BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG
PHÁT HÀNH ĐIỆN TRÊN ÔTÔ

Họ Và Tên Sinh Viên: ĐINH TUẤN HẢI
Ngành: ĐIỀU KHIỂN THỰ ĐỘNG
Niên Khóa: 2005-2009

Tháng 7/2009

1


NGHIÊN CỨU VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG
PHÁT HÀNH ĐIỆN TRÊN ÔTÔ

Tác giả

ĐINH TUẤN HẢI

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG

Giáo viên hướng dẫn:
Ths. Bùi Công Hạnh
Ths. Nguyễn Bá Vương

Tháng 7 năm 2009
2


LỜI CÁM ƠN
Mới hôm nào còn bỡ ngỡ khi đứng trước cổng trường đại học. Vậy mà ngày hôm
nay tôi đã chầm chậm tiến từng bước chân đầu tiên của mình vào đời. Kết thúc bao năm
tháng miệt mài sách vở dưới mái trường thân yêu Đại học Nông Lâm TP.HCM.
Lời đầu tiên muốn nói là, con Đinh Tuấn Hải xin cám ơn Cha-Mẹ đã sinh ra con và
không quản khó khăn nhọc nhằn để nuôi con khôn lớn, để cho con có được thành quả như
ngày nay.
Và em xin chân thành cám ơn quý thầy cô đã nhiệt tình chỉ dạy và truyền đạt những
kiến thức quý báu cho em trong suốt quá trình học tập tại mái trường thân yêu này.
Em xin bày tỏ lời cám ơn sâu sắc tới thầy Bùi Công Hạnh và thầy Nguyễn Bá
Vương đã tận tình chỉ dạy và hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Và cuối cùng mình xin cảm ơn các bạn thành viên lớp DH05TD và các bạn bè thân
thuộc đã không ngừng cổ vũ và giúp đỡ mình thực hiện xong đề tài.

Tp.HCM, tháng 07 năm 2009
Sinh viên thực hiện
ĐINH TUẤN HẢI

3


TÓM TẮT
Nhằm nâng cao kiến thức và áp dụng khoa học vào lĩnh vực nghiên cứu, nằm
trong mục tiêu đào tạo cho sinh viên ngành cơ khí Điều khiển tự động của trường
đại học Nông Lâm và góp phần làm phong phú thêm các bài giảng về hệ thống phát hành

điện trên ôtô. Em được nhận đề tốt nghiệp:
Tên đề tài: NGHIÊN CỨU VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHÁT HÀNH ĐIỆN
TRÊN ÔTÔ.
Thông qua việc tìm hiểu nghiên cứu hệ thống phát hành điện trên ô tô, nên em thực hiện
đề tài này với những nội dung sau:
-

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phát hành điện trên ô tô.

-

Xây dựng mô hình thử nghiệm hệ thống phát hành điện.

-

Thực hiện với những trang thiết bị tại khoa Cơ Khí Công Nghệ - trường ĐH Nông
Lâm-TP HCM

-

Tiến hành đo đạc kiểm tra hư hỏng máy phát hành điện.

-

Thử nghiệm máy phát hành điện với các chế độ.

Sv thực hiện

Giáo viên hướng dẫn


ĐINH TUẤN HẢI

TH.S BÙI CÔNG HẠNH
TH.S NGUYỄN BÁ VƯƠNG

4


SUMMARY
To improve knowledge and application of science to the field of research, the goal
in training students in mechanics controls automatically university of Nong Lam
university and contribute to more abundant lectures about us the release of electric
vehicles. I received the graduate
Name the topic: EXAMINE AND TEST SYSTEM ISSUING ELECTRIC CARS.
Through learning research system release electric car, children should perform this topic
with the following:
- Learn the principles and operation of the system release electric car.
- Construction of a model system in issuing power.
- Implementation of the equipment from Mechanical Engineering Technology - Nong
Lam University- HCM city
- Conduct measurement test damaged the electrical generators.
- Carry out restoration and repair the damaged system power issue.
And following them will display the content on

Done by:

Adviser:

ĐINH TUAN HAI


Master BUI CONG HANH
Master NGUYEN BA VUONG

5


MỤC LỤC
Trang tựa………… ………………………………………………………
Lời cám ơn………………………………………………………………..i
Tóm tắt………… ………………………………………………………..ii
Summary..………………………………………………………………...iii
Mục lục……………………………………………………………………iv
Danh sách các hình………………………………………………………..vii

CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU………………………………………………… ….1
1.1. Đặt vấn đề ………..………………………………………………….1
1.2. Mục đích luận văn…………………………………………………... 1
1.3. Giới hạn luận văn…………………………………………………….2

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN……….……………………………………….3
2.1 Tổng quan của máy khởi động…………….………………………...3
2.2. Accu khởi động…………….……………………………………… 3
2.2.1. Nhiệm vụ, và các yêu cầu kỹ thuật………………………….. 3
2.2.2. Cấu tạo của Accu…………….………………………………. 4
2.2.3. Nguyên lý hoạt động của Accu…………….…………………5
2.3. Nghiên cứu hệ thống phát hành điện. …………….………………..7
2.3.1. Giới thiệu về nhiệm vụ máy khởi động……………………… 7
2.3.2. Các yêu cầu kỹ thuật…………….…………………………… 7
2.3.3. Phân loại hệ thống khởi động trên ôtô. ……………………… 8
6



2.3.4. Nguyên lý hoạt động…………….……………………………10
2.3.4.1. Nguyên lý tạo ra moment, lý thuyết họat động trong động cơ điện
2.3.4.2. Các loại đặc điểm của máy khởi động…………………12
2.3.5. Cấu tạo của máy khởi động…………….……………………..13
2.3.5.1.

Vỏ và nắp…………….………………………………13

2.3.5.2.

Rotor…………….………………………………….. 14

2.3.5.3.

Stator…………….………………………………….. 15

2.3.5.4.

Chổi than…………….……………………………… 16

2.3.5.5.

Khớp ly hợp một chiều………………………………16

2.3.6. Họat động của máy khởi động và công tắc từ………………. 17
2.3.6.1.

Hoạt động và chức năng của công tắc từ…………….17


2.3.6.1.1. Chế độ hút…………….……………………...18
2.3.6.1.2. Chế độ nhả…………….……………………..19
2.3.6.1.3. Chế độ hồi vị…………….…………………...19
2.3.6.2.

Họat động ra vào khớp của bánh răng bendix………. 20

2.3.7. Quy trình sửa chữa…………….……………………………..21
2.3.7.1.

Dụng cụ sử dụng…………….………………………..21

2.3.7.2.

Kiểm tra từng chi tiết…………….…………………...23

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN THỰC HIỆN……30
3.1

Phương pháp để thực hiện…………………..……………………..30

3.1.1. Các bước thực hiện……………………………. …….………...31
3.1.2. Các thông số cần xác định trong quá trình khảo nghiệm…… …31
3.2.

Phương tiện thực hiện………………………….………… ………31

3.2.1. Nơi thực hiện……………………………………………………31
3.2.2. Các dụng cụ phục vụ cho việc kiểm tra và khảo nghiệm……….31

3.2.3. Giới thiệu một số thiết bị dùng cho việc kiểm tra………………32
3.2.3.1. Đồng hồ đo số vòng quay……………………………...32
7


3.2.3.2. Đồng hồ chuyên dùng của hãng Proto ARG – 40…… .33
3.2.3.3. Đồng hồ vạn năng…………………………………….. 34

CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………..………………. ..35
4.1. Kiểm tra chi tiết của máy phát hành. …………..….…………………35
4.2. Thiết kế lắp đặt mô hình thử nghiệm máy phát hành điện ………… 36
4.2.1. Bánh đà và trục………………………………………………… 36
4.2.2. Máy phát hành điện……………………………………………...37
4.2.3 Hệ thống giữ bánh đà, và giữ máy khởi động………………….. 38
4.2.4. Cơ cấu đo lực……………………………………………………38
4.2.4.1. Loadcell và mạch khuyếch đại tín hiệu từ loadcell……39
4.2.4.2. Mạch nguồn……………………………………………40
4.2.4.3. Mạch hiển thị…………………………………………..41
4.3. Thử nghiệm máy phát hành điện.…………….……………………..42
4.3.1. Thử nghiệm ở chế độ không tải…………………………43
4.3.2. Thử nghiệm ở chế độ có tải……………………………..45
4.3.3. Thử nghiệm ở trạng thái hãm chặt……..………………..47

CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. ………………………………..51
5.1. Kết luận……………………………………………………………...51
5.2. Đề nghị………………………………………………………………51

TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… .52
PHỤ LỤC………………………………………………………………………


8


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AVR
LCD Liquid Crystal Display
ADC Analog Digital Converter
RPM Rounds Per Minute
VOM Volt Ohm Meter

9


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Cấu tạo của accu.
Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của Accu.
Hình 2.3: Phóng Điện và Nạp Điện.
Hình 2.4: Động cơ khởi động điện.
Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động.
Hình 2.6: Hình biễu diễn đường đi của từ trường.
Hình 2.7: Các đặc điểm của máy khởi động.
Hình 2.8: Cấu tạo máy khởi động.
Hình 2.9: Vỏ và nắp
Hình 2.10: Roto
Hình 2.11: Stator
Hình 2.12: Cấu tạo
Hình 2.13: Chổi than.
Hình 2.14: Khớp ly hợp.
Hình 2.15: Cấu tạo khớp một chiều.

Hình 2.16: Sơ đồ hoạt động.
Hình 2.17: Quá trình hút.
Hình 2.18: Quá trình giữ.
Hình 2.19: Quá trình hồi về.
Hình 2.20: Cách vào khớp của bánh răng bendix.
Hình 2.21: Cách ra khớp bánh răng bendix
Hình 2.22: Dụng cụ để tháo và ráp
Hình 2.23: Đồng hồ đo
10


Hình 2.24: Thước và cần siết lực.
Hình 2.25: Dụng cụ để kiểm tra roto.
Hình 2.26: Dùng để tháo ổ bi.
Hình 2.27: Các bộ phận cần kiểm tra của máy khởi động.
Hình 2.28: Kiểm tra cụm rôto máy khởi động
Hình 2.29: Kiểm tra bằng quan sát cụm rôto
Hình 2.30: Kiểm tra thông mạch và cách điện cụm rôto.
Hình 2.31: Kiểm tra độ đảo hướng kính của cổ góp.
Hình 2.32: Kiểm tra đường kính ngoài của cổ góp.
Hình 2.33: Đo độ sâu của rãnh.
Hình 2.34: Kiểm tra chổi than.
Hình 2.35: Kiểm tra hoạt động lý hợp của máy khởi động.
Hình 2.36: Kiểm tra cụm công tắc từ của máy khởi động.
Hình 2.37: Kiểm tra thông mạch công tắc từ.
Hình 3.1: Hệ thống băng thử DENSO SA1
Hình 3.2: Đồng hồ đo số vòng quay
Hình 3.3: Proto Model AGR- 40
Hình 3.4: Đồng hồ vạn năng.
Hình 4.1: Kiểm tra chi tiết máy phát hành.

Hình 4.2: Bánh đà động cơ
Hình 4.3: Trục
Hình 4.4: Máy phát hành điện
Hình 4.5: Êtô và cụm giữ trục bánh đà.
Hình 4.6: Hệ thống đo lực.
Hình 4.7: Loadcell
Hình 4.8: Mạch khuyếch đại tín hiệu từ loadcell.
Hình 4.9: Mạch nguồn cho.
Hình 4.10: LCD 2*16
11


Hình 4.11: Mạch hiển thị
Hình 4.12: Đo chế độ không tải.
Hình 4.13: Tra bảng Denso SA1
Hình 4.14: Đo ở chế độ có tải.
Hình 4.15: Bảng Denso có tải.
Hình 4.16: Đo ở chế độ hãm chặt.
Hình 4.17: Phương pháp đo lực:
Hình 4.18: Tiêu chuẩn hãm chặt của Denso SA1.

12


DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1: Kết quả thử nghiệm ở chế độ không tải
Bảng 4.2: Kết quả thử nghiệm ở chế độ tải không nén.
Bảng 4.3: Kết quả thử nghiệm ở chế độ tải có nén
Bảng 4.4: Kết quả thử nghiệm ở chế độ hãm chặt

Bảng 4.5: Đánh giá hư hỏng của máy phát hành

13


Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề
Trước một nền công nghiệp ôtô phát triển không ngừng đạt được những thành
tựu về chất lượng, kinh tế, mẫu mã, độ tin cậy hệ thống, và an toàn khi sử dụng. Trước sự
cạnh tranh gay gắt của từ các hãng sản xuất xe đến từ Anh, Pháp, Mỹ, Đức, Nhật… đã
thúc đẩy quá trình đầu tư về kỹ thuật và công nghệ cho nền công nghiệp ôtô. Kết quả của
sự thay đổi này là khả năng tự động hóa, tối ưu hóa các thiết bị trên ôtô để cho ôtô ngày
càng hoàn thiện hơn. Nhờ đó mà hệ thống điện trên ôtô đã được trang bị các thiết bị điện
tử các linh kiện bán dẫn, vi điện tử, và ngay cả hệ thống công nghệ thông tin…Được sự
phân công của khoa Cơ khí cùng với sự hướng dẫn của thạc sĩ Bùi Công Hạnh và Thạc sĩ
Nguyễn Bá Vương đã giúp tôi thực hiện luận văn tốt nghiệp với đề tài:
NGHIÊN CỨU VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG PHÁT HÀNH ĐIỆN TRÊN ÔTÔ.
1.2. Mục đích của luận văn.
Đề tài thực hiện với các nội dung sau:
-

Cập nhật hóa kiến thức ôtô hiện đại

-

Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống phát hành điện

-


Thử nghiệm và kiểm tra các thông số kỹ thuật của hệ thống phát hành

-

Có cơ sở đưa ra những dự đoán hư hỏng của hệ thống phát hành

-

Thiết lập mô hình hệ thống phát hành được tháo ra từ ôtô.

14


1.3. Giới hạn luận văn.
Dù đã cố gắng rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài nhưng do kiến thức còn
non kém và hạn hẹp có nhiều hạn chế và thời gian thực hiện có hạn nên không tránh khỏi
những sai sót. Nên em sẽ dừng lại ở báo cáo và xây dựng mô hình hệ thống. Kính mong
các quý thầy cô và các bạn sinh viên góp ý kiến để bài luận văn trở nên hoàn thiện hơn.

15


Chương 2
TỔNG QUAN

2.1. Tổng quan của máy khởi động:
Trong thời buổi hiện nay việc áp dụng công nghệ tự động vào trong ngành công
nghiệp ôtô là rất cần thiết. Thay vì ta khởi động hệ thống máy bằng tay và sức người thì ta
hoàn toàn có thể khởi động bằng máy một cách đơn giản hơn rất nhiều( chỉ cần bấm nút).

Nó đem lại cho ta sự an toàn và đô tin cậy cao và việc áp dụng vào trong hệ thống khởi
động trên xe ôtô là môt minh chứng cụ thể.
2.2. Acquy khởi động:
2.2.1. Nhiệm vụ, và các yêu cầu kỹ thuật:
- Nhiệm vụ:
• Khởi động động cơ (tạo ra dòng điện có cường độ lớn, trong khoảng thời
gian ngắn (5-10s).
• Cung cấp điện cho các phụ tải điện lúc động cơ không hoạt động hoặc ở số
vòng quay thấp.
• Ổn định điện áp trong mạch điện và tích trữ năng lượng điện.
- Các yêu cầu kỹ thuật:
• Có khả năng khởi động được động cơ, độ sụt điện thế nhỏ.
• Có khả năng khởi động được nhiều lần.
• Phải cung cấp được điện áp ổn định.
16


• Chịu được rung, xóc và nhiệt độ môi trường ( nhiệt độ tốt nhất cho acquy
acid là 25-30oC).
• Thời gian sử dụng lâu.
2.2.2. Cấu tạo của Accu:

Hình 2.1: Cấu tạo của accu.
- Accu acid bao gồm vỏ bình, có các ngăn riêng, thường là ba ngăn hoặc 6
ngăn tuỳ theo loại ắc quy 6V hay 12V, bản cực và dung dịch điện phân.
• Vỏ bình:
- Vỏ ắc quy được chế tạo bằng các loại nhựa ebônit hoặc cao su cứng, có độ
bền và khả năng chịu được axit cao. Bên trong ngăn thành các khoang riêng biệt, ở đáy có
sống đỡ khối bản cực tạo thành khoảng trống (giữa đáy bình và khối bản cực) nhằm tránh
hiện tượng kết tủa làm chập mạch bản cực.

• Bản cực:
- Là 1 khung được đúc từ hợp kim chì và antimoan(Pb-Sb) nhằm tăng độ
cứng và chống rỉ
- Cực âm được chế tạo từ bột chì và dung dịch H2SO4 với 3% chất nở.
- Bản cực dương được chế tạo từ các oxit chì Pb3O4 hoặc PbO2. do điện trở
lớn nên cực dương được làm dầy nhằm giảm điện trở.
17


- Các bản cực này được đặt xen kẽ nhau và cách nhau một tấm ngăn.
• Tấm ngăn:
- Dùng để ngăn giữa bản cực âm và dương nhằm không cho chập mạch.
Được chế tạo từ các loại chất dẻo, sợi thủy tinh ép với chất dẻo,gỗ…mỗi tấm ngăn dầy
khoảng 1,5-2,4mm, và có 2 mặt mặt láng và mặt có gờ sóng.
• Dung dịch điện phân:
- Là dung dich acid H 2SO 4 có nồng độ 1,21-1,31g/cm3 khi nồng độdung
dịch tăng lên thì điện áp của bình tăng cao (dễ làm bản cực bị sunfat hóa làm cho tuổi thọ
accu giảm).
- Khi nồng độ dung dịch giảm thì hiệu điện thế và điện dung định mức
giảm.
• Nắp nút và cầu nối:
- Nắp thừơng được làm bằng nhựa, có thể làm từng nắp riêng cho mỗi ngăn.
- Nút thường ở mỗi ngăn có một lỗ để đổ dung dịch điện phân.
- Cầu nối là 1 thanh chì để nối 2 accu đơn kề nhau.
2.2.3. Nguyên lý hoạt động của Accu:

Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của Accu.

18



- Trong ắc quy thường xảy ra hai quá trình hóa học thuận nghịch đặc trưng
là quá trình nạp và phóng điện, và được thể hiện dưới dạng phương trình sau:
PbO2 + Pb + 2 H 2 SO4 = 2 PbSO4 + 2 H 2 O

- Trong quá trình phóng điện, hai bản cực từ PbO2 và Pb biến thành PbSO 4 .
Như vậy khi phóng điện axit sunfuric bị hấp thụ để tạo thành sunfat chì, còn nước được
tạo ra, do đó, nồng độ dung dịch H 2SO 4 giảm.
- Sự thay đổi nồng độ dung dịch điện phân trong quá trình phóng và nạp là
một trong những dấu hiệu để xác định mức phóng điện của ắc quy trong sử dụng.

Hình 2.3: Phóng Điện và Nạp Điện.
• Lúc phóng điện.
Ở cực dương phản ứng xảy ra như sau:
-

PbO 2 + 3H + + HSO 4 + 2e = PbSO 4 + 2H 2 O

Ở cực âm phản ứng xảy ra như sau:
Pb + H 2 SO 4 = PbSO 4 + 2e + 2H +

• Lúc nạp điện.
Ở cực dương phản ứng xảy ra như sau:
-

PbSO 4 + SO 4 + 2H 2 O = Pb + O 2 + 2H 2 SO 4 + 2e

Ở cực âm phản ứng xảy ra như sau:
2PbSO 4 + 2H + + 2 H 2 O + 4e = 2Pb + 2H 2 SO 4
19



2.3. Nghiên cứu hệ thống phát hành điện :
2.3.1. Giới thiệu về nhiệm vụ máy khởi động:
- Hệ thống khởi động có nhiệm vụ cung cấp năg lượng để quay trục khuỷu
động cơ đến một tốc độ vòng quay cần thiết cho động cơ tự nổ và làm việc. Tức là tốc độ
mà nhiên liệu đưa vào động cơ có thể bốc cháy.
2.3.2. Các yêu cầu kỹ thuật:
- Kết cấu gọn nhẹ nhưng chắc chắn. Có sự làm việc ổn định và tin cậy cao
- Lực kéo tải sinh ra trên trục của máy phải bảo đảm đủ lớn, tốc độ quay
cũng phải đạt tới phạm vi làm cho trục khuỷu có tốc độ quay nhất định.
- Khi động cơ đã làm việc, phải cắt được được sự truyền động từ máy khởi
động tới trục khuỷu.
- Có thiết bị điều khiển (nút bấm hoặc khoá) thuận tiện cho người sử dụng.
- Công suất tối thiểu của động cơ điện khởi động

PKD (Watt) :

Trong đó:


n

: = (50 - 100) v/ph – đối với động cơ xăng



 n : = (100 – 200) v/ph – đối với động cơ diesel

M c : = Môment cản khởi động của động cơ .

M c phụ thuộc loại động cơ, số lượng và dung tích công tác của xylanh động cơ
- Công suất khởi động động cơ

PKD

còn được xác định theo công suất định

mức N dm (kW) của động cơ theo công thức kinh nghiệm :
Động cơ xăng

PKD

Động cơ diesel

= (0,016 – 0,027) N dm

PKD

= (0,045 – 0,1 ) N dm

- Động cơ Diesel có tỷ số nén cao hơn động cơ xăng vì vậy muốn cho nhiên
20


liệu tự cháy được thì động cơ Diesel có lực hay mô men lớn hơn để quay trục khuỷu
động cơ.
- Trong một số động cơ để giảm áp suất lúc đầu của hòa khí hoặc không khí
nén khi khởi động, dùng cơ cấu giảm áp nối thông xy lanh với khí trời.
2.3.3. Phân loại hệ thống khởi động trên ôtô:
- Dựa vào nguồn năng lượng khởi động người ta chia hệ thống khởi động ra

thành các loại sau:
• Khởi động bằng tay quay:
- Đây là phương pháp khởi động đơn giản nhất. được ứng dụng cho các
động cơ xăng hoặc diesel loại nhỏ vì động cơ lớn tỉ số nén cao và công suất lớn sức người
khó có thể quay nổi để đạt được tốc độ khởi động.
- Để khởi động được nhẹ người ta trang bị thêm cơ cấu giảm áp nghĩa là
dùng cơ cấu cam kênh supap nạp hay thải mở. tức là quay trục khủyu đến một tốc độ nhật
định rồi đóng supap lại. Và năng lượng tích ở bánh đà sẽ thực hiện việc khởi động.
• Khởi động bằng động cơ điện:

Hình 2.4: Động cơ khởi động điện.
- Nó bao gồm động cơ điện một chiều và cơ cấu khởi động. trục máy khởi
động được nối với trục khuỷu của động cơ qua cặp bánh răng truyền động. tỷ số truyền
của cặp bánh răng phải đảm bảo cho trục khủyu động cơ quay tới vòng quay khởi động.
21


- Khởi động bằng động cơ điện được sử dụng nhiều trên ôtô và các loại
máy kéo vì nó có những ưu điểm: kích thước nhỏ gọn, dễ điều khiển, khởi động nhanh.
• Khởi động bằng khí nén:
- Hoạt động dựa trên nguyên tắc đưa không khí nén vào xylanh vào thời
điểm tương ứng với hành trình giãn nở sinh công do đó đẩy piston đi xuống làm quay trục
khủyu.
- Khí nén được cung cấp từ máy nén khí chứa trong bình với áp suất khoảng
20-30kg/cm2. Khi khởi động van khởi động mở khí nén được dẫn đến van phân phối. van
phân phối được dẫn từ trục cam của động cơ có nhiệm vụ phân phối khí nén đến các
xylanh đúng thời điểm và đúng thứ tự làm việc. từ van phân phối khí nén theo các ống
dẫn qua van một chiều vào các xylanh.
• Khởi động bằng động cơ xăng phụ:
- Nhiều động cơ diesel máy kéo cỡ lớn dùng động cơ xăng phụ làm thiết bị

khởi động. thiết bị truyền động từ máy xăng khởi động tới động cơ diesel có cơ cấu tách
nối động và cơ cấu giảm tốc. Cơ cấu giảm tốc thường là bánh răng nhỏ ăn khớp với vành
răng của bánh đà của động cơ diesel.
- Phương pháp khởi động này có ưu điểm là:
- Năng lượng tao ra lớn
- Có thể dùng nhiệt lượng của máy khởi động này để làm động cơ chính
dễ khởi động.
- Số lần khởi động không hạn chế.
• Khởi động bằng động cơ thủy lực:
- Người ta dùng thiết bị này cho động cơ diesel cỡ nhỏ phải họat động trong
điều kiên nhiệt độ đặc biệt thấp.
- Thiết bị có bình năng lượng, bên trong có màng mỏng ngăn bình thàng
làm 2 phần, phần trên chứa nitơ, phần dưới chứa chất lỏng công tác(thường là dầu), 2
động cơ thủy lực, cán piston của động cơ là thanh răng ăn khớp với bánh răng của trục
truyền động. Trục này nối với trục khuỷu của động cơ, bình chứa dầu và tay điều khiển.

22


- Hoạt động theo nguyên tắc là động cơ thủy lực làm chạy thanh răng qua
đó làm quay bánh răng và trục khủyu của động cơ, sau mỗi lần khởi động lò xo ở cuối
thanh răng sẽ đẫy piston động cơ thủy lực về phía ban đầu.
2.3.4. Nguyên lý hoạt động:

Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động.
1. công tắc từ ; 2. cuộn dây kéo; 3. cuộn dây giữ; 4. càng cua; 5. vành răng bánh đà.
6. ly hợp một chiều của khớp truyền động; 7. máy khởi động. 8. công tắc máy; 9.
bình ắcquy chì-axít; 10. chốt quay; 11.lò xo hồi vị.
- Khi bật khoá khởi động 8 về vị trí khởi động, dòng điện từ cực (+) ->ốc
đồng b khoá điện 8 -> a, tới đây dòng điện chia làm 2 nhánh. Nhánh thư nhất qua cuộn

giữ 3 ra mass về cực âm của ắcquy, nhánh thứ hai qua cuộn kéo 2 -> ốc đồng c-> rôto của
máy khởi động ra mass về âm của ắcquy. Dòng điện qua cuộn dây kéo và cuộn giữ từ hoá
lõi thép của công tắc từ rất mạnh, nên lõi thép bị hút sâu vào trong ống thép. Trong khi
chuyển động như vậy lõi thép nén lò xo 11 lại và kéo càng cua 4 xoay quanh chốt 10 đẩy
khớp truyền động chạy trên trục máy khởi động về phía bánh đà, đồng thời đẩy đĩa tiếp
23


điện về phía các ốc đồng b và c. Khi bánh răng của khớp truyền động ăn khớp với vành
răng bánh đà đồng thời tiếp điểm chính (gồm hai ốc đồng b, c và đĩa tiếp điện) cũng đóng
lại. Lúc náy sẽ có dòng điện rất lớn khoảng 200 A chạy từ (+) ắcquy->b -> c -> về cuộn
cảm và rôto của máy khởi động -> mass. Dòng điện lớn chạy qua máy khởi động sẽ biến
thành mômen cơ học lớn, truyền qua khớp truyền động làm quay bánh đà làm cho trục
khuỷu của động cơ quay, tạo điều kiện cho động cơ nổ. Người tài xế vặn khoá về vị trí
ban đầu dòng điện trong cuộn giữ bị mất dưới tác dụng của lò xo hồi vị các cơ cấu trở về
vị trí ban đầu, kết thúc quá trình khởi động.
2.3.4.1.Nguyên lý tạo ra moment, lý thuyết họat động trong động cơ điện:
- Tất cả các máy khởi động của có cấu tạo gần giống như một máy phát điện
một chiều tuỳ từng loại mà máy khởi động có những đặc tính và kết cấu khác nhau, song
chúng có 3 bộ phận chính sau:
+ Động cơ điện một chiều
+ Khớp truyền động
+ Cơ cấu điều khiển

Hình 2.6: Hình biễu diễn đường đi của từ trường.
- Dòng điện qua cuộn dây sẽ tạo từ trường quanh dây. Chiều của các đường
sức bọc quanh dây được xác định theo nguyên tắc bàn tay phải, ngón cái chỉ theo chiều
dòng điện chạy các ngón kia sẽ chỉ theo chiều các đường sức bọc quanh dây.

24



- Khi đặt đoạn dây có điện đang lưu thông vào trong vùng từ trường của hai
cực nam châm sẽ có một lực tác động lên hai đoạn dây. Đặc tính này được giải thích như
sau.
Phía dưới đoạn dây, các đường sức của nam châm ngược chiều với đường sức của
đoạn dây, phía trên thì cùng chiều nhau làm cho các đường sức chính của nam châm bị
uốn xoắn vẹo phía trên dây. Các đường sức của nam châm luôn muốn đi thẳng theo
hướng ngắn nhất lên phải đẩy dây xuống tác động một lực lên dây.
- Trong hình 2.6 máy khởi động đơn giản, hai khối cực nam bắc đối diện
nhau, từ trường của các khối cực bị uốn xoắn trên và dưới hai nhánh rôto vì có dòng điện
chạy qua hai nhánh dây theo chiều ngược nhau. Lực tác động làm vòng dây chạy giữa hai
khối cực, nhưng chỉ quay 90o đến vị trí đứng thẳng thì đứng yên vì nó không còn cắt
đường sức của từ trường chính. Muốn rôto tiếp tục quay người ta quấn nhiều vòng dây
như thế dọc quanh rôto.
2.3.4.2. Các loại đặc điểm của máy khởi động:
- Nếu phân loại máy khởi động điện thì ta có thể phân loại theo kiểu đấu
dây: mắc nối tiếp, mắc song song và mắc hỗn hợp.

Hình 2.7: Các đặc điểm của máy khởi động.

25