 Những năm gần đây nền khoa học kỹ thuật trên thế giới đã có những bước tiến rất mạnh mẽ. Có rất nhiều các thành tựu khoa học tiên tiến được ứng dụng rộng rãi vào đời sống và phát triển kinh tế, đặc biệt là trong lĩnh vực giao thông vận tải. Trong nền công nghiệp chế tạo ô tô của thế giới hiện nay đã có sự phát triển rất lớn và đang tạo đà cho khả năng phát triển nhanh chóng trong tương lai tới đây. Cùng với sự phát triển của khoa học, ngành công nghiệp ôtô cũng không ngừng đưa đến cho người tiêu dùng công nghệ mới. Nó khiến xe ô tô không những trở nên tiện nghi an toàn hơn mà còn thân thiện với môi trường. Ngành công nghiệp ô tô hiện nay đã đưa vào sử dụng các công nghệ hết sức tiên tiến vào chế tạo và lắp đặt ô tô như sử dụng hệ thống chiếu sáng, hệ thống cung cấp điện, hay như hệ thống đánh lửa… Ở Việt Nam nghành công nghiệp ô tô đa phần là lắp ráp và sử dụng. Tuy nhiên với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật trên thế giới mà các công ty đã dần đưa các công nghệ tiên tiến hiện đại ứng dụng vào chế tạo và lắp đặt ô tô. Trong đó lĩnh vực về hệ thống cung cấp điện là một phần rất quan trọng. Trong phạm vi trường “Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng yên” những năm gần đây khoa cơ khí động lực đã có rất nhiều đổi mới về công nghệ kỹ thuật phục vụ trong giảng dạy. Các tài liệu và mô hình sử dụng trong công tác đào tạo luôn luôn được đổi mới giúp cho học sinh, sinh viên có điều kiện tiếp xúc và học tập tốt nhất có thể bắt kịp với các công nghệ hiện đại sử dụng trong nghành công nghiệp ô tô hiện nay. Tuy vậy lĩnh vực về cung cấp điện vẫn còn hạn chế số lượng chưa nhiều. Nhận thấy đây là một lĩnh vực cần thiết và rất quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô hiện nay chúng em đã được định hướng và thực hiện đề tài   !""#. Đề tài sẽ thực hiện việc nghiên cứu kết cấu, xây dựng phương án, chế tạo mô hình cung cấp điện và nội dung thực hành cho mô hình. Đề tài được thực hiện bởi sự hướng dẫn của thầy $%&'() cùng với các thầy cô khác trong khoa. Đề tài được thực hiện và hoàn thành tại khoa cơ khí động lực trường đại học Sư phạm kỹ thuật Hưng yên. Tuy vậy đề tài còn nhiều thiếu sót kính mong các thầy cô đóng góp ý kiến để đề tài chúng em được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn. Hưng Yên, ngày… tháng 6 năm 2013 Sinh viên thực hiện: Hoàng Cao Sơn 3 *+, $/01'(234$350*0*674 -&-89!:; 1.1.1. Nhiệm vụ ca hệ thống khi đng Hệ thống cung cấp điện là một bộ phận quan trọng không thể thiếu được trên ôtô, hệ thống điện là một trong những nhân tố quyết định đến khả năng làm việc hiệu quả cao hay thấp của toàn xe. Đặc biệt như xu hướng gần đây phát triển động cơ chạy bằng điện (động cơ Hybrit) thì vai trò của hệ thống cung cấp càng có ý nghĩa quan trọng. Ban đầu sơ khai người ta sử dụng cả máy phát điện một chiều và máy phát một chiều chúng chỉ là dùng những loại máy phát đơn giản có điện áp phát ra không ổn định làm giảm tuổi thọ của các thiết bị dùng trên xe dẫn đến tính kinh tế không cao. Cho đến nay đa số các xe máy, thiết bị đều dùng đến máy phát điện xoay chiều trừ một số loại xe chuyên dùng sử dụng máy phát một chiều, do ưu điểm của máy phát điện xoay chiều vượt trội hơn nhiều so với máy phát một chiều. Máy phát xoay chiều đã sử dụng các diot để nắn dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều và dùng bộ tiết chế để điều chỉnh điện áp. Ban đầu bộ tiết chế đơn giản chỉ là điều khiển cơ khí bình thường với sự đóng mở của các tiếp điểm theo kiểu rung, rồi người nhật bắt đầu chế tạo ra bộ điều chỉnh thế hiệu bán dẫn có tiếp điểm. Và cho đến nay hầu hết các xe đều dung tiết chế bán dẫn không tiếp điểm và tiết chế vi mạch có hiệu quả và tính chính xác cao.  Hệ thống cung cấp điện gồm có: Ắc quy - máy phát điện (Dinamo, generateur) là nguồn điện và bộ chỉnh điện (tiết chế) Một hệ thống cung cấp điện trang bị trên xe cung cấp nguồn một chiều cho những hệ thống và các thiết bị khác trên ôtô. Tuy nhiên Ắc quy sẽ phóng điện khi động cơ dừng và dần hết điện. Hệ thống cung cấp điện sử dụng sự quay của động cơ để phát sinh ra điện. Nó không những cung cấp điện năng cho những hệ thống và thiết bị điện khác mà còn nạp điện cho Ắc quy trong lúc động cơ đang hoạt động. Nhiệm vụ của hệ thống cung cấp điện là cung cấp năng lượng điện cho các phụ tải trên ô tô với một điện thế ổn định trong mọi điều kiện làm việc của động cơ. 4 Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện cho xe phu tải 1.1.2. Yêu cầu ca hệ thống cung cấp điện Chế độ làm việc của ô tô luôn luôn thay đổi có ảnh trực tiếp đến chế độ làm việc của hệ thống cung cấp điện. Do xuất phát từ điều kiện luôn phải đảm bảo các phụ tải làm việc bình thường. Hệ thống cung cấp điện phải đảm bảo các yêu cầu sau : + Đảm bảo độ tin cậy tối đa của hệ thống, điều chỉnh tự động trong mọi điều kiện sử dụng của ô tô. + Đảm bảo nạp điện tốt cho Ắc quyvà đảm bảo khởi động động cơ ôtô dễ dàng với độ tin cậy cao. + Kết cấu đơn giản và hoàn toàn tự động làm việc ở mọi chế độ. + Chăm sóc và bảo dưỡng kỹ thuật ít nhất trong qua trình sử dụng. + Có độ bền cơ khí cao đảm bảo chịu rung và chịu sóc tốt. + Đảm bảo thời hạn phục vụ lâu dài. + Cung cấp năng lượng điện đến cho các phụ tải trên ôtô với một điện thế ổn định trong mọi điều kiện làm việc của động cơ -&<&7=>? Theo các xe khác nhau dùng loại máy phát khác nhau ta có cách phân loại: + Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện xoay chiều. + Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát một chiều. Theo điện áp cung cấp ta có thể phân loại sau: 5 Accqu y Máy phát Hệ thống ĐK động cơ HT khởi động HT chiếu sáng HT gạt mưa vxông kính HT tín hiệu HT điều hoà KK HT khoá cửa HT đ.khiển phanh HTĐK túi khí HT giải trí trên xe HT thông tin + Hệ thống cung cấp điện dùng máy phát 12V + Hệ thống cung cấp dùng máy phát điện 24V. Với máy phát điện một chiều ta có thể phân loại: + Loại điều chỉnh trong (dùng chổi điện thứ 3) + Loại điều chỉnh ngoài (dùng bộ chỉnh điện kèm theo) Với máy phát điện xoay chiều ta có thể phân loại: + Máy phát điện xoay chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu. + Máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ. -&@&3 1.3.1. Sơ đồ hệ thống Hình 1.2. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện 1. Máy phát điện 2. Đồng hồ báo nạp 3. Khoá điện 4. Ắc quy 6 @ - < A 1.3.2. Các thiết bị chính Hình 1.3. Ắc quy cung cấp đến các hệ thống khác trên ô tô Hình 1.4. Vị trí lắp máy phát điện trên ôtô 7 8 Hình 1.5. Vị trí chi tiết,Ắc quy trên hệ thống cung cấp điện trên xe Toyota 9 1.3.3. Mạch điện ca hệ thống câp điện trên mô hình 1.3.3.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên Sa bàn Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên Sa bàn 1.3.3.2. Nguyên lý hoạt đng ca hệ thống cung cấp điện trên mô hình: - Trong máy phát điện một chiều rôto điện quay, phần cảm ứng đứng trong máy phát điện xoay chiều, ngược lại: phần ứng điện đứng, phần cảm điện quay. Hình 1.7. Nguyên lý sinh điện của máy phát điện xoay chiều 10 - Hình vẽ trên giới thiệu nguyên lý một máy phát điện xoay chiều đơn giản: gồm một nam châm vĩnh cửu quay trong vòng dây ứng điện. - Khi nam châm quay đường sức từ của nam châm cắt qua khung dây làm cho trong khung dây xuất hiện sức điện động cảm ứng xoay chiều(chiều của dòng điện được xác định bằng quy tắc bàn tay phải). Hình 1.8. Góc quay của khung dây - Khi lực của nam châm quét ngang nhánh dây ứng bên phải dòng điện ở mạch ngoài chạy từ B – A ( hình a). Nam châm quay 180 o , cực nam châm quét ngang qua nhánh dây bên phải dòng điện ứng trong mạch ngoài chạy từ A sang B( hình b) dòng điện phát sinh trong vòng dây ứng là dòng điện xoay chiều Để phù hợp với yêu cầu lắp đặt trong ôtô người ta sử dụng nam châm điện thay cho nam châm vĩnh cửu. Nhận xét: Để nâng cao công suất thì máy phát được dùng là loại máy phát điện đồng bộ ba pha gồm ba cuộn dây pha được đặt lệch nhau 120 o trong không gian. Hình 1.9. Đường cong biến đổi điện áp ra máy phát điện xoay chiều ba pha - Sức mạnh của dòng điện ứng phụ thuộc vào ba yếu tố: +Tốc độ quay của phần cảm điện( nam châm quay). 11 + Sức mạnh của từ trường phần cảm điện. + Số vòng dây điện ứng. 1.3.3.3. Nguyên lý phát điện chung ca máy phát điện xoay chiều - Khi cung cấp điện cho cuộn dây kích từ trong rôto thì sẽ tạo ra các cực từ xen kẽ ở hai chùm vấu cực. Như vậy sẽ tạo ra từ thông kép kín qua vấu cực của rôto và khung từ của Stato. - Các cuộn dây ba pha Stato của máy phát điện xoay chiều được phân bố đều trong các rãnh mặt trong của Stato theo một quy luật nhất định các pha cách nhau 120 o. a)Từ trường rô to tạo ra b) Điện cảm ứng trên một khung dây Hình 1.10. Nguyên lý máy phát ba pha trên ô tô sau một chu kỳ Nếu cho rôto quay sẽ làm cho các vòng dây điện của Stato cắt các từ trường ( theo hướng vuông góc) theo định luật cảm ứng điện từ trên các vòng dây sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng, theo công thức ta có suất điện động ở mỗi pha là E= 4,44 KW.§. W. Ф o. Trong đó: KW: là hệ số của cuộn dây cảm ứng §: là tần số của suất điện động §= P.N/60 W: tổng số vòng dây trong một pha cuộn dây phần ứng 12 [...]... kết cấu của hệ thống cung cấp điện trên mô hình - Phục hồi mô hình hệ thống cung cấp điện trên sa bàn điện 23 Chương 2 : CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN TRÊN SA BÀN 2.1 Mục đích chế tạo mô hình hệ thống cung cấp điện Trên Ôtô hiện đại, trang bị điện và các hệ thống điều khiển điện tử ngày càng phát triển hoàn thiện Xu hướng hiện nay là thay thế các phần cơ khí bằng các phần điện tử nhằm đáp... Xây dựng mô hình hệ thống cung cấp điện trên sa bàn điện .Giúp sinh viên có cái nhìn toàn diện và sâu sắc về hệ thống mà đề tài đã giao 1.6 Mục tiêu đề tài - Tìm hiểu về hệ thống cung cấp điện trên ô tô - Lập các phương án chế tạo mô hình cho hệ thống cung cấp điện - Xây dựng và thiết kế khung và các tấm panel - Xây dựng nội dung thực hành cho mô hình - Mô tả khái quát về nguyên lý và kết cấu của hệ. .. một hệ thống khởi động trở nên phức tạp và hoàn thiện hơn 2.2 Yêu cầu của mô hình hệ thống cung cấp điện - Xây dựng hệ thống cung cấp điện trên Sa bàn, đầy đủ các cụm chi tiết , thiết bị hãng xe Toyota - Mô hình hệ thống cung cấp điện trên Sa bàn hoàn thiện giúp người sử dụng có thể thực hiện được việc tháo các chi tiết cụm chi tiết, hiểu được cấu tạo nguyên lý làm việc, lắp ráp hoàn chỉnh hệ thống, ... chiều, 1 khóa điện và 1 máy phát, khung mô hình nhỏ bố trí sẽ rất đơn điệu + Với việc kết hợp hệ thống cung cấp điện cùng nhiều hệ thống khác trên một mô hình như hệ thống khởi động, hệ thống đánh lửa và hệ thống chiếu sáng sẽ gây nhiều hứng thú cho người học không chỉ đơn thuần kiến thức về hệ thống cung cấp điện mà còn giúp người học tiếp thu được rất nhiều kiến thức về từng hệ thống trên sa bàn một cách... thông qua Hệ thống cung cấp điện được xây dựng trên Sa bàn gồm có: accu, máy phát điện , khóa điện ,động cơ điện hoàn toàn là thiết bị có thật trên xe toyota, trông có vẻ rất đơn giản nhưng toát lên được đầy đủ nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp điện nên rất dễ hiểu giúp người học bám sát vào thực tế ,dễ dàng tiếp thu kiến thức và nâng cao được khả năng tư duy mà hệ thống cung cấp điện mang... các chi tiết lên mô hình Trên đây là một số hình ảnh của mô hình sau khi đã gá lắp các cơ cấu, chi tiết của các hệ thống Mô hình này gồm có các hệ thống lần lượt từ trên xuống đó là : + Hệ thống chiếu sáng + Hệ thống khởi động + Hệ thống đánh lửa + Hệ thống cung cấp điện Trên mô hình các bộ phận, các chi tiết được bố trí một cách khoa học Đối với hệ thống chiếu sáng ở phía trên cùng của mô hình với... thiết bị trong hệ thống cung cấp điện trên ôtô hiện đại: Kết cấu của Ắc quy, máy phát, bộ điều chỉnh điện áp và hộp cầu chì - Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp điện - Khảo sát sự làm việc đo đạc đánh giá các đặc tính điện áp và dòng điện của thiết bị - Đo đạc khảo sát thông số phục vụ cho thiết kế mới - Chuẩn đoán phát hiện các lỗi trong phần tử, mạch điện của hệ thống cung cấp điện phục vụ cho... được nhiều hệ thống như: hệ thống khởi động ,hệ thống đánh lửa, mô hình hoàn thiện hơn, tạo cảm giác hứng thú cho người sử dụng + Nhưng còn mặt han chế sự ổn định trong quá trình làm việc không cao dễ mất thăng bằng Phương án 4: Bố trí sa bàn nhiều hệ thống trên mô hình Hình 2.4 Sa bàn nhiều hệ thống trên mô hình - Phương án bố trí sa bàn kiểu đứng có ưu điểm nổi trội kết hợp rất nhiều hệ thống trên cùng... - Xây dựng mô hình phục vụ cho mục đích thực hành ,thí nghiệm tìm hiểu nguyên lý kết cấu ,tháo nắp - Mô hình hệ thống cung cấp điện trên Sa bàn đáp ứng mục đích thực hành thí nghiệm, tìm hiểu nghiên lý, kết cấu tháo lắp phục vụ trong quá trình học tập, củng cố vững trắc kiến thức đã học vận dụng trên mô hình Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó phương án phục hồi mô hình hệ thống cung cấp điện trên Sa bàn. .. việc, lắp ráp hoàn chỉnh hệ thống, vận hành mô hình trên Sa bàn 24 - Sử dụng mục đích học tập, nghiên cứu thí nghiệm trên mô hình - Mô hình dùng để kiểm tra trạng thái làm việc và không làm việc của các phần tử của hệ thống cung cấp điện - Đo được các thông số của hệ thống cung cấp điện - So sánh các đặc tính của các phần tử trong hệ thống cung cấp điện như các đặc tính của máy phát, bộ điều chỉnh, . hệ thống câp điện trên mô hình 1.3.3.1. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên Sa bàn Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện trên Sa bàn 1.3.3.2. Nguyên lý hoạt đng ca hệ thống cung cấp điện trên. quy cung cấp đến các hệ thống khác trên ô tô Hình 1.4. Vị trí lắp máy phát điện trên ôtô 7 8 Hình 1.5. Vị trí chi tiết,Ắc quy trên hệ thống cung cấp điện trên xe Toyota 9 1.3.3. Mạch điện ca hệ. cao.  Hệ thống cung cấp điện gồm có: Ắc quy - máy phát điện (Dinamo, generateur) là nguồn điện và bộ chỉnh điện (tiết chế) Một hệ thống cung cấp điện trang bị trên xe cung cấp nguồn một