BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ

TÌM HIỂU, THỰC HIỆN MƠ HÌNH HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
VÀ SA BÀN ĐIỆN TỪ PHỤC VỤ GIẢNG DẠY

GVHD: ThS. NGUYỄN QUANG TRÃI
SVTH: LÊ TRUNG BÁCH
UNG NGỌC QUANG

SKL008269

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Cơng nghệ Kỹ thuật ơ tơ
Tên đề tài:

TÌM HIỂU, THỰC HIỆN MƠ HÌNH
HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG VÀ SA BÀN ĐIỆN TỪ
PHỤC VỤ GIẢNG DẠY
SVTH : LÊ TRUNG BÁCH
MSSV : 16145584

SVTH : UNG NGỌC QUANG
MSSV : 17145346
GVHD : ThS. NGUYỄN QUANG TRÃI

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2021


TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng 8 năm 2021

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên:

1. Ung Ngọc Quang

MSSV: 17145346

(E-mail: Điện thoại: 0343830619)

2. Lê Trung Bách

MSSV: 16145584


(E-mail: Điện thoại: 0794371868)

Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật ơ tơ
Khóa: K16-K17

Lớp: 161451B-171451B

1. Tên đề tài
Tìm hiểu, thực hiện mơ hình Hệ thống khởi động và Sa bàn điện từ phục vụ giảng
dạy
2. Nhiệm vụ đề tài
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết của các hệ thống liên quan.
- Thiết kế, chế tạo hai mô hình phục vụ giảng dạy.
- Xây dựng nội dung và hướng dẫn sử dụng các bài thực hành tương ứng.
3. Sản phẩm của đề tài
- Hai mơ hình giảng dạy.
- Thuyết minh.
- Hướng dẫn sử dụng và thực hành đi kèm.
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài: - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - TRƯỞNG BỘ MÔN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

i


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Điện tử ô tô

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Họ và tên sinh viên: Ung Ngọc Quang

MSSV:17145346

Hội đồng: DOT2

Họ và tên sinh viên: Lê Trung Bách

MSSV:16145584

Hội đồng: DOT2

Tên đề tài: Tìm hiểu, thực hiện mơ hình Hệ thống khởi động và Sa bàn điện từ phục vụ giảng
dạy
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô
Họ và tên GV hướng dẫn: ThS. Nguyễn Quang Trãi
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy)
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN(không đánh máy)

2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

2.2 Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát
triển)
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

ii


2.3.Kết quả đạt được:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

2.4. Những tồn tại (nếu có):
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

3. Đánh giá:
Mục đánh giá

TT
1.

2.

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm
tối đa

Điểm đạt
được

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài


10

Nội dung ĐATN

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,
khoa học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy
trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

5

3.


Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10

Tổng điểm

100

iii


4. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 08 năm 2021

Giảng viên hướng dẫn
((Ký, ghi rõ họ tên)

iv



TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn Điện tử ô tô

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Họ và tên sinh viên: Ung Ngọc Quang

MSSV: 17145346 Hội đồng DOT2

Họ và tên sinh viên: Lê Trung Bách

MSSV: 16145584 Hội đồng DOT2

Tên đề tài:Tìm hiểu, thực hiện mơ hình Hệ thống khởi động và Sa bàn điện từ phục vụ giảng
dạy.
Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô.
Họ và tên GV phản biện: (Mã GV) ThS. Lê Quang Vũ.
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................


2. Nội dung đồ án:
(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát
triển)
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

3. Kết quả đạt được:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................................

v


5. Câu hỏi:
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................

6. Đánh giá:
Mục đánh giá

TT
1.

2.

Hình thức và kết cấu ĐATN

Điểm tối
đa

Điểm đạt
được

30

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục

10


Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài

10

Tính cấp thiết của đề tài

10

Nội dung ĐATN

50

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật, khoa
học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá

10

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình
đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế.

15

Khả năng cải tiến và phát triển

15


Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành…

5

3.

Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài

10

4.

Sản phẩm cụ thể của ĐATN

10
Tổng điểm

100

vi


7. Kết luận:
 Được phép bảo vệ
 Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng 08 năm 2021


Giảng viên phản biện
((Ký, ghi rõ họ tên)

vii


TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Tìm hiểu,thực hiện mơ hình Hệ thống khởi động và Sa bàn điện từ
phục vụ giảng dạy
Họ và tên Sinh viên: Lê Trung Bách
MSSV: 16145584
Ung Ngọc Quang
MSSV: 17145346
Ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên
phản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo về. Đồ án tốt nghiệp đã được hồn
chỉnh đúng theo u cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:

Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:


Tp. Hồ Chí Minh, ngày …. tháng 8 năm 2021

viii


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên nhóm báo cáo xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu cùng toàn
thể thầy cô trong trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã
giảng dạy hết tất cả tâm huyết, truyền dạy tất cả những tri thức của cuộc đời mình
đến những lứa học sinh chúng em trong suốt thời gian vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn thầy cơ trong khoa Cơ Khí Động Lực đã dạy cho
chúng em những đạo đức, những kinh nghiệm làm nghề để chúng em có thể vững
bước tiếp trên con đường lập nghiệp của mình.
Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Th.S. Nguyễn Quang Trãi đã chỉ dạy và hướng
dẫn cho chúng em rất nhiều để nhóm chúng em có thể hồn thành tốt bài báo cáo cuối
mơn này.
Lời cuối cùng nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất và chúc thầy cô
luôn dồi dào sức khỏe, tiếp tục giảng dạy hết tâm huyết của mình cho những lứa học
trị sau này để đất nước ta ngày có nhiều nhân tài, những người giỏi trong các doanh
nghiệp, xây dựng đất nước phát triển hơn nữa.
Xin chân thành cảm ơn!

ix


TĨM TẮT
Hệ thống điện trên ơ tơ là một trong những hệ thống quan trọng của một chiếc
xe, nó là hệ thống giúp điều khiển, đảm bảo khả năng hoạt động ổn định của xe cũng
như là đáp ứng các yêu cầu của xe khi tham gia lưu thông. Để tạo phương tiện học
tập trực quan, đồng bộ, cụ thể và chi tiết nên nhóm chúng em chựa chọn thực hiện

thiết kế, chế tạo các mơ hình dạy học hiện đại của các hệ thống bộ phận trong hệ
thống Điện thân xe trên ơ tơ. Bên cạnh đó là việc xây dựng phương pháp, quy trình
học tập đối với từng module kiến thức liên quan của từng hệ thống. Giúp người học
xây dựng được lộ trình học căn bản đối với từng hệ thống bộ phận trong toàn bộ hệ
thống điện trên ô tô.
Nội dung đề tài bao gồm:
- Mô hình giảng dạy Hệ thống khởi động.
- Mơ hình giảng dạy Sa bàn điện từ.
- Phiếu hướng dẫn thực hành của 2 hệ thống trên.
Phương pháp nghiên cứu:
- Nghiên cứu từ những cơ sở lý thuyết để thiết kế, chế tạo các mơ hình dạy
học mới.
- Sử dụng các tài liệu liên quan, tài liệu tham khảo để thiết kế, tính tốn các
thơng số của khung mơ hình, cách bố trí , lắp đặt các chi tiết thiết bị của hệ thống.
- Sử dụng tài liệu lí thuyết để xây dựng được sơ đồ mạch điện của từng hệ thống.
- Sử dụng các nội dung liên quan đến sư phạm để xây dựng các phiếu hướng
dẫn thực hành dành cho người học.

x


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................................ i
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................. ii
PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................. v
XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN ....................................................................... viii
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ ix
TÓM TẮT ....................................................................................................................... x
MỤC LỤC...................................................................................................................... xi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .................................................. xiii

DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................ xiv
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... xvii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI............................................................................. 1
1.1 Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu, ý nghĩa của đề tài .................................................................................... 1
1.3. Đối tượng phạm vi nghiên cứu................................................................................ 1
1.4. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 1
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................................... 3
2.1 Hệ thống khởi động .................................................................................................. 3
2.1.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 3
2.1.2. Các thành phần chính ...................................................................................... 3
2.1.3. Ắc quy khởi động ............................................................................................ 4
2.1.4 Máy khởi động ............................................................................................... 13
2.1.5 Mạch điện hệ thống khởi động 1 số xe .......................................................... 26
2.2 Sa bàn điện từ ......................................................................................................... 33
2.2.1. Dòng điện ...................................................................................................... 33
2.2.2. Hiện tượng cảm ứng điện từ ......................................................................... 34
2.2.3. Máy phát điện................................................................................................ 38
2.2.4. Động cơ điện 1 chiều .................................................................................... 41
2.2.5. Hiệu ứng tự cảm ............................................................................................ 43
2.2.6. Hiệu ứng cảm ứng tương hỗ ......................................................................... 45
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH GIẢNG DẠY ................................. 48
3.1. Giới thiệu............................................................................................................... 48
3.2. Thiết kế thực hiện mơ hình ................................................................................... 48
3.2.1. Lựa chọn thiết bị, vật liệu ............................................................................. 48

xi


3.2.2. Thiết kế mơ hình. .......................................................................................... 58

3.2.3. Thiết kế sơ đồ mạch điện .............................................................................. 59
3.2.4. Đấu nối hồn thiện mơ hình .......................................................................... 62
CHƯƠNG 4: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ THỰC HÀNH ..................................... 65
4.1. Hướng dẫn sử dụng ............................................................................................... 65
4.1.1. Mô hình hệ thống khởi động ......................................................................... 65
4.1.2. Sa bàn điện từ ................................................................................................ 70
4.2. Các bài thực hành .................................................................................................. 74
4.2.1. Mô hình thống khởi động.............................................................................. 74
4.2.2. Sa bàn điện từ ................................................................................................ 85
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 93
5.1. Kết luận ................................................................................................................. 93
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................... 93
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................... 95

xii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
+B: Battery
CSW: Clutch Switch
BSW: Brake Switch
ISW: Inhibitor Switch
STI: Starter Ignition
ECU: Electronic Control Unit
VOM: Volt Ohm Miliammeter

xiii


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1.1. Máy khởi động trên động cơ ................................................................... 3
Hình 2.1.2. Các thành phần chính trên hệ thống khởi động ...................................... 4
Hình 2.1.3..1a Ắc quy khởi động ............................................................................... 5
Hình 2.1.3.1b. Ắc quy và hệ thống điện .................................................................... 6
Hình 2.1.3.2a. Cấu tạo ắc quy .................................................................................... 6
Hình 2.1.3.2b. Cấu tạo một ắc quy đơn ..................................................................... 7
Hình 2.1.3.2c. Cấu tạo bản cực ................................................................................ 8
Hình 2.1.3.2d. Chất điện phân.................................................................................... 8
Hình 2.1.3.2e. Vỏ ắc quy............................................................................................ 9
Hình 2.1.3.2f. Nắp thơng hơi .................................................................................... 9
Hình 2.1.3.2g. Dãy nắp thơng hơi ............................................................................. 9
Hình 2.1.3.2h. Cọc ắc quy .......................................................................................... 9
Hình 2.1.3.2i. Ký hiệu cọc ắc quy ............................................................................ 10
Hình 2.1.3.2k. Cửa xem tỷ trọng .............................................................................. 10
Hình 2.1.3.3a. Hoạt động ắc quy.............................................................................. 10
Hình 2.1.3.3b. Q trình phóng, nạp ........................................................................ 10
Hình 2.1.3.3c. Điện áp ắc quy .................................................................................. 11
Hình 2.1.4.1a. Máy khởi động loại giảm tốc ........................................................... 13
Hình 2.1.4.1b. Máy khởi động loại đồng trục .......................................................... 14
Hình 2.1.4.1c. Máy khởi động loại bánh răng hành tinh ......................................... 14
Hình 2.1.4d. Máy khởi động loại PS ........................................................................ 15
Hình 2.1.4.2. Các bộ phận của máy khởi động ........................................................ 15
Hình 2.1.4.3a .Nguyên lý hoạt động ........................................................................ 16
Hình 2.1.4.3b. Hút vào ............................................................................................. 16
Hình 2.1.4.3c. Giữ .................................................................................................... 16
Hình 2.1.4.3d. Hồi về .............................................................................................. 17
Hình 2.1.4.3e. Cấu tạo ly hợp máy khởi động ........................................................ 17
Hình 2.1.4.3f. Hoạt động của ly hợp khởi động...................................................... 18
Hình 2.1.4.3g. Hoạt động của ly hợp khởi động ..................................................... 18
Hình 2.1.4.3h. Hoạt động ăn khớp .......................................................................... 19

Hình 2.1.4.3j. Hoạt động nhả khớp ......................................................................... 19
Hình 2.1.4.4a. Tháo rã động cơ điện ....................................................................... 20
Hình 2.1.4.4b. Tháo rã cơng tắc từ .......................................................................... 20
Hình 2.1.4.4c. Tháo rã bánh răng bendix ................................................................. 21
Hình 2.1.4.4d. Hiện tượng chạm mạch ................................................................... 21

xiv


Hình 2.1.4.4e. Kiểm tra chạm mạch........................................................................ 21
Hình 2.1.4.4f. Kiểm tra thơng mạch rotor ............................................................... 22
Hình 2.1.4.4g. Kiểm tra cổ góp ............................................................................... 22
Hình 2.1.4.4h. Kiểm tra cổ góp ................................................................................ 22
Hình 2.1.4.4i. Kiểm tra ổ bi .................................................................................... 22
Hình 2.1.4.4j. Kiểm tra thơng mạch stator .............................................................. 23
Hình 2.1.4.4k. Kiểm tra cách điện stator ................................................................ 23
Hình 2.1.4.4l. Kiểm tra chổi than ............................................................................. 23
Hình 2.1.4.4m. Kiểm tra giá giữ chổi than............................................................... 23
Hình 2.1.4.4n. Kiểm tra giá ..................................................................................... 23
Hình 2.1.4.4o. Kiểm tra li hợp ................................................................................. 24
Hình 2.1.4.4p. Kiểm tra cuộn hút, cuộn giữ ............................................................ 24
Hình 2.1.4.4q. Ráp máy khởi động ......................................................................... 25
Hình 2.1.4.4r. Kiểm tra điện áp cực 50 .................................................................... 26
Hình 2.1.5a. Sơ đồ hệ thống khởi động trên xe Toyota Camry 2002. .................... 26
Hình 2.1.5b. Sơ đồ hệ thống khởi động trên xe Toyota Fortuner 2017. ................. 28
Hình 2.1.5c. Sơ đồ hệ thống khởi động trên xe Toyota Fortuner 2017. ................. 29
Hình 2.1.5d. Sơ đồ hệ thống khởi động trên xe Honda Civic 2019. ....................... 30
Hình 2.1.5e. Sơ đồ hệ thống khởi động trên xe Honda Civic 2019. ....................... 31
Hình 2.1.5f. Sơ đồ hệ thống khởi động trên xe Hyundai Santefe 2016. ................. 32
Hình 2.2.4a. Nguyên tắc hoạt động động cơ điện một chiều .................................. 42

Hình 2.2.5a. Hiệu ứng tự cảm ................................................................................. 43
Hình 2.2.6a. Hiệu ứng cảm ứng tương hỗ ............................................................... 46
Hình 2.2.6b. Hiện tượng hỗ cảm ............................................................................. 47
Hình 2.2.6c. Bơ bin đánh lửa .................................................................................. 47
Hình 3.2.1.1a . Nhơm định hình ............................................................................... 40
Hình 3.1.1.1b. Ke góc nhơm định hình ..................................................................... 49
Hình 3.2.1.1c. Vít kết nối ke góc và nhơm định hình .............................................. 49
Hình 3.2.1.2a . Bảng mica ........................................................................................ 50
Hình 3.2.1.3a . Module Arduino Uno R3 ................................................................. 50
Hình 3.2.1.3b. Module relay 5VDC có opto ........................................................... 51
Hình 3.2.1.3c. Module relay 5VDC có opto ............................................................ 51
Hình 3.2.1.3d. Module LM7805 đầu ra USB.......................................................... 51
Hình 3.2.1.3e. Hộp cầu chì ....................................................................................... 52
Hinh 3.2.1.3f. Khóa điện .......................................................................................... 52
Hình 3.2.1.3g. Đèn led ............................................................................................. 52

xv


Hình 3.2.1.3h. Rơle khởi động ................................................................................. 53
Hình 3.2.1.3i. Máy khởi động .................................................................................. 53
Hình 3.2.1.3e. Cơng tắc ly hợp ................................................................................ 53
Hình 3.2.1.3j. Cơng tắc bàn đạp phanh .................................................................... 54
Hình 3.2.1.3f. Cơng tắc vị trí số .............................................................................. 54
Hình 3.2.1.3g. Đế banana ........................................................................................ 55
Hình 3.2.1.3h. Giắc cắm banana .............................................................................. 55
Hình 3.2.1.3i. Thiết bị A .......................................................................................... 55
Hình 3.2.1.3k. Thiết bị B.......................................................................................... 55
Hình 3.2.1.3l. Thiết bị C .......................................................................................... 55
Hình 3.2.1.3m. Thiết bị D ........................................................................................ 56

Hình 3.2.1.3n. Thiết bị E .......................................................................................... 56
Hình 3.2.1.3o. Thiết bị F .......................................................................................... 56
Hình 3.2.1.3p. Đồng hồ đo ....................................................................................... 57
Hình 3.2.1.3q. Bóng Led .......................................................................................... 57
Hình 3.2.2a. Bố trí chung mơ hình Hệ thống khởi động .......................................... 58
Hình 3.2.2b. Bố trí chung mơ hình Sa bàn điện từ .................................................. 58
Hình 3.2.3a. Mạch điện hệ thống khởi động 01 ....................................................... 59
Hình 3.2.3b. Mạch điện hệ thống khởi động 02....................................................... 59
Hình 3.2.3c. Mạch điện hệ thống khởi động 03 ....................................................... 60
Hình 3.2.3e. Sơ đồ mạch điện arduino uno với relay.............................................. 61
Hình 3.2.3f. Thuật tốn điều khiển Arduino. .......................................................... 61
Hình 3.2.4.a. Mơ hình hệ thống khởi động 01 ......................................................... 62
Hình 3.2.4.b. Mơ hình hệ thống khởi động 02 ......................................................... 62
Hình 3.2.4.c. Mơ hình hệ thống khởi động 03 ......................................................... 63
Hình 3.2.4.d. Mơ hình hệ thống khởi động 04 ......................................................... 63
Hình 3.2.4e. Mơ hình Sa bàn điện từ ....................................................................... 64
Hình 4.1.1.1a . Mạch điện hệ thống khởi động 01. .................................................. 66
Hình 4.1.1.1b. Mạch điện hệ thống khởi động 02................................................... 67
Hình 4.1.1.1c. Mạch điện hệ thống khởi động 03. .................................................. 68
Hình 4.1.1.1d. Mạch điện hệ thống khởi động 04 .................................................. 69
Hình 4.2.1.1a. Mạch điện hệ thống khởi động 01. ................................................... 75
Hình 4.2.1.2a. Mạch điện hệ thống khởi động 02. ................................................... 77
Hình 4.2.1.3a. Mạch điện hệ thống khởi động 03. ................................................... 79
Hình4.2.1.4a. Mạch điện hệ thống khởi động 04. .................................................... 81

xvi


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1.3.3d. Q trình phóng điện ....................................................................... 12

Bảng 2.1.3.3e. Quá trình nạp điện ............................................................................ 12
Bảng 4.1. Bảng dụng cụ thiết bị thực hành hệ thống khởi động .............................. 65
Bảng 4.2. Bảng dụng cụ thiết bị thực hành Sa bàn điện từ. ..................................... 70

xvii


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI
1.1 Lý do chọn đề tài
Theo xu hướng phát triển tồn cầu hóa, nền kinh tế Việt Nam đang bước sang
một thời kỳ mới thời kỳ Cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước gắn liền với việc mở
rộng quan hệ hợp tác các nước trong khu vực và trên thế giới. Quá trình chuyển đổi
này ảnh hưởng rõ rệt đến hoạt động kinh tế cũng như xã hội.Trong đó nhu cầu về giao
thơng vận tải ngày càng tăng, nhiều hệ thống thiết bị cũ trên ô tô đã dần được thay
thế bởi các hệ thống hiện đại. Yêu cầu đặt ra đối với các trường, các cơ sở đào tạo
ngành Công nghệ kỹ thuật ô tô chính là trang bị cho người học những kiến thức cơ
bản và nâng cao về ô tô cũng như kịp thời cập nhật các nội dung kiến thức mới liên
quan đến chuyên ngành.Vì vậy việc trang bị các mơ hình, dụng cụ, thiết bị dạy học
đầy đủ là vô cùng quan trọng.
Nhằm phục vụ cho việc học tập, nghiên cứu và giảng dạy trong khoa Cơ Khí
Động Lực, nhóm chúng em lựa chọn đề tài “ Tìm hiểu, thực hiện mơ hình Hệ thống
khởi động và Sa bàn điện từ phục vụ giảng dạy”.
1.2 Mục tiêu, ý nghĩa của đề tài
Đề tài này sau khi hoàn thành sẽ mang đến những lợi ích sau:
- Cung cấp các mơ hình dạy học hiện đại, phục vụ chop nghiên cứu, học tập
của sinh viên khoa Cơ Khí Động Lực.
- Taọ ra sự đồng bộ và hướng đến sự đồng bộ trong việc thiết kế các mơ hình,
đem lại sự tinh tế, thẩm mỹ cho các mơ hình.
- Xây dựng được các nội dung hướng dẫn thực hành mang tính chất tích cực
và tồn diện hóa người học. Sau khi hồn thành được các nội dung thực hành, người

học sẽ học tập và rèn luyện được nhiều kỹ năng cũng như trau dồi về mặt kiến thức
tổng quan và chi tiết của từng hệ thống.
1.3. Đối tượng phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của hệ thống khởi động bao gồm hộp điều khiển động
cơ Engine ECU, công tắc bàn đạp phanh, cơng tắc ly hợp, cơng tắc vị trí số. Trên cơ
sở đó nghiên cứu và thiết kế mơ hình hệ thống khởi trên ô tô.
Đối tượng nghiên cứu của sa bàn điện từ gồm các module thiết bị trên mơ
hình. Trên cơ sở đó nghiên cứu và thiết kế mơ hình sa bàn điện từ.

1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết hệ thống khởi động, các hiện tượn điện từ.

1


- Nghiên cứu sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động.
- Tham khảo tài liệu các mơ hình giảng dạy tại Khoa Cơ Khí Động Lực để cải
tiến nội dung cho mơ hình phù hợp hơn.
- Thu thập thơng tin, học hỏi kinh nghiệm từ thầy cô, bạn bè.
- Quan sát, thực hiện các mơ hình phục vụ giảng dạy.

2


CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Hệ thống khởi động
2.1.1. Giới thiệu
Vì động cơ đốt trong khơng thể tự khởi động nên cần phải có một ngoại lực để
khởi động nó. Để khởi động động cơ, máy khởi động làm quay trục khuỷu thông qua
vành răng. Máy khởi động cần phải tạo ra moment lớn từ nguồn điện hạn chế của ắc

quy đồng thời phải gọn nhẹ. Vì lí do này người ta dùng motor điện một chiều trong
máy khởi động. Để khởi động động cơ thì 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.

Hình 2.1.1. Máy khởi động trên động cơ
2.1.2. Các thành phần chính
Các thành phần chính trên hệ thống khởi động bao gồm:
- Máy khởi động
- Hộp điều khiển động cơ ECU
- Khóa điện
- Cơng tắc bàn đạp phanh, cơng tắc ly hợp
- Cơng tắc vị trí số
- Hộp cầu chì
- Rờ le khởi động
- Bình ắc quy

3


Hình 2.1.2. Các thành phần chính trên hệ thống khởi động
2.1.3. Ắc quy khởi động
2.1.3.1 Khái quát về ắc quy
 Công dụng ắc quy
Ắc quy trong ô tô thường được gọi là ắc quy khởi động để phân biệt với loại
ắc quy sử dụng ở các lĩnh vực khác. Ắc quy khởi động trong hệ thống điện thực hiện
chức năng của một thiết bị chuyển đổi hóa năng thành điện năng và ngược lại. Đa số
ắc quy khởi động là loại ắc quy chì – axit. Đặc điểm của loại ắc quy nêu trên là có thể
tạo ra dịng điện có cường độ lớn, trong khoảng thời gian ngắn (510s), có khả năng

cung cấp dịng điện lớn (200800A) mà độ sụt thế bên trong nhỏ, thích hợp để cung
cấp điện cho máy khởi động để khởi động động cơ.

4


Hình 2.1.3.1a. Ắc quy khởi động
Ắc quy khởi động cịn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong hệ
thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làm việc
hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất (động cơ đang làm việc ở
chế độ số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radio cassette,
CD, các bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động…
Ngồi ra, ắc quy cịn đóng vai trị bộ lọc và ổn định điện thế trong hệ thống điện
ô tô khi điện áp máy phát dao động.
Điện áp cung cấp của ắc quy là 6V, 12V hoặc 24V. Điện áp ắc quy thường là 12V
đối với xe du lịch hoặc 24V cho xe tải. Muốn điện áp cao hơn ta đấu nối tiếp các ắc
quy 12V lại với nhau.
 Ắc quy cung cấp điện khi:
 Động cơ ngừng hoạt động: Điện từ bình ắc quy được sử dụng để chiếu
sáng, dùng cho các thiết bị điện phụ, hoặc là các thiết bị điện khác khi động cơ không
hoạt động.
 Động cơ khởi động: Điện từ bình ắc quy được dùng cho máy khởi động và
cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa trong suốt thời gian động cơ đang khởi
động. Việc khởi động xe là chức năng quan trọng nhất của ắc quy.
 Động cơ đang hoạt động: Điện từ bình ắc quy có thể cần thiết để hỗ trợ
cho hệ thống nạp khi nhu cầu về tải điện trên xe vượt qua khả năng của hệ thống nạp.
Cả ắc quy và máy phát đều cấp điện khi nhu cầu đòi hỏi cao.

5



Hình 2.1.3.1b. Ắc quy và hệ thống điện
 Phân loại ắc quy
Trên ơtơ có thể sử dụng hai loại ắc quy để khởi động: ắc quy axit và ắc quy
kiềm. Nhưng thông dụng nhất từ trước đến nay vẫn là ắc quy axit, vì so với ắc quy
kiềm nó có sức điện động của mỗi cặp bản cực cao hơn, có điện trở trong nhỏ và đảm
bảo chế độ khởi động tốt, mặc dù ắc quy kiềm cũng có khá nhiều ưu điểm.
2.1.3.2 Cấu tạo ắc quy
Một bình ắc quy trên ô tô bao gồm một dung dịch acid sunfuric loãng và các bản
cực âm, dương. Khi các bản cực được làm từ chì hoặc vật liệu có nguồn gốc từ chì
thì nó được gọi là ắc quy chì-acid. Một bình ắc quy được chia thành nhiều ngăn (ắc
quy trên ô tô thường có 6 ngăn), mỗi một ngăn có nhiều bản cực, tất cả được nhúng
trong dung dịch điện phân.

Hình 2.1.3.2a. Cấu tạo ắc quy

6