lOMoARcPSD|12484561

1

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ Ô TÔ

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG
TRÊN XE TOYOTA VIOS 2015
Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Trung Kiên
Lớp: Ơ Tơ 3
Khóa: K13
SVTH: Bùi Cơng Hùy - 2018605116

Hà Nôi, 2021

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

2

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU...................................................................................... 10
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ĐỘNG
CƠ Ơ TƠ ........................................................................................................ 11
1.1. Tìm hiểu chung về hệ thống khởi động trên ô tô .................. 11

Vai trò ................................................................................. 11
Nhiệm vụ ............................................................................ 11
Yêu cầu kĩ thuật đối với hệ thống khởi động ..................... 11
1.2. Phân loại hệ thống khởi động trên xe ô tô ............................. 12
Máy khởi động kiểu giảm tốc ............................................. 13
Máy khởi động loại bánh răng đồng trục ........................... 14
Máy khởi động loại bánh răng hành tinh ............................ 15
1.3. Yêu cầu đối với hệ thống khởi động trên ô tô ....................... 15
CHƯƠNG 2. CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ
THỐNG KHỞI ĐỘNG TRÊN XE Ô TÔ ................................................... 17
2.1. Cấu tạo ...................................................................................... 17
Các bộ phận chính trong hệ thống khởi động..................... 17
2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên xe Toyota
Vios ............................................................................................................. 20
Nguyên lý hoạt động của máy khởi động ........................... 20
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động .................... 22
2.3. Nguyên lý tạo ra momen quay trong máy khởi động ........... 23
Nguyên lý tạo momen......................................................... 23

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

3
Nguyên lý quay liên tục ...................................................... 25
Lý thuyết động cơ điện thực tế ........................................... 25
CHƯƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CỦA HỆ THỐNG KHỞI
ĐỘNG TRÊN XE TOYOTA VIOS 2015 .................................................... 27
3.1. Giới thiệu về xe ô tô Vios 2015................................................ 27

Hệ thống khởi động trên ô tô Vios. .................................... 29
3.2. Bộ phận cung cấp điện ............................................................ 29
Bình ác quy ......................................................................... 30
Khóa điện ............................................................................ 31
3.3. Máy khởi động của Toyota Vios 2015 .................................... 32
Cụm công tắc từ .................................................................. 33
Cụm rô to máy khởi động ................................................... 34
Cụm Stato máy khởi động .................................................. 35
Cụm giá đỡ chổi than máy khởi động ................................ 35
. Ly hợp một chiều .............................................................. 36
Bánh răng bendix và trục xoắn ốc ...................................... 37
Các chế độ làm việc của máy khởi động ............................ 38
CHƯƠNG 4. KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG KHỞI
ĐỘNG TRÊN TOYOTA VIOS 2015 .......................................................... 39
4.1. Tháo máy khởi động ................................................................ 39
4.2. Lắp máy khởi động .................................................................. 41
4.3. Tháo rời máy khởi động .......................................................... 44

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

4
Tháo động cơ điện .............................................................. 45
Tháo rời công tắc từ ............................................................ 45
Tháo bánh răng bendix ....................................................... 46
4.4. Kiểm tra và chẩn đoán hư hỏng hệ thống khởi động trên xe
toyota vios .................................................................................................. 46
Kiểm tra Rotor .................................................................... 46

Kiểm tra stator .................................................................... 48
Kiểm tra chổi than .............................................................. 48
Kiểm tra ly hợp ................................................................... 49
Kiểm tra cuộn hút, cuộn giữ ............................................... 49
4.5. Kiểm tra điện áp ...................................................................... 51
Kiểm tra điện áp của acquy ................................................ 51
Kiểm tra điện áp ở cực 30................................................... 52
Kiểm tra điện áp cực 50 ...................................................... 52
4.6. Chuẩn đoán hư hỏng máy khởi động..................................... 53
4.7. Kiểm tra, sửa chữa hệ thống khởi động trên xe toyota vios 55
Đèn báo nạp sáng tối nhưng bấm nút khởi động thì động cơ
khơng quay. ............................................................................................. 56
Đèn sáng lờ mờ nhưng động cơ không quay ...................... 58
Bánh răng khởi động tách ra khỏi vành răng bánh đà chậm
sau khi khởi động và có tiếng ồn khơng bình thường khi khởi động. .... 59
Các hư hỏng của hệ thống khởi động ................................. 59

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

5
Tài liệu tham khảo .............................................................................. 63

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561


6
DANH MỤC HINH ẢNH
Hình 1. 1 Phân loại máy khởi động ...................................................... 12
Hình 1. 2 Máy khởi động giảm tốc ....................................................... 13
Hình 1. 3 Máy khởi động loại bánh răng đồng trục.............................. 14
Hình 1. 4 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh .............................. 15

Hình 2. 1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống khởi động ........................................ 17
Hình 2. 2 Ắc quy ................................................................................... 17
Hình 2. 3 Máy phát điện ....................................................................... 18
Hình 2. 4 Cầu chi tổng .......................................................................... 18
Hình 2. 5 Ổ khóa ................................................................................... 19
Hình 2. 6 Rơ le ...................................................................................... 19
Hình 2. 7 Máy khởi động ...................................................................... 20
Hình 2. 8 Sơ đồ nguyên lý máy khởi động ........................................... 20
Hình 2. 9 Giai đoạn 1 ............................................................................ 21
Hình 2. 10 Giai đoạn 2 .......................................................................... 21
Hình 2. 11 Giai đoạn 3 .......................................................................... 22
Hình 2. 12 Chiều đường sức từ ............................................................. 23
Hình 2. 13 Sự biến đổi của đường sức từ ............................................. 23
Hình 2. 14 Khung dây trong từ trường ................................................. 24
Hình 2. 15 Đường sức từ trong khung dây ........................................... 24
Hình 2. 16 Mật độ đường sức từ ........................................................... 24
Hình 2. 17 Lực tác dụng lên khung dây................................................ 25

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561


7
Hình 2. 18 Nguyên lý quay ................................................................... 25
Hình 2. 19 Cổ góp, chổi than ................................................................ 25
Hình 2. 20 Tăng mơmen ....................................................................... 26
Hình 2. 21 Tăng từ thơng ...................................................................... 26
Hình 2. 22 Nam châm điện ................................................................... 26

Hình 3. 1 Hinh ảnh xe Toyota Vios 2015 ............................................. 29
Hình 3. 2 Sơ đồ hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios .................... 30
Hình 3. 3 Bình ắc quy trên xe Toyota Vios .......................................... 31
Hình 3. 4 Ổ khóa khởi động.................................................................. 32
Hình 3. 5 Cấu tạo máy khởi động trên xe Toyota Vios 2015 ............... 33
Hình 3. 6 Hình ảnh cơng tắc từ máy khởi động.................................... 34
Hình 3. 7 Hình ảnh rơ to máy khởi động .............................................. 34
Hình 3. 8 Cụm Stato máy khởi động .................................................... 35
Hình 3. 9 Cụm giá đỡ chổi than máy khởi động................................... 35
Hình 3. 10 Ly hợp một chiều ................................................................ 36
Hình 3. 11 Bánh răng bendix và trục xoắn ốc ...................................... 37

Hình 4. 1 Tháo rời máy khởi động ....................................................... 45
Hình 4. 2 Tháo rời động cơ điện ........................................................... 45
Hình 4. 3 Tháo rời cơng tắc từ .............................................................. 46
Hình 4. 4 Tháo rời bánh răng bendix .................................................... 46
Hình 4. 5 Kiểm tra thông mạch cuộn rotor ........................................... 46

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561


8
Hình 4. 6 Kiểm tra cổ góp..................................................................... 47
Hình 4. 7 Kiểm tra độ mịn cổ góp ....................................................... 47
Hình 4. 8 Kiểm tra độ sâu của rãnh cổ góp .......................................... 47
Hình 4. 9 Kiểm tra thơng mạch stator................................................... 48
Hình 4. 10 Kiểm tra cách điện stator .................................................... 48
Hình 4. 11 Kiểm tra chổi than............................................................... 49
Hình 4. 12 Kiểm tra li hợp .................................................................... 49
Hình 4. 13 Kiểm tra cuộn hút ............................................................... 50
Hình 4. 14 Kiểm tra cuộn giữ ............................................................... 50
Hình 4. 15 Ráp máy khởi động ............................................................. 51
Hình 4. 16 Kiểm tra điện áp acquy ....................................................... 51
Hình 4. 17 Kiểm tra điện áp ắc quy cực 30 .......................................... 52
Hình 4. 18 Kiểm tra điện áp ắc quy cực 50 .......................................... 53
Hình 4. 19 Kiểm tra máy khởi động trên bệ thử bằng thiết bị phù hợp 54
Hình 4. 20 Phần cảm và phần ứng ........................................................ 54
Hình 4. 21 Kiểm tra hở mạch ............................................................... 56
Hình 4. 22 Kiểm tra cuộn kéo ............................................................... 57
Hình 4. 23 Kiểm tra cụm công tắc từ.................................................... 57

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

9
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 4. 1 Bảng quy trình tháo máy khởi động ..................................... 39
Bảng 4. 2 Bảng quy trình lắp máy khởi động ....................................... 42
Bảng 4. 3 Bảng hiện tượng hư hỏng, nguyên nhân và cách xử lý đối với

hệ thống khởi động .......................................................................................... 60

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

10
LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước ta hiện nay đang trong quá trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa
các ngành cơng nghiệp nặng ln từng bước phát triển. Trong đó, ngành cơng
nghiệp ô tô luôn được chú trọng. Tuy nhiên nền công nghiệp ô tô nước ta chưa
phát triển mạnh, xe ô tơ chủ yếu được nhập từ nhiều nước. Vì thế vấn đề nghiên
cứu, tìm hiểu các hệ thống trên ơ tô để phục vụ cho việc sử dụng, sửa chữa và
bảo dưỡng phục hồi nhằm tăng khả năng khai thác, kéo dài tuổi thọ của hệ
thống đảm bảo tính an tồn cao cho hành khách và hàng hóa là một yêu cầu cấp
thiết.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ kỹ thuật điều khiển, hệ
thống khởi động trên các loại ô tô thế hệ mới càng hiện đại và tiện nghi. Tính
phức tạp về kết cấu cũng như hoạt động của hệ thống khởi động càng cao. Do
đó việc bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống khởi động trên ơ tơ gặp nhiều khó khăn.
Vì thế em chọn đề tài đồ án chuyên ngành là nghiên cứu, khai thác hệ thống
khởi động trên xe Toyota Vios 2015 nhằm giúp cho việc bảo dưỡng sửa chữa
hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios được thuận lợi hơn.
Đề tài hoàn thành đúng tiến độ nhờ có sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của
thầy NGUYỄN TRUNG KIÊN cùng với sự đóng góp của bạn bè. Qua đây,
em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy NGUYỄN TRUNG KIÊN cùng
đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn !


Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

11
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ
Ơ TƠ
1.1. Tìm hiểu chung về hệ thống khởi động trên ơ tơ
Vai trị
Hệ thống khởi động đóng vai trị quan trọng nhất trong hệ thống điện
ôtô. Hệ thống khởi động sử dụng năng lượng từ bình ắc quy và chuyển năng
lượng này thành cơ năng quay máy khởi động. Máy khởi động truyền cơ năng
này cho bánh đà trên trục khuỷu động cơ thông qua việc gài khớp. Chuyển động
của bánh đà làm hỗn hợp khí - nhiên liệu hoặc khơng khí được hút vào bên
trong xylanh, được nén và đốt cháy để sinh công làm quay động cơ. Máy khởi
động sẽ ngừng hoạt động khi động cơ đã nổ. Tốc độ vòng quay khởi động tối
thiểu của động cơ xăng khoảng 50-100 vg/ph và của động cơ diesel khoảng
100- 200 vg/ph.
Có hai hệ thống khởi động khác nhau được dùng trên ơtơ. Cả hai hệ thống
này đều có mạch điện tách biệt: một mạch điều khiển, một mạch động cơ. Một
hệ thống có động cơ khởi động riêng được dùng trên dòng xe đời cũ. Loại còn
lại là động cơ khởi động có bánh răng giảm tốc được dùng trên hầu hết các
dòng xe hiện nay.
Nhiệm vụ
Làm nhiệm vụ quay trục khuỷu động cơ đạt tốc độ nhất định để từ đó
động cơ có thể làm việc tự lập được. Tốc độ này phải đảm bảo hòa trộn được
nhiên liệu xăng và diesel với khơng khí, tạo thành hỗn hợp công tác trong xilanh
động cơ và hỗn hợp có thể cháy, dãn nở sinh cơng.
u cầu kĩ thuật đối với hệ thống khởi động

Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với hệ thống khởi động điện bao gồm:
- Kết cấu gọn nhẹ, chắc chắn làm việc ổn định với độ tin cậy cao.
- Lực kéo tái 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 ôtô
quay nhất định.

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

12
- Khi động cơ ô tô đã làm việc, phải cắt được khớp truyền động của hệ
thống khởi động ra khỏi trục khuỷu của động cơ ơtơ.
- Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động động cơ ôtô (nút ấn
hoặc công tắc khởi động) thuận tiện cho người sử dụng.
- Động cơ ô tô phải tự động làm việc được sau ít nhất hai lần khởỉ động,
thời gian khởi động kéo dài không quá 10s đối với động cơ xăng và không quá
15s đối với động cơ diesel, khoảng thời gian cách giữa hai lần khởi động liên
tiếp không quá 60s.
- Nhiệt độ làm việc không quá giới hạn cho phép.
- Chiều dài, điện trở của dây dẫn nối từ ắc quy đến máy khởi động phải
nằm trong giới hạn quy định (<1 m).
1.2. Phân loại hệ thống khởi động trên xe ơ tơ

Hình 1. 1 Phân loại máy khởi động
Để phân loại máy khởi động ta chia máy khởi động ra làm 2 thành phần.
Phần motor điện và phần chuyển động. Phần chuyển động được phân ra theo
các cách truyền động của máy khởi động đến động cơ.

- Loại giảm tốc (Loại R, loại RA):
Máy khởi động loại giảm tốc dùng mô tơ tốc độ cao.
Máy khởi động loại giảm tốc làm tăng mô men xoắn bằng cách giảm tốc
độ quay của phần ứng lõi mô tơ nhờ bộ truyền giảm tốc.

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

13
Píttơng của cơng tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động đặt trên cùng
một trục với nó vào ăn khớp với vành răng.
- Loại bánh răng đồng trục:
Bánh răng chủ động được đặt trên cùng một trục với lõi của mô tơ và
quay cùng tốc độ với lõi
Cần dẫn động được nối với thanh đẩy của công tắc từ và đẩy bánh răng
chủ động ăn khớp với vành răng
- Loại bánh răng hành tinh (Loại P):
Máy khởi động loại bánh răng hành tinh dùng bộ truyền hành tinh để
giảm tốc độ quay của lõi (phần ứng) của mô tơ.
Bánh răng dẫn động khởi động ăn khớp với vành răng thông qua cần dẫn
động giống như trường hợp máy khởi động thơng thường.
Máy khởi động kiểu giảm tốc

Hình 1. 2 Máy khởi động giảm tốc
Máy khởi động loại giảm tốc được thể hiện trên Hình 1.2. Motor khởi
động bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình vẽ dưới. Đó là kiểu của bộ khởi
động có sự kết hợp, tốc độ motor cao và sự điều chỉnh của bánh răng giảm tốc.
Toàn bộ motor nhỏ hơn và nhẹ hơn motor khởi động thơng thường, nó vận hành


Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

14
ở tốc độ cao hơn. Bánh răng giảm tốc chuyển mô men xoắn tới bánh răng chủ
động ở 1/4 đến 1/3 tốc độ motor.
Bánh răng chủ động quay nhanh hơn bánh răng trên bộ khởi động thông
thường và mô men xoắn lớn hơn rất nhiều (công suất khởi động). Bánh răng
giảm tốc được gắn trên một vài trục như bánh răng chủ động. Và khác với bộ
khởi động thông thường, công tắc từ đẩy trực tiếp bánh răng chủ động (khơng
qua cần dẫn động) tới ăn khớp với vịng răng bánh đà.
Đặc điểm: Động cơ điện nhỏ gọn với tốc độ cao được sử dụng để quay
hộp số giảm tốc, như vậy sẽ làm tăng momen khởi động.
Ứng dụng: Máy khởi động loại giảm tốc được sử dụng rộng rãi trên xe
nhỏ gọn và nhẹ.
Máy khởi động loại bánh răng đồng trục

Hình 1. 3 Máy khởi động loại bánh răng đồng trục
Máy khởi động loại đồng trục được thể hiện trên Hình 1.3. Motor khởi
động thơng thường bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình vẽ. 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.

Downloaded by EBOOKBKMT ()



lOMoARcPSD|12484561

15
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 motor khởi động.
Đặc điểm: Công suất đầu ra của máy khởi động là 0.8, 0.9 hoặc 1KW.
Trong hầu hết các trường hợp, bộ khởi động cho motor cũ được thay thế bằng
motor có bánh răng giảm tốc.
Ứng dụng: Máy khởi động loại đồng trục được sử dụng chủ yếu trên xe
nhỏ.
Máy khởi động loại bánh răng hành tinh

Hình 1. 4 Máy khởi động loại bánh răng hành tinh
Máy khởi động loại bánh răng hành tinh được thể hiện trên Hình 1.4.
Bánh răng hành tinh cũng dùng để giảm tốc nhằm tăng momen quay. Trục rotor
sẽ truyền lực qua bánh răng hành tinh đến bánh răng bendix. Nhờ trọng lượng
nhỏ momen lớn, ít tiếng ồn nên máy khởi động loại bánh răng hành tinh được
sử dụng ở nhiều loại xe nhỏ đến trung bình.
1.3. Yêu cầu đối với hệ thống khởi động trên ơ tơ
Do tính chất, đặc điểm và chức năng của máy khởi động như trên, những
yêu cầu kĩ thuật cơ bản đối với máy khởi động điện bao gồm:
+ Kết cấu gọn nhẹ, chắc chắn, làm việc ổn định với độ tin cậy cao.
+ Lực kéo tải sinh ra trên trục của máy khởi động phải đảm bảo đủ lớn,
tốc độ quay cũng phải đạt tới một trị số nào đó để cho trục khuỷu của động cơ
Ơ-tơ đạt tốc độ quay nhất định.

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561


16
+ Khi động cơ ô tô đã làm việc,phải cắt được khớp truyền động của máy
khởi động ra khỏi trục khuỷu của động cơ ơ tơ.
+ Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động động cơ ô tô (nút
bấm hoặc khóa khởi động) thuận tiện cho người sử dụng.
Công suất tối thiểu của máy khởi động điện được tính theo cơng thức:
Pkđ = Mc.Π.nmin/30 (w)
Trong đó: nmin-tốc độ quay nhỏ nhất tương ứng với trạng thái nhiệt độ
của động cơ khi khởi động, vòng/phút.Với trị số tốc độ này, động cơ ô tô phải
làm việc tự lập được sau ít nhất hai lần khởi động, thời gian khởi động không
kéo dài quá 10s đối với động cơ xăng và không quá 15s đối với động cơ điêzen,
khoảng thời gian giãn cách giữa hai lần khởi động liên tiếp không quá 60s.Trị
số nmin phụ thuộc vào loại động cơ. số lượng xylanh có trong động cơ và nhiệt
độ của động cơ lúc bắt đầu khởi động.Trị số tốc độ đó bằng :
nmin= (40÷60) vịng/phút đối với động cơ xăng.
nmin= (80÷100) vịng/phút đối vớ động cơ điêzen.
Mc – mơmen cản trung bình của động cơ ơ tơ trong q trình khởi
động , N.m.
Mơmen cản khởi động của động cơ ô tô bao gồm mômen cản do lực ma
sát của các chi tiết có chuyển động tương đối so với động cơ ô tô khi khởi động
gây ra và mômen cản khi nén hỗn hợp công tác trong các xylanh của động cơ
ô tô. Trị số Mc phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng xylanh có trong động cơ
và nhiệt độ động cơ khi khởi động.

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561


17
CHƯƠNG 2. CẤU TẠO NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
KHỞI ĐỘNG TRÊN XE Ơ TƠ
2.1. Cấu tạo

Hình 2. 1 Sơ đồ cấu tạo hệ thống khởi động
Hệ thống khởi động bao gồm : máy khởi động (động cơ điện), ắc quy và
mạch khởi động ( trong mạch khởi động gồm có dây nối từ ắc quy đến máy
khởi động ), rơle kéo đóng máy khởi động và cơng tắc ( khố) khởi động.
Các bộ phận chính trong hệ thống khởi động
Ắc quy điện

Hình 2. 2 Ắc quy

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

18
Ắc quy trong hệ thống điện thực hiện chức năng của một số thiết bị
chuyển đổi hóa năng thành nhiệt năng và ngược lại. Đa số ăc quy trên ô tơ hiện
nay là ắc quy chì – axit. Đặc điểm của loại ắc quy này là có thể tạo ra dòng điện
lớn trong thời gian ngắn và độ sụt áp bên trong nhỏ là loại ắc quy 12v có nhiệm
vụ dự trữ điện để cung cấp điện một chiều cho máy khởi động nhằm làm động
cơ hoạt động. Đảm bảo cung cấp điện cho máy khởi động có thể khởi động
nhiều lần liên tục.
Máy phát điện

Hình 2. 3 Máy phát điện

Máy phát điện có nhiệm vụ cung cấp điện áp cho các phụ tải và nạp điện
cho ắc quy sau khi động cơ khởi động. Máy phát điện sử dụng trên ô tô hiện
nay thường là máy phát điện xoay chiều 3 pha kích thích bằng điện từ có vịng
tiếp điện.
Cầu chì

Hình 2. 4 Cầu chi tổng

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

19
Là loại cầu chì 30A có tác dụng đảm bảo an toàn cho mạch điện khi một
số đoạn dây dẫn đến máy khởi động bị chập hoặc máy khởi động bị q tải tăng
điện áp.
Cơng tắc khởi động

Hình 2. 5 Ổ khóa
Cơng tắc khởi động có tác dụng khởi đóng mạch để truyền điện từ ác quy
đến máy khởi động để làm nổ động cơ. Và ngắt dòng điện đến từ ác quy đến
máy khởi động khi động cơ đã nổ và hoạt động.
Rơ le đề

Hình 2. 6 Rơ le
Có tác dụng đảm ảo an tồn cho dịng điện và hệ thống điện khác trên
xe. Khi máy khởi động bị chập điện hoặc bị quá tải thì rơ le đề sẽ ngắt khơng
cho dịng điện đi qua, để khơng làm ảnh hưởng đến các hệ thống khác trên xe.
Máy khởi động


Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

20

Hình 2. 7 Máy khởi động
Khi được cấp điện đến, máy khởi động sẽ có tác dụng khởi động cho
động cơ nổ và hoạt động. khi động cơ đã hoạt động thì máy khởi động sẽ dừng
việc khởi động lại.
2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios
Nguyên lý hoạt động của máy khởi động

Hình 2. 8 Sơ đồ nguyên lý máy khởi động
1: Phần ứng 2: Cuộn cảm 3:Cuộn kéo 4: Cơng tắc chính
5: pittong

6: Đĩa tiếp xúc 7: khóa điện 8: Cuộn giữ

9: Bánh răng khởi động 10: Khớp 1 chiều


Hoạt động của máy khởi động:



Giai đoạn 1: Hút


Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

21

Hình 2. 9 Giai đoạn 1
Khi khố điện ở vị trí Star lõi của cơng tắc từ được hút bởi sức từ động
của cuộn hút và cuộn giữ.
Công tắc ở vị trí Star → Dịng điện qua cuộn hút và cuộn giữ→ Cuộn
hút và cuộn giữ sinh từ→ Lõi bị hút vào→ Tiếp điểm chính đóng→ Bắt đầu
quay.


Giai đoạn 2: Giữ

Hình 2. 10 Giai đoạn 2
Khi tiếp điểm chính đóng, động cơ điện quay để khởi động động cơ. Khi
tiếp điểm chính đóng lõi được giữ bằng sức từ động của cuộn giữ.
Tiếp điểm chính đóng →Cuộn hút bị ngắt điện→ Chỉ có cuộn giữ làm
việc→ Động cơ điện quay→ Động cơ khởi động.

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

22



Giai đoạn 3: Hồi vị

Hình 2. 11 Giai đoạn 3
Khi động cơ đã nổ, trả công tắc máy về vị trí off. Lõi trả về làm tiếp điểm
hở ra, máy khởi động ngừng quay.
Công tắc từ khởi động ở vị trí off→ Cuộn hút và cuộn giữ có dịng điện→
Lực từ của hai cuộn khử nhau→ Lõi trở về nhờ lị xo hồn lực→ Tiếp điểm
chính hở→ Ngừng quay < kết thúc>.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động
Mạch điện hệ thống khởi động xe Toyota Vios 2015 bao gồm: ắc quy,
cụm máy khởi động, rơ le khởi động, rơ le cắt ACC, cụm công tắc khởi động
của ly hợp, cụm cơng tắc vị trí P/N của hộp số, diode khởi động, khóa điện,
ECM, các giắc kết nối, các cầu chì.
Ngun lý hoạt động: Khi người lái bật khóa điện về nấc ST2 (Start) thì
ECM có nhiệm vụ điều khiển hoạt động của hệ thống khởi động. Nếu người lái
đạp hết cơn và đưa tay số về vị trí N (kiểu số sàn) hoặc vị trí P (kiểu số tự động)
thì cụm cơng tắc khởi động của ly hợp và cụm cơng tắc vị trí P/N sẽ đóng. Khi
đó:
Kiểu số sàn: Một dòng điện sẽ đi từ ắc quy qua khóa điện, qua nấc ST2,
qua vị trí STSW và STAR của ECM, qua công tắc khởi động ở ly hợp hoặc
cơng tắc vị trí P/N của hộp số, đi qua cuộn dây của rơ le khởi động, sau đó về
mát.

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

23

Kiểu số tự động: Một dòng điện sẽ đi từ ắc quy qua khóa điện, qua nấc
ST2, qua vị trí STSW và STA của ECM, qua cơng tắc vị trí P/N của hộp số, đi
qua cuộn dây của rơ le khởi động, sau đó về mát.
Đồng thời ECM sẽ cắt nguồn điện từ ắc quy tới hệ thống điều hòa bằng
rơ le cắt ACC. Khi đó nguồn điện của ắc quy sẽ được tập trung cho hệ thống
khởi động.
Do đó, dịng điện từ ắc quy sẽ qua cầu chì 30A, qua rơ le khởi động, qua
cuộn dây cụm công tắc từ và về mát. Lúc đó cơng tắc từ đóng lại, dịng điện từ
ắc quy sẽ được đi qua cơng tắc từ đến động cơ điện một chiều của máy khởi
động và về mát. Kết quả làm máy khởi động quay.
2.3. Nguyên lý tạo ra momen quay trong máy khởi động
Nguyên lý tạo momen
Đường sức từ sinh ra giữa cực bắc và cực nam của nam châm.Nó đi từ
cực bắc đến cực nam.Khi đặt một nam châm khác ở giữa hai cực từ, sự hút và
sự đẩy của hai nam châm làm cho nam châm đặt giữa quay quanh tâm của nó.

Hình 2. 12 Chiều đường sức từ

Hình 2. 13 Sự biến đổi của đường sức từ

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

24
Mỗi đường sức từ không thể cắt ngang qua đường sức khác.Nó dường
như trở thành ngắn hơn và cố đẩy những đường sức gần nó ra xa. Đó là nguyên
nhân làm nam châm ở giữa quay theo chiều kim đồng hồ.
Trong động cơ điện thực tế phần giữa là khung dây.


Hình 2. 14 Khung dây trong từ trường
Khi dịng điện chạy xuyên qua khung dây từ thông sẽ bao quanh khung
dây.

Hình 2. 15 Đường sức từ trong khung dây
Khi chiều của từ trường trùng nhau, đường sức từ trở nên mạnh hơn hơn>.
Khi chiều của từ trường đối ngược thì đường sức từ trở nên yếu đi hơn>.
Những đường sức cùng chiều trở nên dày, trong khi những đường sức
ngược chiều trở nên mỏng.

Hình 2. 16 Mật độ đường sức từ
Bản chất của đường sức từ thường trở nên ngắn đi và cố đẩy những
đường khác ra xa nó tạo nên áp lực

Downloaded by EBOOKBKMT ()


lOMoARcPSD|12484561

25
Lực sinh ra trong khung dây cung cấp năng lượng làm quay động cơ
điện.

Hình 2. 17 Lực tác dụng lên khung dây
Nguyên lý quay liên tục
Đặt hai đầu khung dây lên điểm tựa để nó có thể quay. Tuy nhiên khung
dây chỉ tiếp tục quay khi lực sinh ra theo chiều cũ.

Hình 2. 18 Ngun lý quay
Khi khung dây có gắn cổ góp và chổi than được quay, dịng điện chạy
qua dây dẫn từ sau đến trước phía cực bắc của nam châm.Trong khi dịng chạy
từ trước ra sau phía cực nam của nam châm. Điều đó làm khung dây tiếp tục
quay.

Hình 2. 19 Cổ góp, chổi than
Lý thuyết động cơ điện thực tế

Downloaded by EBOOKBKMT ()