Hệ thống điện của xe tải được coi như “hệ thần kinh” của chiếc xe, với sự phức tạp và tính quan trọng không thể phủ nhận. Nó bao gồm một loạt các bộ phận và thiết bị khác nhau, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn điện cho mọi hoạt động của xe. Nhiệm vụ chính của hệ thống này là cung cấp nguồn điện cho mọi chức năng của xe, bao gồm việc khởi động động cơ, hệ thống đánh lửa, ánh sáng, cũng như các thiết bị an toàn và tiện nghi khác. Đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động trơn tru và an toàn của chiếc xe tải trong mọi điều kiện vận hành. Trong bài viết ngắn ngay dưới đây của TINXE360, hãy cùng chúng tôi tìm hiểu chi tiết cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện xe ô tô tải ngay nhé.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện xe ô tô tải
1. Ắc quy
Cấu tạo
Ắc quy của xe tải được cấu tạo từ 5 thành phần cơ bản bao gồm cực dương, cực âm, dung dịch điện ly, màng chắn và vỏ bình.
Cực dương và cực âm là hai cực có chức năng oxy hóa khử. Trong đó, cực dương thường có khả năng oxy hóa khử lớn hơn so với cực âm.
Dung dịch điện ly được đổ vào để tạo ra một môi trường tiếp xúc gián tiếp cho hai cực, giúp cung cấp và vận chuyển các ion trong quá trình phản ứng trong ắc quy.
Ở giữa hai bản cực là các màng chắn có tính chất cách điện, cho phép các ion thẩm thấu và trao đổi qua lại giữa hai cực một cách hiệu quả.
Xem thêm: NHỮNG NGUYÊN NHÂN KHIẾN XE TẢI HAO NHIÊN LIỆU BẤT THƯỜNG
Phân loại
Trên thị trường hiện nay, có hai loại ắc quy phổ biến là ắc quy nước và ắc quy khô.
Ắc quy khô: được xây dựng với cấu trúc kín và không cần nước thêm vào.
Ưu điểm của ắc quy khô là độ bền cao, tuổi thọ kéo dài, khả năng tái tạo điện nhanh chóng, an toàn và sạch sẽ, không đòi hỏi việc bảo dưỡng thêm nước định kỳ như các loại ắc quy khác.
Xem thêm: NGUYÊN NHÂN KHIẾN ẮC QUY XE Ô TÔ YẾU ĐIỆN, CHẾT BÌNH
Tuy nhiên, loại ắc quy này cũng có một số nhược điểm. Điều đó bao gồm khả năng mất điện đột ngột có thể gây ra tình trạng xe chết máy hoặc khó khởi động lại, đặc biệt trong những điều kiện thời tiết lạnh. Ngoài ra, giá của ắc quy khô thường cao hơn so với các loại ắc quy khác.
Ắc quy nước: được biết đến với việc sử dụng chất lỏng bên trong kết hợp với lá chì và kim loại xen kẽ.
Ưu điểm nổi bật của ắc quy nước là dòng điện mạnh mẽ hơn so với ắc quy khô. Ngay cả khi không sử dụng trong thời gian dài, ắc quy nước vẫn có khả năng tự hồi điện. Cấu trúc đơn giản của nó làm cho việc tháo lắp dễ dàng hơn, và giá thành của nó cũng thường rẻ hơn so với ắc quy khô.
Xem thêm: NHỮNG CÁCH GIÚP TĂNG TUỔI THỌ ẮC QUY XE Ô TÔ
Tuy nhiên, loại ắc quy này cũng có một số nhược điểm. Đầu tiên, cần phải nạp điện định kỳ để duy trì hiệu suất hoạt động. Dung dịch axit bên trong có thể gây ăn mòn cao và dễ gây ra hiện tượng gỉ sét. Ngoài ra, mùi của dung dịch axit trong ắc quy nước thường khá khó chịu. Cuối cùng, tuổi thọ của ắc quy nước thường thấp hơn so với ắc quy khô.
Chức năng
Ắc quy trong xe tải đóng vai trò như một nguồn cung cấp điện cho toàn bộ hệ thống điện của xe.
Khi xe hoạt động, ắc quy chủ yếu là nơi lưu trữ và cung cấp năng lượng điện cho các thiết bị hoạt động trên xe.
Khi máy phát điện chưa hoạt động hoặc vòng tua máy chưa đạt đến tốc độ quy định, ắc quy chịu trách nhiệm cung cấp nguồn năng lượng để khởi động lại xe.
Tuổi thọ của ắc quy xe tải thường dao động khoảng 2 – 4 năm trong điều kiện sử dụng thực tế, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thói quen sử dụng, chế độ bảo dưỡng, và nhiệt độ môi trường. Việc kiểm tra, bảo dưỡng và thay thế ắc quy định kỳ là rất quan trọng.
Ngoài ra, ắc quy cũng giúp duy trì hoạt động của các thiết bị tiêu thụ điện trên xe. Trong trường hợp các thiết bị tiêu thụ điện sử dụng dòng điện vượt quá dòng định mức của máy phát điện, ắc quy sẽ hỗ trợ cung cấp thêm điện năng để đảm bảo hoạt động của các thiết bị.
2. Máy phát điện
Cấu tạo
Máy phát điện của xe tải được cấu tạo từ 4 bộ phận chính:
- Bộ phận phát điện: Đây là phần chính của máy phát điện, có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng cơ thành năng lượng điện.
- Chỉnh lưu: Bộ phận này có chức năng điều chỉnh và ổn định dòng điện đầu ra từ máy phát, giúp đảm bảo rằng dòng điện là ổn định và đủ mạnh để cung cấp cho các thiết bị điện trên xe.
- Hiệu chỉnh điện áp: Bộ phận này được sử dụng để điều chỉnh điện áp đầu ra của máy phát, đảm bảo rằng điện áp được cung cấp cho hệ thống điện của xe luôn ổn định và trong ngưỡng an toàn.
- Một tiết chế vi mạch nhỏ gắn trên thân máy: Đây là một phần nhỏ nhưng quan trọng, thường được sử dụng để kiểm soát hoạt động của máy phát điện và bảo vệ nó khỏi các tình huống không mong muốn.
Điều này cho thấy máy phát điện không chỉ là một phần quan trọng trong hệ thống điện của xe tải mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn điện ổn định cho các thiết bị trên xe.
Chức năng
Máy phát điện trong xe tải có nhiệm vụ tạo ra dòng điện cung cấp cho ắc quy và các thiết bị tiêu thụ điện khác trên xe. Nó có vai trò quan trọng như một “lò nguyên liệu” tạo ra năng lượng cho nguồn điện trong ắc quy.
Trong hệ thống điện của xe tải, máy phát điện chịu trách nhiệm sản xuất và điều chỉnh dòng điện cần thiết để nạp ắc quy và cung cấp điện cho các thiết bị khác như đèn chiếu sáng, hệ thống an toàn, và các thiết bị điện tử khác trên xe.
Xem thêm: CÁCH KHỞI ĐỘNG XE KHI BỊ HẾT ẮC QUY GIỮA ĐƯỜNG
Mục tiêu của máy phát điện là duy trì một nguồn cung cấp điện ổn định để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống điện và các thiết bị trên xe tải.
Nguyên lý hoạt động
Máy phát điện trong xe tải hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Trong quá trình hoạt động, máy phát điện được kích hoạt thông qua trục khuỷu của động cơ. Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay sẽ dẫn động nam châm điện trong máy phát điện quay theo. Quá trình này tạo ra một từ trường, tác động lên cuộn dây ứng điện bên trong stator, từ đó tạo ra dòng điện cần thiết cho hoạt động của các thiết bị điện trên xe tải. Đây là cách máy phát điện xe tải tạo ra nguồn điện để cung cấp cho hệ thống điện của xe.
3. Máy khởi động
Cấu tạo
Máy khởi động, hay còn được biết đến với tên gọi khác là củ đề, là một phần quan trọng của hệ thống điện trên xe tải, bao gồm hai bộ phận chính:
- Cuộn cảm màu đỏ.
- Động cơ điện màu xanh.
Bên cạnh hai bộ phận chính đó, máy khởi động còn bao gồm một số thành phần khác như: lớp vỏ máy vận hành, motor, cần chuyển động, công tắc từ, và bánh răng. Đây là các thành phần quan trọng đóng vai trò trong quá trình khởi động động cơ của xe tải.
Phân loại
Trên xe tải, máy khởi động có thể chia thành ba loại chính là máy khởi động giảm tốc, máy khởi động đồng trục và máy khởi động loại bánh răng hành tinh. Mỗi loại máy khởi động này có đặc điểm và ứng dụng riêng, đáp ứng các yêu cầu khác nhau của hệ thống điện trên xe tải.
Xem thêm: BÍ QUYẾT BẢO DƯỠNG XE ĐẦU KÉO ĐÚNG CÁCH
Chức năng
Nhiệm vụ chính của máy khởi động trên xe tải là tạo ra động lực cần thiết để quay trục khuỷu động cơ, từ đó khởi động động cơ bằng cách kết nối với vành bánh răng và thực hiện việc quay trục.
Nguyên lý hoạt động
Khi quay chìa khóa khởi động động cơ của xe tải, máy khởi động sẽ nhận dòng điện từ ắc quy thông qua công tắc khoá điện. Điện từ ắc quy sau đó chạy qua cuộn cảm, tạo ra một từ trường mạnh, cho phép dòng điện 300A (dòng điện cần thiết cho củ đề) chạy qua, kích hoạt động cơ khởi động. Quá trình này làm di chuyển thanh chạc và đẩy bánh răng ra tiếp xúc với bánh đà, giúp động cơ khởi động.
Tùy thuộc vào cấu trúc và điều kiện hoạt động của động cơ, tốc độ quay tối thiểu để khởi động sẽ khác nhau. Thông thường, động cơ xăng yêu cầu tốc độ khoảng 40 – 60 vòng/phút, trong khi đó động cơ diesel có tốc độ khoảng 80 – 100 vòng/phút để khởi động.
4. Dây điện
Cấu tạo, phân loại
Các hãng xe và từng dòng xe sẽ có các hệ thống dây điện riêng biệt, phù hợp với đặc điểm và yêu cầu của từng loại xe. Đồng thời, các dây điện tại các bộ phận khác nhau trên xe tải thường được thiết kế với màu sắc khác nhau để dễ dàng phân biệt trong quá trình kiểm tra và sửa chữa. Điều này giúp người thợ và kỹ thuật viên dễ dàng xác định và thao tác với từng hệ thống điện một cách chính xác và hiệu quả.
Chức năng
Dây điện trên xe tải đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và truyền tải dòng điện từ ắc quy đến các thiết bị khác nhau trong hệ thống điện của xe. Điều này giúp cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho các thiết bị và hệ thống hoạt động đúng cách, từ các hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống âm thanh đến các thiết bị an toàn và tiện ích khác trên xe tải.
Xem thêm: CÁC BƯỚC XỬ LÝ CÁC TÌNH HUỐNG KHẨN CẤP KHI XE GẶP TAI NẠN
Nguyên lý hoạt động
Nguyên tắc vận hành của dây điện trong hệ thống điện của xe tải liên quan chặt chẽ đến cách hoạt động của máy khởi động trên xe. Dây điện đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối và truyền tải dòng điện từ máy phát hoặc ắc quy đến các thiết bị điện trên xe tải. Mỗi loại hệ thống và thiết bị điện đều được kết nối thông qua các dây dẫn có màu sắc và ký hiệu đặc biệt, giúp dễ dàng nhận biết và phân loại khi cần kiểm tra hoặc sửa chữa.
5. Relay và cầu chì
Cấu tạo
Mỗi chiếc xe thường được trang bị hai hộp cầu chì chính, bao gồm:
- Hộp cầu chì động cơ: Được đặt ở ngoài khoang động cơ, thường nằm dưới nắp ca pô và gần vị trí của ắc quy chính của xe. Hộp này chịu trách nhiệm điều chỉnh dòng điện đến động cơ.
- Hộp cầu chì body: Đặt dưới taplo xe và thường được gọi là hộp cầu chì điện thân xe. Nhiệm vụ của hộp này là điều chỉnh dòng điện đến các thiết bị điện trên thân xe.
Chức năng
Trên xe tải, rơ-le và cầu chì thường được tổ chức thành một cụm và thường được gọi là hộp cầu chì. Chức năng chính của rơ-le và cầu chì là bảo vệ hệ thống điện trên xe.
Rơ-le đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và điều khiển hoạt động của các mạch điện động lực trên xe. Nó giúp điều khiển việc kích hoạt hoặc ngắt mạch điện tại các điểm cụ thể để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của hệ thống.
Xem thêm: NHỮNG NGUYÊN NHÂN KHIẾN XE TẢI HAO NHIÊN LIỆU BẤT THƯỜNG
Cầu chì, một bộ phận khác trong hộp cầu chì, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện khi có nguy cơ quá tải. Khi đường dây hoạt động quá tải do sự cố hoặc tình huống bất ngờ, cầu chì sẽ ngắt mạch điện để ngăn chặn nguy cơ gây hỏng hóc hoặc chập cháy.
Nguyên lý hoạt động
Cầu chì hoạt động dựa trên nguyên lý đốt nóng khi có dòng điện chạy qua dây dẫn. Trong điều kiện bình thường, khi dòng điện định mức chạy qua cầu chì ở ngưỡng cho phép, nhiệt lượng sinh ra sẽ được tỏa ra môi trường mà không gây nóng chảy. Quá trình này giữ cho cầu chì không bị lão hóa hoặc hỏng hóc.
Tuy nhiên, khi xảy ra ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch lớn hơn dòng điện định mức, phá vỡ cân bằng trên cầu chì và tạo ra nhiệt độ cao do dòng điện quá lớn. Điều này dẫn đến nhiệt độ trên cầu chì tăng lên, làm cho phần tử ngắn mạch của cầu chì bị nóng chảy và đứt mạch ở hai đầu cầu chì.
Đây chính là cơ chế bảo vệ hệ thống điện của cầu chì, tương tự như nguyên lý hoạt động của cầu chì trong hệ thống điện gia đình.
Tổng kết
Trên đây là bài viết tìm hiểu chi tiết cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống điện xe ô tô tải. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện xe tải tập trung vào việc tạo ra, truyền tải và sử dụng năng lượng điện một cách hiệu quả và an toàn. Điện năng được tạo ra từ máy phát điện và lưu trữ trong ắc quy, sau đó được sử dụng để cung cấp điện cho các thiết bị và hệ thống khác trong xe. Cầu chì và các thiết bị bảo vệ khác đảm bảo an toàn cho hệ thống bằng cách ngăn chặn các nguy cơ ngắn mạch và quá tải.
Xem thêm: QUY TRÌNH YÊU CẦU BỒI THƯỜNG BẢO HIỂM TNDS BẮT BUỘC Ô TÔ
