Tài liệu Xây dựng quy trình kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống cung cấp điện trên xe altis 2010

Khoa cơ khí động lực Đồ án báo cáo Hệ thống cung cấp điện Alitis2010 Đồ án môn học Trang 1 Khoa cơ khí động lực NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. Ngày…..tháng …..năm 2012 Giáo viên hướng dẫn TRẦN VĂN THOAN Đồ án môn học Trang 2 Khoa cơ khí động lực MỤC LỤC NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN………………………………………………..………1 MỤC LỤC………………………………………………………………………..…….2 LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………………….......…..4 PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỀ TÀI…………………………………………..….…..5 1.1 Lý do chọn đề tài………………………………………………….………..……5 1.2 Phương pháp nghiên cứu………………………………………….....................5 1.3 Công dụng, yêu cầu hệ thống………………………………………………............5 1.4 Các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện …………………………….….....….….5 1.5 Các thiết bị chính trong hệ thống………………………….………………......…...6 1.5.1 Ắc quy………………………………….………………….…..…………...…….6 1.5.2 Máy phát điện………………………………………………....…………...……..8 1.5.2.1 Công dụng, yêu cầu và cấu tạo…………………………....………….…..…....8 1.5.2.2 Phân loại máy phát ………………………………………………………….14 a. Máy phát điện loại mới mới 6 pha 12 điốt ổn áp……………………………...…..14 b. Máy phát điện cho động cơ điêzen có bơm chân không…………………………...15 c. Máy phát loại không có chổi than………………………………………………….15 1.6. Nguyên lý làm việc…………………………………………………………..….16 PHẦN 2: KIỂM TRA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN XE ALTIS _2010 2.1 Hư hỏng chung của hệ thống……..……..………………………………………..17 2.1.1 Hư hỏng của ắc quy……….………………………………………………........19 2.2. Quy trình tháo hệ thống cung cấp điện…………………………………………..21 2.2.1 Quy trình tháo máy phát điện...............................................................................23 2.2.2 Sửa chữa, bảo dưỡng máy phát điện…..….………………….……….…….......27 2.2.3 Quy trình lắp máy phát điện………….…….………………………….……......29 Đồ án môn học Trang 3 Khoa cơ khí động lực 2.2.4 Quy trình lắp hệ thống máy phát điện………….……………………….….…...33 2.3. Kiểm tra hệ thống cung cấp điện sau khi lắp…….….…………………………....36 Các thông số kỹ thuật…………………………………………………………………37 KẾT LUẬN…………………………………………………………………………..38 Tài liệu tham khảo Đồ án môn học Trang 4 Khoa cơ khí động lực LỜI NÓI ĐẦU Ô tô hiện nay có một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân, nó được dùng để vận chuyển hành khách, hàng hoá và nhiều công việc khác…Nhờ sự phát triển của khoa học kỹ thuật và xu thế giao lưu, hội nhập quốc tế trong lĩnh vực sản xuất và đời sống, giao thông vận tải đã và đang là một ngành kinh tế kỹ thuật cần được ưu tiên của mỗi quốc gia. Với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, ngành ôtô đã có những tiến bộ vượt bậc về thành tựu kỹ thuật mới như: Điều khiển điện tử và kỹ thuật bán dẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại… đều được áp dụng trong ngành ôtô. Khả năng cải tiến, hoàn thiện và nâng cao để đáp ứng với mục tiêu chủ yếu về tăng năng suất, vận tốc, tải trọng có ích, tăng tính kinh tế, nhiên liệu, giảm cường độ lao động cho người lái, tăng tiện nghi sử dụng cho hành khách. Các loại xe ôtô hiện có ở nước ta rất đa dạng về chủng loại phong phú về chất lượng do nhiều nước chế tạo. Trong đó các loại xe này rất tiện lợi, nó vừa mang tính việt dã vừa có thể đi trên các con đường địa hình và có thể chở được hang hoá với khối lượng lớn. Hệ thống cung cấp điện có vai trò rất quan trọng, nó cung cấp toàn bộ hệ thống điện, phụ tải trên xe và cũng là một phần không thể thiếu trong kết cấu của ôtô. Trong thời gian học tập tại trường chúng em được trang bị những kiến thức về chuyên ngành và để đánh giá quá trình học tập và rèn luyện, chúng em được khoa giao cho nhiệm vụ hoàn thành đồ án môn học với nội dung: “XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG, SỬA CHỮA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN XE ALTIS 21010” trên ôtô. Với kinh nghiệm và kiến thức còn ít nhưng với sự chỉ bảo tận tình của thầy TRẦN VĂN THOAN em đã hoàn thành đồ án với thời gian quy định. Trong quá trình làm đồ án, dù bản thân đã hết sức cố gắng, cộng với sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô và bạn bè xong do khả năng, tài liệu và thời gian còn hạn chế nên khó có thể tránh khỏi sai xót. Vì vậy em rất mong sự chỉ bảo của thầy cô và sự góp ý của bạn bè để đồ án của em được hoàn thiện. Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy TRẦN VĂN THOAN và các thầy trong bộ môn đã tạo điều kiện để em hoàn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn! Hưng Yên, ngày….tháng….năm 2012 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Hai Đồ án môn học Trang 5 Khoa cơ khí động lực PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỀ TÀI 1.1 Lý do chọn đề tài Hệ thống cung cấp điện trên xe là một hệ thống rất quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình làm việc của xe. Để cho xe có thể hoạt động ổn định và tiết kiệm được nhiên liệu thì hệ thống cung cấp điện phải tốt. Tuy nhiên hệ thống cung cấp điện là không cố định, nó thay đổi theo từng chế độ hoạt động của các phụ tải trên xe.... Trước đây, trên các xe thường được bố trí ít các phụ tải trên xe. Tuy nhiên, cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật để giúp người lái, người ngồi trên xe thấy thỏa mái và dễ chịu các nhà thiết kế xe đã thiết kế thêm các phụ tải, nên cần có một hệ thống cung cấp điện có thể đáp ứng được điều đó. 1.2 Phương pháp nghiên cứu Khái niệm: Là phương pháp trực tiếp tác động vào đối tượng trong thực tiễn làm bộc lộ bản chất và các quy luật vận động của đối tượng - Các bước thực hiện Bước 1: Quan sát, tìm hiểu các thông số kết cấu của “Hệ thống cung cấp điện”. Bước 2: Xây dựng phương án thiết kế mô hình Bước 3: Lập phương án kiểm tra, chuẩn đoán hư hỏng của “Hệ thống cung cấp điện”. Bước 4: Từ kết quả kiểm tra, lập phương án bảo dưỡng, sửa chữa, khắc phục hư hỏng. Bước 5: Xây dựng hệ thống bài tập thực hành bảo dưỡng, sửa chữa “Hệ thống cung cấp điện”. 1.3 Công dụng, yêu cầu hệ thống a, Công dụng Cung cấp điện áp môt chiều ổn định (12V-14V) cho tất cả các hệ thống điện trên xe ôtô ở mọi chế độ làm việc. b, Yêu cầu - Máy phát luôn tạo ra một điện áp ổn định (13.6V-14.8V đối với hệ thống điện 14V) trong mọi chế độ làm việc của phụ tải. Máy phát phải có khích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ giá thành thấp và tuổi thọ cao trong mọi điều kiện làm việc với nhiệt Đồ án môn học Trang 6 Khoa cơ khí động lực độ độ ẩm cao những vùng có bụi bẩn, dầu nhớt và độ rung lớn. Việc duy tu và bảo dưỡng ít nhất 1.4 Các thiết bị trong hệ thống cung cấp điện - Máy phát điện (nguồn điện năng chính trên ôtô) - Chìa khóa điện - Cơ cấu báo nạp - Ắc quy (nguồn điện dữ trữ) 1.5 Các thiết bị chính trong hệ thống 1.5.1 Ắc quy a. Phân loại. Có hai loại ắc quy: - Ắc quy kiềm thường dùng trên xe quân sự, kích thước to, độ bền cao giá thành đắt Ắc quy axit giá thàng thấp, độ bền không cao có điện áp phóng ra lớn b. Cấu tạo - Bao gồm nhiều ắc quy đơn nối tiếp, mối ắc quy đơn cho điện áp ra U=2.11- 2.13V . Hình 1: Cấu tạo ắc quy 1-cực âm; 2-nút thông hơi ; 3- mắt kiểm tra ;4- cực dương; 5-dung dịch 6-ngăn ắc quy; 7-bản cực Khối bản cực: Đồ án môn học Trang 7 Khoa cơ khí động lực Hình 2: Khối bản cực 1- Chùm cực dương; 2-Đầu cực dương; 3-Các tấm ngăn; 4-Đầu cực âm; 5-Chùm cực âm Dung dịch điện phân: là dung dịch (H2SO4) có tỷ trọng (1.23-1.26) g/cm3 đặc trưng cho nồng độ dung dịch c. Đặc điểm làm việc Trên ô tô không có ắc quy khô chỉ không có ắc quy bảo dưỡng (đổ nước một lần ) và ắc quy bảo dưỡng đổ nước nhiều lần). -Ắc quy bảo dưỡng: phải kiểm tra mức dung dịch điện phân và đổ nước cất nếu thiếu + Phải kiểm tra nồng độ dung dịch (tỷ trọng) nếu thấp tức là ắc quy cần nạp thêm + Phải lau chùi bề mặt ắc quy một cách thường xuyên -Ắc quy không bảo dưỡng: cần quan xát màu trên nắp bình Đồ án môn học Trang 8 Khoa cơ khí động lực Hình 3: Mức dung dịch điện phân và màu sắc trên nắp bình ắc quy không bảo dưỡng d. Các thông số sử dụng của ắc quy Điện áp: 6V,9V,12V, đa cực Dung lượng ắc quy (điện dung của bình ắc quy) + C10, Q10; là dung lượng tính theo 10h phóng điện. C10 =Iphóng điện .10h. VD: 70Ah + C20, Q20: Là dung lượng tính theo 20h phóng điện C20=Iphóng điện.20h. VD: 126Ah Nạp ắc quy theo hai các: + Đối với ắc quy mớ: Nạp dòng điện không đổi In0.1Q10 trong suốt thời gian nạp 13h. + Đối với ắc quy cẩn nạp bổ xung:Nạp với điện áp không đổi UN=2.3- 2.4V/ắc quy đơn, trong thời gian 3 ngày nạp, đạt được 80% điện dung được bổ xung. 1.5.2. Máy phát điện 1.5.2.1. Công dụng, yêu cầu và cấu tạo a. Nhiệm vụ: - Máy phát điện xoay chiều là nguồn năng lượng chính trên ô tô, có nhiệm vụ cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho ắc quy tên ô tô. Nguồn điện phải đảm bảo một hiệu điện thế ổn định ở mọi chế độ phụ tải và thích ứng mọi điều kiện môi trường làm việc b. Yêu cầu: Để đảm bảo nhưng điều kiện làm việc trên ôtô, máy kéo, máy phát cần đáp ứng được những yêu cầu sau: - Máy phát luôn tạo ra một hiệu điện áp ổn định (đơn 13,8V – 14.2V đối với hệ thống điện 14V) trong mọi chế độ làm việc của phụ tải. - Có công suất và độ tin cậy cao, chịu đựng được sự rung lắc, bụi bẫn, hơi dầu máy, hơi nhiên liệu và do ảnh hưởng bởi nhiệt độ khá cao của động cơ. Đồ án môn học Trang 9 Khoa cơ khí động lực - Có công suất cao kích thước và trọng lượng nhỏ gọn. Đặc biệt giá thành thấp - Việc chăm sóc và bảo dưỡng trong quá trình sử dụng càng ít càng tốt. - Đảm bảo thời gian làm việc lâu dài c. Cấu tạo Hình 4: Cấu tạo máy phát - Rô to (phần cảm): cuộn dây kích từ, hai chùm cực hình móng, 2 vòng tiếp điện Đồ án môn học Trang 10 Khoa cơ khí động lực Hình 4.1: Rôto máy phát - Stato (phần ứng): là khối thép định dạng hình rãng và răng, cuộn dây 3 pha Hình 4.2: Cấu tạo stato Hình 4.3: Stato mắc hình sao Đồ án môn học Trang 11 Khoa cơ khí động lực Hình 4.4: Stato mắc hình tam giác Bộ chỉnh lưu: có chức năng chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Bộ chỉnh lưu có từ 6,8,9,11 và 12 điốt (loại máy phát 6 pha đời mới dùng điốt ổn áp). Hình 4.5: Bộ chỉnh lưu Hình 4.6: Các kiểu bộ chỉnh lưu Bộ tiết chế IC: Điều chỉnh dòng điện kích từ đến cuộn dây từ để kiểm soát điện áp ra. Đồ án môn học Trang 12 Khoa cơ khí động lực Hình 4.7: Bộ tiết chế Nguyên lý làm việc của tiết chế: -Điện áp được tạo ra trong cuộn dây stato: Hình 4.8 Điện áp được tạo ra trong cuộn dây stato -Sự chỉnh lưu dòng xoay chiều 3 pha: Hình 4.9 Sự chỉnh lưu dòng điện xoay chiều 3 pha Đặc tuyến tải theo số vòng quay của máy phát : Khi điện áp đầu ra của máy phát được giữ không đổi là 14V dòng điện có thể phát tối đa của máy phát tăng theo tốc độ quay.Nhưng nó bị giới hạn bởi hai yếu tố : + Cảm kháng: cảm kháng sinh ra trong cuộn stato khi dòng điện xoay chiều chạy qua nó. Cảm kháng tăng khi tốc độ tăng + Hiện tượng phản từ: Từ trường được sinh ra khi có dòng điện chạy qua cuộn dây stato (khi máy phát có tải )từ trường làm yếu lực của roto. Hình 4.10 Đặc tính tải của máy phát Đồ án môn học Trang 13 Khoa cơ khí động lực Dòng điện phát ra phụ thuộc vào nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng dòng điện phát ra giảm . Vì khi nhiệt độ tăng, điện trở của dây khích từ tăng làm giảm dòng khích từ khiến khích từ giảm theo. Thêm vào đó khi nhiệt độ tăng , điện trở stato tăng nên dòng phát ra giảm. Chức năng của điốt điểm trung hòa: Cuộn dây stato mắc hình sao có điểm trung hòa Điện áp tại điểm này có thành phần xoay chiều khi có tải, giá trị đỉnh của thành phần xoay chiều này sẽ vượt giá trị điện áp ra của máy phát ở tốc độ hơn 2000 – 3000 vòng/phút. Có thêm hai điốt điểm trung tính sẽ lấy được phần điện áp trượt này để làm tăng công xuát máy phát Hình 5.1 Hai điốt bù điểm trung hòa Hình 5.2 Thành phần điện áp xoay chiều tại điểm trung hòa Đồ án môn học Trang 14 Khoa cơ khí động lực Hình 5.3 Đặc tính tải khi có điốt điểm trung hòa 1.5.2.2 Phân loại máy phát a. Máy phát điện loại mới mới 6 pha, 12 điốt ổn áp. Hình 5.4: Máy phát 6 pha 12 điốt ổn áp b. Máy phát điện cho động cơ điêzen có bơm chân không Đồ án môn học Trang 15 Khoa cơ khí động lực Đặc tính của máy phát điện xoay chiều có bơm chân không Nó được trang bị bơm cở chân không và tạo ra áp suất cho bộ trợ lực phanh Bơm chân không được lắp trên trục của máy phát và quay cùng trục này Có thể chia máy phát thành hai loai sau: + Loại có bơm châm không ở phía puli + Loại có bơm chân không ở phía đối diện với puli Hình 4.9: Máy phát điện cho động cơ điêzen có bơm chân không c. Máy phát loại không có chổi than Đồ án môn học Trang 16 Khoa cơ khí động lực Hình 4.10: Máy phát loại không có chổi than 1-Cuộn dây kích thích; 2- Bạc lót; 3- Trục roto; 4- Cuộn dây roto 5- Gông từ; 6- Nắp sau; 7- Cuộn dây stato; 8- Nắp trước 1.6. Nguyên lý làm việc Hình 5: Cấu tạo máy phát xoay chiều kích thích kiểu điện từ Máy phát điện xoay chiều làm việc dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ - Rotor: có cuộn dây kích thích quấn trên lõi sắt từ, khi cung cấp dòng điện một chiều vào cuộn dây kích thích thông qua hai chổi than và dòng tiếp điện thì rotor sẽ trở thành một nam châm điện (chính là phần cảm của máy phát). - Stator: Gồm ba cuộn dây pha đặt lệch nhau 1200trên vỏ máy phát.Trong cách đấu hình sao, đầu các cuộn dây pha đã được cách điện, các đầu còn lại nối chung với nhau (dùng để nối với dây dẫn trung tính). - Khi rotor trường điện từ trên các cực của rotor sẽ lần lượt cắt ngang qua các vòng dây dẫn của các bối dây pha ở stator. Như vậy trong mỗi cuộn dây pha sẽ xuất hiện một xuất điện động cảm ứng có dạng hình sin và lệch nhau 1200. - Sức điện động của máy phát phụ thuộc vào số vòng quay của rotor, cường độ từ trường của rotor hay từ thông  và kết cấu của máy phát.  = C .n.  E: sức điện động. C: kết cấu máy phát. Đồ án môn học Trang 17 Khoa cơ khí động lực : Từ thông. Nguyên lý chỉnh lưu dòng điện dòng điện xoay chiều: Hình 10: Nguyên lý làm việc và chỉnh lưu máy phát xoay chiều. - Đặc điểm của điốt là nếu cực dương của điốt có điện áp lớn hơn so với cực âm thì điốt sẽ cho dòng điện đi qua, ngược lại nếu điện áp cực dương nhỏ hơn so với cực âm thì dòng điện bị chặn lại không qua được, bộ chỉnh lưu máy phát điện xoay chiều trong máy phát điện ba pha thường dùng 6 điốt chỉnh lưu như hình vẽ trên.Trong đó nối ba cực âm của các điốt D1,D3,D5 với nhau, một trong 3 điốt trên sẽ cho dòng điện đi qua nếu nó có điện áp cao nhất và nối ba cực dương của các điốt D2, D4, D6 với nhau, và một trong 3 điốt này sẽ cho dòng điện đi qua nếu cái nào có điện áp nhỏ nhất tại các điểm nối với các dây pha của máy phát . Đồ án môn học Trang 18 Khoa cơ khí động lực PHẦN 2: KIỂM TRA BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN XE ALTIS _2010 2.1. Hư hỏng trung của hệ thống Stt 1 Hư hỏng Động cơ không khởi động được. Nguyên nhân Kiểm tra - Do ắcquy hỏng - Kiểm tra ắc quy, thay thế nếu cần - Dây đai máy phát hỏng - Điều chỉnh, thay đổi dây đai mới - Máy phát hỏng - Kiểm tra, thay thế - Bộ điều chỉnh điện áp hỏng - Kiểm tra, thay thế - Kiểm tra, thay thế - Mạch điện bị hở 2 Máy phát hoạt động gây tiếng ồn. - Do ắc quy hỏng - Dây đai máy phát bị hỏng hoặc bị mòn - Mép Puly bị cong - Điều chỉnh lực căng hoặc thay dây đai mới - Thay puly mới - Sửa chữa hoặc thay thế - Máy phát bị trục trặc 3 4 Các bóng đèn hoặc cầu chì bị đứt thường xuyên. Đèn báo nạp nhấp nháy sau khi động cơ khởi động. Đồ án môn học - Máy phát hoặc bộ điều chỉnh điện áp bị mòn -Kiểm tra, sửa chữa và thay thế khi cần thiết - Ắc quy bị hỏng - Kiểm tra, thay thế - Dây dẫn bị hỏng - Kiểm tra, sửa chữa, thay thế - Dây đai máy phát bị hỏng hoặc bị mòn - Điều chỉnh lực căng hoặc thay thế nếu cần - Máy phát bị hỏng - Kiểm tra, sửa chữa, thay thế - Bộ điều chỉnh điện áp bị hỏng - Kiểm tra, sửa chữa, - Dây dẫn và các chỗ nối bị hỏng. - Kiểm tra sửa chữa thay mới Trang 19 Khoa cơ khí động lực 5 Thiết bị chỉ báo nạp điện không hoạt động. - Dây đai máy phát bị hỏng hoặc mòn. - Điều chỉnh lực căng hoặc thay mới nếu cần - Dây dẫn từ ắc quy đến máy phát bị chạm mát hoặc hở mạch - Kiểm tra, sửa chữa thay mới nếu cần. - Mạch nối mát của cuộn dây kích từ bị hỏng - Bộ điều chỉnh điện áp hỏng - Kiểm tra, sửa chữa thay mới nếu cần - Kiểm tra, sửa chữa thay mới - Sửa chữa hoặc thay mới - Sửa chữa hoặc thay mới - Dây dẫn thiết bị báo bị hỏng - Những hư hỏng khác 2.1.1 Hư hỏng của ắc quy STT Kiểm tra 1 Kiểm tra tình trạng của ắc quy. Khắc phục Kiểm tra tình trạng hư hỏng hoặc biến dạng của ắc quy. Nếu phát hiện ra ắc quy bị hỏng, bị biến dạng hoặc có rò rỉ, thay ắc quy. Hình vẽ Ghi chú Điện áp tiêu chuẩn : 12.5-12.9V Kiểm tra mức dung dịch điện phân của từng ngăn. -Với loại ắc quy cần bảo dưỡng: +Dung dịch ắc quy ở dưới vạch thấp, đổ thêm nước cất vào từng ngăn, nạp điện cho ắc quy và kiểm tra tỷ trọng riêng của dung dịch điện phân + Mức dung dịch ắc quy ở trên vạch thấp, kiểm tra điện áp ắc quy khi quay khởi động động cơ. Điện áp nhỏ hơn 9.6 V, nạp điện hoặc thay thế ắc quy Kiểm tra điện áp ắc quy. Đồ án môn học Trang 20