
Mát
Ngõ vào cực chớp
Ngõ ra cực chớp
Điều khiển đề
Gạt nước
431
49
49a
50
53
54
Đèn phanh
55
Đèn sương mù
Đèn pha
56
56a
56b
58
Đèn cốt
Báo sạc
Đèn kích thước
Báo sạc
61
85,86
87
Cuộn dây rơ le
Tiếp điểm rơ le
17
Điện Động Cơ
Khoa Động Lực
Bảng 3: Độ sụ áp tối đa trên dây dẫn kể cả mối nối
Hệ thống (12V)
Độ sụt áp (V)
Sụt áp tối đa (V)
Hệ thống chiếu sáng
Hệ thống cung cấp điện
Hệ thống khởi động
Hệ thống đánh lửa
các hệ thống khác
0.1
0.3
1.5
0.4
0.5
0.6
0.6
1.9
0.7
1.0
Nhìn chung, độ sụt áp cho phép trên đường dây thường nhỏ hơn 10%
điện áp định mức. đối với hệ thống điện 24 V thì các giá trị trong bảng 3 là
nhân đôi.
Tiết diện kích thước dây dẫn được tính bởi công thức
I..l
S
U
Trong đó
U - độ sụt áp cho phé trên đường dây trong bảng 3
I - Cường đọ dòng điện chạy trong dây tính bằng Ampere là tỷ
số công xuất phụ tải điện và hiệu điện thế định mức.
- 0.0178 . mm2/m điện trở xuất của đồng.
S - Tiết diện dây dẫn .
l - chiều dài dây dẫn.
Từ công thức trên, ta có thể tính toán để chon tiết diện dây dẫn nếu biết
công xuất phụ tải điên mà dây dẫn cần nối và đọ sụt áp cho phép trên dây.
Để có độ uốn tốt và bền, dây dẫn trên được bện bởi các sọi đồng có kích
thước nhỏ. Các cõ dây điện sủ dụng trên ô tô được giớ thiệu trong bảng 4.
Bảng 4: các cỡ dây điện và nợi sử dụng
Cỡ dây:
Tiết diện Dòng điện
Ứng dụng
Số dây/ đường
(mm2)
liên tục (A)
kính
9/ 0.30
14/ 0.25
14/ 0.3
28/ 0.3
0.6
5.75 Đèn kích thước/ đèn đuôi
6.00 Radio, CD, đèn trần
8.75 HT đánh lủa
0.7
1.0
2.0
17.50 Đèn đàu, xông kính
18
Điện Động Cơ
Tải về để xem bản đầy đủ
117 trang
24840
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình nghề Công nghệ ô tô - Môđun: Hệ thống điện động cơ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_nghe_cong_nghe_o_to_modun_he_thong_dien_dong_co.pdf
