Giáo trình Lý thuyết điện xe – máy (Phần 2)

Nội dung text: Giáo trình Lý thuyết điện xe – máy (Phần 2)

1. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái BÀI 3. HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ĐIỆN 1. Nhiệm vụ, sơ đồ nguyên lý. 1.1 Nhiệm vụ Làm quay trục khuỷu động cơ đốt trong đến số vòng quay khởi động để động cơ nổ được và tự động loại hệ thống khởi động ra khi động cơ đã nổ. 1.2 Phân loại và yêu cầu Phân loại: Phân loại theo điều khiển : - Loại điều khiển trực tiếp - Loại điều khiển gián tiếp Phân loại theo kết cấu : - Loại thông thường - Loại giảm tốc - Loại bánh răng hành tinh và loại PS Phân loại theo phương pháp đấu dây + + + _ ++ _ __ + + _ _ + + _ _ + + + + _ _ Đấu nối tiếp Đấu song song Đấu hỗn hợp Hình 3.1 Phương pháp đấu dây máy khởi động Yêu cầu: - Đảm bảo quay trục cơ đến vòng quay tối thiểu khởi động, động cơ xăng 30 – 50 vòng / phút, động cơ diesel (150 – 250) vòng/phút. - Tự động loại ra khỏi hệ thống khởi động khi động cơ đã nổ. - Thời gian khởi động không quá 10 giây/lần. - Điều khiển nhẹ nhàng, thuận lợi, ít hư hỏng. 1.3 Sơ đồ nguyên lý a. Sơ đồ nguyên lý 36
2. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý hệ thống khởi động điện b. Nguyên lý làm việc - Luôn có 1 dòng điện từ ăc - quy cấp chờ ở máy khởi động kể cả khi chưa bật khóa điện. - Khi chưa khởi động, khóa điện chưa bật hệ thông không hoạt động. - Khi bật khóa điện ở vị trí ON có dòng điện từ ắc quy - Qua cầu chì, khóa điện. Công tắc an toàn, khi công tắc an toàn đóng, có dòng điện qua cuôn dây của rơ- le và ra mát Tiếp điểm của rơ- le đóng. - Khi bật khóa điện ở vị trí start, nếu công tắc khớp ly hợp đóng, có dòng điện đi qua cuôn dây của rơ- le khởi động ra mát. Tiếp điểm của rơ le khởi động đóng có dòng điện đi từ khóa điện, qua rơ le khởi động đi đến cuôn hút và giữ của máy khởi động máy khởi động hoạt động thực hiện việc quay khởi động động cơ. - Khi nhả khóa điện về vị trí ON, dòng điện cung cấp cho cuộn hút, cuộn giữ bị ngắt. Lúc này, nguồn điện chính cung cấp cho máy khởi động bị ngắt, máy khởi động ngừng hoạt động. - Trên thực tế, để đảm bảo an toàn cho hệ thống khởi động, trong máy khởi động có 1 khớp ly hợp 1 chiều nhằm tránh động cơ dẫn động ngược lại máy khởi động. - Như vậy, ta thấy việc sử dụng công tắc an toàn và công tắc khớp ly hợp nhằm đảm bảo cho các điều kiện khởi động được đảm bảo, tránh hư hỏng. 37
3. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 2. Đặc điểm cấu tạo các chi tiết chính * Stato (phần cảm) Gồm có các má cực lắp cố định với phần vỏ của máy khởi động. Bốn má cực được bố trí lệch nhau 900. Trên các má cực được bố trí các cuộn dây kích thích. Các cuộn dây này được mắc nối tiếp với nhau. Có hai cách mắc các cuộn dây Hình 3.3 Cấu tạo rôto thường dùng là: 1. Má cực; 2.Cuộn dây stator. + Mắc nối tiếp. Hình 3.4 Mắc nối tiếp + Mắc hỗn hợp. Hình 3.5. Mắc hỗn hợp. Nhược điểm ở cách mắc nối tiếp là tạo ra số vòng quay quá lớn.Vì vậy người ta phải nghĩ ngay đến chuyện mắc hỗn hợp, tức là vừa nối tiếp vừa song song. ở cách mắc này thì cứ hai cuộn dây được mắc nối tiếp với nhau thành một cuộn, rồi hai cặp đó lại được mắc song song với nhau. * Rôto (phần ứng) 38
4. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - Rôto của máy khởi động bao gồm trục rôto, khớp nối từ, cuộn dây của phần ứng và cổ góp. Trên thân có sẻ các rãnh các rãnh có thể song song với đường tâm trục rôto, hoặc sẻ chéo so với trục rôto . Hình 3.6. Cấu tạo rôto. 1. Trục rôto; 2. Cuộn dây phần ứng; 3.Thân rô to; 4. Cổ góp. - Trên các rãnh của rôto có lắp các cuộn dây phần ứng, các cuộn dây cũng được mắc nối tiếp với nhau. - Phía đầu máy còn có các cổ góp gồm các phiến góp ép chặt trên trục rôto, gồm nhiều phiến đồng ép chặt với nhau và cách điện với trục. - Trên trục rôto còn có các rãnh xoắn, trục được đỡ bởi hai ổ đỡ ổ lăn. * Chổi than và giá đỡ chổi than. - Làm bằng hỗn hợp thiếc đồng và có pha thêm một chút graphit, nhằm mục đích làm giảm điện trở của chổi than. - Các chổi than cũng có tiết diện lớn và được lắp nghiêng một góc so với trục của rôto. - Các lò xo luôn tỳ sát ép chổi than vào cổ góp. Hình 3.7 Cụm chổi than 1. Chổi than; 2. Giá đỡ chổi than. * Rơ le gài khớp. - Sơ đồ, cấu tạo. 39
5. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 3.8. Cấu tạo rơ le khởi động. 1. Cuộn hút; 2. Cuộn giữ; 3. Đĩa đồng tiếp điện; 4. Đầu tiếp xúc; 5,6. Các đầu nối dây; 7. Lò xo hồi vị; 8. Trục điều khiển điã đồng. Hình 3.9. Sơ đồ nguyên lý của rơ le kéo. Gồm có hai cuộn dây từ hoá : Cuộn Wh và Wg như sơ đồ trên (hình 3.9). WKT là cuộn dây kích từ đưa điện vào máy khởi động. M là máy khởi động, K1, K2 lần lượt là hai tiếp điểm của rơ le. * Nguyên lý làm việc. Khi đóng khoá khởi động K1 (hình 3.9a) lúc này các dòng điện đi qua cả hai cuộn Wh và WG (đĩa đồng tiếp điện chưa nối mạch của động cơ điện khởi động ). Các dòng điện này có tác dụng tạo ra lực từ hoá hút lõi thép của rơle kéo. Dòng điện đi qua Wh khi tiếp tục đi qua mạch kích thích của động cơ điện sẽ làm cho trục của động cơ điện xoay đi một góc nhỏ, tạo điều kiện 40
6. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái cho bánh răng khởi động có thể tự lựa tốt hơn trong quá trình vào khớp với các vành răng trên bánh đà. Khi các tiếp điểm K2 của mạch khởi động động cơ điện đã được nối, lúc này cuộn dây Wh bị nối tắt (hình 3.9b) nhờ đó tiết kiệm được năng lượng của ắc quy. 3. Nguyên lý hoạt động của động cơ điện một chiều Máy điện một chiều gồm một khung dây abcd và 2 phiến góp được quay quanh trục của nó với tốc độ không đổi trong từ trường của hai cực nam châm N-S. Các chổi điện A và B đặt cố định và tì sát vào phiến góp. Khi động cơ sơ cấp quay phần ứng, các thanh dẫn của dây quấn phần ứng cắt từ trường của cực từ, cảm ứng các sức điện động (sđđ). Chiều sđđ xác định theo quy tắc bàn thay phải. Ở hình 3.10, từ trường hướng từ cực N đến S (từ trên xuống dưới), chiều quay phần ứng ngược chiều kim đồng hồ, ở thanh dẫn phía trên sđđ có chiều từ b đến a. Ở thanh dẫn phía dưới, sđđ có chiều từ d đến c. Sđđ của phần tử bằng hai lần sđđ của thanh dẫn. Nếu nối chổi điện A và B với tải, trên tải sẽ có dòng điện, điện áp của máy phát điện có cực dương ở chổi A và cực âm ở chổi B. Khi động cơ sơ cấp quay phần ứng, các thanh dẫn của dây quấn phần ứng cắt từ trường của cực từ, cảm ứng các sức điện động. Chiều sđđ xác định theo quy tắc bàn thay phải.Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí của phần tử thay đổi. Nếu máy chỉ có một phần tử, điện áp đầu cực sẽ như hình 3-7a. Để điện áp lớn hơn và ít nhấp nhô như hình 3-7b, dây quấn phải có nhiều phần tử và nhiều phiến đổi chiều.Ở chế độ máy phát, dòng điện phần ứng cùng chiều với sđđ phần ứng Eư. Phương trình cân bằng điện áp là: U = Eư - IưRư Rư là điện trở dây quấn phần ứngU là điện áp đầu cực máy IưRư là điện áp rơi trên dây quấn phần ứng.Eư là sức điện động (sđđ) phần ứng. 41
7. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 3.10 Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều 4. Các biện pháp cải thiện đặc tính hoạt động của hệ thông khởi động điện 4.1 Phương pháp dùng bugi sấy (động cơ điezel) Để cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động người ta sử dụng nhiều biện pháp khác nhau hỗ trợ cho quá trình khởi động khi nhiệt độ môi trường thấp. Biện pháp trên được áp dụng rộng rãi là dùng bugi có bộ phận sấy sử dụng cho các động cơ điezel. Bu gi sấy được lắp vào buồng đốt có chức năng sấy nóng không khí tạo điều kiện thuận lợi cho việc bốc hơi và bốc cháy của nhiên liệu. 4.2 Phương pháp đấu nối tiếp điện áp trong quá trình khởi động Dòng điện khi khởi động rất lớn, vì vậy tổn thất điện áp trên đường dây nối từ ắc quy đến máy khởi động, trong ắc quy và máy khới động là đáng kể, nên ảnh hưởng đến chất lượng làm việc của hệ thống khởi động là nâng trị số điện áp cấp cho máy khởi động. Nguyên tắc chung của biện pháp này là: ở chế độ bình thường, các thiết bị điện trên xe được cung cấp nguồn điện có trị số điện áp bằng 12V (đối với xe mà hệ thống cung cấp điện có điện áp định mức 12 V). Khi khởi động riêng hệ thống khởi động được cung cấp điện nguồn điện có trị số điện áp bằng 24V (hoặc cao hơn) trong khi đó các phụ tải điện khác vẫn được cung cấp nguồn có trị số điện bằng 12V. CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1. Trình bày nhiệm vụ, yêu cầu phân loại hệ thống khởi động điện? Câu 2. Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của hệ thống khởi động điện? 42
8. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Câu 3 Trình bày cấu tạo các bộ phận chính trong máy khởi động điện? Câu 4. Trình bày nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều? Câu 5 Nêu các phương pháp cải thiện đặc tính khởi động của hệ thống khởi động điện? // 43
9. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái BÀI 4. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG VÀ TÍN HIỆU 1. Mạch đèn pha-cốt, đèn báo kích thước. 1.1. Sơ đồ mạch chiếu đèn chiếu sáng loại dương chờ (không có rơ le chuyển đổi pha cốt): Sơ đồ Hình 4.1 Sơ đồ mạch điện đèn chiếu sáng loại dương chờ Hoạt động: Khi bật công tắc đèn (Light Control Switch) ở vị trí Tail: Cọc T nối EL có dòng qua cuộn dây rơ-le đèn con  A2  A11  mass, làm tiếp điểm rơ-le đèn con đóng cho dòng qua tiếp điểm rơ-le đèn con, cầu chì, tim đèn con ra mass, đèn con sáng. Khi bật công tắc đèn sang vị trí HEAD: Cọc T, H, EL được nối, do đó mạch đèn con vẫn sáng bình thường, đồng thời có dòng qua cuộn dây rơ-le đèn đầu A13 A9A1mass, tiếp điểm rơ-le đèn đầu đóng lúc đó có dòng qua tiếp điểm rơ-le đèn đầucầu chì đèn hoặc cốt; nếu công tắc chuyển đổi pha cốt ở vị trí HIGH đèn pha sáng lên; Nếu công tắc chuyển đổi pha cốt ở vị trí LOW đèn cốt sáng. Khi bật FLASH: Cọc HF, HL, ED được nối có dòng qua cuộn dây rơ-le đèn đầu, công tằc chuyển đổi pha cốt ra mass, tiếp điểm rơ-le đèn đầu đóng cho dòng qua tiếp điểm rơ-le đèn đầu, tim đèn pha, đèn pha sáng. Do đó đèn flash không phụ thuộc vào vị trí bậc của công tắc điều khiển đèn. 44
10. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Đối với loại dương chờ thì đèn báo pha được nối với tim đèn cốt. Lúc này do công suất của bóng đèn báo pha rất nhỏ (< 5W) nên tim đèn cốt đóng vai trò dây dẫn khi mở đèn pha có dòng đi qua tim đèn cốt  tim đèn báo pha, đèn báo pha sáng mà đèn cốt không sáng. 1.2 Sơ đồ mạch đèn chiếu sáng loại âm chờ (có rơ-le chuyển đổi pha cốt): Sơ đồ: Hình 4.2 Sơ đồ mạch điện đèn chiếu sáng loại âm chờ Hoạt động Trường hợp này ta có thể dùng rơle 5 chân để thay cho công tắc chuyển đổi pha cốt, nếu vậy dòng qua công tắc chuyển đổi pha cốt rất bé nên ít hư hỏng, dòng lớn qua tiếp điểm rơ-le chuyển đổi pha cốt. Ta thấy công tắc điều khiển đèn và công chuyển đổi pha cốt vẫn như lọai dương chờ nhưng cách đấu dây hoàn toàn khác, và nguyên lý làm việc như sau: Khi bật công tắc đèn ở vị trí Tail: Cọc T nối EL có dòng qua cộn dây rơ-le đèn con và công tắc đèn con ra mass, tiếp điểm rơ-le đèn con đóng có dòng qua tiếp điểm và các tim đèn con ra mass, các đèn con sáng. Khi bậc công tắc đèn vị trí HEAD đèn con vẫn sáng, đồng thời có dòng qua cuộn dây rơ-le đèn đầu và công tắc đèn ra mass, tiếp điểm rơ-le đèn đầu đóng. Nếu công tắc chuyển pha ở vị trí LOW có dòng qua tiếp điểm rơ-le đèn đầu và tiếp điểm thường đóng 4, 5 (của Rơ-le chuyển đổi pha cốt ) cầu chì  tim đèn cốt  mass, đèn cốt sáng lên. Nếu công tắc chuyển đổi pha cốt ở vị trí HIGH có dòng qua cuộn cuộn dây rơ-le chuyển đổi pha cốtA12mass, 45
11. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái tiếp điểm 4 đóng với tiếp điểm 3 bỏ tiếp điểm 5 lúc đó dòng điện qua tiếp điểm 4, 3  cầu chì  tim đèn pha  mass, đèn pha sáng. Lúc này đèn báo pha sáng do mắc song song với đèn pha. Khi bật FLASH: Có dòng qua cuộn dây rơ-le đèn đầu  A14  A9  mass, tiếp điểm rơ-le đèn đầu đóng lúc đó có dòng qua tiếp điểm rơ-le đèn đầu  cuộn dây rơ-le chuyển đổi pha cốt A12 A9 mass, hút tiếp điểm rơ-le chuyển đổi pha cốt 4 đóng với 3 đèn pha sáng. Do đó đèn flash không phụ thuộc vào vị trí bậc của công tắc điều khiển đèn. 2. Mạch đèn báo lùi, đèn báo phanh. 2.1 Mạch đèn báo lùi Khi xe chạy lùi các đèn báo lùi được tự động bật và kết hợp với đèn hiệu hoặc còi hiệu chuông nhạc. 2.1.1 Sơ đồ mạch điện đèn lùi Hình 4.3 Sơ đồ mạch đèn lùi 2.1.2 Nguyên lý làm việc Khi gài số lùi công tắc lùi đóng lại, có dòng điều khiển T1: (+) nguồn R3 BT1 ET1 diode D Công tắc lùi mass (-) nguồn, T1 dẫn có dòng: (+) nguồn còi hiệu lùi diode D Công tắc lùi mass (-) nguồn, làm còi kêu, đồng thời tụ C1 phóng: (+) tụ T1 R4 (-) tụ. Sau khi phóng hết điện có dòng nạp cho tụ C1: (+) nguồn R1 C1 BT2 E (-) nguồn, làm T2 dẫn làm T1 khóa dòng qua còi mất còi ngưng kêu. Khi C1 được nạp đầy T2 khóa, T1 dẫn còi kêu quá trình như vậy còi kêu ngưng liên tục đến không còn cài số lùi. 2.2 Mạch đèn báo phanh 46
12. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Đèn này được bố trí sau xe và có độ sáng cao để ban ngày có thể nhìn rõ. Mỗi ôtô phải có hai đèn phanh và tự động bật bằng công tắc đặc biệt khi người lái xe đạp bàn đạp phanh. Màu qui định của đèn phanh là màu đỏ. Công tắc đèn phanh tùy thuộc vào phương pháp dẫn động phanh (phanh cơ khí, khí nén hay dầu) mà có kết cấu kiểu cơ khí hay kiểu màng hơi. Công tắc đèn phanh Đèn phanh Đèn Acquy hiệu Hình 4.4 Sơ đồ đèn phanh 3. Mạch đèn xin đường (xinhan). 3.1.Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của hệ thống đèn báo rẽ a. Sơ đồ cấu tạo mạch đèn báo rẽ: - Hệ thống đèn báo rẽ cần tạo tín hiệu nhấp nháy cho các bóng đèn. Khi xe quay vòng tần số nhấp nháy khoảng (60  100) lần/phút. Công việc này được thực hiện tự động nhờ một rơle. * Rẽ sang trái Khi công tắc đèn xinhan được dịch chuyển về bên trái, thì cực EL của bộ nháy đèn xinhan và đất được nối thông. Dòng điện đi tới cực LL và đèn xinhan bên trái nhấp nháy. Hình 4.5 Sơ đồ mạch đèn báo rẽ (sang trái) * Rẽ sang phải 47
13. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Khi công tắc đèn xinhan dịch chuyển về bên phải thì cực ER của bộ nháy đèn xinhan được tiếp mát. Dòng điện đi tới cực LR và đèn xinhan bên phải nhấp nháy. Hình 4.6 Sơ đồ mạch đèn báo rẽ (sang phải) 3.2.Nguyên tắc hoạt động: 30 15 30 F12 F13 S2 15 30 S14 50 15 a 49 L 9 R 31 4 K4 30 G 31 49a 49 G2 49a S15 31 L R H5a L1 L2 R1 R2 H5b 31 Hình 4.7 Sơ đồ mạch đèn báo rẽ G2 - ắc quy. L1, L2 - Đèn xin đường trái. K4 - Rơ le nháy. R1, R2 - Đèn xin đường phải. S2 - Khoá điện. F12, F13 - Cầu chì. S14 - Công tắc đèn cảnh báo. H5a, H5b - Đèn báo nháy trái và phải. S15 - Công tắc đèn xin đường. 48
14. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Nguyên lý hoạt động của mạch điện đèn xin đường Khi bật khoá điện và bật công tắc đèn xi nhan (S15) sang trái, hoặc phải sẽ có dòng điện điều khiển cho rơ le nháy làm việc đi như sau: Ắc quy 30( khoá điện ) 15( khoá điện ) F12 15 ( công tắc S14 ) 49( công tắc S14 ) 49( Rơ le K4 ) 31( Rơ le K4 ) Mát. - Khi Rơ le nháy K4 đóng tiếp điểm sẽ xuất hiện dòng điện đi từ: Ắc quy 30( khoá điện ) 15( khoá điện ) F12 15 ( của công tắc S14 ) 49( của công tắc S14 ) 49( Rơ le K4 ) 49a( Rơ le K4 ) 49a( công tắc S15 ). Tại đây nếu ta bật công tắc xi nhan S15 sang trái thì dòng điện đi tới cực L của công tắc S15 L1, L2, H5a mát. - Dòng điện này làm cho đèn xi nhan trái sáng, đồng thời đèn báo nháy trái H5a cũng sáng để báo hiệu cho người lái biết xe đang rẽ trái. - Nếu ta bật công tắc xi nhan sang phải thì dòng điện đi tới R của công tắc S15 R1, R2, H5b mát. Dòng điện này làm cho đèn xi nhan phải sáng đồng thời đèn báo nháy phải H5b cũng sáng để báo hiệu cho người lái biết xe đang rẽ phải. 4. Mạch đèn cảnh báo tình trạng các hệ thống Còi điện IG/ SW G1 G G G G5 G 2 3 4 6 R TURN OFF L Đèn Accu OFF HAZRD báo rẽ B Đèn hiệu Đèn L E hiệu Rơ-le báo rẽ L R Hình 4.8 Mạch đèn báo nguy Công báo nguy ở vị trí HAZRD cọc G1 nối G3 và G4, G5, G6 nối với nhau do đó tất cả các đèn báo rẽ và đèn hiệu nối với nhau nên tất cả các đèn đếu sáng. 49
15. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1. Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc mạch đèn chiếu sáng pha cốt? Câu 2. Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc mạch đèn báo rẽ? Câu 3. Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc mạch đèn lùi, mạch đèn phanh? // 50
16. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái BÀI 5. HỆ THỐNG THÔNG TIN 1. Mạch báo nạp 1.1. NhiÖm vô: Mạch báo nạp ắc quy có nhiệm vụ báo hiệu cho người lái xe biết hệ thống nạp điện đang ở trạng thái hoạt đông tốt hay không. 1.2. Yêu cầu - Làm việc tin cậy. - Có độ bền, hiệu suất cao và giá thành thấp. 1.3. Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của mạch báo nạp điện ắc quy. Để theo dõi việc nạp điện cho ắcquy trên ôtô người ta dùng đồng hồ Ampere (trong các xe đời cũ) hoặc đèn báo (trong các xe đời mới). Đồng hồ Ampere được mắc nối tiếp với mạch phụ tải và nó cho biết cường độ dòng điện nạp và phóng của ắcquy bằng Ampere(A). Thường thì các Ampere điện từ được dùng phổ biến. a. Sơ đồ cấu tạo. Cấu tạo của mạch đèn báo nạp điện gồm có bóng đèn, Điện trở phụ và 3 vị trí nối dây là IG và chân L và chân nối mass. Hình 5.1: Sơ đồ nguyên lý mạch đèn báo nạp. - M.IC : theo dõi điện áp ra và điều khiển dòng kích từ,đèn báo sạc và tải ở đầu dây L. - Tr1 : điều chỉnh dòng kích từ. - Tr2 : bật tắt đèn báo nạp 51
17. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái - D1 : điốt hấp thụ dòng điện cảm ứng trong cuộn dây kích từ - IG : giắc cấp dương từ khoá điện vào máy phát để kích từ ban đầu (mồi từ) cho máy phát (Ignition switch) - B : cọc dương của máy phát (Battery) - F : giắc kích từ (Field) - S : giắc tín hiệu điện áp máy phát đưa về bộ tiết chế so sánh (Sensing), giắc này chỉ có ở tiết chế kiểu nhận biết điện áp ắc quy. - L : giắc đèn báo nạp (Lamp) - E : giắc mát (Earth) - P : giắc trích điện áp ở một pha xoay chiều đưa vào bộ tiết chế để tắt đèn báo nạp (Phase) b. Nguyªn lý lµm viÖc: Khi máy phát điện không làm việc do h hỏng hoặc do động cơ cha hoạt động thì dòng điện từ ắc quy sẽ cấp cho bóng đèn báo nạp qua chân IG, qua điện trở phụ và mas làm đèn sáng. Khi máy phát điện làm việc điện áp từ máy phát sẽ đa ra chân L làm cho hiệu điện thế hai đầu bóng đèn là bằng không nên đèn tắt. Nh vậy nếu hệ thống nạp điện là bình thờng thì khi ta bật khóa điện ON thì đèn báo sáng và khi ta khởi động động cơ nổ thì đèn báo nạp điện phải tắt. (Hình 5.1) 2. Mạch báo áp suất dầu bôi trơn, dầu thuỷ lực 2.1 Nhiệm vụ Dùng để báo áp suất mạch dầu khi động cơ làm việc. 2.2 Yêu cầu - Có độ chính xác và độ tin cậy cao. - Có độ bền, hiệu suất cao và giá thành thấp. 2.3 Phân loại Trên ô tô hiện nay thường dùng phổ biến hai loại dụng cụ báo áp suất dầu: - Loại rung nhiệt điện; - Loại từ điện. 2.4 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch báo áp suất dầu bôi trơn 52
18. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 2.4.1. Dụng cụ đo áp suất dầu loại loại rung nhiệt điện a. Cấu tạo. Dụng cụ báo áp suất dầu bôi trơn gồm hai bộ phận chính: Bộ cảm biến và bộ phận chỉ thị. Bộ cảm biến gồm vỏ 6 và nắp đậy 14, trong đó có màng ngăn làm bằng đồng thau 7, tỳ lên trên màng ngăn là lá thép 8 với tiếp điểm động 9 được nối mát. Bên trong của bộ cảm biến có gắn thanh lưỡng kim chữ U (cách điện hoàn toàn với mát) với tiếp Hình 5.2. Dụng cụ đo áp suất dầu điểm 10. Cuộn dây 12 cuốn trên thanh loại loại rung nhiệt điện lưỡng kim 11, một đầu dây nối với tiếp điểm 10, đầu cong lại hoàn toàn cách điện với mát và được nối ra cọc đấu dây 13 của bộ cảm biến. Bộ cảm biến được bắt vào lỗ có ren của khối xilanh hoặc phin lọc thô dầu bôi trơn và được nối với ống dẫn dầu. Bộ phận chỉ thị là dụng cụ đo áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn động cơ gồm: thanh lưỡng kim hình chữ U2 được hàn với vỏ, kim chỉ thị 4 được hàn gắn với thanh lưỡng kim. Cuộn dây 1 cuốn trên thanh lưỡng kim 2, hai đầu dây của nó được nối với hai cọc đấu dây cách điện hoàn toàn với vỏ của bộ chỉ thị. Giữa đầu nối ra của bộ cảm biến và đầu nối vào của bộ chỉ thị qua điện trở phụ 5 b. Nguyên lý hoạt động Nguyên lý làm việc của dụng cụ đo áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn như sau: Khi đóng công tắc khởi động 15 có dòng điện chạy qua các cuộn dây 12 của bộ cảm biến và cuộn dây 2 của bộ chỉ thị từ ắc quy 16 theo mạch: Cực (+) của ắc quy công tắc khởi động 15 Cuộn dây 1 của bộ chỉ thị điện trở phụ 5 cuộn dây 12 của bộ cảm biến cặp tiếp điểm thường kín 9-10 mát cực âm (-) của ắc quy. Dưới tác dụng nhiệt của dòng điện làm cho hai thanh lưỡng kim nóng lên. Tần số rung và thời gian đóng của cặp tiếp điểm 9-10 của bộ cảm biến phụ thuộc vào áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn của động cơ ô tô. Trong trường hợp, khi áp suất dầu tăng, màng đồng 7 bị uốn 53
19. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái cong, đẩy vào lá thép 8 làm cong thanh lưỡng kim 11, làm tăng lực ép lên cặp tiếp điểm 9-10 dẫn đến thời gian đóng của chúng tăng lên và giá trị trung bình của dòng điện trong mạch cũng tăng lên. Thanh lưỡng kim 2 của bộ chỉ thị bị đốt nóng mạnh hơn, nó bị uốn cong mạnh hơn sang phía phải và kim chỉ thị 4 bị lệch nhiều về phía bên phải (tương ứng với trị số áp suất cao) trên mặt số 3 của bộ chỉ thị. Ngược lại khi áp suất dầu bôi trơn giảm, thanh lưỡng kim 11 của bộ cảm biến trở về vị trí ban đầu, làm giảm thời gian đóng của cặp tiếp điểm 9-10, giảm giá trị trung bình của dòng điện chạy trong mạch. Thanh lưỡng kim 2 bị nguội dần và kéo thanh chỉ thị về phía bên trái ứng với trị số áp suất thấp. 2.4.2 Dụng cụ áp suất dầu loại từ điện a. Cấu tạo (hình 5.3) Cấu tạo của dụng cụ đo áp suất dầu bôi trơn gồm hai bộ phận chính: Bộ cảm biến điều khiển điện trở và bộ chỉ thị là một điện tỷ kế. Bộ cảm biến lắp ở phin lọc dầu thô và nối với đường ống dẫn dầu. Màng ngăn dập gợn sóng 17 được ép giữa vỏ 6 và nắp bảo vệ, màng ngăn đó có liên động cơ khí với con trượt của biến trở 18 của bộ cảm biến. Một đầu dây của bộ biến trở nối với mát, đầu thứ hai nối với cọc đấu đầu dây ra của bộ cảm biến. Khi áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn động cơ ô tô tăng, màng đồng 17 bị uốn cong lên, đẩy con trượt của chiết áp lên phía Hình 5.3. Dụng cụ đo áp suất dầu loại trên, làm giảm điện trở của chiết loại từ điện áp và ngược lại. Khi áp suất giảm, màng đồng 17 bị uốn cong xuống làm cho điện trở của chiết áp tăng. Bộ chỉ thị là một điện tỉ kế của dụng cụ đo áp suất dầu có cấu tạo giống như bộ chỉ thị của dụng cụ đo nhiệt độ nước trong hệ thống làm mát động cơ loại từ điện.Chỉ khác là trong sơ đồ đấu dây của các cuộn dây 20, 21 và 22 có điện trở bù nhiệt 19. b. Nguyên lý hoạt động 54
20. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Khi đóng công tắc khởi động 15 trong các cuộn dây 20, 21 và 22 có dòng điện chạy qua, chiều của dòng điện theo chiều mũi tên trên hình 4.2. Trị số dòng điện trong các cuộn dây và từ thông do nó sinh ra phụ thuộc vào vị trí của con trượt của chiết áp của cảm biến, cũng chính là trị số áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn của động cơ ô tô. Nếu áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn bằng không, trị số điện trở của biến trở đạt giá trị cực đại, còn cường độ dòng điện trong các cuộn dây 21 và 22 đạt giá trị cực tiểu. Trong trường hợp này, từ thông sinh ra trong các cuộn dây quá nhỏ nam châm đĩa trên đó có gắn kim chỉ thị dưới tác dụng của từ trường sinh ra trong cuộn dây 20 chỉ ở vị trí 0. Khi áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn tăng dần lên, điện trở của biến trở trong cảm biến giảm dần xuống, cường độ dòng điện trong cuộn dây 20 giảm dần xuống (giảm xuống áp suất bằng 10 KG/cm2) và dòng điện trong các cuộn dây 21 và 22 tăng lên. Từ thông sinh ra trong cuộn dây 21 tác dụng tương hỗ với từ thông của đĩa nam châm có gắn kim chỉ thị làm cho kim chỉ trị số áp suất tương ứng. 2.4.3 Sơ đồ mạch báo sự cố áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn động cơ ô tô. Báo sự cố áp suất dầu cảnh báo cho người lái xe biết áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn thấp quá giới hạn cho phép. Bộ báo sự cố gồm một báo đèn cảnh báo trên bảng đồng hồ và một cảm biến lắp trong phin lọc thô dầu bôi trơn hoặc trong khối xi lanh và nối với đường ống dẫn dầu. 1. Vỏ cảm biến; 2. Màng đàn hồi; 3,4.Cặp tiếp điểm; 5. Lò xo; 6. Đầu nối dây; 7. Đèn chỉ thị; 8. Công tắc; 9. Cầu chì; Hình 5.4. Mạch báo sự cố áp suất dầu 10. Ampe kế; 11. ắc quy. Nếu áp suất dầu trong hệ thống bôi trơn bình thường, màng dầu đàn hồi của cảm biến 2 bị uốn cong, làm cho cặp tiếp điểm 3-4 hở ra và mạch đèn cảnh báo nguy bị ngắt, đèn 7 không sáng. Trong trường hợp áp suất dầu giảm 55
21. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái xuống quá mức cho phép (0,70,2kG/cm2), áp lực của dầu tác dụng lên màn đàn hồi quá nhỏ, màng đàn hồi duỗi thẳng ra làm cho cặp tiếp điểm 3-4 đóng lại, đèn cảnh báo nguy khi đó sẽ bật sáng trên bảng đồng hồ. 3. Mạch báo nhiệt độ nước làm mát 3.1. Nhiệm vụ, yêu cầu của mạch báo nhiệt độ nước. a. Nhiệm vụ: Đồng hồ nhiệt độ nước chỉ nhiệt độ nước làm mát trong áo nước động cơ. Có hai kiểu đồng hồ nhiệt độ nước: kiểu điện trở lưỡng kim có một phần tử lưỡng kim ở bộ chỉ thị và một biến trở (nhiệt điện trở) trong bộ cảm nhận nhiệt độ và kiểu cuộn dây chữ thập với các cuộn dây chữ thập ở đồng hồ chỉ thị nước làm mát. b. Yêu Cầu: - Độ chính xác và độ tin cậy cao - Có độ bền, hiệu suất cao và giá thành thấp 3.2 Sơ đồ cấu tạo và hoạt động của mạch báo nhiệt độ nước. Đồng hồ đo nhiệt độ nước được lắp đặt ở phía bên trái tên bảng đồng hồ, dùng để theo dõi, kiểm tra nhiệt độ của nước trong hệ thống làm mát của động cơ.toàn bộ cơ cấu của dụng cụ đo nhiệt độ nước làm mát gồm hai phần: Bộ cảm biến nhiệt độ và đồng hồ chỉ thị. Bộ cảm biến nhiệt độ được lắp vào trong khoang nước làm mát động cơ ở nắp động cơ còn đồng hồ chỉ thị được bố trí trên bảng đồng hồ. Bộ cảm biến nhiệt độ làm nhiệm vụ biến đổi tương đương sự thay đổi nhiệt độ nước làm mát của động cơ thành sự thay đổi các tín hiệu điện hoặc thông số mạch điện của đồng hồ chỉ thị. Đồng hồ chỉ thị là bộ phận báo nhiệt độ nước làm mát của đồng cơ tương ứng với sự thay đổi của tín hiệu điện hoặc thông số mạch điện từ bộ cảm biến truyền đến.thang đo của đồng hồ chỉ thị chia theo đơn vị độ C. Trên ôtô thường dùng hai loại dụng cụ đo nhiệt độ: Loại rung nhiệt điện và loại từ điện. 3.2.1. Mạch đo nhiệt độ loại rung nhiệt điện a Cấu tạo Cấu tạo của dụng cụ đo nhiệt độ loại rung nhiệt điện hình 5.5 gồm hai bộ phận chính: Cảm biến nhiệt độ và bộ phận chỉ thị 56
22. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái 1. Tiếp điểm cố định 2. Tiếp điểm động 3,11. Thanh lưỡng kim 4, 9. Cuộn dây 5. ống đồng 6,13. Vỏ 7, 10, 15. Cọc đấu dây 8. Điện trở phụ 12. Kim chỉ thị 14. Thang đo đồng hồ 16. Công tắc khởi động 17. ắc quy Hình 5.5. Cấu tạo của dụng cụ đo nhiệt độ loại rung nhiệt điện Cảm biến nhiệt độ gồm có vỏ 6 có tiện ren, ống đồng thau 5 được hàn vào vỏ 6, trong ống đồng có tiếp điểm cố định 1 nối với mát và thanh lưỡng kim 3 (cách điện hoàn toàn với ống đồng 5) với tiếp điểm động 2 và cuộn dây 4. Một đầu dây của cuộn dây nối với tiếp điểm động 2, đầu còn lại nối vào cọc đấu dây 7 cách điện với vỏ của cảm biến. Cảm biến được bắt vào lỗ có ren của đầu xilanh để cho toàn bộ ống đồng 5 ngập trong nước. Bộ phận chỉ thị gồm vỏ 13, thanh lưỡng kim hình chữ U11 được hàn gắn với vỏ 13, kim chỉ thị 12 hàn gắn với thanh lưỡng kim 11, hai đầu dây của nó được nối với hai cọc đấu dây 10 và 15 cách điện hoàn toàn với vỏ của bộ chỉ thị. Bộ cảm biến được nối với bộ chỉ thị qua điện trở phụ 8. b. Nguyên lý hoạt động Khi đóng công tắc khởi động 16, sẽ có dòng điện đi qua cuộn dây 4 (của cảm biến) và cuộn dây 9 từ nguồn ắc quy 17 theo mạch: Cực dương (+) của ắc quy tiếp điểm của công tắc khởi động 16 cuộn dây 9 điện trở phụ 8 cuộn dây 4 cặp tiếp điểm thường kín 2 và 1 mát cực âm (-) của ắc quy. Thanh lưỡng kim 3 của cảm biến bị đốt nóng lên, làm cho nó bị uốn cong làm cho cặp tiếp điểm 2-1 hở ra, dòng điện trong mạch bằng không. Khi không có dòng điện trong mạch, thanh lưỡng kim bị nguội dần dẫn đến cặp tiếp điểm 2-1 đóng lại, thanh lưỡng kim lại bị đốt nóng , quá trình diễn ra lặp đi lặp lại làm cho tiếp điểm của bộ phận cảm biến rung với một tần 57
23. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái số nhất định. Tần số rung và thời gian đóng của cặp tiếp điểm 2-1 phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát của động cơ. Khi nhiệt độ của nước làm mát càng giảm, thời gian làm cho thanh lưỡng kim 3 nguội nhanh hơn, kết quả làm cho tần số rung, thời gian đóng cặp tiếp điểm 2-1 và giá trị trung bình của dòng điện chạy trong mạch tăng theo. Khi đó thanh lưỡng kim 11 của bộ phận chỉ thị bị đốt nóng nhanh hơn, nó bị uốn cong mạnh hơn và kim chỉ thị 12 liên động cơ khí với nó sẽ chỉ về phía nhiệt độ thấp trên thang đo 14 của đồng hồ chỉ thị. Khi nhiệt độ của nước làm mát tăng lên, tần số rung và thời gian đóng cặp tiếp điểm 2-1 giảm xuống, kết quả làm cho thanh lưỡng kim 11 của bộ chỉ thị bị đốt nóng ít hơn và kim đồng hồ chỉ về phía nhiệt độ cao trên thang đồng hồ 14 của đồng hồ chỉ thị. 3.2.2. Mạch đo nhiệt độ loại từ điện a Cấu tạo Cấu tạo của dụng cụ đo nhiệt độ loại từ điện hình 5.6 cũng giống như dụng cụ đo nhiệt độ loại rung nhiệt điện gồm hai phần: Cảm biến và bộ phận chỉ thị, cảm biến có tiện ren bắt vào lỗ ren ở đầu xi lanh và bộ phận chỉ thị là một điện tỷ kế. Điện tỷ kế có ưu điểm là tăng độ chính xác khi đo, tăng độ tin cậy làm việc của bộ phận làm việc chỉ thị. Cảm biến gồm vỏ có tiện ren 6, điện trở nhiệt 18. Điện trở nhiệt là một phần tử bán dẫn có hệ số nhiệt điện trở âm ( < 0, điện trở của nó giảm khi nhiệt độ tăng và ngược lại). Một đầu của điện trở nhiệt nối với vỏ của bộ phận cảm biến (nối với mát), đầu còn lại nối với lò xo 19 nối Hình 5.6 Cấu tạo của dụng cụ đo ra cọc đấu dây của bộ phận cảm nhiệt độ loại điện từ biến cách điện hoàn toàn với mát. Bộ phận chỉ thị gồm ống chắn từ 26, bên trong nó có các cuộn dây có điện 22, 23 và 24, được quấn trên thanh cách điện làm bằng vật liệu capron (một loại sợi tổng hợp) và đặt vuông góc với nhau tạo thành hai mạch điện 58
24. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái nhánh song song. Một nhánh gồm cuộn dây 22 và điện trở 18, nhánh thứ hai gồm các cuộn dây 23, 24 và điện trở bù nhiệt 25 làm bằng hợp kim constantan (58,5Cu; 40Ni; 1,5Al). Kim chỉ thị 12 của điện tỷ kế được gắn trên trục bằng nhôm, và trên trục đó có gắn nam châm vĩnh cửu cố định 20 để giữ cho kim chỉ thị ở vị trí 0. Từ thông của hai nam châm vĩnh cửu 20 và 21 ngược chiều nhau, có nghĩa là khử nhau, còn từ thông sinh ra trong cuộn dây 23 tác dụng vuông góc với từ thông hợp thành của hai nam châm đó. b. Nguyên lý hoạt động Khi đóng công tắc khởi động 16, sẽ có dòng điện chạy trong hai mạch nhánh song song của điện tỷ kế, chiều của dòng điện trong hai mạch nhánh là chiều mũi tên trên hình vẽ. Vì cường độ dòng điện trong các cuộn dây 23 và 24 không đổi cho nên từ thông do chúng sinh ra hầu như không đổi. Còn cường độ dòng điện trong cuộn dây 22 thì ngược lại, nó thay đổi phụ thuộc vào trị số điện trở nhiệt 18 tức là phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm mát động cơ. Cho nên từ thông hợp thành của hai cuộn dây 22 và 24 phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy trong cuộn dây 22, tức là phụ thuộc vào nhiệt độ nước làm mát động cơ ô tô. Khi nhiệt độ của nước làm mát giảm, ví dụ đến 400C, trị số điện trở của điện trở nhiệt 18 tăng đột biến, làm cho cường độ dòng điện trong cuộn dây 22 và từ thông do nó sinh ra giảm đáng kể, cho nên lực làm cho nam châm 21 cùng với kim chỉ thị 12 quay được là do tác dụng của từ thông hợp thành của hai cuộn dây 23 và 24, kim của điện tỷ kế chỉ ở số 400C. Khi nhiệt độ tăng, ví dụ tăng tới 800C, từ thông sinh ra trong các cuộn dây 22 và 24 khử nhau, lực làm cho nam châm 21 quay được nhờ từ thông sinh ra trong cuộn dây 23 và kim chỉ thị của điện tỷ kế chỉ ở số 80 trên thang đo của đồng hồ chỉ thị. Trên các xe du lịch và một số xe tải, trên bảng đồng hồ ngoài đồng chỉ báo nhiệt độ của nước làm mát còn có đèn cảnh báo, báo cho người lái xe biết nhiệt độ nước làm mát trong hệ thống làm mát động cơ ô tô tăng quá giới hạn cho phép. Mạch cảnh báo nguy hiểm về nhiệt độ nước làm mát quá cao có nhiệm vụ cảnh báo cho người lái xe biết về trạng thái của sự cố này. Trên hình 5.7 trình bày sơ đồ nguyên lý của mạch cảnh báo nguy hiểm của hệ thống làm mát động cơ ô tô. Trong đó: 59
25. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 5.7 Mạch cảnh báo nguy hiểm hệ thống làm mát 1. Vít bắt dây; 2. Vòng đệm cao su làm kín3. Vỏ cảm biến; 4. Thanh lưỡng kim; 5, 7. Cặp tiếp điểm thường mở; 6. Cữ hạn chế; 8.Cần tiếp điểm; 9. Thanh nối; 10. Đèn báo; 11. Công tắc; 12. ắc quy Cảm biến của nó giống như cảm biến của trong dụng cụ đo nhiệt độ nước làm mát loại rung nhiệt điện chỉ khác ở chỗ là cặp tiếp điểm không phải là thường kín mà là thường hở. Cảm biến được lắp ở thùng chứa nước làm mát. Khi nhiệt độ của nước trong hệ thống làm mát động cơ ô tô chưa vượt quá giới hạn nguy hiểm, thanh lưỡng kim 4 chưa bị uốn cong, cặp tiếp điểm 5-7 hở, đèn cảnh báo nguy hiểm 10 trên bảng đồng hồ không sáng. Khi nhiệt độ trong thùng chứa nước làm mát vượt quá giới hạn cho phép (trị số nhiệt độ nguy hiểm trong khoảng 920C - 1100C, tuỳ từng loại xe), nhiệt độ của nước truyền từ vỏ 3 vào bên trong làm cho thanh lưỡng kim 4 bị đốt nóng và uốn cong lên, làm cho cặp tiếp điểm 5-7 đóng lại, mạch đèn báo được nối kín mạch đèn báo 10 sẽ bật sáng 4. Mạch báo mức nhiên liệu 4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu của mạch báo nhiên liệu. 4.2 Dụng cụ đo mức nhiên liệu loại từ điện a. Cấu tạo Dụng cụ đo mức nhiên liệu loại từ điện được giới thiệu trên hình 5.8 cũng gồm có hai phần chính: Cảm biến và bộ chỉ thị. Cảm biến dụng cụ đo mức nhiện liệu loại từ điện tương tự như cảm biến của dụng cụ đo mức nhiên liệu loại điện từ. Bộ phận chỉ thị dụng cụ đo mức nhiên liệu loại từ điện tương tự như bộ chỉ thị của dụng cụ đo áp suất dầu bôi trơn loại từ điện. b. Nguyên lý làm việc 60
26. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Nguyên lý làm việc của dụng cụ đo mức nhiên liệu loại từ điện tương tự như dụng cụ đo áp suất dầu bôi trơn loại từ điện chỉ khác ở chỗ là trong bộ chỉ thị, điện tỷ kế có đấu thêm điện trở phụ 23 để hạn chế dũng điện trong các cuộn dây của điện tỷ kế khi cắt biến trở của bộ cảm biến ra khỏi mạch. Hình 5.8: Dụng cụ đo mức nhiên liệu loại từ điện 4.3 Mạch đo mức nhiên liệu loại bán dẫn Trên các ô tô hiện nay thường sử dụng loại bơm nhiên liệu được truyền động bằng điện. Bơm này được bố trí ngâm trong thùng chứa nhiên liệu của xe. Để đảm bảo cho xe trong quá trình vận hành, người ta sử dụng dụng cụ đo mức nhiên liệu kết hợp với bộ cảnh báo nguy hiểm về mức nhiên liệu trong thùng. Hình 5.9: Dụng cụ đo mức nhiên liệu loại bán dẫn a. Cấu tạo Cấu tạo của dụng cụ gồm: Cảm biến và bộ chỉ thị Cảm biến của dụng cụ đo mức nhiên liệu loại bán dẫn có cấu tạo tương tự như cảm biến đo mức nhiên liệu loại điện từ và loại từ điện. Cảm biến mức 61
27. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái nhiên liệu chính là một biến trở R13, con trượt của biến trở này có liên động cơ khí với phao và cần phao được lắp trên nắp của thùng nhiên liêu. Hình 5.9. trình bày sơ đồ nguyên lý mạch điện của dụng cụ đo mức nhiên liệu loại bán dẫn. b. Nguyên lý hoạt động Biến trở R13 và điện trở R9 tạo thành mạch phân áp, điện áp rơi trên biến trở R13 đưa vào cực gốc của transistor T2, mà trị số điện áp rơi trên nó phụ thuộc vào mức nhiên liệu trong thùng chứa. Khi thùng chứa nhiên liệu được nạp đầy, phao dâng lên ở vị trí cao nhất, trị số điện trở của R13 đạt trị số cực đại, điện áp rơi trên R13 là cực đại, thế cực gốc của T2 dương nhất (UBE), dòng ICE của T2 đạt cực đại, chỉ số ampe kế A là lớn nhất (dòng điện đi qua ampe kế chính là dòng ICE của T2). Trong quá trình xe chạy, lượng tiêu thụ nhiên liệu tăng dần, phao của cảm biến hạ dần xuống, trị số điện trở của biến trở R13 giảm dần, điện áp rơi trên R13 giảm dần, ICE của T2 giảm dần xuống tương ứng với chỉ số của ampe kế A giảm dần về 0. Khi mức nhiên liệu trongg thùng chứa thấp qua mức giới hạn cho phép (khi đó trị số của R13 nhỏ nhất), điện thế UBE của transistor T3 đạt trị số điện áp đánh thủng của điốt ổn áp Đ1 làm cho transistor T3 thông, đèn cảnh báo ĐB trên bảng đồng hồ sẽ sáng. Biến trở R5 dùng để hiệu chỉnh chỉ số đo ampe kế A tương ứng với mức nhiên liệu khi đã nạp đầy thùng. Biến trở R11 dùng để hiệu chỉnh chỉ số đo của ampe kế A tương ứng với mức nhiên liệu khi thùng rỗng. Biến trở R3 dùng để hiệu chỉnh chỉ số trung gian của đồng hồ chỉ thị (ampe kế). CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1. Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của mạch báo nạp ắc quy? Câu 2. Vẽ sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch báo áp suất dầu bôi trơn sử dụng dụng cụ đo loại rung nhiệt điện? Câu 3. . Vẽ sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch báo áp suất dầu bôi trơn sử dụng dụng cụ đo loại từ điện? Câu 4. Vẽ sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch báo nhiệt độ nược làm mát sử dụng dụng cụ đo loại rung nhiệt điện? 62
28. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Câu 5. Vẽ sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch báo nhiệt độ nược làm mát sử dụng dụng cụ đo loại từ điện? // 63
29. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái BÀI 6. HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 1. Rơ le điện từ Hầu hết các rơ le đều làm việc trên cùng một nguyên lý mặc dù số chân của rơ le có thể khác nhau (rơ le 4 chân, 5 chân, 6 chân, 8 chân ). Có hai cách để kiểm tra mà chúng ta cần chú ý khi đối mặt với một rơ le có vấn đề. Vấn đề đối với một rơ le thực tế có thể là do nguồn, tiếp mass hoặc mạch điện kích hoạt để rơ le hoạt động. Một rơ le có thể được chia thành 2 phần riêng biệt. + Phần đầu tiên của rơ le dùng một cuộn dây như một nam châm điện để đóng mạch điện thứ cấp bên trong rơ le. Cuộn dây thì hoạt động được là do một nguồn điện cung cấp (+) và tiếp mass (-) giống như một mạch điện bóng đèn. + Phần thứ hai của rơ le là tiếp điểm (công tắc) nó điều khiển dòng điện từ nguồn tới một phụ tải riêng biệt nào đó như một bơm nhiên liệu hoặc hệ thống đánh lửa Như vậy tóm lại, nếu kích hoạt cho cuộn dây rơ le hoạt động nó sẽ đóng tiếp điểm và cung cấp nguồn tới cho phụ tải hoạt động. + Cuộn dây của rơ le có thể được kích hoạt bằng tay ví dụ như: Khi ta bật công tắc đèn pha nó sẽ kích hoạt rơ le điều khiển đèn pha cung cấp nguồn tới đèn pha hoạt động. Hoặc cuộn dây rơ le có thể được kích hoạt bằng cách tự động. + Còn tiếp điểm của rơ le là một công tắc và thực hiện chính xác việc đóng (off) hoặc mở (on) để cung cấp nguồn tới phụ tải. Hình 6.1 Cấu tạo của rơ le điện từ 2. Rơ le thời gian (điều khiển sấy) 64
30. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Lµ lo¹i r¬le nhiÖt gåm cã ®iÖn trë R ®Ó ®iÒu khiÓn tiÕp ®iÓm cña r¬le më khi nhiÖt ®é sÊy nãng trong xilanh ®éng c¬ ®¹t yªu cÇu. TiÕp ®iÓm cña r¬le sÊy lµ tiÕp ®iÓm thêng ®ãng. Rơ le sấy được dùng để sấy nóng hỗn hợp nhiên liệu trong buồng đốt động cơ diezel. 3. Van điện từ (Solenoid) Van điện từ dùng để cắt nhiên liệu trên bơm cao áp Việc tắt máy được thực hiện cùng với việc ngưng cung cấp nhiên liệu. Cửa từ buồng bơm bị đóng và sự phân phối nhiên liệu cao áp chấm dứt bởi van cắt nhiên liệu điện từ, van này được thiết kế để đóng cửa dầu khi khóa điện tắt (xoay đến vị trí LOCK). Việc này cho phép tắt động cơ giống như đối với động cơ xăng Hình 6.2 Cấu tạo van điện từ solenoid 4. Sơ đồ khối hệ thống điều khiển. 4.1 Sơ đồ hệ thống khởi động điện dùng rơ le điện từ 3 0 1 5 30 S 2 5 0 1 5 K 7 86 8 5 87 30 30 3 0 5 0 G 2 31 M 1 Wh Wg M 3 1 Hình 6.3 Sơ đồ hệ thống khởi động điện dùng rơ le điện từ 65
31. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái M1 - Máy khởi động điện. K7 - Rơ le khởi động. S2 - Khoá điện. G2 - ắc quy. Wh - Cuộn hút. Wg- Cuộn giữ. Mạch khởi động có rơ le cấu tạo gồm: M1 - máy khởi động, G2 - Ắc quy, S2 – Khoá điện, K7 – Rơ le khởi động, Wh - Cuộn hút, Wg- Cuộn giữ. Nguyên lý hoạt động: Khi khởi động người lái bật khoá điện ở nấc 2 ( nấc khởi động ) sẽ làm xuất hiện dòng điện đi từ: Ắc quy 30 (khoá điện) 50 (khoá điện) 86 (rơ le khởi động) 85 (rơ le khởi động) mát. - Dòng điện này điều khiển cho rơ le sấy làm việc, khi rơ le sấy đóng tiếp điểm sẽ có dòng điện đi từ : Ắc quy 30 (rơ le khởi động) 87 (rơ le khởi động) 50 (máy khởi động). Tại đây dòng điện được chia làm hai nhánh. - Nhánh 1 tới Wg Mát. - Nhánh 2 tới Wh mát. Khi có dòng điện chạy qua cuộn hút, nó hút tiếp điểm của rơ le con chuột đóng lại. Làm xuất hiện dòng điện đi từ: Ắc quy 30 (máy khởi động) Tiếp điểm máy khởi động Cuộn kích từ (máy khởi động) Mát. - Dòng điện này làm cho máy khởi động làm việc. Trong suốt thời gian máy khởi động làm việc thì dòng điện qua cuộn hút mất, chỉ còn dòng điện chạy qua cuộn giữ. - Như vậy so với mạch khởi động không có rơ le, thì mạch khởi động có rơ le giúp cho máy khởi động được bền hơn, vì nó tránh được dòng điện quá lớn chạy qua. 4.2 Sơ đồ hệ thống sấy nóng nhiên liệu sử dụng rơ le sấy a. M¹ch ®iÖn sÊy nèi tiÕp. 66
32. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái Hình 6.4: Sơ đồ mạch điện sấy nối tiếp 1. Ắc quy 4. Cầu chì 2. Khoá điện 5. Đèn báo sấy 3. Rơle sấy 6. Máy khởi động * Nguyên lý làm việc: - Trước khi khởi động động cơ người lỏi bật khoá điện ở nấc 1 dòng điện cung cấp cho bugi sấy sẽ đi như sau: (+) ắc quy 30 19 Tiếp điểm M (-) ắc quy R1 cầuchì R2 Rf R3 R4 Rf R5 Mas (- ) ắc quy Lúc này đèn báo sấy sấng báo bugi sấy làm việc. - Trong quấ trình các bugi sấy làm việc thì điện trở R1 cũng được sấy nóng làm cho thanh lưỡng kim giữa tiếp điểm cong dần. Khi nhiệt độ của động cơ đạt tới nhiệt độ cần khởi động thì lúc này nhiệt độ do R1 tạo ra làm cho thanh lưỡng kim mở tiếp điểm ngắt mạch đèn báo sấy tắt (tín hiệu báo cho người lái xe cần khởi động động cơ). Lúc này người lỏi xe bật khóa điện sang nấc 2 (cọc 17 - 50) dòng điện đến các bugi sấy. (+) ắc quy 30 17 cầu chì R2 Rf R3 R4 Rf M (-) ắc quy. Các bugi sấy vẫn làm việc. Dòng điện tới máy khởi động (+) ắc quy 30 50 Máy khởi động M (-) ắc quy. b. Mạch điện sấy song song: 67
33. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái H×nh 6.5: S¬ ®å m¹ch ®iÖn sÊy song song * Nguyên lý làm việc : - Trước khi khởi động động cơ: Mạch điện sấy phải làm việc máy khởi động chưa làm việc. Khoá điện ở nấc 1: Cọc 19 có điện và nó tới trước rơle sấy số 3 và tới đây nó chia thành hai nhánh. Một nhánh qua tiếp điểm qua đèn báo sấy ra mát trở về âm ắc quy. Vì tiếp điểm là thường đóng nên mạch điện đèn báo sấy là kín mạch đèn báo sấy sáng để thông báo cho người lái biết bugi sấy đang hoạt động. Nhánh còn lại qua cầu chỉ tổng 4 nó sẽ chia thành các nhánh R1 R2 R3 R4 sau đó ra mát và trở về âm ắc quy. Các bugi sấy R1 R2 R3 R4 làm việc để sấy nóng phần không khí bên trong xilanh của động cơ. Khi khởi động động cơ trong quá trình các bugi sấy làm việc thì nhiệt độ không khí bên trong xilanh của động cơ tăng dần tới nhiệt độ thích hợp lúc này rơle sấy điện trở R5 nung nóng thanh lưỡng kim làm cho nó uốn cong bật mở tiếp điểm. Mạch điện đèn báo sấy bị ngắt đây là tín hiệu yêu cầu người lái khởi động động cơ, khi đó người lái bật khoá điện sang nấc 2 cọc 17 có điện để duy trì sự làm việc của bugi sấy và cọc 50 có điện để điều khiển cho máy khởi động làm việc. Như vậy trong suốt quá trình khởi động động cơ mạch điện sấy vẫn làm việc. CÂU HỎI ÔN TẬP Câu 1. Trình bày cấu tạo rơ le điện từ, vẽ sơ đồ hệ thống khởi động điện sử dụng rơ le điện từ? Câu 2. Trình bày cấu tạo rơ le sấy, vẽ sơ đồ hệ thống sấy nóng nhiên liệu sử dụng rơ le sấy? 68
34. Giáo trình: Lý thuyết điện xe – máy Trường Cao đẳng nghề Yên Bái TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Giáo trình Trang bị điện ô tô – Nguyễn Văn Chất – NXB Giáo dục Việt Nam 2009 2. Giáo trình Sửa chữa điện ô tô – Nguyễn Văn Hồi, Trần Tuấn Anh – NXB Lao động xã hội 3. Giáo trình Công nghệ ô tô – Phần điện – Phạm Tố Như – NXB Lao động 69