Tìm hiểu chi tiết về hệ thống khởi động trên xe ô tô

Hệ thống khởi động là một bộ phận then chốt trên chịu trách nhiệm cho việc khởi động động cơ đốt trong, đưa xe vào trạng thái hoạt động. Bài viết này sẽ cung cấp một  hệ thống khởi động ô tô, giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về bộ phận quan trọng này. Mời bạn cùng tìm hiểu chi tiết.

Tổng quan về hệ thống khởi động trên xe ô tô

Hệ thống khởi động ô tô đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra chuyển động ban đầu cho trục khuỷu của động cơ, từ đó kích hoạt quá trình đốt cháy nhiên liệu và giúp xe di chuyển. Một hệ thống khởi động tiêu chuẩn thường bao gồm một số thành phần chính phối hợp nhịp nhàng để thực hiện nhiệm vụ này.

Dưới đây là phân loại các loại máy khởi động phổ biến dựa trên cấu tạo và nguyên lý truyền động mô-men xoắn:

Máy khởi động thông thường:  

Còn được gọi là máy khởi động kiểu truyền động trực tiếp (direct-drive starter). Đây là loại máy khởi động có cấu tạo đơn giản nhất và là loại truyền thống được sử dụng trong nhiều thế hệ xe cũ.

Máy khởi động loại giảm tốc: 

Đây là loại máy khởi động phổ biến nhất trên các dòng xe hiện đại nhờ ưu điểm về kích thước nhỏ gọn và hiệu suất cao.

Máy khởi động bánh răng: 

Thuật ngữ “máy khởi động bánh răng” (gear starter motor) thường được dùng để chỉ chung các loại máy khởi động có sử dụng hệ thống bánh răng để truyền động hoặc giảm tốc, đặc biệt là loại giảm tốc.

Cấu tạo hệ thống khởi động

Hệ thống khởi động, một phần không thể thiếu trong kiến thức ô tô cơ bảnđóng vai trò then chốt trong việc vận hành xe ô tô, cho phép động cơ chuyển từ trạng thái tĩnh sang trạng thái hoạt động. Nền tảng của hệ thống này bao gồm các thành phần chính sau:

Nguồn điện (Ắc quy):

Ắc quy, hay còn gọi là pin của ô tô, là nơi lưu trữ năng lượng điện dưới dạng hóa học. Nguồn năng lượng này sẽ được chuyển đổi thành dòng điện một chiều, cung cấp cho toàn bộ hệ thống điện trên xe, bao gồm cả mạch khởi động. Hiện nay, trên thị trường phổ biến hai loại ắc quy là ắc quy nước và ắc quy khô, với những ưu nhược điểm riêng biệt.

 

Bộ phận điều khiển khởi động (Công tắc đánh lửa):

Công tắc đánh lửa có chức năng phân phối dòng điện từ ắc quy đến các bộ phận khác nhau của hệ thống khởi động và các hệ thống điện khác trên xe. Thông thường, công tắc này có năm vị trí chính:

• Khóa (Lock): Chìa khóa được cắm vào nhưng chưa xoay. Toàn bộ hệ thống điện ở trạng thái ngưng hoạt động, vô lăng bị khóa và có thể rút chìa khóa.
• Tắt (Off): Các mạch điện đều ngắt, vô lăng có thể xoay nhưng không thể rút chìa khóa.
• Chạy (On/Run): Các hệ thống điện phụ tải (ngoại trừ mạch khởi động) được cấp điện, động cơ đã nổ nhưng chìa khóa không rút được.
• Phụ kiện (Accessory): Cung cấp điện cho các thiết bị ngoại vi như radio, bật lửa, nhưng không bao gồm hệ thống đánh lửa và khởi động.
• Khởi động (Start): Dòng điện được cấp đến hệ thống khởi động và đánh lửa để khởi động động cơ, đồng thời ngắt nguồn điện đến các phụ kiện khác.

Rơ le trung gian (Rơ le khởi động):

Rơ le khởi động đóng vai trò là một công tắc điện từ, có nhiệm vụ điều khiển dòng điện lớn (có thể lên đến 250A) cấp cho động cơ khởi động. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc sử dụng một dòng điện nhỏ để đóng hoặc mở mạch điện lớn hơn.

 

Công tắc an toàn:

Đây là một bộ phận được thiết kế nhằm ngăn chặn việc khởi động xe khi chưa ở trạng thái an toàn (ví dụ, đang ở số hoặc chưa đạp hết ly hợp đối với xe số sàn). Tùy thuộc vào loại hộp số, công tắc an toàn sẽ có cấu tạo khác nhau:

• Hộp số sàn: Sử dụng công tắc bàn đạp ly hợp.
• Hộp số tự động: Sử dụng công tắc vị trí trung tính hoặc đỗ xe.

Động cơ khởi động:

Động cơ khởi động là bộ phận trực tiếp thực hiện việc khởi động động cơ chính của xe. Nó được đặt ở vị trí tiếp giáp giữa động cơ và hộp số. Nhiệm vụ của động cơ khởi động là chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học, tạo ra mô-men xoắn để quay bánh đà của động cơ, từ đó khởi động quá trình đốt cháy nhiên liệu. Một động cơ khởi động hoàn chỉnh bao gồm:

• Bộ điện từ (Solenoid): Một công tắc điện từ có vai trò như một rơ le công suất lớn.
• Cụm động cơ điện: Bao gồm các thành phần như lõi thép, cuộn dây, chổi than, cổ góp, ly hợp chống quay ngược và bánh răng truyền động.

Dây cáp điện (Cáp pin):

Cáp pin là các dây dẫn điện có tiết diện lớn, được cấu tạo từ nhiều sợi nhỏ, có khả năng truyền tải dòng điện cường độ cao (lên đến 250A) từ ắc quy đến động cơ khởi động.

Lưu ý: Cần thường xuyên kiểm tra tình trạng của cáp pin, tránh hiện tượng ăn mòn hoặc oxy hóa có thể gây ảnh hưởng đến khả năng khởi động của xe.

Nguyên lý hoạt động hệ thống khởi động

Hệ thống khởi động sử dụng năng lượng điện từ ắc quy để tạo lực quay ban đầu cho động cơ. Quá trình này diễn ra thông qua hai mạch chính:

Mạch điều khiển khởi động

Mạch này có nhiệm vụ kích hoạt mạch động cơ khởi động công suất lớn. Khi vặn chìa khóa ở vị trí “Khởi động”, một dòng điện nhỏ từ ắc quy sẽ được truyền đến công tắc đánh lửa, sau đó kích hoạt rơ le khởi động (hoặc solenoid).

Mạch động cơ khởi động điện hạng nặng

Khi rơ le khởi động (hoặc solenoid) được kích hoạt, nó sẽ cho phép một dòng điện lớn từ ắc quy (hoặc hệ thống ắc quy) chạy đến động cơ khởi động hạng nặng. Solenoid trên động cơ khởi động sẽ đồng thời đẩy bánh răng truyền động ăn khớp với bánh đà và đóng mạch điện chính, cấp nguồn cho động cơ khởi động quay. 

Động cơ khởi động sẽ chuyển đổi năng lượng điện thành cơ năng, làm quay bánh đà và khởi động động cơ chính. Khi chìa khóa được nhả ra, mạch điều khiển bị ngắt, động cơ khởi động ngừng hoạt động.

Một số dấu hiệu hệ thống khởi động gặp lỗi và cách xử lý

Trong quá trình vận hành xe, không tránh khỏi việc hệ thống khởi động có nguy cơ gặp vấn đề, dưới đây là một số dấu hiệu thường thấy:

• Động cơ khởi động quay chậm hoặc không quay: Đây là dấu hiệu phổ biến nhất. Khi vặn chìa khóa, động cơ khởi động có thể quay rất chậm, yếu ớt hoặc hoàn toàn im lặng.
• Nghe thấy tiếng lách tách hoặc tiếng kêu lạ: Khi cố gắng khởi động, có thể nghe thấy tiếng lách tách liên tục từ động cơ khởi động hoặc tiếng kêu “vù vù” mà động cơ không quay.
• Không có bất kỳ phản ứng nào khi vặn chìa khóa: Khi vặn chìa khóa đến vị trí khởi động, hoàn toàn không có âm thanh hay dấu hiệu nào cho thấy hệ thống đang hoạt động.
• Động cơ khởi động hoạt động không ổn định: Động cơ có thể khởi động được đôi khi, nhưng những lần khác thì không, hoặc khởi động rất khó khăn.
• Có khói hoặc mùi khét khi cố gắng khởi động: Đây là dấu hiệu nghiêm trọng, có thể cho thấy sự cố điện hoặc cháy trong hệ thống khởi động.

Khi gặp các dấu hiệu trên, bạn nên liên hệ tới Phụ Tùng Đức Anh qua Hotline/Zalo: 0979722210 để được tư vấn kiểm tra, hoặc có thể mang xe đến các trung tâm sửa chữa uy tín như VC Part tại ngõ 36 Đường Cầu Diễn để được kiểm tra và xử lý kịp thời.

Hệ thống khởi động là một phần không thể thiếu trên mỗi chiếc xe ô tô, đảm bảo cho việc khởi động động cơ diễn ra nhanh chóng và thuận tiện. Hiểu rõ về cấu tạo, phân loại và nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động sẽ giúp bạn có thêm kiến thức hữu ích trong quá trình sử dụng và bảo dưỡng xe.