Hệ thống điện trên ô tô có vai trò cực kỳ quan trọng đối với mọi loại xe ô tô. Nó có ảnh hưởng lớn đến quá trình vận hành của xe và can thiệp vào hầu hết các hệ thống khác như đánh lửa, khởi động và cung cấp điện. Việc kiểm tra định kỳ các bộ phận trên hệ thống điện là điều cực kỳ cần thiết để đảm bảo xe hoạt động một cách an toàn và hiệu quả. Để hiểu thêm về hệ thống này, mời bạn đọc cùng Wuling EV Việt Nam khám phá chi tiết trong bài viết dưới đây.
1. Cấu tạo hệ thống điện trên ô tô
Hệ thống điện ô tô bao gồm 5 bộ phận chính: máy phát điện, máy khởi động, dây điện, hộp cầu chì và ắc quy. Mỗi bộ phận đều có chức năng và vai trò nhất định đối với quá trình hoạt động của hệ thống điện oto. Vậy chúng có tác dụng gì đối với hệ thống điện?
1.1 Ắc quy
Ắc quy ô tô có cấu tạo gồm 5 phần cơ bản: Cực dương, dung dịch điện ly, cực âm, màng chắn và vỏ bình. Ắc quy luôn được xem là nguồn sống của cả hệ thống điện, bởi nó dựa vào quá trình chuyển hóa năng lượng thành điện năng. Bên cạnh đó, đây cũng là bộ phận cung cấp năng lượng điện để máy có thể khởi động các thiết bị tiêu thụ khác khi động cơ chưa hoạt động.
Ắc quy có vai trò giúp xe khởi động khi các thiết bị khác chưa hoạt động
1.2 Máy khởi động
Máy khởi động hay còn được gọi là củ đề, bộ phận này đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện trên ô tô. Bộ phận này được cấu tạo gồm 2 bộ phận chính: 1 cuộn cam màu đỏ, 1 động cơ điện màu xanh. Ngoài ra, nó được cấu tạo nên bởi các bộ phận phụ như: Motor, công tắc từ, bánh răng, cần chuyển động, lớp vỏ máy vận hành.
Máy khởi động của xe ô tô
Chức năng chính của máy khởi động là tạo ra sự quay của trục khuỷu động cơ thông qua việc kích hoạt vành răng. Khi bạn vặn chìa khóa khởi động, hệ thống máy sẽ nhận nguồn điện từ ắc quy thông qua công tắc khóa điện. Khi đó, dòng điện từ ắc quy sẽ chạy qua cuộn cảm, tạo ra từ trường, và điện áp này sẽ cho phép dòng điện có công suất lên đến 300A chạy qua, thúc đẩy quay của động cơ. Kết quả là, nó đẩy bánh răng tiếp xúc với bánh đà, khởi động động cơ.
1.3 Máy phát điện
Thông thường, một máy phát điện cấu tạo gồm 4 bộ phận chính: Bộ phận phát điện, chỉnh lưu, hiệu chỉnh điện áp, tiết chế vi mạch nhỏ gắn trên thân máy. Loại máy phát điện này có chức năng giúp tạo ra dòng điện ắc quy và thiết bị tiêu thụ điện khác.
Máy phát điện giúp làm quay nam châm điện giúp phát sinh điện
Mặt khác, máy phát điện hoạt động theo nguyên lý cảm ứng điện từ. Do đó, máy phát điện dẫn động thông qua dây đai từ trục khuỷu động cơ giúp làm quay nam châm điện. Từ đó, nó tạo ra từ trường tác động lên dây quấn Stato để phát sinh điện.
1.4 Dây điện
Trong hệ thống điện trên ô tô, dây điện là bộ phận không thể thiếu. Đặc biệt, mỗi dòng xe và hãng xe đều được lắp đặt hệ thống dây điện khác nhau. Hệ thống dây điện đều được thiết kế màu sắc riêng biệt giúp người dùng dễ dàng phân biệt trong quá trình kiểm tra và sửa chữa. Cùng với đó, dây điện có vai trò giúp kết nối và truyền tải dòng điện từ ắc quy đến các thiết bị khác nhau trong hệ thống điện oto.
Hệ thống dây điện của xe ô tô
1.5 Rơ-le và cầu chì
Rơ le và cầu chì là bộ phận thường được bố trí thành một cụm ở trên xe. Bộ phận này thường gồm 2 hộp cầu chì chính: Hộp cầu chì động cơ nằm ngoài khoang động cơ và hộp cầu chì body nằm dưới taplo của xe. Chức năng của rơ le và cầu chì là bảo vệ hệ thống điện trên ô tô hiệu quả. Cả hai bộ phận này đều có nhiệm vụ mở và đóng mạch điện khi cần thiết, giúp đảm bảo an toàn cho hệ thống điện khi có sự cố hoạt động quá tải.
Rơ le và cầu chì của xe ô tô
2. Hệ thống điện trên ô tô hoạt động như thế nào?
Hệ thống điện trên ô tô có cách thức hoạt động đơn giản, tương tự với mọi dòng xe ô tô. Dưới đây là quá trình hoạt động hệ thống điện mà bạn có thể tham khảo.
- Bước 1: Đầu tiên, bạn mở công tắc khởi động này giúp điện năng từ ắc quy phụ được khởi động.
- Bước 2: Hệ thống đánh lửa được điều khiển bởi bộ điều khiển trung tâm. Bạn cần sử dụng năng lượng điện từ ắc quy để tạo thành tia lửa điện.
- Bước 3: Lúc này, hỗn hợp từ không khí và nhiên liệu được đốt cháy thông qua tia lửa điện. Từ đó, nó giúp sinh ra công suất và khởi động động cơ.
- Bước 4: Sau khi khởi động, bình ắc quy sẽ được nạp lại bằng máy phát và dự trữ năng lượng. Đồng thời các hệ thống điện ôtô sẽ được cung cấp đủ lượng điện năng để hoạt động.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện trên xe ô tô
3. Một số hệ thống điện trên ô tô cơ bản nhất
Được xem như là “bộ não” của chiếc xe, các hệ thống điện trên ô tôdù chiếm chỉ khoảng 20% của hệ thống điều khiển nhưng lại khiến các bộ phận hoạt động với nhau một cách trơn tru. Vậy những hệ thống điện trên ô tô đó là gì?
3.1 Hệ thống khởi động
Hệ thống khởi động hay còn được gọi với cái tên khác là Starter là thành phần hệ thống điện trên ô tô có chức năng làm quay trục khuỷu thông qua vành răng. Từ đó nó giúp khởi động động cơ đốt trong một cách hiệu quả. Sau đó, nó trở thành năng lượng cơ năng thông qua mô tơ điện làm quay trục.
Hệ thống khởi động của xe ô tô
3.2 Hệ thống nạp điện
Hệ thống nạp điện được trang bị khá phổ biến với nhiều ô tô hiện nay. Chúng được lắp đặt nhằm mục đích đảm bảo an toàn và tiện nghi cho người sử dụng. Hệ thống điện trên ô tô này được tạo ra từ các nguồn điện. Nó cung cấp cho động cơ trong quá trình nổ máy.
Hệ thống này cung cấp điện cho tất cả thiết bị điện của ô tô
Bên cạnh đó, hệ thống nạp cung cấp điện cho tất cả thiết bị điện và ắc quy. Mặt khác, hệ thống nạp điện còn hoạt động với nguyên lý tạo dòng điện từ nam châm và cuộn dây. Chính vì vậy, số vòng quấn trên dây càng nhiều thì nam châm càng mạnh thì tốc độ di chuyển của nam châm càng nhanh và dòng điện tạo ra càng lớn.
3.3 Hệ thống điều khiển động cơ
Đây được xem là một trong những bộ phận chính của hệ thống điện trên ô tô. Hệ thống này hoạt động với nguyên lý tiếp nhận xử lý thông tin đầu vào thông qua các cảm biến. Từ đó, truyền lệnh đến các động cơ điều khiển. Mặt khác, hệ thống điều khiển động cơ còn có khả năng điều khiển trực tiếp các bộ phận như van không tải, hệ thống đánh lửa, bướm ga điện, đèn báo,...
Hệ thống điều khiển động cơ trên ô tô
3.4 Hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu
Trong các hệ thống điện trên ô tô thì hệ thống của đèn chiếu sáng và tín hiệu có vai trò quan trọng trong việc giúp người tài xế nhìn thấy đường trong tầm nhìn hạn chế. Ngoài ra, hệ thống tín hiệu và chiếu sáng cho phép phương tiện xung quanh có thể phán đoán và nhận biết hướng đi của tài xế hiệu quả. Theo đó, nó giúp tránh được các tình huống có thể xảy ra va chạm.
Hệ thống chiếu sáng giúp cho người lái xe dễ di chuyển vào ban đêm
Thông thường, hệ thống chiếu sáng và tín hiệu được lắp đặt ở đầu, thân và đuôi của xe. Điều này giúp cho người lái điều khiển xe một cách dễ dàng hơn. Bên cạnh hệ thống chiếu sáng chung thì mỗi loại xe khác nhau sẽ được trang bị thêm thiết bị chiếu sáng và tín hiệu phù hợp.
3.5 Hệ thống điện phụ
Hệ thống điện phụ hay hệ thống khóa cửa ô tô có chức năng đăng ký mã nhận dạng đóng và mở cửa, báo động,.... Mặt khác, hệ thống nâng hạ kính trên ô tô có rất nhiều loại như điều khiển tự động, dây cáp, dạng kéo. Các hệ thống điện trên ô tô phụ này giúp xe được vận hành êm ái và linh hoạt hơn.
Hệ thống điện phụ ô tô giúp xe hoạt động tốt hơn
3.6 Hệ thống phanh điều khiển điện tử
Khi xảy ra các va chạm, tài xế đạp phanh gấp khiến cho các bánh xe bị bó cứng và mất khả năng quay vành lái. Điều này có thể gây nguy hiểm rất lớn trong quá trình tham gia giao thông. Chính vì vậy mà việc lắp đặt hệ thống phanh điều khiển điện tử là điều vô cùng quan trọng. Một hệ thống bó phanh có cấu tạo gồm bộ điều hòa lực phanh, phanh đĩa, xi lanh chính, bàn đạp, phanh tay,...
Cấu tạo của hệ thống phanh ô tô
3.7 Hệ thống điều khiển điều hoà không khí
Nhằm mục đích tránh cảm giác ngột ngạt, bí bách vào mùa hè mà các nhà sản xuất đã lắp đặt thêm thiết bị hệ thống điều khiển điều hòa không khí trên ô tô. Hệ thống này giúp duy trì nhiệt độ thoải mái và giảm độ ẩm trong không khí hiệu quả. Thông thường, hệ thống điều khiển điều hòa không khí được cấu tạo bởi máy nén, quạt thông gió, bộ lọc khô, dàn lạnh,...
Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều hòa không khí ô tô
Hệ thống này hoạt động với nguyên lý là máy nén hút chất làm lạnh ở thể khí và nén lại dưới áp suất cao. Sau khi nhiệt độ làm lạnh được tăng lên thì môi trường sẽ được đẩy sang dàn nóng hóa hơi và chuyển về dàn lạnh. Các hơi lạnh sẽ được quạt gió của dàn lạnh thổi ra ngoài môi trường. Nhờ đó mà giúp cho khoang cabin trở nên mát hơn.
3.8 Hệ thống lái điện tử
Hiện nay, các dòng xe hơi đều được nhà sản xuất lắp đặt thêm hệ thống lái điện tử. Hệ thống này có nhiệm vụ duy trì hướng lái hoặc đổi hướng xe thông qua sử dụng trợ lực tác động lên cơ cấu dẫn động lái. Bên cạnh đó, hệ thống lái điện tử có cấu tạo gồm các bộ phận mô tơ điện, cụm đồng hồ taplo, đèn cảnh báo,... Những bộ phận này được tính toán góc quay của vô lăng và gửi dữ liệu tới bộ điều khiển trung tâm. Điều này giúp cho tài xế dễ chuyển hướng đến với vị trí mà mình mong muốn.
Hệ thống lái điện tử của xe ô tô
3.9 Hệ thống mã hóa khóa động cơ và chống trộm
Đây là hệ thống quan trọng trong hệ thống điện trên ô tô, nó có khả năng ngăn không cho động cơ khởi động. Hệ thống này được nhận dạng thông qua một chìa khóa có mã ID được đăng ký trước. Do đó, nếu không phải chìa khóa trên thì hệ thống này sẽ ngăn cản quá trình phun nhiên liệu và đánh lửa khiến xe không khởi động được.
Nhờ hệ thống mã hóa động cơ mà hạn chế được tình trạng trộm xe
3.10 Hệ thống định vị toàn cầu GPS
Hệ thống định vị toàn cầu GPS là một thành phần của hệ thống điện trên ô tô giúp thu được tín hiệu từ các vệ tinh. Từ đó giúp xử lý và tính toán được dữ liệu một cách chính xác về tốc độ, hành trình, vị trí của ô tô. Hiện nay, các mẫu xe đều được trang bị thêm hệ thống định vị GPS toàn cầu với mục đích để xác định được vị trí của xe mọi lúc mọi nơi ngay cả khi xe bị mất trộm. Bên cạnh đó, nhờ hệ thống định vị GPS mà chủ xe có thể tra cứu các thông tin về lịch trình chuyến đi một cách dễ dàng hơn.
Hệ thống định vị toàn cầu giúp người dùng dễ dàng di chuyển hơn
3.11 Hệ thống điều khiển xe hybrid (xăng lai điện)
Hệ thống điều khiển xe hybrid được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Hệ thống này được sử dụng trên dòng xe song song 2 nguồn năng lượng từ động cơ nhiên liệu hóa thạch như động cơ xăng, khí gas, diesel,... và động cơ điện.
Hệ thống điều khiển xe hybrid
Mặt khác, khi xe hoạt động ở dải tốc độ thấp. Lúc này, động cơ điện sẽ hoạt động để dẫn động bánh xe thông qua năng lượng điện tử pin cao áp hybrid. Mặt khác, khi xe cần nhiều động năng thì động cơ đốt trong sẽ sử dụng nhiên liệu hóa thạch hoạt động bổ sung cho công suất của xe. Nhờ đó, giúp đảm bảo vận hành theo yêu cầu của người điều khiến hiệu quả.
Bài viết trên là một số thông tin về hệ thống điện trên ô tô mà chúng tôi tổng hợp được. Qua đó, bạn đọc đã có thể hiểu thêm về cách thức hoạt động của các hệ thống điện ô tô này. Mọi thông tin thắc mắc, bạn đọc có thể liên hệ ngay cho Wuling EV Việt Nam để được tư vấn nhanh chóng và miễn phí.
