Máy Phát điện ô Tô: Cấu Tạo, Cách Kiểm Tra, Tháo Lắp, Sửa Chữa, Bảo Dư

Máy phát điện ô tô là gì ?

Khái quát về hệ thống nạp: Hệ thống nạp sản suất ra điện năng để cung cấp nguồn điện cần thiết cho các phụ tải điện và để nạp ắc-quy khi động cơ của xe hoạt động. Ngay sau khi động cơ khởi động, dây đai dẫn động sẽ làm cho máy phát hoạt động.

Máy phát điện là một bộ phận quan trọng trong hệ thống nạp. Nó có nhiệm vụ nạp cho ắc - quy khi ắc - quy hết điện. Và cung cấp điện phụ với ắc - quy (khi động cơ đang hoạt động) khi tải cao (các phụ tải điện sử dụng nhiều).

Hình 3.1: Các bộ phận của hệ thống nạp.

1. Máy phát điện; 2. Ắc-quy; 3. Đèn báo nạp; 4. Công tắc máy

- Sơ lược về máy phát: Khi động cơ khởi động, dây đai dẫn động sẽ làm cho pu-ly của máy phát quay. Kết quả là rotor quay và dòng điện được phát ra từ cuộn sta-to.

Hình 3.2: Các chi tiết bên trong máy phát 1. Puly; 2. Rotor; 3. Stato; 4. Bộ chỉnh lưu; 5. Bộ ổn áp; 6. Cực B

Chức năng của máy phát điện ô tô

- Chức năng phát điện: Khi động cơ khởi động, dây đai dẫn động sẽ truyền chuyển động quay của động cơ đến pu-ly máy phát, nó làm cho rotor (ký hiệu trên hình là số 1) quay. Kết quả là cuộn sta-to (ký hiệu trên hình là số 2) phát ra dòng điện xoay chiều.

Hình 3.3: Chức năng phát điện của máy phát.

- Chức năng chỉnh lưu: Hệ thống điện của ôtô sử dụng dòng điện một chiều. Do đó một bộ chỉnh lưu (nắn dòng; ký hiệu trong hình là số 1) sẽ thay đổi dòng điện xoay chiều do sta-to phát ra thành dòng điện một chiều.

Hình 3.4: Chức năng chỉnh lưu của máy phát

- Chức năng ổn áp: Điện áp của hệ thống điện ôtô được cố định là 12 V. Một bộ ổn áp IC (ký hiệu trong hình là số 1) được sử dụng để điều chỉnh dòng điện ở một điện áp không đổi bất chấp sự thay đổi về tốc độ của máy phát. 

Hình 3.5: Chức năng ổn áp của máy phát

- Ghi nhận tổng quát: - Ghi nhận bên ngoài máy phát (có bị hư hỏng bên ngoài gì không? Tình trạng máy phát như thế nào?...) - Vệ sinh tổng quát.

Tháo rã máy phát điện xoay chiều trên xe ô tô

- Bước 1: Tháo cáp âm ắc - quy: Tháo cáp âm ra khỏi ắc quy. Trước khi tháo cáp âm ra khỏi ắc-quy, hãy ghi lại những thông tin lưu trong ECU (như đã đề cập trong bài ắc - quy).

Hình 3.6: Tháo cáp âm ắc - quy.

- Bước 2: Tháo cáp và giắc nối máy phát:

Tháo đai ốc bắt cáp máy phát. 

Tháo cáp máy phát.

Hình 3.7: Tháo cáp máy phát.

Cáp máy phát được nối trực tiếp với ắc-quy, và có một nắp chống ngắn mạch ở cực.

Hình 3.8: Bố trí nắp chống ngắn mạch trên máy phát 1. Đai ốc bắt; 2. Nắp chống ngắn mạch

Tháo giắc nối (số 1 ký hiệu trên hình) của máy phát: 

Hình 3.9: Tháo giắc nối máy phát.

- Bước 3: Tháo máy phát

Nới lỏng bu-lông lắp máy phát và tháo đai dẫn động. Chú ý: Kéo đai dẫn động để tháo máy phát sẽ làm hỏng đai. Tháo bulông bắt máy phát và tháo máy phát.

Hình 3.10: Tháo đai dẫn động máy phát.

1. Đai dẫn động; 2. Máy phát; 3. Thanh giữ

- GỢI Ý: Do phần lắp máy phát có bạc để định vị, nó ăn khớp rất chặt. Vì lí do đó, hãy lắc máy phát lên và xuống để tháo ra. 

Hình 3.11: Lắc nhẹ máy phát để dễ lấy ra.

1. Bạc; 2. Máy phát; 3. Giá đỡ

- Đối với loại không có puly căng đai (đối với động cơ 1NZ-FE): (không có bu-lông điều chỉnh), lực căng của đai dẫn động được điều chỉnh bằng cách dịch chuyển những bộ phận phụ trợ bằng một cần. Do đó cách tháo cũng có khác đôi chút: - Tháo đai dẫn động Nới lỏng bu-lông bắt và bu-lông của máy phát mà dùng để điều chỉnh độ căng đai. Đẩy máy phát về phía động cơ bằng tay và sau đó tháo dây đai ra. Chú ý: Thao tác phải cẩn thận để tránh làm hư dây đai.

Hình 3.12: Tháo máy phát loại không có pu-ly căng đai. 1. Đai dẫn động; 2. Bulông bắt; 3. Bulông bắt

- Bước 4: Tháo pu-ly máy phát 

• Bước 1: Lắp SST1-A và SST1-B lên đầu của trục pu-ly. Xiết SST1-A và SST1-B đến mô-men xiết tiêu chuẩn và giữ SST1-A vào trục pu-ly. Mô- men: 39.2 N-m (400kgf-cm)

Hình 3.13: Xiết-giữ dụng cụ chuyên dùng SST vào đầu pu-ly máy phát. 1. SST1-A Cờ-lê trục rô-tô máy phát A; 2. SST1-B Cờ-lê trục rôt-ô máy phát-B

• Bước 2: Giữ SST2 lên ê-tô và sau đó khi SST1-A và SST1-B còn lắp trên máy phát, cắm đai ốc hãm pu-ly vào phần lục giác của SST.

Hình 3.14: Gá máy phát lên ê-tô.

SST1 Cờ-lê trục rô-tô máy phát; 2. SST2 Cờ-lê đai ốc bắt pu-ly máy phát; 3. Đai ốc hãm pu-ly

• Bước 3: Quay SST1-A theo chiều kim đồng hồ để nới lỏng đai ốc hãm puly. 

Hình 3.15: Nới lỏng đai ốc hãm pu-ly.

1. SST1 Cờ- lê trục rô-tô máy phát A; 2. SST2 Cờ-lê đai ốc bắt pu-ly máy phát 3. SST1-A Cờ -lê trục rôt-ô máy phát A; 4. SST1-B Cờ- lê trục rô-tô máy phát-B

• Bước 4: Tháo máy phát ra khỏi SST2 và sau đó trong khi giữ SST1-B, quay SST1-A theo chiều kim đồng hồ để nới lỏng nó, và tháo SST1-A và SST1-B ra khỏi máy phát. Tháo đai ốc hãm pu-ly và pu-ly máy phát.

Hình 3.16: Tháo máy phát ra khỏi SST2 (chú thích: xem hình trên)

• Bước 5: Tháo cụm rotor máy phát: Do thân sau được ăn khớp với rotor bằng vòng bi, nó cần được tách ra bằng SST.
• Tháo thân sau: Móc vấu của SST để tháo thân sau. 

Hình 3.17: Tháo thân sau của máy phát 1. SST; 2. Vấu của SST; 3. Thân sau; 4. Vòng bi rotor

Tháo cụm rotor máy phát: Tháo rotor ra khỏi thân sta-to máy phát bằng cách dùng búa gõ vào nó.

LƯU Ý:

Khi gõ, rotor sẽ rơi xuống, nên hãy trải giẻ bên dưới trước.

Hình 3.18: Tháo cụm rotor máy phát

1. Rotor; 2. Thân sau; 3. Giẻ; 4. Búa

Kiểm tra các chi tiết:

- Kiểm tra máy phát gồm có: ■ Kiểm tra stator  ■ Kiểm tra cụm rotor máy phát (ký hiệu số 1 trên hình). ■ Kiểm tra bộ chỉnh lưu máy phát (ký hiệu số 2 trên hình). ■ Kiểm tra giá đỡ chổi than máy phát (ký hiệu số 3 trên hình).

Hình 3.19: Kiểm tra máy phát.

Kiểm tra stator của máy

■ Kiểm tra thông mạch các đầu dây: Bật thang đo điện trở, đo thông mạch các dây pha với nhau, và giữa các dây pha với dây trung hòa. Có điện trở, thông mạch là tốt

Hình 3.20: Kiểm tra thông mạch cuộn dây stator

■ Kiểm tra cách điện các đầu dây pha với vỏ: Bật thang đo điện trở kiểm tra cách điện các đầu dây pha với vỏ. Không có điện trở là tốt 

Hình 3.21: Kiểm tra cách điện cuộn dây stator với vỏ

Kiểm tra cụm rotor máy phát:

Kiểm tra bằng quan sát: Kiểm tra cổ góp xem có bị bẩn hay cháy không

Gợi ý:

Cổ góp tiếp xúc với chổi than trong quay quay và phát ra dòng điện. Tia lửa điện gây ra bởi dòng điện sẽ làm bẩn và cháy. Bẩn và cháy sẽ ảnh hưởng đến dòng điện và làm giảm chức năng của máy phát.

Làm sạch:

Dùng giẻ và chổi, làm sạch cổ góp và rotor. Nếu mức độ bẩn và cháy tương đối nhiều, hãy thay thế cụm rotor.

Hình 3.22: Kiểm tra cổ góp.

Kiểm tra thông mạch giữa các cổ góp: Dùng đồng hồ đo điện, kiểm tra thông mạch giữa các cổ góp.

Gợi ý:

Rotor là một nam châm điện quay và có một cuộn dây bên trong. Cả hai đầu của cuộn dây được nối với cổ góp. Kiểm tra thông mạch giữa cổ góp có thể sử dụng để phát hiện hở mạch bên trong cuộn dây. Nếu nhận thấy có vấn đề trong khi kiểm tra cách điện hay thông mạch, hãy thay rotor. 

Hình 3.23: Kiểm tra thông mạch giữa các cổ góp.

Kiểm tra cách điện giữa cổ góp và rôto: Dùng đồng hồ đo điện, kiểm tra cách điện giữa cổ góp và rotor.

Gợi ý:

Giữa cổ góp và rotor tồn tại một trạng thái ngăn cách mà có tác dụng cắt dòng điện. Nếu cuộn dây trong rotor bị ngắn mạch, điện sẽ chạy giữa cuộn dây và rotor. Kiểm tra cách điện giữa cổ góp và rotor có thể phát hiện ngắn mạch trong cuộn dây. Nếu nhận thấy có vấn đề trong khi kiểm tra cách điện hay thông mạch, hãy thay rotor.

Hình 3.24: Kiểm tra cách điện giữa cổ góp và rotor.

Đo cổ góp: Dùng thước kẹp, đo đường kính ngoài của cổ góp. 

Hình 3.25: Đo đường kính ngoài của cổ góp.

Gợi ý:

Nếu kết quả đo vượt quá giới hạn mòn tiêu chuẩn ^ thay rotor. Cổ góp tiếp xúc với chổi than trong khi quay và tạo ra dòng điện. Vì vậy, khi đường kính ngoài của cổ góp thấp hơn so với giá trị tiêu chuẩn, tiếp xúc giữa cổ góp và chổi than sẽ không đủ, nó có thể làm ảnh hưởng đến việc tuần hoàn dòng điện. Kết quả là, nó có thể làm giảm khả năng phát điện của máy phát.

Kiểm tra bộ chỉnh lưu máy phát :

Các chân của Bộ chỉnh lưu: Căn cứ theo sơ đồ hình 4 ta xác định được các diode chỉnh bán kỳ dương, bán kỳ âm. Xác định các điểm đo và tiến hành đo kiểm các cực cùa bộ chinh lưu

Hình 3.26: Các chân của Bộ chỉnh lưu

Các bước kiểm tra:

• Xác định các diode chỉnh bán kỳ dương, bán kỳ âm
• Xác định các điểm đo P1, P2, P3, P4, B, E, P

Kiểm tra các diode

Kiểm tra các diode chỉnh bán kỳ dương:

• Sử dụng đồng hồ VOM, nối que đỏ (nguồn âm của đồng hồ VOM) với cực (+) của bộ chỉnh lưu, que đen với từng cực của bộ chỉnh lưu đồng hồ báo thông mạch —> tốt.
• Đổi lại đầu que của đồng hồ VOM để kiểm tra đồng hồ báo không thông tốt.

Hình 3.27: Kiểm tra các diode chỉnh bán kỳ dương

Kiểm tra các diode chỉnh bán kỳ âm

• Sử dụng đồng hồ VOM, nối 1 đầu với cực (-) của bộ chỉnh lưu, đầu kia với từng cực của bộ chỉnh lưu.
• Đổi lại đầu que của đồng hồ VOM để kiểm tra.
• Kiểm tra thấy 1 hướng đồng hồ VOM báo thông mạch, hướng ngược lại không thông —tốt. 

Hình 3.28: Kiểm tra các diode chỉnh bán kỳ âm

Hình 3.29: Kiểm tra thực tế Bộ chỉnh lưu

Kiểm tra giá đỡ chổi than của máy phát

Dùng thước kẹp, đo chiều dài của chổi than.

Gợi ý:

Đo chiều dài của chổi than ở phần giữa chổi, do phần đó mòn nhiều nhất. Cổ góp tiếp xúc với chổi than và truyền dòng điện trong khi quay. Vì lý do đó, khi chiều dài của chổi than ngắn hơn so với giá trị tiêu chuẩn, trạng thái nối sẽ kém đi, làm ảnh hướng đến dòng điện chạy qua. Kết quả là, khả năng phát điện của máy phát giảm. Nếu giá trị đo được thấp hơn tiêu chuẩn, hãy thay thế chổi than cùng với giá đỡ.

Hình 3.30: Kiểm tra giá đỡ chổi than.