Hệ thống điện xe ô tô tải: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động bạn nên biết

Hệ thống điện xe tải là một hệ thống phức tạp được ví như “hệ thần kinh” của xe , bao gồm nhiều bộ phận và thiết bị khác nhau.

Hệ thống này có nhiệm vụ cung cấp nguồn điện cho tất cả các hoạt động của xe, từ khởi động động cơ, đánh lửa, chiếu sáng, đến các hệ thống an toàn và tiện nghi khác.

Bài viết say đây, Phú Cường Auto sẽ giới thiệu cho các bác tài  những thành phần cơ bản của một hệ thống điện trên xe tải , cách vận hành cũng như là bảo dưỡng sao để xe tải hoạt động trơn tru nhất nhé.

I. Cấu tạo hệ thống điện xe tải

1. Ắc Quy

a. Cấu tạo

Ắc quy xe tải có cấu tạo gồm 5 thành phần cơ bản: Cực dương, cực âm, dung dịch điện ly, màng chắn và vỏ bình.

Cực âm và cực dương là hai cực oxy hóa khử. Trong đó, cực dương có khả năng oxy hóa khử lớn hơn, cực âm có khả năng oxy hóa khử nhỏ hơn.

Dung dịch điện ly được đổ đầy làm trung gian tiếp xúc gián tiếp cho hai cực, đóng vai trò cung cấp và vận chuyển các ion trong quá trình phản ứng xảy ra trong ắc quy.

Ở giữa hai bản cực là các màng chắn có tính chất cách điện và cho phép các ion thẩm thấu trao đổi qua lại giữa hai cực.

b. Phân loại

Hiện nay, trên thị trường phổ biến 2 loại ắc quy chính là ắc quy nước và ắc quy khô:

Ắc quy khô

Ắc quy khô là loại ắc quy có cấu tạo khép kín.

Ắc quy khô có ưu điểm độ bền cao, tuổi thọ lâu dài, khả năng phục hồi điện nhanh chóng, an toàn, sạch sẽ, không phải thay nước định kỳ.

Tuy nhiên, lại có nhược điểm là có thể hết điện đột ngột khiến xe chết máy, xe đề khó nổ hoặc không thể khởi động máy giữa chừng. Bên cạnh đó, giá ắc quy khô cũng khá đắt.

Ắc quy nước: 

Ắc quy nước là loại ắc quy có sử dụng chất lỏng bên trong kết hợp với lá chì và kim loại xen kẽ nhau.

Ưu điểm của ắc quy nước là dòng điện khỏe hơn so với ắc quy khô, khi không sử dụng trong thời gian dài vẫn có thể hồi điện, có cấu tạo đơn giản, dễ dàng tháo lắp, giá thành đồng thời cũng rẻ hơn so với ắc quy khô.

Tuy nhiên, ắc quy nước có nhược điểm cần nạp điện định kỳ, dung dịch axit bên trong có tính ăn mòn cao, dễ gây gỉ sét, có mùi khó chịu và tuổi thọ thấp hơn so với ắc quy khô.

c. Chức năng

Ắc quy được ví như nguồn cung cấp điện cho cả hệ thống điện của xe:

Khi xe vận hành, ắc quy có chức năng lưu trữ nguồn điện được sản sinh ra từ quá trình này.

Khi máy phát điện chưa hoạt động hoặc vòng tua máy chưa đạt đến tốc độ quy định thì ắc quy giữ vai trò cung cấp lại nguồn năng lượng cho phép xe khởi động.

Trong điều kiện lý tưởng, tuổi thọ của đa số bình ắc quy xe tải ở mức 100.000 km hoặc 4 – 5 năm. Tuy nhiên khi sử dụng thực tế, tuổi thọ ắc quy thường tầm 2 – 4 năm tuỳ vào thói quen sử dụng xe, chế độ bảo dưỡng, nhiệt độ… Người dùng nên lưu ý kiểm tra, bảo dưỡng và thay thế ắc quy định kỳ.

Bên cạnh đó, ắc quy cũng giúp duy trì hoạt động của các thiết bị tiêu thụ điện. Khi các thiết bị điện sử dụng dòng điện vượt quá dòng định mức của máy phát điện thì ắc quy cũng có vai trò cung cấp thêm điện năng hỗ trợ phần điện sử dụng quá định mức đó.

2. Máy phát điện

a. Cấu tạo

Máy phát điện xe tải có cấu tạo gồm 4 bộ phận: 

• Bộ phận phát điện
• Chỉnh lưu
• Hiệu chỉnh điện áp
• Một tiết chế vi mạch nhỏ gắn trên thân máy

b. Chức năng

Máy phát điện có chức năng tạo ra dòng điện cho ắc quy và các thiết bị tiêu thụ điện khác. Nói tóm gọn, nếu như ắc quy được ví như nguồn điện cho cả hệ thống điện của xe tải, thì máy phát điện là “lò nguyên nhiên liệu” tạo ra năng lượng cho nguồn điện trong ắc quy đó.

c. Nguyên lý hoạt động

Máy phát điện hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Máy phát điện được dẫn động thông qua dây đai từ trục khuỷu động cơ làm quay nam châm điện, tạo ra từ trường tác động lên dây quấn trong Stato để phát sinh điện.

Hoạt động của máy phát điện xe tải dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ: Máy phát được dẫn động bởi trục khuỷu động cơ. Khi động cơ hoạt động, trục khuỷu quay sẽ dẫn động nam châm điện trong máy phát quay theo. Từ đó tạo ra từ trường tác động lên cuộn dây ứng điện bên trong stator làm phát sinh ra dòng điện.

3. Máy khởi động

a. Cấu tạo

Máy khởi động trong hệ thống điện xe tải (hay còn được gọi là củ đề) được cấu tạo gồm 2 bộ phận chính:

• 1 cuộn cảm màu đỏ
• 1 động cơ điện màu xanh

Ngoài ra, còn một số bộ phận khác như: Lớp vỏ máy vận hành, motor, cần chuyển động, công tắc từ, bánh răng.

b. Phân loại

Máy khởi động có 3 loại chính: Máy khởi động giảm tốc, máy khởi động đồng trục và máy khởi động loại bánh răng hành tinh. 

c. Chức năng

Chức năng chính của máy khởi động là làm quay trục khuỷu động cơ để khởi động động cơ thông qua vành bánh răng bằng việc quay trục.

d. Nguyên lý hoạt động

Khi quay chìa khóa khởi động động cơ, máy khởi động nhận dòng điện của ắc quy thông qua công tắc khoá điện. Khi này, điện từ ắc quy chạy qua cuộn cảm, chúng tạo ra từ trường, cho phép dòng điện 300A (dòng điện cần thiết cho củ đề được cung cấp bởi ắc quy) chạy qua và làm quay động cơ, làm di chuyển thanh chạc và đẩy bánh răng ra tiếp xúc với bánh đà, giúp động cơ khởi động.

Tùy theo cấu trúc và tình trạng hoạt động của động cơ, tốc độ quay tối thiểu để khởi động động cơ sẽ khác nhau. Thông thường động cơ xăng có tốc độ 40 – 60 vòng/ phút và động cơ diesel có tốc độ rơi vào khoảng 80 – 100 vòng/ phút.

4. Dây điện

a. Cấu tạo, phân loại

Mỗi dòng xe và hãng xe khác nhau thì hệ thống dây điện sẽ khác nhau. Bên cạnh đó, dây điện ở những những bộ phận đảm nhiệm những chức năng khác nhau trong xe tải cũng được thiết kế màu sắc khác nhau nhằm phân biệt dễ dàng trong quá trình kiểm tra và sửa chữa.

b.Chức năng

Dây điện có chức năng kết nối và truyền tải dòng điện từ ắc quy đến các thiết bị khác nhau trong hệ thống điện trên xe tải.

c. Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của dây điện trong hệ thống điện xe tải gắn liền với nguyên lý hoạt động của máy khởi động xe tải

Dây điện giúp kết nối và truyền tải dòng điện từ máy phát hay ắc quy đến toàn bộ hệ thống điện trênxe tải.Với mỗi hệ thống, thiết bị điện, dây dẫn sẽ có màu sắc, ký hiệu khác nhau để dễ dàng phân biệt khi cần kiểm tra, sửa chữa.

5. Relay và cầu chì

a. Cấu tạo

Mỗi chiếc xe thường có 2 hộp cầu chì chính:

• Hộp cầu chì động cơ: Nằm ngoài khoang động cơ, dưới nắp ca pô và gần ắc quy chính của xe.
• Hộp cầu chì body: Nằm dưới taplo xe, có tên gọi là hộp cầu chì điện thân xe.

b. Chức năng

Rơ-le và cầu chì thường được bố trí thành một cụm trên xe và được gọi là hộp cầu chì.

Chức năng của rơ-le và cầu chì là bảo vệ hệ thống điện của xe tải. Cả hai bộ phận này đều có chức năng đóng ngắt mạch điều khiển điện:

• Rơ-le giúp bảo vệ và điều khiển hoạt động của mạch điện động lực.
• Cầu chì giúp bảo vệ hệ thống điện khi đường dây hoạt động quá tải do một bộ phận nào đó xảy ra sự cố hoạt hoạt động quá tải.

c. Nguyên lý hoạt động

Cầu chì hoạt động dựa trên nguyên lý đốt nóng khi có dòng điện chạy qua dây dẫn:

Khi mạch làm việc bình thường, dòng điện định mức chạy qua cầu chì ở ngưỡng cho phép, nhiệt lượng sinh ra khi dòng điện chạy qua cầu chì sẽ tỏa ra môi trường mà không gây nóng chảy. Việc thiết lập cân bằng nhiệt sẽ không gây lão hóa hoặc hư hỏng phần tử cầu chì.

Khi xảy ra ngắn mạch, dòng điện ngắn mạch lớn hơn dòng điện định mức, sự cân bằng trên cầu chì bị phá vỡ và nhiệt trên cầu chì tăng lên do dòng điện chạy qua quá lớn. Phần tử ngắn mạch của cầu chì bị nóng chảy do nhiệt độ làm đứt mạch ở hai đầu cầu chì.

Đó chính là cơ chế bảo vệ hệ thống điện của cầu chì. Cũng tương đối giống nguyên lý hoạt động của cầu chì trong hệ thống điện trong gia đình.

II. Các hệ thống điện – điện tử trên xe tải

1. Hệ thống khởi động

Nguyên lý hoạt động của hệ thống khởi động:

Khi người lái xoay chìa khóa khởi động sang vị trí START, dòng điện từ ắc quy sẽ đi qua công tắc khởi động và đến cuộn hút của máy khởi động. Dòng điện này sẽ tạo ra một từ trường hút piston của công tắc khởi động về phía lõi từ. Khi piston di chuyển, nó sẽ đẩy cần dẫn động và bánh răng khởi động ăn khớp với vành răng của bánh đà.

Khi bánh răng khởi động ăn khớp với vành răng của bánh đà, dòng điện từ ắc quy sẽ đi qua cuộn dây phần ứng của máy khởi động. Dòng điện này sẽ tạo ra một lực điện từ quay trục khuỷu động cơ.

Khi động cơ khởi động, người lái sẽ xoay chìa khóa khởi động sang vị trí ON. Lúc này, dòng điện từ ắc quy sẽ đi qua cuộn giữ của máy khởi động. Dòng điện này sẽ tạo ra một từ trường giữ piston của công tắc khởi động ở vị trí hút.

Khi động cơ khởi động và chạy ổn định, dòng điện từ ắc quy sẽ bị ngắt. Điều này sẽ làm cho piston của công tắc khởi động trở về vị trí ban đầu, đẩy cần dẫn động và bánh răng khởi động ra khỏi vành răng của bánh đà.

Các hư hỏng thường gặp của hệ thống khởi động

• Ắc quy yếu: Ắc quy yếu là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra các vấn đề khởi động. Khi ắc quy yếu, dòng điện cung cấp cho máy khởi động sẽ không đủ để quay trục khuỷu động cơ.
• Máy khởi động bị hư hỏng: Máy khởi động bị hư hỏng có thể do các nguyên nhân như: cuộn dây bị cháy, bạc đạn bị mòn,…
• Công tắc khởi động bị hư hỏng: Công tắc khởi động bị hư hỏng có thể do các nguyên nhân như: tiếp điểm bị cháy, rơ le bị hỏng,…
• Dây điện bị hở hoặc đứt: Dây điện bị hở hoặc đứt có thể gây ra hiện tượng chập cháy, rò điện,…

2. Hệ thống nạp điện

Hệ thống nạp điện trên xe tải có chức năng cung cấp điện năng cho các thiết bị tiêu thụ điện khi động cơ hoạt động hay khi động cơ chưa hoạt động.

Trên xe có rất nhiều thiết bị tiêu thụ điện trong đó có cả thiết bị an toàn hay các hệ thống tiện ích trên xe tải, do đó, hệ thống nạp điện của xe luôn hoạt động và duy trì điện áp để đảm bảo cung cấp điện năng trên xe. 

Cấu tạo của hệ thống nạp điện thường bao gồm máy phát điện, bộ điều áp, ắc quy, khóa điện, hệ thống điều khiển và đèn báo sạc. 

3. Hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu

Đèn chiếu sáng và các đèn chỉ thị tín hiệu rất  cần thiết đối với phương tiện di chuyển đường xa và vào buổi tối. Hệ thống đèn chiếu sáng cần hoạt động trong tình trạng tốt để đảm bảo sự tập trung, an toàn của người điều khiển cũng như báo hiệu cho các xe khác, bao gồm đèn xi-nhan, đèn cảnh báo lùi xe, đèn pha,…

Hệ thống này được đặt ở cả phần đầu, thân, đuôi xe và trong cabin. Các chế độ đèn tín hiệu có thể khác nhau tùy theo hãng xe nhưng buộc phải tuân theo quy tắc nhất định để người điều khiển phương tiện khác có thể quan sát và hiểu được.

Các xe được tích hợp công nghệ đèn hiện đại giúp chủ xe dễ dàng chạy trong thời tiết xấu như sương mù, khói bụi mịn.  

4. Hệ thống điều khiển không khí 

Ngoài tác dụng chính là điều chỉnh nhiệt độ không khí bên trong xe xe tải, hệ thống điều khiển điều hoà không khí còn giúp lưu thông không khí trong xe. Hệ thống điều hòa còn có chức năng sấy kính, chống đọng sương trong thời tiết lạnh khi nhiệt độ trong xe cao hơn nhiệt độ ngoài trời.

Phân loại điều hoà không khí theo phương thức điều khiển:

• Điều hoà tự động
• Điều hòa chỉnh tay

5. Hệ thống điều khiển động cơ

Hệ thống điều khiển động cơ ECM (Engine Control Module) là một trong những thành phần chính của hệ thống điện và hệ thống điện tử trên xe tải. ECM hoạt động với nguyên lý tiếp nhận, xử lý thông tin đầu vào thông qua các cảm biến và truyền lệnh tới các động cơ điều khiển.

Hệ thống ECM có khả năng điều khiển trực tiếp các bộ phận như vòi phun xăng điện tử, van không tải, hệ thống đánh lửa, hệ thống rơ-le, van điện tử, bướm ga điện, đèn báo, các tín hiệu chẩn đoán…

6. Hệ thống điện phụ

Hệ thống khóa cửa xe tải cũng là một trong những thành phần phụ của hệ thống điện trên xe tải có chức năng đăng ký mã nhận dạng, đóng – mở cửa, báo động, cảnh báo đóng kín… Hệ thống nâng hạ kính trên xe tải cũng có rất nhiều loại như dạng kéo, sử dụng dây cáp, điều khiển tự động.

Hệ thống gạt nước: Làm sạch kính lái, loại bỏ nước mưa giúp người lái có được tầm nhìn tốt nhất. Một số xe còn tích hợp thêm hệ thống gạt mưa tự động.

Hệ thống gương chỉnh/gập điện: Giúp chỉnh gương, gập gương chiếu hậu ngoài nhanh chóng.

Hệ thống khoá cửa & an ninh: Đảm bảo an toàn khi xe di chuyển cũng như đảm bảo an ninh khi xe đậu đỗ.

Hệ thống cửa kính điện: Giúp nâng hạ cửa kính.

7. Hệ thống điều hoà

Hệ thống điều hoà xe tải (còn gọi là hệ thống điện lạnh xe tải) giúp điều hoà không khí bên trong khoang cabin, nhằm duy trì nhiệt độ ở mức thoải mái và dễ chịu nhất. Điều hoà xe hoạt động theo nguyên lý biến đổi áp suất, nhiệt độ và tính chất của chất làm lạnh để tạo ra hơi lạnh.

8. Hệ thống phanh điều khiển điện tử

Khi xảy ra các va chạm bất ngờ, tài xế đạp phanh gấp khiến cho các bánh xe bị bó cứng, mất khả năng quay vành lái gây nguy hiểm. Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Braking System) được sinh ra để giải quyết vấn đề trên, giúp duy trì độ bám của bánh xe với mặt đường, đảm bảo hệ thống phanh hoạt động ổn định.

Hệ thống chống bó phanh ABS có cấu tạo gồm các bộ phận phanh đĩa, bộ điều hòa lực phanh, xi-lanh chính, bộ trợ lực phanh, bàn đạp và phanh tay. Hệ thống phanh điều khiển điện tử ABS chỉ được kích hoạt khi vận tốc trên 20km/h.

Là thành phần của hệ thống điện và điện tử xe tải, hệ thống phanh ABS hoạt động với nguyên lý thu thập các thông tin từ cảm biến bánh xe và gửi tín hiệu về bộ xử lý trung tâm ECU. Bộ xử lý trung tâm điều khiển trực tiếp hoạt động bơm của ABS nhằm tạo sự ngắt quãng áp suất phanh, tiến hành ngắt – nhả phanh liên tục.

9. Hệ thống định vị toàn cầu GPS

Hiện nay, hệ thống định vị toàn cầu GPS đã được trang bị trong rất nhiều hãng xe và dòng xe. Bởi sự tiện lợi vốn có, nhiều chủ sở hữu xe đã ưu tiên lắp đặt ngay hệ thống này khi mua xe. 

Thông qua các thiết bị thông minh, sóng, và tín hiệu vệ tinh; GPS (Global Positioning System) sẽ xác định chính xác hành trình di chuyển, vị trí và tốc độ của xe tải. Hệ thống giúp nhiều chủ xe tìm lại xe khi bị mất trộm, có thể an tâm hơn khi theo dõi được trên điện thoại.

Hệ thống điện xe tải là một trong những bộ phận có nhiệm vụ cốt yếu cho sự vận hành của xe. Khi xảy ra vấn đề, chủ phương tiện cần nhanh chóng kiểm tra và tìm ra nguyên nhân hỏng hóc. 

Các mẫu xe hiện nay đều được trang bị hệ thống định vị toàn cầu GPS để xác định được vị trí của xe mọi lúc mọi nơi kể cả khi xe bị mất trộm. Ngoài ra, với hệ thống điện trên xe tải và hệ thống điện tử, chủ xe có thể tra cứu các thông tin về lịch trình di chuyển của xe như chiều dài quãng đường, thời gian dừng đỗ, số lần dừng đỗ…

III. Bảo dưỡng hệ thống điện xe tải gồm những gì?

Để đảm bảo hệ thống điện xe tải hoạt động tốt, cần thường xuyên kiểm tra và bảo dưỡng hệ thống này. Các hạng mục bảo dưỡng hệ thống điện xe tải bao gồm:

• Kiểm tra ắc quy: Kiểm tra mức điện trong ắc quy, kiểm tra các cực ắc quy,…
• Kiểm tra máy phát điện: Kiểm tra hoạt động của máy phát điện, kiểm tra các dây dẫn điện,…
• Kiểm tra máy khởi động: Kiểm tra hoạt động của máy khởi động, kiểm tra các dây dẫn điện,…
• Kiểm tra dây điện: Kiểm tra các mối nối dây điện, kiểm tra các dây điện bị hở,…
• Kiểm tra rơ le và cầu chì: Kiểm tra rơ le và cầu chì có bị hư hỏng hay không.

Nếu phát hiện bất kỳ hư hỏng nào trong hệ thống điện xe tải, cần sửa chữa hoặc thay thế kịp thời để tránh gây ảnh hưởng đến khả năng vận hành của xe.

Tại sao nên mua xe tải tại Ô tô Phú Cường:

• Giá cả cạnh tranh: Ô tô Phú Cường cam kết mang đến cho khách hàng giá xe tải tốt nhất thị trường, đi kèm với nhiều chương trình khuyến mãi hấp dẫn.
• Đa dạng chủng loại: Showroom trưng bày đầy đủ các dòng xe tải từ các thương hiệu uy tín như JAC, Dongfeng, Chiến Thắng, Tera, Wuling,… đáp ứng mọi nhu cầu vận tải của khách hàng.
• Hỗ trợ vay vốn: Ô tô Phú Cường liên kết với nhiều ngân hàng uy tín, hỗ trợ khách hàng vay vốn mua xe với lãi suất thấp, thủ tục nhanh gọn.
• Dịch vụ chuyên nghiệp: Đội ngũ nhân viên tư vấn nhiệt tình, giàu kinh nghiệm, sẵn sàng hỗ trợ khách hàng lựa chọn xe phù hợp và giải đáp mọi thắc mắc.
• Bảo hành chính hãng: Xe được bảo hành chính hãng theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất, đảm bảo chất lượng và quyền lợi cho khách hàng.
• Quà tặng hấp dẫn: Khách hàng mua xe tải sẽ được tặng kèm nhiều quà tặng hấp dẫn như: bao da tay lái, thảm lót sàn, camera hành trình,…

*Đặc biệt, ưu đãi quà tặng lên đến 100 triệu chỉ dành riêng cho khách hàng đến trực tiếp showroom của Phú Cường

——————————————————–

***Cập nhật những chương trình mới tháng 11/2024 tại Ô tô Phú Cường

Ô tô Phú Cường được rất nhiều khách hàng tin tưởng để lựa chọn trải nghiệm chiếc xe của cuộc đời mình.

Cuối năm khuyến mãi lớn cho anh em tài xế mua xe làm ăn tại Ô tô Phú Cường:

• Xe tải Teraco tặng 100% lệ phí trước bạ và phiếu nhiên liệu cho các dòng xe
• Ưu đãi đến 20 triệu và tặng phí trước bạ cho khách hàng mua xe JAC.
• Quà tặng lớn dành cho các dòng xe FAW, Chiến Thắng, DongFeng đến 100 triệu
• Tặng 1 chỉ vàng và khuyến mại trước bạ cho dòng xe TQ Wuling.
• Ưu đãi lên đến 45 triệu và hỗ trợ thuế trước bạ dành cho các dòng xe SRM.

Đây là cơ hội tốt để mua xe làm ăn với giá ưu đãi, tiết kiệm chi phí đầu tư.

Với hành trình 10 năm kinh doanh xe tải, Phú Cường hiện là đại lý chính hãng của nhiều thương hiệu xe tải uy tín như JAC, Teraco,…

Hệ thống 9 Showroom rộng khắp các tỉnh thành, thuận tiện, an tâm bảo hành, bảo dưỡng.

Đội ngũ nhân viên tận tâm, nhiệt tình, chuyên nghiệp, giúp khách hàng dễ dàng lựa chọn chiếc xe phù hợp và nhận được nhiều lợi ích nhất.

Đặc biệt, Phú Cường luôn dành cho khách hàng mức giá tốt nhất thị trường, cùng chính sách mua xe trả góp lãi suất ưu đãi, nhanh gọn.

Hấp dẫn hơn nữa với quà tặng giá trị lên đến 100 triệu dành riêng cho khách hàng đến trực tiếp Showroom Phú Cường.

Hãy liên hệ ngay với Ô tô Phú Cường khi muốn mua xe tự làm chủ với giá tốt, chất lượng đảm bảo, an tâm trên mọi chặng đường.

Otophucuong.vn

(Bài viết cập nhật: 07/11/2024)