Chương 1: Khái quát hệ thống điện trên ôtô 1. Bó dây: Dây điện trong xe đƣợc gộp lại thành bối dây. Các bối dây đƣợc quấn nhiều lớp bảo vệ, cuối cùng là lớp băng keo. Trên nhiều loại xe, bối dây có thể đƣợc đặt trong ống nhựa PVC.
Ở những xe đời cũ, bối dây điện trong xe chỉ gồm vài chục sợi. Ngày nay do sự phát triển vũ bão của hệ thống điện và điện tử ô tô, bối dây có thể có hơn 1000 sợi. Khi đấu dây hệ thống điện ô tô, ngoài quy luật về màu, cần tuân theo các quy tắc sau đây: 1. Chiều dài dây giữa các điểm nối càng ngắn càng tốt.
Các mối nối giữa các đầu dây cần phải hàn. Số mối nối càng ìt càng tốt. Dây ở vùng động cơ phải đƣợc cách nhiệt. Bảo vệ bằng cao su những chỗ băng qua khung xe.
Câu hỏi ôn tập: 1. Trính bày các hệ thống điện và điện tử cơ bản trên ôtô? 2. Vẽ hính ký hiệu bính ắc – quy, bóng đèn 1 tim và 2 tim, rơ-le 4 chân thƣờng đóng và thƣờng mở, rơ-le 5 chân 2 tiếp điểm (tiếp điểm thƣờng đóng và tiếp điểm thƣờng mở)? Giáo trình Hệ thống điện và điện tử ôtô Trang 10 Chương 2: Ắc-quy khởi động Chƣơng 2: ẮC-QUY KHỞI ĐỘNG Mục tiêu: Sau khi học xong chƣơng này Sinh viên: - Trính bày đƣợc cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bính ắc – quy. - Trính bày đƣợc các phƣơng pháp kiểm tra và bảo dƣỡng ắc-quy.1 Nhiệm vụ và phân loại ắc - quy ôtô: 2.1 Nhiệm vụ: Ắc - quy trong ô tô thƣờng đƣợc 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 ngƣợc 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 dòng điện có cường độ lớn, trong khoảng thời gian ngắn (5 10s), có khả năng cung cấp dòng điện lớn (200800A) mà độ sụt thế bên trong nhỏ, thìch hợp để cung cấp điện cho máy khởi động để khởi động động cơ. Ắc - quy khởi động còn cung cấp điện cho các tải Hính 2.1: Ắc - quy khởi động điện quan trọng khác trong hệ thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trƣờng hợp động cơ chƣa làm việc hoặc đã làm việc mà máy phát điện chƣa 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… Ngoài ra, ắc - quy còn đóng vai trò bộ lọc và ổn định điện thế trong hệ thống điện ô tô khi điện áp máy phát dao động.
Ñieän aùp cung caáp cuûa ắc - quy laø 6V, 12V hoaëc 24V. Ñieän aùp ắc - quy thöôøng laø 12V ñoái vôùi xe du lòch hoaëc 24V cho xe taûi. Muoán ñieän aùp cao hôn ta ñaáu noái tieáp caùc ắc - quy 12V laïi vôùi nhau. Ắc - quy cung cấp điện khi: Động cơ ngừng hoạt động: Điện từ bính ắc - quy đƣợc 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 bính ắc - quy đƣợc dùng cho máy khởi động và cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa trong suốt thời gian động cơ đang Hính 2.2: Ắc - quy và hệ thống điện. Giáo trình Hệ thống điện và điện tử ôtô Trang 11 Chương 2: Ắc-quy khởi động khởi động. Việc khởi động xe là chức năng quan trọng nhất của ắc - quy. Động cơ đang hoạt động: Điện từ bính ắc - quy có thể cần thiết để hỗ trợ cho hệ thống nạp khi nhu cầu về tải điện trên xe vƣợt qua khả năng của hệ thống nạp.
Cả ắc - quy và máy phát đều cấp điện khi nhu cầu đòi hỏi cao.2 Phân loại: Trên ôtô có thể sử dụng hai loại ắc - quy để khởi động: ắc - quy axit và ắc - quy kiềm. Nhƣng thông dụng nhất từ trƣớc đến nay vẫn là ắc - quy axit, ví 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 ƣu điểm.2 Cấu tạo và quá trình điện hóa của ắc - quy axit chì: 2.1 Cấu tạo: Một bính ắc - quy trên ô tô bao gồm một dung dịch a-xìt sun-phu-ric loãng và các bản cực âm, dƣơng. Khi các bản cực đƣợc làm từ chí hoặc vật liệu có nguồn gốc từ chí thí nó đƣợc gọi là ắc - quy chí-axìt. Một bính ắc - quy đƣợc chia thành nhiều ngăn (ắc - quy trên ô tô thƣờng có 6 ngăn), mỗi một ngăn có nhiều bản cực, tất cả đƣợc nhúng trong dung dịch điện phân.3: Cấu tạo ắc – quy.
Cấu tạo của một ngăn Cơ sở cho hoạt động của ắc - quy là các ngăn của ắc - quy. Các bản cực âm và bản cực dƣơng đƣợc nối riêng rẽ với nhau. Các nhóm bản cực âm và bản cực dƣơng này đƣợc đặt xen kẽ với nhau và ngăn cách bằng các tấm ngăn có lỗ thông nhỏ. Kết hợp với nhau, các bản cực và tấm ngăn tạo nên một ngăn của ắc - quy.
Việc kết nối bản cực theo cách này tăng bề mặt tiếp xúc giữa vật liệu hoạt tình và chất điện phân. Điều đó cho phép cung cấp một lƣợng điện nhiều hơn. Mặt khác dung lƣợng của bính ắc - quy tăng lên ví diện tìch bề mặt tăng lên. Càng nhiều diện tìch bề mặt đồng nghĩa với việc ắc - quy cung cấp điện nhiều hơn.
Giáo trình Hệ thống điện và điện tử ôtô Trang 12 Chương 2: Ắc-quy khởi động Hính 2.4: Cấu tạo một ắc - quy đơn Bản cực Bản cực ắc - quy đƣợc cấu trúc từ một khung sƣờn làm bằng hợp kim chí có chứa Antimony hay Canxi. Khung sƣờn này là một lƣới phẳng, mỏng. Lƣới tạo nên khung cần thiết để dán vật liệu hoạt tình lên nó, cả ở bản cực âm và bản cực dƣơng. Vật liệu hoạt tình đƣợc dán lên ở bản cực dƣơng là chí oxìt (PbO2) và ở bản cực âm là chí xốp (Pb).5: Cấu tạo bản cực Hính 2.6: Chất điện phân Chất điện phân Chất điện phân trong bính ắc - quy là hỗn hợp 36% a-xìt sun-phu-ric (H 2SO4) và 64% nƣớc cất (H2O).
Dung dịch điện phân trên ắc - quy ngày nay có tỷ trọng là 1.270 (ở 200 C) khi nạp đầy. Tỷ trọng là trọng lƣợng của một thể tìch chất lỏng so sánh với trọng lƣợng của nƣớc với cùng một thể tìch. Tỷ trọng càng cao thí chất lỏng càng đặc. Một tỷ trọng kế đƣợc sử dụng để đo tỷ trọng của dung dịch điện phân.
Chất điện phân trong bính ắc - quy đã đƣợc nạp điện thí mạnh hơn và nặng hơn chất điện phân trong ắc - quy đã phóng điện. Những cẩn trọng khi sử dụng ắc - quy : Chất điện phân trong bính ắc - quy là hỗn hợp của a-xìt sun-phu-ric và nƣớc. A-xìt sun-phu-ric thí có tình ăn mòn rất cao và có thể gây thƣơng tìch trên da và mắt. Luôn luôn mang đồ bảo hộ khi tiếp xúc với bính ắc - quy.
Khi bị dung dịch a-xìt dình vào tay phải rửa ngay bằng nhiều nƣớc, khi văng vào mắt Giáo trình Hệ thống điện và điện tử ôtô Trang 13 Chương 2: Ắc-quy khởi động phải rửa bằng nƣớc ngay và khám y tế càng sớm càng tốt. Khi nạp ắc - quy , khì hy-drô đƣợc giải phóng ví vậy phải tránh xa ngọn lửa và tia lửa điện nếu không có thể gây ra cháy nổ nghiêm trọng. Vỏ ắc - quy Vỏ ắc - quy giữ các điện cực và các ngăn riêng rẽ của bính ắc - quy. Nó đƣợc chia thành 6 phần hay 6 ngăn.
Các bản cực đƣợc đặt trên các gờ đỡ, giúp cho các bản cực không bị ngắn mạch khi có vật liệu hoạt tình rơi xuống đáy ắc - quy. Vỏ đƣợc làm từ polypropylen, cao su cứng, và plastic. Một vài nhà sản xuất làm vỏ ắc - quy có thể nhín xuyên qua để có thể nhín thấy đƣợc mực dung dịch điện phân mà không cần mở nắp ắc - quy. Đối với loại này thƣờng có hai đƣờng để chỉ mực thấp (lower) và cao (upper) bên ngoài vỏ.7: Vỏ ắc – quy.
Nắp thông hơi: Nắp thông hơi chụp trên các lỗ để thêm dung dịch điện phân. Nắp thông hơi đƣợc thiết kế để hơi axìt ngƣng tụ và rơi trở lại ắc - quy và cho phép hydrogene bay hơi. Dãy nắp thông hơi: Hầu hết các ắc - quy ngày nay thiết kế một dãy nắp thông hơi để có thể chụp cho nhiều ngăn. Dãy nắp thông hơi đƣợc thiết kế để hơi a-xìt ngƣng tụ và rơi trở lại ắc - quy và cho phép hydrogene bay hơi.
Cọc ắc – quy: Có 3 loại cọc bính ắc - quy đƣợc sử dụng, loại đỉnh, loại cạnh và loại L. Loại trên đỉnh thông dụng nhất trên ô tô. Loại này có cọc đƣợc vát xiên. Loại cạnh là loại đặc trƣng của hãng General Motors, loại L đƣợc dùng trên tàu thuỷ.
Giáo trình Hệ thống điện và điện tử ôtô Trang 14 Chương 2: Ắc-quy khởi động Hính 2.10: Cọc ắc - quy Ký hiệu trên cọc ắc - quy : Ký hiệu trên cọc ắc - quy để nhận biết cực dƣơng hay âm. Thông thƣờng, ký hiệu "+" để chỉ cực dƣơng, "-" để chỉ cực âm. Đôi khi, các ký hiệ "POS" và "NEG" cũng đƣợc sử dụng để ký hiệu cực dƣơng và cực âm. Trên loại ắc - quy có cọc là loai đỉnh, đầu của cọc dƣơng thƣờng lớn hơn cực âm, mục đìch để dễ phân biệt.
Đầu kẹp ắc - quy : Đầu kẹp cáp của ắc - quy có thể làm bằng thép hoặc chí tuỳ thuộc vào nhà chế tạo.11: Cọc ắc - quy Chí Thép Hính 12. Đầu kẹp ắc - quy Cửa xem tỷ trọng Cửa xem tỷ trọng dùng một quả cầu có thể đo đƣợc tỷ trọng của dung dịch điện phân trong một ngăn.13: Cửa xem tỷ trọng Hoạt động của ắc - quy (Hoạt động của một ngăn) Hai kim loại không giống nhau đặt trong dung dịch a-xìt sẽ sinh ra hiệu điện thế giữa hai cực. Cực dƣơng làm bằng chí ôxìt PbO2, cực âm làm bằng chí Pb. Dung dịch điện phân là hỗn hợp axìt sun-phu-ric và nƣớc.
Chúng tạo nên một phần tử của ngăn.