Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU8PHẦN I : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN Ô TÔ91.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại của hệ thống khởi động91.1.1. Nhiệm vụ của hệ thống khởi động.91.1.2. Yêu cầu của hệ thống khởi động91.1.3. Phân loại máy khởi động101.2. Đặc tính của hệ thống khởi động131.3. Mạch điện của hệ thống khởi động141.3.1. Mạch điện hệ thống khởi động trên xe ô tô141.3.2. Mạch điện của hệ thống khởi động trên mô hình171.4. Nguyên lý hoạt động của máy khởi động191.4.1 Nguyên lý tạo ra từ trường191.4.2. Hoạt động trong thực tế.211.4.3. Nguyên lý hoạt động của máy khởi động221.5. Cấu tạo và hoạt động của từng chi tiết trên máy khởi động.241.5.1. Cấu tạo máy khởi động241.6. Tính cấp thiết của đề tài.311.7. Mục tiêu đề tài.31PHẦN II : CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG32TRÊN SA BÀN322.1. Mục đích chế tạo mô hình hệ thống khởi động322.2. Yêu cầu của mô hình hệ thống khởi động trên sa bàn điện322.3. Các phương án chế tạo mô hình hệ thống khởi động332.3.1. Chế tạo khung cho mô hình hệ thống khởi động332.3.2. Chế tạo các tấm panel cho mô hình hệ thống khởi động.382.3.3 . Lựa chọn vật liệu và các chi tiết để thiết kế mô hình hệ thống khởi động422.4. Chế tạo mô hình hệ thống khởi động432.4.1. Chế tạo khung mô hình hệ thống khởi động432.4.2. Chế tạo panel462.5. Xây dựng mô hình hoàn thiện48PHẦN III : XÂY DỰNG NỘI DUNG THỰC HÀNH HỆ THỐNG54KHỞI ĐỘNG TRÊN SA BÀN543.1. Tạo Pan trực tiếp cho hệ thống khởi động trên mô hình543.2. Trình tự tháo máy khởi động603.2.1. Trình tự tháo hệ thống khởi động trên xe ôtô603.2.2. Trình tự tháo trực tiếp trên mô hình hệ thống khởi động.633.3. Tình trạng hư hỏng và nguyên nhân gây hư hỏng trên máy khởi động.653.4. Các phương pháp kiểm tra máy khởi động693.4.1. Kiểm tra sơ bộ máy khởi động của xe Toyota693.4.2. Kiểm tra hư hỏng từng bộ phận của máy khởi động743.5. Phương pháp sửa chữa máy khởi động783.6. Trình tự lắp hệ thống khởi động813.6.1. Trình tự lắp ráp máy khởi động trên xe ô tô813.6.2. Trình tự lắp trực tiếp máy khởi động trên mô hình.843.7. Vận hành mô hình86KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ96TÀI LIỆU THAM KHẢO97
1 Hưng yên, ngày tháng 6 năm 2013 1 1 2 2 2 3 Hưng yên, ngày tháng 6 năm 2013 3 3 4 Hình 1.1. Vị trí máy khởi động trên động cơ Hình 1.2. Các loại máy khởi động Hình 1. 3. Máy khởi động loại giảm tốc Hình 1.4. Máy khởi động loại đồng trục Hình 1. 5. Máy khởi động loại bánh răng hành tinh Hình 1. 6. Máy khởi động PS (Mô tơ giảm tốc hành tinh-rôto thanh dẫn) Hình 1.7. Đặc tính của máy khởi máy khởi động Hình 1.8. Mô hình mạch điện điều khiển hệ thống khởi động trên xe ô tô Hình 1.9. Sơ đồ mạch điện HTKĐ x Toyota Camry 2010 Hình 1.10. Vị trí chi tiết hệ thống trên xe Toyota camry 2010 Hình 1.11. Sơ đồ hệ thống khởi động trên mô hình Hình 1.12. Hệ thống khởi động dùng cho các dòng xe Toyota đời cũ Hình 1.13. hệ thống khởi động dùng cho các dòng xe Toyota đời mới Hình 1.1.4. Lực sinh ra giữa các nam châm Hình 1.15. Khung dây trong từ trường Hình 1.16. Đường sức từ của khung dây và nam châm Hình 1.17. Lực từ sinh ra trên khung dây Hình 1.18. Cấu tạo thực tế của động cơ máy khởi động. Hình 1.19. Dây quấn trong rotor. Hình 1.20. Các kiểu đấu dây Hình 1.21. Nguyên lý hoạt động Hình 1.22. Hút vào, Hình 1.23. Giữ Hình 1.24. Hồi về Hình 1.25. Cấu tạo chung máy khởi động Hình 1.26. Mô tơ khởi động. Hình 1.27. Công tắc từ. Hình 1.28. Phần ứng và ổ bi. Hình 1.29. Phần cảm. Hình 1.30. Chổi than và giá đỡ chổi than. Hình 1.31. Bánh răng bendix và trục xoắn ốc. Hình 1.32. Cấu tạo ly hợp máy khởi động Hình 1.33. Hoạt động của ly hợp khởi động (Khi khởi động) Hình 1.34. Hoạt động của ly hợp khởi động (Sau khi khởi động) 4 4 5 Hình 1.35. Hoạt động ăn khớp, Hình 1.36. Hoạt động nhả khớp Hình 2.1. Máy khởi động được chọn lắp trên mô hình Hình 2.2. Phương án bố trí mô hình HTKĐ nằm ngang Hình 2.3. Phương án bố trí mô hình HTKĐ nằm nghiêng Hình 2.4. Phương án bố trí HTKĐ thẳng đứng Hình 2.5a. Ph ương án b ố trí nhiều h ệ thống trên mô hình. Hình2.6. Các panel được lắp trên khung mô hình với phương án mô hình thẳng đứng Hình 2.7. Các tấm panel bố trí cụ thể trên mô hình Hình 2.9. Tấm panel được gá lắp trên mô hình đứng. Hình 2.11. Kích thước khung mô hình chuẩn bị chế tạo Hình 2.12. Giá đỡ khung bắt với mặt bàn Hình 2.13. Kích thước thép hộp tạo khung giá đỡ Hình 2.14. Khung hình tổng quát khung giá đỡ Hình 2.15. Khung hình tổng quát giá đỡ mặt gá thiết bị. Hình 2.16. Tấm Panel được chế tạo điều khiển hệ thống khởi động Hình 2.17. Hệ thống khởi động hoàn chỉnh Hình 2.18. Máy Khởi động được lắp trên panel và được đấu dây Hình 2.19. Hệ thống khởi động được lắp trên panel và đấu dây hoàn chỉnh Hình 2.20. Các hệ thống được gá tạm thời trên panel Hình 2.21. Hệ thống khởi động và các hệ thống khác đã được đấu dây Hình 2.22. Mô hình chụp từ bên phải Hình 2.23. Mô hình chụp phía bên trái Hình 2.24. Các hệ thống được lắp trên mô hình hoàn chỉnh Hình 3.1. Mô hình tổng thể. Hình 3.2. Sơ đồ tạo pan của hệ thống khởi động sử dụng trên mô hình Hình 3.3. Tạo pan ở vị trí ắc quy Hình 3.4. Tạo pan vị trí số 2 cầu chì Hình 3.5. Tạo pan ở vị trí số 3 khóa điện Hình 3.6. Tạo Pan ở vị trí số 4 Rơle Hình 3.7. Tạo Pan ở vị trí nguồn âm của ắc quy Hình 3.7. Tạo Pan ở vị trí số 5 các cực của máy khởi động Hình 3.8. kiểm tra điện áp khởi động Hình 3.9. Sơ đồ kiểm tra độ sụt áp Hình 3.10. Sơ đồ kiểm tra dòng điện phóng 5 5 6 Hình 3.11. Sơ đồ kiểm tra không tải Hình 3.12. Kiểm tra điện áp accu Hình 3.13. Kiểm tra điện áp cực 30 Hình 3.14. Kiểm tra điện áp cực 50 Hình 3.15. Sơ đồ hoạt động của hệ thống sử dụng trên mô hình. Hình 3.16. Đấu dây cực 30 với cực dương. Hình 3.17. Đấu dây từ cực 50 đến chân MG của rơ le. Hình 3.19. Cực 50 của khóa điện nối với chân ST của rơ le. Hình 3.20. Chân E của rơ le được nối với mass. Hình 3.21. Cấp mass cho máy khởi động. Hình 3.22. Các bước đấu dây đã được hoàn thiện. Hình 3.23. Vận hành mô hình 6 6 7 !" Những năm gần đây nền khoa học kỹ thuật trên thế giới đã có những bước tiến rất mạnh mẽ. Có rất nhiều các thành tựu khoa học tiên tiến được ứng dụng rộng rãi vào đời sống và phát triển kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực giao thông vận tải. Trong nền công nghiệp chế tạo ô tô của thế giới hiện nay đã có sự phát triển rất lớn và đang tạo đà cho khả năng phát triển nhanh chóng trong tương lai tới đây. Cùng với sự phát triển của khoa học, ngành công nghiệp ôtô cũng không ngừng đưa đến cho người tiêu dùng công nghệ mới. Và hơn nữa với việc kết hợp các công nghệ điện - điện tử ngày càng làm cho ô tô trở nên hiện đại, tiện nghi và tính an toàn cao hơn. Ở Việt Nam nghành công nghiệp ô tô đa phần là lắp ráp và sử dụng. Tuy nhiên với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật trên thế giới mà các công ty đã dần đưa các công nghệ tiên tiến như điện - điện tử hiện đại ứng dụng vào chế tạo và lắp ráp ô tô. Trong đó lĩnh vực về hệ thống khởi động là chức năng quan trọng của hệ thống điện ô tô. Trong phạm vi trường “Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng yên” những năm gần đây khoa cơ khí động lực đã có rất nhiều đổi mới về công nghệ kỹ thuật phục vụ trong giảng dạy. Các tài liệu và mô hình sử dụng trong công tác đào tạo luôn luôn được đổi mới giúp cho học sinh, sinh viên có điều kiện tiếp xác và học tập tốt nhất có thể bắt kịp với các công nghệ hiện đại sử dụng trong nghành công nghiệp ô tô hiện nay. Tuy vậy lĩnh vực về hệ thống khởi động vẫn còn hạn chế, số lượng chưa nhiều, học sinh thực hành vẫn còn thiếu thốn, các bài thực hành vẫn sơ sài chưa đáp ứng đủ điều kiện học tập. Nhận thấy đây là việc cần thiết và rất quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô hiện nay. Chúng em đã được định hướng và thực hiện đề tài “#$%&'()*+),'(-)./01'( +23'4567'0/*'8+8”. Đề tài sẽ thực hiện việc nghiên cứu kết cấu, xây dựng phương án, chế tạo mô hình “#$%&'()*+),'(-)./01'(+23'4567'0/*'8+8” và nội dung thực hành cho mô hình. Đề tài được thực hiện bởi sự hướng dẫn của thầy 3')9 cùng với các thầy cô khác trong khoa, đề tài được thực hiện và hoàn thành tại khoa cơ khí động lực trường đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng yên. Nhưng do kiến thức còn hạn chế và không có nhiều thời gian nên chắc chắn đề tài không tránh khỏi thiếu sót. Mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn. 7 7 Hình 1.1. Vị trí máy khởi động trên động cơ 8 Hưng Yên, ngày… tháng 6 năm 2013 Sinh viên thực hiện: !"#" !:;<"=>?@ ABCC DEDE)/*FGHI$3JKLJG7M)#'NOP/KQ5)*+),'(-)./01'( DEDED$%&'()*+,-$ Hệ thống khởi động thực hiện chức năng bằng cách thay đổi năng lượng điện từ ắc quy thành cơ năng của máy khởi động. Máy khởi động chuyển cơ năng qua bánh răng tới bánh đà trên trục khủy động cơ. Trong quá trình quay khởi động, bánh đà quay, kết hợp với hệ thống sinh công tạo mô men cho hệ thống truyền lực. Để khởi động động cơ đòi hỏi trục khuỷu phải quay nhanh hơn tốc độ quay tối thiểu. Tốc độ quay tối thiểu để khởi động động cơ khác nhau tuỳ theo cấu trúc động cơ và tình trạng hoạt động, thường từ 40 - 60 vòng/ phút đối với động cơ xăng và từ 80 - 100 vòng/phút đối với động cơ diesel. .$.$/$ 0" "'( )*+,- Do tính chất, đặc điểm và chức năng của hệ thống khởi động như đã trình bày ở trên, những yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với hệ thống khởi động điện bao gồm : - Kết cấu của máy khởi động phải gọn nhẹ, chắc chắn và đảm bảo tính ổn định trong quá trình làm việc. - Mô men sinh ra trên trục của máy khởi động phải đảm bảo đủ lớn, tốc độ quay cũng phải phải đạt tới trị số nào đó để cho trục khuỷu của động cơ ô tô hoạt động. - Khi động cơ ôtô đã làm việc, ly hợp của máy khởi động phải cắt được khớp truyền động của hệ thống ra khỏi trục khuỷu của động cơ ôtô. 8 8 9 - Tỷ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và bánh răng của bánh đà nằm trong giới hạn từ 9-18 vòng/phút. - Máy khởi động cần có tuổi thọ cao và đảm bảo hoạt động tốt trong quá trình khởi động liên tục. .$.$1$234#*+,- Hiện nay hệ thống khởi động trên ô tô thường sử dụng 3 loại máy khởi động: - Loại giảm tốc: loại R và loại RA. - Loại bánh răng đồng trục: loại G và loại GA. - Loại bánh răng hành tinh: loại D. Hình 1.2. Các loại máy khởi động (56#*+,-34) 9 9 Hình 1.4. Máy khởi động loại đồng trục 10 Hình 1.3. Máy khởi động loại giảm tốc - Máy khởi động loại giảm tốc dùng motor tốc độ cao - Máy khởi động loại giảm tốc làm tăng moment xoắn bằng cách giảm tốc độ quay của phần ứng lõi motor nhờ bộ truyền giảm tốc. - Piston của công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động đặt trên cùng một trục với nó vào ăn khớp với vành răng. 56#*+,-3478 - Mô tơ khởi động thông thường bao gồm các thành phần được chỉ rõ trên (hình 1.4). Bánh răng chủ động trên trục của phần ứng động cơ và quay cùng tốc độ. Một lõi hút trong công tắc từ (solenoid) được nối với nạng gài. Khi kích hoạt nam châm điện thì nạng gài sẽ đẩy bánh răng chủ động khớp với vành răng bánh đà. - Khi động cơ bắt đầu khởi động khớp ly hợp một chiều ngắt nối bánh răng chủ động ngăn cản mô men động cơ làm hỏng mô tơ khởi động. - Công suất đầu ra là 0.8, 0.9 và 1KW. Trong hầu hết trường hợp thay thế bộ khởi động cho mô tơ cũ bằng mô tơ có bánh răng giảm tốc. - Bánh răng bendix được lắp ở cuối của trục rô to. - Lực của công tắc từ đẩy bánh răng bendix nhờ đòn dẫn hướng. - Máy khởi động loại giảm tốc sử dụng chủ yếu trên các dòng xe tải nhỏ và tải trung bình. 10 10 [...]... Toyota camry 2010 1.3.2 Mạch điện của hệ thống khởi động trên mô hình - Sơ đồ hoạt động của hệ thống khởi động trên mô hình sa bàn điện Hình 1.11 Sơ đồ hệ thống khởi động trên mô hình 1 Ắc quy 4 Rơ Le 2 Cầu chì 5 Máy Khởi Động 3 Khóa Điện - Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên mô hình: Khi muốn khởi động động cơ người lái xe bật khoá điện về nấc khởi động, lúc đó sẽ có dòng điện đi từ:... của hệ thống khởi động 1.3.1 a) Mạch điện hệ thống khởi động trên xe ô tô Hình 1.8 Mô hình mạch điện điều khiển hệ thống khởi động trên xe ô tô 14 15 b) Sơ đồ mạch điện của hệ thống khởi động trên xe Toyota camry 2010 15 16 Hình 1.9 Sơ đồ mạch điện HTKĐ xe Toyota Camry 2010 16 17 c) Các bộ phận trong hệ thống khởi động trên xe Toyota camry 2010 17 18 Hình 1.10 Vị trí chi tiết hệ thống trên. .. việc giảng dạy và học tập trên mô hình đạt kết quả cao nhất Chính vì lẽ đó, nhóm sinh viên chúng em định hướng nghiên cứu Xây dựng hệ thống khởi động trên sa bàn điện ô tô”.Giúp sinh viên có cái nhìn toàn diện và sâu sắc về hệ thống mà đề tài đã giao 1.7 Mục tiêu đề tài - Tìm hiểu về các hệ thống khởi động chuyên dụng trên ô tô - Tìm hiểu về các loại máy khởi động thông dụng trên ô tô - Lập các phương... góp của động cơ điện trong máy khởi động - Khớp truyền động cơ trong máy khởi động có các nhiệm vụ sau: + Truyền mô men của máy khởi động làm quay vành bánh răng bánh đà động cơ ôtô + Bảo vệ máy khởi động bằng cách tách rôto của động cơ điện khỏi động ra khỏi vành bánh răng bánh đà khi Khớp truyền động là cơ cấu truyền mômen từ động cơ điện của máy khởi động đến vành bánh răng bánh đà của động cơ ôtô... làm cho máy khởi động dừng lại 1.5 Cấu tạo và hoạt động của từng chi tiết trên máy khởi động 1.5.1 Cấu tạo máy khởi động Máy khởi động bao gồm 3 phần chính: - Động cơ khởi động: Truyền cho trục khuỷu số vòng quay tối thiểu để động cơ có thể khởi động nhẹ nhàng và êm dịu - Công tắc từ: Đóng ngắt tiếp điểm - Khớp truyền động : + Truyền mô men của máy khởi động đến bánh đà động cơ để quay động cơ ôtô... xây dựng mô hình hệ thống khởi động trên sa bàn giúp sinh viên có cái nhìn thực tế, tổng thể về các chi tiết, bộ phận và nguyên lý hoạt động của từng chi tiết trên hệ thống Việc phục hồi lại mô hình hệ thống khởi động hoạt động sẽ tạo điều kiện cho sinh viên có cơ hội học tập và nghiên cứu môn học một cách thực tế, giúp sinh viên khỏi bỡ ngỡ khi làm việc thực tế và nắm bắt kiến thức tổng quát của hệ. .. hành máy làm việc tốt đỡ rung giật) vì thế máy khởi động này được chọn lắp trên mô hình Hình 2.1 Máy khởi động được chọn lắp trên mô hình 34 35 Máy khởi động đồng trục thường được sử dụng trên các dòng xe loại nhỏ đặc biệt trên các dòng xe nhỏ 4 chỗ của Toyota Khác với máy khởi động khi lắp trên ôtô, máy khởi động lắp trên sa bàn với kích thước nhỏ gọn hoạt động độc lập dễ dàng quan sát chi tiết và nguyên... tạo mô hình tổng thể cho hệ thống khởi động - Thiết kế và chế tạo khung và các tấm panel - Mô tả khái quát về nguyên lý và kết cấu của hệ thống khởi động trên mô hình - Chế tạo mô hình tổng thể - Xây dựng nội dung thực hành cho mô hình như tháo lắp sửa chữa và tạo pan 33 34 PHẦN II : CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN SA BÀN 2.1 Mục đích chế tạo mô hình hệ thống khởi động Với xu hướng hiện nay... động dùng cho các dòng xe Toyota đời mới Hai hệ thống khởi động của Toyota trên (hình 1.12) và (hình 1.13) có hai mạch điện tách biệt … một mạch điều khiển, một mạch động cơ Hệ thống có một động cơ khởi động thông thường được sử dụng hầu hết trên những ô tô Toyota đời cũ Một số khác có động cơ khởi động có bánh răng giảm tốc Hệ thống này được sử dụng hầu hết trên những xe Toyota hiện đại Một rơ le từ... khiển của máy khởi động mất điện, nhờ có lò xo hồi vị mà bánh răng cùng với li hợp sẽ trở về vị trí ban đầu, các tiếp điểm trong rơ le điều khiển máy khởi động được mở ra, máy khởi động không còn được cung cấp điện và sẽ ngừng hoạt động - Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên xe Toyota: Hình 1.12 Hệ thống khởi động dùng cho các dòng xe Toyota đời cũ 19 20 Hình 1.13 hệ thống khởi động dùng . chi tiết hệ thống trên xe Toyota camry 2010 Hình 1.11. Sơ đồ hệ thống khởi động trên mô hình Hình 1.12. Hệ thống khởi động dùng cho các dòng xe Toyota đời cũ Hình 1.13. hệ thống khởi động dùng. tạo điều khiển hệ thống khởi động Hình 2.17. Hệ thống khởi động hoàn chỉnh Hình 2.18. Máy Khởi động được lắp trên panel và được đấu dây Hình 2.19. Hệ thống khởi động được lắp trên panel và. máy khởi động Hình 1.33. Hoạt động của ly hợp khởi động (Khi khởi động) Hình 1.34. Hoạt động của ly hợp khởi động (Sau khi khởi động) 4 4 5 Hình 1.35. Hoạt động ăn khớp, Hình 1.36. Hoạt động