Đặt vấn đề Với sự phát triển của nghành công nghiệp ô tô ở việt nam hiện nay , theo đó là sự phát triển của các hệ thống thiết bị phụ trợ, một trong số đó là hệ thống khởi động, điều đó đồng nghĩa với nhu cầu lắp đặt và sửa chữa hệ thống khởi động ngày càng lớn. Suất phát từ nhu cầu trên đặt ra yêu cầu đối với những người thợ và kỹ sư phải trang bị cho mình những kiến thức cần thiết về hệ thống này. Từ những yêu cầu trên em chọn đề tài cho nhóm em “ Nghiên cứu hệ thống khởi động trên xe KIA MORNING 2014”.2 Mục tiêu đề tài Là bản thân sinh viên nhận thấy đây là cơ hội rất lớn để có thể củng cố kiến thức mà mình đã được học. Ngoài ra,sinh viên còn có thể biết thêm những kiến thức thực tế mà trong nhà trường khó có thể chuyển tải được, đó thực sự là những kiến thức mà sinh viên rất cần cho công việc sau này.
Ngoài ra, thực hiện đồ án cũng là dịp để sinh viên nâng cao kỹ năng nghề nghiệp,khả năng nghiên cứu độc lập và phương pháp giải quyết các vấn đề. Bản thân sinh viên không ngừng vận động để giải quyết những tình huống phát sinh, điều đó một lần nữa.3 Nội dung đề tài Tìm hiểu quá trình hình thành và phát triển hệ thống khởi động trên ô tô hiện đại; Trình bày nhiệm vụ - phân loại - yêu cầu; phân tích kết cấu - nguyên tắc hoạt động của hệ thống khởi động sử dụng năng lượng điện; Phân tích những ưu điểm nổi bật của hệ thống khởi động bằng điện. Đồng thời, tổng quan các hệ thống khởi động tiện ích khác: khởi động bằng nút nhấn Start Engine, bằng smart key, hệ thống khởi động trên xe hybrid mà động cơ đốt trong không cần máy khởi động,. - Thực hiện thiết kế hệ thống khởi động trên protues.
- Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động trên xe KIA MORNING2014. - Thực hiện xây dựng mô hình hệ thống khởi động với công tấc khởi động. - Thực hiện bản vẽ kỹ 2D và 3D mô hình hệ thống khởi động. - Phân tích một số hư hỏng và nguyên nhân thường gặp trên hệ thống khởi động.4 Phương pháp nghiên cứu - Tra cứu trong các tài liệu , giáo trình Điện -Điện tử ô tô.
1 0 0 - Nghiên cứu , tìm kiếm thông tin trên internet bằng tiếng anh và tiếng việt, từ đó chọn lọc những nội thông tin cần thiết .5 Kết cấu của ĐAMH Chương1: Giới thiệu đề tài. Chương2: Cơ sở lý thuyết của hệ thống khởi động. Chương3: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống khởi động trên xe KiaMorning 2014. Chương4: Thiết kế hệ thống khởi động trên Proteus và Chuẩn đoán, bảo dưỡng máy khởi động trên xe Kia Morning 2014.
Chương5: Kết Luận 2 0 0 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT HỆ THỐNG KHỞI KHỞI ĐỘNG 2.1 Nhiệm vụ,phân loại,yêu cầu 2.1 Nhiệm Vụ Hình 2. 1 Máy khởi động - Hệ thống khởi động có vai trò quan trọng nhất trong hệ thống điện ô tô. Hệ thống khởi động sử dụng năng lượng từ bình ắc quy và chuyển năng lượng này 3 0 0 thành năng lượng cơ năng 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 hút vào viên trong xylanh, được nén và đốt cháy để quay động cơ. Hầu hết các động cơ đòi hỏi tốc độ quay khoảng 200v/p. - Tốc đô vòng quay khởi động tối thiểu của động cơ xăng khoảng 50-100 v/p và của động cơ desel khoảng 100 – 200 v/p. - Khi khởi động động cơ không thể tự quay với công xuất của nó.
trước kia tia lửa điện xuất hiện ta phải dùng lực từ bên ngoài để làm động cơ máy khởi động thực hiện công việc này. Máy khởi động sẽ ngừng hoạt động khi động cơ đã nổ. Hệ thống khởi động được điều khiển bởi công tắc máy và được bảo vệ Qua cầu chì. trên một số dòng xe một rơle khởi động được dùng để Khởi động mạch điều khiển.
Trên xe hộp số tự động có một công tắc khởi động trung gian ngăn trường hợp khởi động xe khi đang cài số. trên xe hộp số thường có công tắc ly hợp ngăn trường hợp khởi động xe mà không cần đạp ly hợp .Trên các dòng xe đặc biệt có công tắc an toàn cho phép xe khởi động trên đường đồi dốc mà không cần đạp ly hợp.2 Phân loại Hiện nay hệ thống khởi động có 3 loại máy khởi động. Loại bánh răng đồng trục ; loại G và loại GA Loại bánh răng hành tinh: loại P Loại giảm tốc(loại R, loại RA) 2.1 Loại giảm tốc 4 0 0 Motor khởi động bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình 2. 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 thông thường, nó vận hành 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 momen 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 (không qua cần dẫn động) tới ăn khớp với vòng răng bánh đà.
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. Được sử dụng rộng rãi trên xe nhỏ gọn và nhẹ.2 Loại bánh răng đồng trục 5 0 0 Motor khởi động thông thường bao gồm các thành phần được chỉ rõ hình 2. 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 thanh đẩy (cần gạt).
Khi kích hoạt nam châm điện thì thanh đẩy 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 momen động cơ làm hỏng motor khởi động. Công suất đầu ra là 0. Trong hầu hết trường hợp thay thế bộ khởi động cho motor cũ bằng motor có bánh răng giảm tốc.
Bánh răng bendix được lắp ở cuối của trục rotor. Lực của công tắc từ đẩy bánh răng bendix nhờ đòn dẫn hướng. Máy khởi động đồng trục sử dụng chủ yếu trên xe nhỏ. Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động động cơ ô tô (nút nhấn hoặc công tắc khởi động) thuận tiện cho người sử dụng.
Nhiệt độ làm việc không được vượt quá giới hạn cho phép.3 Loại bánh răng hành tinh 6 0 0 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 được sử dụng ở nhiều loại xe nhỏ đến trung bình.3 Yêu cầu kỹ thuật Do tính chất, đặc điểm và chức năng nhiệm vụ 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 gọn nhẹ, chắc chắn làm việc ổn định với độ tin cậy cao. Lực kéo 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 quay số vòng nhất định.
Khi động cơ ô tô đã làm việc, phải ngắt được khớp truyền động của hệ thống khởi động ra khỏi trục khuỷu của động cơ ô tô. Có thiết bị điều khiển từ xa khi thực hiện khởi động động cơ ô tô (nút nhấn hoặc công tắc khởi động) thuận tiện cho người sử dụng. - Nhiệt độ làm việc không được vượt quá giới hạn cho phép. - Phải đảm bảo khởi động lại được nhiều lần.
- Tỷ số truyền từ bánh răng của máy khởi động và vành răng của bánh đà nằm trong giới hạn từ 9 đến 18 - Momen khởi động phải đủ lớn để đảm bảo khởi động được. 7 0 0 - Chiều dài và điện trở của dây dẫn nối từ ắc quy đến máy khởi động phải nằm trong giới hạn quy định (l<1m). - Công suất tối thiểu của máy khởi động trong hệ thống khởi động điện được tính theo công thức sau: Pkđ = Mc. Trị số n min phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng xylanh trong động cơ và nhiệt độ của động cơ ô tô lúc bắt đầu khởi động, trị số tốc độ đó bằng: nmin =(40-50) vòng/phút đối với động cơ xăng.
nmin =(80-120) vòng/phút đối với động cơ điezen. Mc – mômen cản trung bình của động cơ ô tô trong quá trình khởi động, N. Mômen cản khởi động của động cơ ô tô bao gồm lực cản do lực ma sát của các chi tiết có truyển động tương đối so với động cơ ô tô khi khởi động gây ra mômen cản khí nén hỗn hợp công tác trong xylanh của động cơ ô tô, trị số của Mc phụ thuộc vào loại động cơ, số lượng xilanh có trong động cơ và nhiệt độ động cơ khi khởi động.4 Các biện pháp cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động trên ô tô 2.1 Dùng bugi có hệ thống sấy Để cải thiện đặc tính làm việc của hệ thống khởi động ngưởi ta sử dụng nhiều biện pháp khác nhau hỗ trợ cho qua trình khởi động khi nhiệt độ môi trường thấp, một trong những biện pháp trên được áp dụng rộng rãi là dùng bugi có bộ phận sấy. 8 0 0 Hiệu quả làm việc của hệ thống khởi động phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ của động cơ ô tô khi khởi động.
Ở nhiệt độ thấp việc khởi động động cơ rất khó khăn do các nguyên nhân sau: + Độ nhớt của dầu bôi trơn lớn làm tăng trị số momen cản (Mc) đặt trên trục động cơ khởi động. + Độ nhớt của nhiên liệu tăng lên làm giảm khả năng bay hơi để hoà trộn với không khí trong quá trình hình thành hỗn hợp công tác trong xylanh của động cơ ô tô làm tăng trị số tốc độ thấp nhất khi khởi động (nmin). + Giảm trị số áp suất và nhiệt độ trong xylanh của động cơ ôtô ở chu kỳ nén ảnh hưởng xấu đến khả năng bén lửa, cháy và giãn nở sinh công của hỗn hợp công tác. + Dung lượng phóng điện của ắc quy ở nhiệt độ thấp giảm.