Giáo trình SCBD điện động cơ xăng

ỐNG ĐÁNH LỬA .......................................................................... 68 BÀI 5: CẢM BIẾN TRÊN ĐỘNG CƠ PHUN XĂNG ......................................... 79 BÀI 6: CÁC HỆ THỐNG KHÁC TRÊN ĐỘNG CƠ XĂNG ........................... 151 BÀI 7: HỆ THỐNG CHẨN ĐỐN ..................................................................... 164 - 2 - BÀI 1: HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG Giới thiệu Hệ thống khởi động là hệ thống dùng để khởi động xe chạy. Phần này cĩ ý nghĩa quan trọng trong đối với người học. Người học phải nắm vững phần này để cĩ thể tiếp tục học các phần cịn lại của mơn học. Mục tiêu Sau khi học xong chương này, người học sẽ cĩ khả năng: - Nêu được cấu tạo của mơ tơ khởi động - Kiểm tra được các chi tiết trong mơ tơ khởi động - Tháo máy khởi động ra khỏi xe và lắp trở lại - Kiểm tra chẩn đốn hư hỏng hệ thống khởi động Nội dung chính I. Vấn đề khởi động động cơ đốt trong Để khởi động động cơ đốt trong, cần phải truyền cho trục khuỷu của nĩ số vịng quay nhất định, đủ để nổ máy, cịn sau đĩ thì động cơ sẽ làm việc tự lập. Cơ cấu khởi động của các động cơ đốt trong hiện nay chủ yếu là bằng động cơ điện.  Cơng suất của hệ thống khởi động phụ thuộc vào:  Moment cản của động cơ  Tính năng khởi động của động cơ Giá trị của moment khởi động Giá trị moment cản của động cơ bao gồm: moment ma sát của động cơ và moment ma sát của các cơ cấu phụ. Ngồi ra nĩ cịn phụ thuộc vào nhiệt độ và độ nhớt của dầu bơi trơn. Tính năng khởi động Chỉ tiêu đánh giá tính năng này là: Số vịng quay khởi động tối thiểu Nhiệt độ tới hạn đảm bảo cho việc khởi động Số vịng quay tối thiểu: số vịng quay tối thiểu đảm bảo điều kiện tối thiểu cho động cơ cĩ thể làm việc được Động cơ xăng: nkđ = trên 50v/p Động cơ diesel: nkđ = khoảng 200v/p hoặc hơn II. Yêu cầu phân loại hệ thống khởi động Yêu cầu  Máy khởi động phải quay được trục khuỷu động cơ với tốc độ thấp nhất mà động cơ cĩ thể hoạt động được  Nhiệt độ làm việc khơng quá giới hạn cho phép  Đảm bảo khởi động được nhiều lần Phân loại Theo kiểu đấu dây: - 3 -  Loại nối tiếp  Loại hỗn hợp Theo cách truyền động:  Truyền động trực tiếp với bánh đà: loại quán tính, loại cưỡng bức, loại tổ hợp.  Truyền động thơng qua hộp giảm tốc. III. Cấu tạo máy khởi động Máy khởi động điện là cơ cấu sinh ra moment quay và truyền cho bánh đà động cơ. Cấu tạo máy khởi động gồm 3 bộ phận chính: motor khởi động (động cơ điện 1 chiều), rơle gài khớp và cơng tắc từ. Hình 3.1 Sơ đồ tổng quát mạch khởi động Hình 3.2 Chi tiết trong máy khởi động - 4 - 1. Motor khởi động (động cơ điện 1 chiều) Là bộ phận biến điện năng thành cơ năng. Cấu tạo gồm: - Rotor: trục, khối thép từ, cuộn dây phần ứng và cổ gĩp điện - Stator: vỏ, các má cực và các cuộn dây kích thích 2. Cơ cấu gài khớp Là bộ phận truyền moment từ motor khởi động đến bánh đà, đồng thời làm nhiệm vụ bảo vệ cho motor khởi động. Theo nguyên tắc truyền động cơ cấu truyền động được chia ra các loại sau:  Loại quán tính: bánh răng của khớp truyền động tự động văng theo quán tính để ăn khớp với bánh đà, cịn sau khi động cơ hoạt động rồi thì bánh răng lại bị đẩy trở về vị trí cũ một cách tự động  Loại cưỡng bức: bánh răng của khớp truyền đồng khi vào ăn khớp hoặc khi đi ra khỏi bánh đà thì đều chịu sự điều khiển cưỡng bức của một cơ cấu nào đĩ  Truyền động tổ hợp: bánh răng của khớp truyền động khi vào ăn khớp với bánh đà thì cưỡng bức cịn khi tác khỏi bánh đà thì tự động. 3. Cơ cấu điều khiển Là cơ cấu dùng để điều khiển hoạt động của motor khởi động. Cĩ hai phương pháp điều khiển chính là: - Loại trực tiếp: nối trực tiếp cọc (+) accu vào motor khởi động; - Loại gián tiếp: dùng rơle, solenoid khởi động. 4. Các cơ cấu điều khiển trung gian trong hệ thống khởi động a. Rơ le khởi động trung gian Là thiết bị dùng để đĩng mạch điện nhằm cung cấp điện cho motor khởi động, thiết bị này cĩ nhiệm vụ giảm dịng qua cơng tắc máy. b. Rơle gài khớp Dùng để đẩy bánh răng của máy khởi động vào ăn khớp với bánh đà và đĩng tiếp điểm đưa dịng điện đến motor khởi động, giữ yên tiếp điểm cho đến khi quá trình khởi động kết thúc. c. Rơle bảo vệ khởi động Cơng dụng Dùng để bảo vệ máy khởi động trong các trường hợp sau: - Khi tài xế khơng nghe được tiếng động cơ nổ - Khởi động bằng điều khiển từ xa - Khởi động lại nhiều lần Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơle khố khởi động Khi bật cơng tắc khởi động: dịng điện đi qua cuộn dây Wbv qua cuộn kích máy phát về mass làm đĩng tiếp điểm K, dịng điện đến máy khởi động. Khi động cơ hoạt động, máy phát bắt đầu hoạt động (đầu L cĩ điện áp bằng điện áp accu nhưng máy chưa tắt cơng tắc khởi động), dịng điện qua Wbv biến mất khiến khố - 5 - K mở, ngắt dịng điện đến rơle khởi động làm cho máy khởi động khơng làm việc nữa. d. Rơle đổi đầu điện áp Một số xe sử dụng động cơ cĩ cơng suất lớn thường dùng hệ thống điện 12V cho các phụ tải nhưng lại dùng nguồn điện 24V cho máy khởi động, do đĩ phải dùng rơle đổi điện áp bằng cách đấu nối tiếp hai bình accu 12V để cĩ nguồn 24V cung cấp cho máy khởi động. IV. Hệ thống hỗ trợ khởi động cho động cơ diesel 1. Nhiệm vụ, phân loại a. Nhiệm vụ Động cơ diesel cĩ số vịng quay khởi động tối thiểu lớn hơn nhiều so với động cơ xăng. Khi nhiệt độ khí trời và nhiệt độ động cơ thấp, việc khởi động động cơ diesel rất khĩ khăn. Vì vậy, để hỗ trợ việc khởi động cho động cơ diesel đồng thời giảm ơ nhiễm trong quá trình khởi động, trên các động cơ diesel thường trang bị các hệ thống xơng máy hoặc xơng khí nạp. b. Phân loại Xơng nĩng buồng đốt động cơ: dùng các bugi xơng đặt trong buồng đốt phụ của động cơ Xơng nĩng khơng khí nạp: dùng điện trở đặt tại ống gĩp hút sau lọc giĩ. Loại này ít phổ biến. 2. Hệ thống xơng trước và trong quá trình khởi động Hệ thống xơng thường Các bugi xơng được mắc nối tiếp với điện trở báo xơng, các bugi khơng được điều khiển tự động ngắt mà phụ thuộc vào tài xế. Khi bật cơng tắc xơng ở vị trí R, tài xế sẽ đợi đến khi điện trở báo xơng nĩng đỏ mới chyển sang vị trí khởi động. Hệ thống xơng thơng thường Hình 3.3 Hệ thống xơng thơng thường - 6 - V. THỰC HÀNH HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG 1. Giới thiệu chung Nĩi chung, việc chẩn đốn sửa chữa hệ thống khởi động bao gồm việc kiểm tra như sau: 1. Tình trạng cơ khí của động cơ 2. Ắc-quy và các dây cáp 3. Mạch điều khiển khởi động 4. Dịng điện kéo của mơtơ 5. Tháo, làm sạch, kiểm tra, sửa chữa, lắp, hoặc thay thế bằng một máy mới. Xu hướng hiện nay là hướng về việc chẩn đốn hệ thống và thay thế bộ phận bị hư bằng một chi tiết mới. Điều này làm giảm thời gian yêu cầu sửa chữa xe. 2. Chú ý tổng quát Khi tiến hành kiểm tra hệ thống, cần chú ý như sau: - Luơn luơn tháo âm ắc-quy trước khi tháo máy khởi động - Luơn luơn nâng đội đỡ xe an tồn - Khi kiểm tra quay máy, phải để ở số 0 hoặc số đậu xe (P) và kéo thắng tay. - Tuân theo các hướng dẫn ngắt hệ thống đánh lửa - Phải bảo đảm các dây của thiết bị kiểm tra khơng chạm vào chi tiết quay của động cơ - Khơng rửa hoặc nhúng chi tiết vào xà bơng tẩy rửa, chỉ làm sạch bằng giĩ nén. 3. Tháo máy khởi động ra khỏi xe - Tháo dây nối mát của ắc-quy - Tháo các đầu dây nối của máy khởi động - dây B,S, và M (cực 30, 50 và cực C). - Tháo bu lơng giữ máy khởi động bắt vào thân máy - Tháo máy khởi động xuống - Làm sạch bên ngồi máy khởi động 4. Kiểm tra solenoid a. Kiểm tra cuộn hút: - Ngắt dây nối khỏi cực C - Nối bình 12vơn giữa cực 50 và C  Chú ý: nhanh ít hơn 10 giây - Nếu bánh bendix chạy ra, thì cuộn giữ tốt. Nếu khơng thì thay mới. b. Kiểm tra cuộn giữ : - Ngắt dây nối khỏi cực C - Nối bình 12V giữa 50 và vỏ  Chú ý: thời gian ít hơn 10 giây - Nếu bánh bendix chạy ra bên ngồi, thì cuộn giữ hoạt động tốt. Nếu bánh bendix khơng chạy thì cuộn giữ hở mạch. Thay cơng tắc từ mới. c. Kiểm tra sự trở về của solenoid: - Ngắt nối khỏi cực C - 7 - - Nối bình12 vơn giữa C và vỏ - Kéo bendix ra. Nếu bendix nhanh chĩng trở về vị trí cũ thì đúng. Nếu khơng thì thay solenoid d. Kiểm tra cách mát chổi than dương e. Kiểm tra ly hợp 1 chiều - Cùng chiều kim đồng hồ : quay tự do (free) - Ngược chiều kim đồng hồ: khố (lock) 5. Kiểm tra mơtơ khởi động a. Thử khơng tải Cố định máy khởi động trên êtơ, dùng dây dẫn điện lớn để dẫn điện từ accu đến máy khởi động. Accu phải đảm bảo đang hoạt động tốt; Cho điện vào máy khởi động, nếu tốc độ quay đều đặn, khơng cĩ tiếng va đập cơ khí, khơng cĩ khĩi hoặc mùi cháy khét thì chứng tỏ máy khởi động khơng cĩ sự hỏng hĩc gì về phần cơ lẫn phần điện; b. Thử moment xoắn - Nếu dịng điện lớn, moment xoắn hoặc số vịng quay nhỏ, điện thế accu thấp thì chứng tỏ roto quá chặt hoặc giữa roto và cuộn kích thích bị ngắn mạch; - Nếu dịng điện, moment xoắn hoặc số vịng quay nhỏ, điện thế của accu cịn cao thì chứng tỏ mạch điện lắp chưa tốt. Nếu mạch điện lắp tốt, khơng cĩ chỗ nào bị nĩng lên thì do chổi than và cổ gĩp hoặc cơng tắc khởi động khơng tốt; - Nếu dịng điện và moment đều nhỏ, điện thế accu thấp thì thường do accu cĩ chất lượng thấp; - Nếu thử nghiệm mà roto vẫn quay thì chứng tỏ khớp nối đã bị trượt. 6. Hư hỏng thường gặp và cách sửa chữa - Nếu máy khởi động khơng quay thì hiện tượng này chứng tỏ khơng cĩ dịng điện vào máy khởi động, vì vậy phải kiểm tra từ nguồn cấp điện đến máy khởi động: - Kiểm tra accu bằng cách bật đèn mui xe, đèn soi sáng cabin; nếu đèn sáng yếu hoặc khơng sáng chứng tỏ accu khơng đủ điện; - Nếu accu tốt thì cần tìm chỗ đứt trong mạch khởi động hoặc tại máy khởi động. - Nếu máy khởi động quay chậm và đèn giảm độ sáng rõ rệt so với trước khi khởi động thì cĩ thể do cuộn kích thích bị ngán mạch, chạm roto phần ứng hoặc vis bắt các cực từ bị lỏng; - Nếu máy khởi động khơng quay đèn giảm độ sáng rõ rệt so với trước khi khởi động thì chứng tỏ máy khởi động cĩ tiêu thụ dịng điện và điện thế của accu giảm xuống. Vì thế cần kiểm tra lại accu. Nếu accu tốt thì hải kiểm tra sự ngắn mạch hoặc chạm mass của cuộn dây kích thích hoặc cuộn dây phần ứng; - Nếu máy khởi động quay nhưng khơng truyền lực đến trục khuỷu thì chỉ cần kiểm tra bộ phận truyền lực của máy khởi động; - Nếu máy khởi động quay nhưng cĩ tiếng va đập thì do bánh răng máy khởi động hoặc vành răng trên bánh đà bị hỏng; - 8 - - Nếu sau khi khởi động xong, máy khởi động khơng tách ra khỏi bánh đà thì do các tiếp điểm của solenoid bị cháy dính vào nhau. 7. Kiểm tra rotor a. Kiểm tra chạm mạch của rơto Đặt rotor lên máy kiểm tra chạm mạch, đặt lưỡi cưa song song với lõi và quay rotor bằng tay. Nếu khung dây bị chạm mạch thì sẽ làm cho lưỡi cưa hút xuống. Khung dây bị chạm là hiện tượng các lớp cách điện bị bong ra làm các khung dây chạm nhau. điều này sẽ làm thành một mạch kín. Trong một rotor, các khung dây được quấn ở rìa ngồi của rotor. Nhờ cấu tạo của máy kiểm tra, số đường sức đi vào lõi rotor bằng số đường sức đi ra. Do vậy trên các khung dây sinh ra sức điện động thuận và sức điện động ngược, tổng của chúng bằng khơng nên khơng cĩ dịng điện đi qua khung. Nếu cĩ các khung bị chạm, một mạch kín hình thành làm mất trạng thái cân bằng, tạo dịng điện chạy qua khung. Từ trường của dịng này sẽ hút lưỡi cưa dính vào rotor. Hình 3.4.Hiện tượng chạm mạch Hình 3.5.Kiểm tra chạm mạch b. Kiểm tra chạm mát rotor Đo điện trở lớp cách điện từ cổ gĩp đến lõi rotor. Hình 3.6. Kiểm tra chạm mát rotor Hình 3.7.Kiểm tra cổ gĩp c. Kiểm tra thơng mạch cổ gĩp Đo điện trở thơng mạch từng cổ gĩp. Từng cổ gĩp phải thơng với nhau. d. Kiểm tra cổ gĩp Sử dụng thước kẹp để đo đường kính ngồi của cổ gĩp. Mài nhẵn bề mặt ngồi của cổ - 9 - gĩp nếu cĩ lồi lõm. e. Kiểm tra độ cong rơ to: Đặt rotor lên khối chữ V, dùng tay quay rotor, đọc giá trị so kế. Hình 3.8.Kiểm tra cổ gĩp Hình 3.9.Kiểm tra ổ bi f. Kiểm tra ổ bi Dùng tay quay ổ bi, lắng nghe và cảm nhận tiếng kêu và sự đảo của rotor. 8. Kiểm tra stato a. Kiểm tra thơng mạch cuộn Stator Dùng VOM kiểm tra thơng mạch cuộn stator. b. Kiểm tra cách điện stator Đo cách điện của stator bằng cách đo điện trở từ chổi than đến vỏ máy khởi động. Hình 3.10. Kiểm tra thơng mạch statorHình 3.11. Kiểm tra cách điện stator c. Kiểm tra chổi than Sử dụng thước kẹp đo chiều dài dọc tâm chổi than. Thay mới chổi than nếu kết quả đo nhỏ hơn giới hạn, kiểm tra vị trí nứt, vỡ và thay thế nếu cần thiết. - 10 - Hình 3.12.Kiểm tra chổi than Hình 3.13.Kiểm tra giá giữ chổi than d. Kiểm tra cách điện giá giữ chổi than: Đo điện trở cách điện giữa chổi than dương và chổi than âm trên giá giữ chổi than e. Kiểm tra lị xo của chổi than: Nhìn bằng mắt kiểm tra lị xo khơng bị yếu hoặc rỉ sét. Hình 3.14: Kiểm tra giá đỡ chổi than f. Kiểm tra ly hợp Nhìn bằng mắt xem bánh răng cĩ bị hỏng hoặc mịn. Quay bằng tay để kiểm tra ly hợp chỉ quay theo một chiều. Hình 3.15.Kiểm tra li hợp một chiều 9. Kiểm tra mạch điện hệ thống khởi động a. Kiểm tra điện áp của accu Khi máy khởi động hoạt động điện áp ở cực của accu giảm xuống do cường độ dịng điện ở trong mạch lớn. Thậm chí ngay cả khi điện áp accu bình thường trước khi động cơ khởi động, mà máy khơng thể khởi động bình thường trừ khi một lượng điện áp accu nhất định tồn tại khi máy khởi động Hình 3.16 .Kiểm tra điện áp accu - 11 - bắt đầu làm việc. Do đĩ cần phải đo điện áp cực của accu sau đây khi động cơ đang quay khởi động. Thực hiện theo các bước sau: - Bật khố điện đĩn vị trí START và tiến hành đo điện áp giữa các cực của accu. - Điện áp tiêu chuẩn: 9.6 V hoặc cao hơn - Nếu điện áp đo được thấp hơn 9.6 V thì phải thay thế accu. - Nếu máy khởi động khơng hoạt động hoặc quay chậm, thì trước hết phải kiểm tra xem accu cĩ bình thường khơng. - Thậm chí ngay cả khi điện áp ở cực của accu đo được là bình thường, thì nếu các cực của accu bị mịn hoặc rỉ cũng cĩ thể làm cho việc khởi động khĩ khăn vì điện trở tăng lên làm giảm điện áp đặt vào motor khởi động khi bật khố điện đĩn vị trí START. b. Kiểm tra điện áp ở cực 30 - Bật khố điện đĩng vị trí START tiến hành đo điện áp giữa cực 30 và điểm tiếp mát. - Điện áp tiêu chuẩn: 8.0 V hoặc cao hơn - Nếu điện áp thấp hơn 8.0 V, thì phải sửa chữa hoặc thay thế cáp của máy khởi động. Vị trí và kiểu dáng của cực 30 cĩ thể khác nhau tuỳ theo loại motor khởi động nên phải kiểm tra và xác định đúng cực này theo tài liệu hướng dẫn sửa chữa. c. Kiểm tra điện áp cực 50 Hình 3.18.Kiểm tra điện áp cực 50 - Bật khố điện đến vị trí START, tiến hành đo điện áp giữa cực 50 của máy khởi động với điểm tiếp mát. - Điện áp tiêu chuẩn 8.0 V hoặc cao hơn. - Nếu điện áp thấp hơn 8.0 V phải kiểm tra cầu chì , khố điện, cơng tắc khởi động số trung gian, relay máy khởi động, relay khởi động ly hợp,...ngay lúc đĩ. Tham khảo sơ đồ mạch điện, sửa chữa hoặc thay thế các chi tiết hỏng hĩc. Hình 3.17.Kiểm tra điện áp cực 30 - 12 - - Máy khởi động của xe cĩ cơng tắc khởi động ly hợp khơng hoạt động trừ khi bàn đạp ly hợp được đạp hết hành trình. - Trong các xe cĩ hệ thống chống trộm, nếu hệ thống bị kích hoạt thì máy khởi động sẽ khơng hoạt động, vì relay của máy khởi động ở trạng thái ngắt ngay cả khi khố điện ở vị trí START. 10. Bảo dưỡng kỹ thuật - Định kỳ bảo dưỡng thường thì ít tốn cơng chăm sĩc bảo dưỡng nhiều, chủ yếu là vơ dầu vào các ổ đỡ. - Kiểm tra nơi gắn đỡ động cơ cĩ chắc chắn hay khơng. - Kiểm tra tình trạng bên ngồi đầu nối; đánh sạch bề mặt bên ngồi để dễ tiếp xúc, khơng để đầu nối dơ hay bị ơxy hố. - Định kỳ thổi giĩ nén làm sạch để cổ gĩp khơng làm chập mạch các miếng đồng. Tình trạng tiếp xúc giữa cổ gĩp và thổi than phải tốt. CÂU HỎI ƠN TẬP 1. Nêu hai mạch điện trong hệ thống khởi động 2. Nêu các bộ phận tạo thành “ mạch mơ tơ” 3. Nêu các bộ phận tạo thành “mạch điều khiển” 4. Giải thích chi tiết sự khác nhau giữa một máy khởi động thơng thường với một máy khởi động loại giảm tốc bánh răng. 5. Giải thích tại sao một “ly hợp một chiều” lại cần thiết và hoạt động của nĩ. 6. Giải thích sự hoạt động của “bánh bendix” vào ăn khớp (đẩy ra) với bánh đà khi cơng tắc máy được bật sang vị trí “ Start”. 7. Liệt kê và mơ tả 5 mục được thực hiện trong việc “KIỂM TRA QUAN SÁT” trong hệ thống khởi động. 8. Giải thích chi tiết các bước được thực hiện để thực hiện một kiểm tra” Dịng Điện Khởi Động” trong hệ thống khởi động. 9. Giải thích quy trình và sự cần thiết của việc kiểm tra sụt áp của “Mạch Điện Mơ Tơ” trong hệ thống khởi động. 10. Khảo sát và báo cáo hệ thống khởi động sử dụng trên xe gắn máy. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM CÂU 1. Hệ thống khởi động cĩ hai mạch điện: A. mạch mơ tơ và mạch đánh lửa B. mạch cách mát và mạch cấp nguồn C. mạch quay mơ tơ và mạch điều khiển D. mạch mát và mạch điều khiển CÂU 2. Mạch điều khiển mơ tơ khởi động cấp điện cho cơng tắc từ qua cơng tắc máy và: A. solenoid B. cơng tắc số O C. ly hợp máy khởi động D. bộ tiết chế - 34 - CÂU 3. Trên một máy khởi động giảm tốc bánh răng, piston dịch chuyển trong cơng tắc từ làm: A. kéo một cần để vào khớp các bánh răng B. đẩy bánh răng bendix vào ăn khớp với bánh đà C. giữ vào vị trí bởi cuộn hút D. nhả khớp bánh bendix từ roto CÂU 4. Khi một động cơ bắt đầu quay, bánh bendix ngắt ra khỏi mơ tơ đề bởi: A. cơng tắc từ B. piston di chuyển C. ly hợp 1 chiều D. lị xo hồi về của cơng tắc CÂU 5. Nếu động cơ quay khởi động quá chậm, vấn đề cĩ thể là do: A. các vấn đề về động cơ B. một cơng tắc số o bị hư C. một rơ le bị hở trong mạch điều khiển D. bánh bendix bị hư CÂU 6. Nếu một mơ tơ đề quay nhưng khơng vào khớp và quay được động cơ, hư hỏng hầu như là do: A. cơng tắc từ B. ly hợp 1 chiều C. dây cáp dương D. cơng tắc máy CÂU 7. Khi thực hiện kiểm tra dịng khởi động, dịng khởi động thấp thường cho biết cĩ: A. điện trở trong mạch cao B. máy đề khơng tốt C. ắc-quy bị phĩng điện D. ngắn mạch trong máy khởi động CÂU 8. Khi thực hiện kiểm tra dịng khởi động, dịng khởi động cao thường cho biết cĩ: A. ắc-quy bị phĩng điện B. điện trở cao trong mạch C. cực ắc-quy bị ơ xy hĩa D. cĩ hư hỏng trong động cơ hoặc máy đề khơng tốt CÂU 9. Một kiểm tra hệ thống khởi động cho thấy rằng độ sụt áp giữa cực dương (+) ắc-quy và mơ tơ khởi động tại cực “C” khoảng 1 vơn. Nguyên nhân hầu như là do: A. điện trở thấp trong mạch mơ tơ B. điện trở cao trong mạch mơ tơ C. điện trở thấp trong mạch điều khiển D. điện trở cao trong mạch điều khiển CÂU 10. Sụt áp bên mát của mạch điện hệ thống khởi động khơng được lớn hơn: A. điện áp ắc-quy B. 0,1 vơn C. 0,2 vơn D. 0,5 vơn 35 BÀI TẬP Nghiên cứu một hệ thống khởi động trên một xe. Cho biết đặc điểm chi tiết của hệ thống khởi động đĩ. Cho biết quy trình bảo dưỡng hệ thống khởi động trên xe đĩ. 36 BÀI 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Mục tiêu của bài: Học xong Bài này học viên sẽ cĩ khả năng: - Phát biểu được khái niệm, phân loại, hệ thống phun xăng điện tử. - Trình bày được thành phần cấu tạo và nguyên tắc làm việc của hệ thống phun xăng điện tử. - Nhận dạng đúng thành phần và vị trí lắp đặt trên động cơ. Nội dung của bài: Thời gian: 10 h (LT: 2h; TH: 8 h) 1. Ưu điểm của hệ thống phun xăng so với bộ CHK  Cĩ thể cấp hỗn hợp khí nhiên liệu đồng đều đến từng xylanh.  Cĩ thể đạt được tỉ lệ khí nhiên liệu chính xác với tất cả các dải tốc độ động cơ.  Đáp ứng kịp thời với sự thay đổi gĩc mở bướm ga.  Khả năng hiệu chỉnh hỗn hợp khí nhiên liệu dễ dàng: cĩ thể làm đậm hỗn hợp khi nhiệt độ thấp hoặc cắt nhiên liệu khi giảm tốc.  Hiệu suất nạp hỗn hợp khơng khí – nhiên liệu cao.  Do kim phun được bố trí gần supap hút nên dịng khí nạp trên ống gĩp hút cĩ khối lượng thấp (chưa trộn với nhiên liệu) sẽ đạt tốc độ xốy lốc cao, nhờ vậy, nhiên liệu sẽ khơng cịn thất thốt trên đường ống nạp và hịa khí sẽ được trộn tốt hơn. 2. Lịch sử ra đời của hệ thống phun xăng dùng trên động cơ ơ tơ Vào những năm trước cho đến những năm 1960, bộ chế hịa khí được sử dụng hầu hết trên các loại động cơ xăng. Tuy nhiên, bộ chế hịa khí cĩ nhiều khuyết điểm. Vì vậy, hệ thống phun xăng đã ra đời. Với hệ thống phun xăng, nhiên liệu được phun vào đường ống nạp bên cạnh suppap nạp bằng các bộ phận điều khiển cơ khí hoặc điện tử, chứ khơng phải nhờ vào sức hút của dịng khí như ở động cơ sử dụng bộ chế hịa khí. Sau khi nhiên liệu phun vào, nhiên liệu sẽ được hịa trộn với khơng khí để tạo thành hỗn hợp cĩ tỉ lệ là tối ưu (nhiên liệu và khơng khí). Sau khi hịa trộn hỗn hợp được hút vào xylanh của động cơ khi suppap nạp mở. Trong thời kỳ đầu, cơng nghệ chế tạo cịn rất kém, kỹ thuật và kinh tế cịn hạn chế nên nĩ chưa được sử dụng rộng rãi trong thực tế.  Đến năm 1967 – 1979: hệ thống phun xăng kiểu D – Jetronic (D = Druck = Pressure) được sản xuất và đưa vào sử dụng. Loại này khơng đo khơng khí mà đo áp suất phía sau cánh bướm ga – đo áp suất tuyệt đối trên đường ống nạp và sử dụng MAP Sensor (MAP – Manifold Absolute Pressure).  Năm 1973 – 1986: hệ thống phun xăng kiểu L – Jetronic (L = Luft =Air) được sử dụng. Loại này, cịn gọi là hệ thống EFI (Electronic Fuel Injection –phun đa điểm) hay phun theo lưu lượng giĩ. 37  Năm 1973 – 1995: hệ thống phun xăng kiểu K – Jetronic được dùng. Đây là loại hệ thống phun liên tục hay cịn gọi là hệ thống CIS (Continuous Injection System).  Năm 1981 – 1998: kiểu phun xăng LH – Jetronic dùng bộ đo giĩ kiểu dây nhiệt.  Năm 1982 – 1996: kiểu KE – Jetronic được sử dụng.  Năm 1989 – 2000: kiểu Motronic ra đời và phát triển. Sau năm 1989, hệ thống này điều khiển cả phun xăng lẫn đánh lửa chung một máy tính. Trên các xe ở các nước Châu Âu đã ứng dụng kiểu phun xăng này như: - TCCS: trên xe TOYOTA (Toyota Computer Control System). - ECCS: trên xe NISSAN (Electronic Concentrated Control System). - EEC: trên xe FORD (Electronic Engine Control).  Năm 1987 – 1997: hệ thống phun xăng kiểu Mono – Jetronic. Loại này cĩ trên xe Nhật CI (Central Injection), TBI (Throttle Body Injection) xe NISSAN hai kim phun: một kim phun cho tải nhỏ, một kim phun cho tải lớn.  Năm 1989 – 2000: hệ thống phun xăng kiểu Mono – Motronic.  Năm 1997 – 2005: song song với việc cải tiến các hệ thống phun xăng, phát triển thêm hệ thống phun xăng GDI (Gasoline Direct Injection) – hệ thống phun xăng trực tiếp vào buồng đốt động cơ. Đây là loại hiện đại nhất, mới nhất. Đến năm 2000 trở về sau, hệ thống phun xăng kiểu MED7. 3. Một số hệ thống phun xăng tiêu biểu  Phân loại hệ thống phun xăng 3.1. Điều khiển bằng cơ khí: - Kiểu K – Jetronic. - Kiểu KE – Jetronic: 3.2. Điều khiển bằng điện: Cĩ 03 loại: phun cĩ chu kỳ, cĩ thời điểm, phun liên tục  Kiểu L – Jetronic: Đây là loại hệ thống phun xăng sử dụng cảm biến đo trực tiếp thể tích khơng khí hoặc khối lượng khơng khí. LE: cung cấp cho các nước Châu Âu (LE1, LE2). LU: được sản xuất tại Mỹ.  Kiểu Motronic: Là loại hệ thống phun xăng điều khiển phun nhiên liệu, điều khiển đánh lửa, điều khiển Ralentie và các điều khiển khác chung một hộp.  Kiểu Mono – Jetronic: Loại này bố trí một hoặc hai kim phun cung cấp nhiên liệu cho các xylanh. 3.3. Theo cách bố trí kim phun - Hệ thống phun xăng đa điểm: Mỗi xylanh được bố trí một kim (kiểu L và Motronic). - Hệ thống phun xăng đơn điểm: 38 Bố trí một hoặc hai kim phun chung cho tất cả các xylanh (bố trí tại một chỗ) kiểu Mono – Jetronic.  Hệ thống phun xăng K-Jetronic: là loại kiểu cơ khí do hãng Bosch chế tạo.  Hệ thống phun xăng L -Jetronic Hình 1.1: Hệ thống phun xăng L-jetronic 1. Thùng nhiên liệu 2. Bơm nhiên liệu điện từ 3. Lọc nhiên liệu 4. Ống phân phối 5. Bộ điều áp 6. ECU 7. Kim phun nhiên liệu 8. Kim phun khởi động lạnh 9. Vít chỉnh tốc độ cầm chừng 10. Cảm biến vị trí cánh bướm ga 11. Cánh bướm ga 12. Cảm biến lưu lượng giĩ 13. Rờle chính 14. Cảm biến Oxy 15. Cảm biến nhiệt độ động cơ 16. Cơng tắt nhiệt thời gian 17. Bộ chia điện 18. Bộ thêm giĩ 19. Vít chỉnh khí CO 20. Accu 21. Cơng tắt khởi động-đánh lửa 14 1 2 3 4 5 8 7 9 10 18 17 15 22 13 12 21 11 19 20 39  Hệ thống phun xăng Motronic  Hệ thống MONO – JETRONIC Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống điều khiển động cơ 40 BÀI 3: HỆ THỐNG NHIÊN LIỆU Mục tiêu của bài: Học xong bài này người học cĩ khả năng: - Trình bày được nhiệm vụ, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của hệ thống nhiên liệu. - Trình bày được hiện tượng, nguyên nhân hư hỏng của hệ thống nhiên liệu. - Kiểm tra và bảo dưỡng được hệ thống nhiên liệu đúng quy trình, quy phạm, đúng phương pháp và đúng tiêu chuẩn kỹ thuật do nhà chế tạo quy định. Nội dung của bài: Thời gian: 15 h (LT: 2h; TH: 13h) 1. Bơm xăng 1. Thùng xăng 2. Bơm xăng 3. Lọc xăng 4. Ống phân phối 5. Bộ điều áp 6. Kim phun 7. Kim phun khởi động lạnh Hình 2.1: Sơ đồ tổng quát hệ thống nhiên liệu Tùy theo nhà chế tạo và năm sản xuất mà bơm xăng được đặt trong thùng chứa nhiên liệu hoặc ngồi thùng chứa nhiên liệu. Hiện nay, bơm xăng sử dụng cho hệ thống phun xăng cĩ 2 loại : - Loại bơm cánh quạt. - Loại bơm con lăn. Hai loại bơm này cịn gọi là bơm kiểu ướt. Vì mơtor điện và bộ phận bơm được đặt trong một vỏ bọc và bên trong vỏ bọc này luơn chứa đầy nhiên liệu. 1.1.Bơm Cánh Quạt: Loại bơm này thường được đặt trong thùng nhiên liệu, so với loại bơm con lăn thì loại này có ưu điểm là ít gây ra tiếng ồn và không tạo ra dao động trong 41 mạch nhiên liệu nên được dùng rộng rãi. Bơm loại này được cấu tạo bởi các thành phần sau : motor điện, bộ phận bơm, van kiểm tra(van một chiều), van giảm áp và lọc nhiên liệu. Hình 2.2: Bơm cánh quạt * Motor điện: Cấu tạo như một motor điện một chiều, khi cĩ dịng điện tới thì sẽ làm cho motor quay. * Cánh quạt: Khi mơtơ quay, các cánh quạt (turbine) sẽ quay cùng với nĩ. Các cánh quạt bố trí dọc chu vi bên ngồi của cánh bơm. Những cánh quạt sẽ kéo xăng từ cửa vào và đưa đến cửa ra. Sau khi đi qua cửa ra xăng sẽ đi quanh motor điện và đến van một chiều. * Van một chiều: Van một chiều sẽ đĩng khi bơm ngưng làm việc. Tác dụng của nĩ là giữ cho áp suất trong mạch nhiên liệu ở nột giá trị nhất định (duy trì áp suất dư). Điều này sẽ giúp cho sự khởi động lại được dễ dàng. * Van an tồn: Van mở khi áp suất ra từ bơm vượt quá giá trị qui định (khoảng 3,5  6 Kgf/cm2) và nhiên liệu cĩ áp suất cao sẽ quay trở về thùng chứa. Van này cĩ tác dụng bảo vệ mạch nhiên liệu khơng cho áp suất ra vượt quá giới hạn cho phép trên. * Lọc xăng: Dùng để lọc cặn bẩn trong nhiên liệu, đối với loại này thì lọc xăng được bắt trước bơm. 1.2.Loại bơm con lăn: Loại bơm này được đặt bên ngồi thùng chứa nhiên liệu và luơn bắt gần thùng chứa để hiệu suất của bơm sẽ cao hơn. 42 Bơm này được cấu tạo bởi các thành phần sau : motor điện, bộ phận bơm, van giảm áp và van một chiều. Hoạt động của motor điện, van giảm áp và van một chiều đều giống như bơm cánh quạt. 1. Motor 2. Con lăn 3. Van an tồn 4. Van một chiều Hình 2.3: Bơm con lăn Riêng bộ phận bơm là một buồng rỗng hình trụ. Trong đĩ, cĩ một đĩa quay sai tâm. Đĩa này cĩ các con lăn gắn trong các rãnh quay chu vi và đĩa được bắt trên cốt rotor. Khi cĩ dịng điện tới, rotor quay sẽ kéo theo đĩa sai tâm quay. Dưới tác dụng của lực ly tâm, các con lăn bị ép ra ngồi tạo một đệm xoay vịng. Áp suất bơm cĩ được là do đệm xoay vịng liên tục tăng thể tích ở cửa vào và giảm thể tích ở cửa ra. 1. Rotor 2. Con lăn 3. Vỏ bơm Hình 2.4: Nguyên tắc hoạt động của bơm con lăn 1.3 Mạch điện điều khiển bơm xăng: Bơm xăng cĩ thể được điều khiển theo 3 cách:  Khơng qua hộp ECU máy như ở hệ thống phun xăng với bộ đo giĩ kiểu trượt TOYOTA.  Qua hộp ECU máy nhưng hoạt động theo nguyên lý ON – OFF .  Qua hộp ECU máy để thay đổi tốc độ quay của bơm xăng (hai cấp độ: cao và thấp). 43 a. Mạch điều khiển bơm xăng khơng qua hộp ECU Relay mở mạch Relay chính Hình 2.5: Mạch điện điều khiển bơm xăng khơng qua ECU Bơm xăng dùng cho hệ thống phun xăng sử dụng bộ đo giĩ kiểu trượt trên xe Toyota chỉ làm việc khi động cơ hoạt động. Đĩ là một đặc điểm an tồn cho hệ thống. Khi khởi động động cơ, dịng điện từ accu đi qua khĩa điện đến cuộn dây L2 của relay bơm xăng đến mass, tạo lực hút tiếp điểm của relay bơm xăng làm bơm xăng quay. Đồng thời, khi khởi động cánh giĩ của cảm biến đo giĩ cũng di chuyển khỏi vị trí ban đầu (nhờ dịng khí hút vào động cơ) và đĩng tiếp điểm bơm xăng ở cảm biến đo giĩ. Vì thế ở cuộn dây L1 của relay bơm xăng cũng cĩ dịng điện chạy qua tạo thêm lực hút để đĩng tiếp điểm của relay bơm xăng. Khi máy đã nổ, khố điện trả về vị trí IG (vị trí ON) thì cuộn dây L2 của bơm xăng bị ngắt điện chỉ cịn cuộn L1 giữ cho tiếp điểm vẫn đĩng và bơm xăng tiếp tục hoạt động. b. Mạch điều khiển bơm xăng qua hộp ECU máy hoạt động theo nguyên lý ON – OFF Hình 2.6: Mạch điện điều khiển bơm xăng cĩ ECU điều khiển +B Fp IG ST STA E Fc R C L1 L2 Fp Ne Main relay Ignition switch Check connector ECU To distributor Fuel pump 44 Nguyên lý hoạt động tương tự như loại ở trên, chỉ khác nhau ở tín hiệu điều khiển bơm xăng. Khi khởi động động cơ, ECU nhận tín hiệu tốc độ động cơ (NE) để điều khiển transitor mở cho dịng điện qua cuộn L2 của relay bơm xăng qua transistor về mass tạo lực hút để đĩng tiếp điểm relay bơm xăng. Khi khố điện trả về vị trí IG dịng tiếp tục qua cuộn L1 và bơm xăng tiếp tục hoạt động. Khi bật cơng tắc máy từ vị trí OFF sang vị trí ON, ECU sẽ điều khiển bơm xăng hoạt động trong khoảng 2s để giữ cho áp lực xăng trên đường ống ổn định trước khi khởi động. Trên cọc chẩn đốn cịn