Máy phát điện ô tô là một bộ phận quan trọng trong hệ thống nạp cho ắc quy cũng như cung cấp điện cho các thiết bị khác. Việc tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động cũng rất cần thiết, từ đó giúp lái xe có phương hướng xử lý lỗi thường gặp hiệu quả hơn.

Máy phát điện ô tô đóng vai trò quan trọng, cung cấp điện cho các thiết bị khác trên xe.

Cấu tạo máy phát điện ô tô gồm bộ phận nào?

Nhìn chung cấu tạo máy phát điện ô tô gồm: Rotor, stator, chổi than và vòng tiếp điện, bộ chỉnh lưu, tiết chế vi mạch. 

Rotor: Các thành phần chính gồm cuộn dây rotor, cực từ, trục. Rotor là một nam châm quay bên trong cuộn dây Stato sinh ra từ trường biến thiên để tạo ra lực điện trường trong cuộn dây Stato.

Cường độ dòng điện chạy vào rotor tăng dần sẽ sinh ra nhiệt, vậy nên tùy vào mỗi loại máy phát mà có thể trang bị thêm quạt gió đồng trục với rotor hoặc thiết kế vỏ bên ngoài tản nhiệt tốt.

Stator: Thành phần chính gồm lõi stator, cuộn dây stator, đầu ra. Chức năng tạo ra dòng điện xoay chiều 3 pha nhờ thay đổi từ thông bởi rotor quay. Vì stato tạo ra nhiệt nhiều nhất trong máy phát điện xoay chiều nên phải sử dụng vỏ cách nhiệt để bảo vệ các cuộn dây.

Chổi than và vòng tiếp điện: Thành phần chính gồm chổi than, lò xo, vòng kẹp chổi than, vòng tiếp điện. Có chức năng để cho dòng điện chạy qua rotor để tạo ra từ trường. Chổi than máy phát điện ô tô được làm từ Graphit kim loại, có điện trở nhỏ và được phủ một lớp đặc biệt chống mòn.

Bộ chỉnh lưu: Thành phần chính có đầu ra, đi-ốt âm, đi-ốt dương. Chức năng chỉnh lưu toàn bộ chu kỳ để chuyển toàn bộ dòng điện xoay chiều 3 pha được tạo ra từ các cuộn dây stato thành dòng điện một chiều nhờ 6 đi-ốt hoặc (8 đi-ốt với các đi-ốt ở điểm trung tính). 

Bản thân đi-ốt chỉnh lưu sinh ra nhiệt khi có dòng điện chạy qua, nhưng chất bán dẫn tạo ra đi-ốt lại không chịu nhiệt nên đi-ốt sẽ bị hư khi quá nhiệt, vậy nên phiến tản nhiệt phải có diện tích lớn. 

Bộ điều áp (tiết chế vi mạch): Thành phần chính gồm vi mạch, phiến tản nhiệt, giắc cắm. Tiết chế máy phát điện ô tô là thiết bị điện tử dùng để hạn chế điện áp không cho vượt quá định mức (tối đa 14,5 - 15V đối với máy phát điện ô tô 12V và 27V đối với máy phát điện ô tô 24V). Chúng có nhiệm vụ điều chỉnh điện áp dòng điện phát ra của máy phát sao cho ổn định.

Cấu tạo của máy phát điện trên ô tô.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện ô tô:

Trong máy phát điện, người ta thường sử dụng cuộn dây và nam châm để làm ra dòng điện trong cuộn dây. Sức điện động sinh ra trên cuộn dây càng lớn khi số vòng dây quấn càng nhiều, nam châm càng mạnh và tốc độ quay của nam châm càng nhanh. Khi nam châm được đưa lại gần cuộn dây, từ thông xuyên qua cuộn dây tăng lên. Ngược lại, cuộn dây ra xa nam châm, đường sức từ xuyên qua cuộn dây giảm xuống.

Chức năng của máy phát điện ô tô là gì?

Ở các đời cũ, máy phát điện gồm chức năng phát điện và chỉnh lưu, ổn định điện áp được thực hiện bằng một tiết chế lắp rời (thường là loại rung hay bán dẫn). Ngày nay, máy phát điện ô tô bao gồm 3 chức năng: phát điện, chỉnh lưu và hiệu chỉnh điện áp. Tiết chế vi mạch nhỏ được lắp liền trên máy, giúp điều áp và báo hiệu một số hư hỏng bằng cách điều khiển đèn báo nạp. Cụ thể, 3 chức năng chính của hệ thống máy phát điện trên ô tô như sau:

Phát điện: Động cơ quay, truyền chuyển động quay đến máy phát điện thông qua dây đai hình chữ V. Rotor của máy phát là một nam châm điện. Từ trường tạo ra sẽ tương tác lên dây quấn trong stator làm phát sinh ra điện.

Chỉnh lưu: Các thiết bị điện trên ô tô sử dụng dòng điện một chiều. Trong khi đó, máy phát điện lại tạo ra dòng điện xoay chiều, không thể sử dụng trực tiếp cho các thiết bị điện được nên cần phải chỉnh lưu thành dòng điện một chiều.

Hiệu chỉnh điện áp: Dòng điện được tạo ra dựa trên nguyên lý quay một nam châm trong cuộn dây, vì vậy mà dòng điện sẽ phụ thuộc vào tốc độ của nam châm và thay đổi theo tốc độ của động cơ. Do đó, cần phải tiết chế điều chỉnh điện áp sinh ra, sao cho nó đảm bảo hiệu điện thế của dòng điện đi đến các thiết bị ổn định và phù hợp.

Máy phát điện ô tô bao gồm các chức năng: phát điện, chỉnh lưu và hiệu chỉnh điện áp.

Nhiệm vụ của máy phát điện trên ô tô

Máy phát điện nằm trong khoang máy động cơ ô tô, chúng có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho các hoạt động của xe như ắc quy, hệ thống đèn, còi xe, điều hòa,... Bởi vậy nên đây được coi là một bộ phận quan trọng của mỗi chiếc ô tô, mang lại sự tiện nghi trong quá trình sử dụng, đồng thời đảm bảo an toàn cho chủ xe khi điều khiển.

Làm thế nào để kiểm tra tình trạng của máy phát điện ô tô?

Kiểm tra tình trạng hoạt động của máy phát điện khá đơn giản, bạn chỉ cần chuẩn bị một đồng hồ đo điện và tiến hành đo như sau:

Xác định vị trí ắc quy: Mở nắp capo và xác định vị trí ắc qui trên xe. Thông thường ắc quy sẽ nằm bên trái/ phải khoang động cơ, cũng có xe ắc quy nằm ở phía dưới ghế giữa. Để nắm được chính xác ắc quy xe của mình nằm ở đâu thì bạn có thể tham khảo sách hướng dẫn sử dụng.

Đo điện áp ắc quy khi tắt máy: Khi đã xác định được vị trí ắc quy, bạn dùng vôn kế để đo điện áp. Lưu ý, khi đo thì tắt máy xe và đo đúng cực (que đỏ cực dương, que đen cực âm).

Nếu điện áp đo được lớn hơn hoặc bằng 12V, ắc quy bình thường. Nếu điện áp ắc quy nhiều lần nhỏ hơn 12V thì có nghĩa ắc quy xe của bạn đã hỏng và cần được thay mới.

Đo điện áp ắc quy khi xe nổ máy: Sau khi đo được điện áp khi xe tắt máy, bạn rút hết các dây đo và khởi động xe rồi tiến hành đo lại điện áp 2 đầu ắc quy khi xe đang nổ máy.

Nếu điện áp lúc này (khi đang nổ máy) cao hơn điện áp khi xe tắt máy (khoảng 13,4 - 14,2V) thì máy phát điện còn hoạt động tốt. Còn nếu điện áp đo được nhỏ hơn điện áp khi xe tắt máy thì chứng tỏ máy phát điện đã bị hỏng, cần được sửa chữa hoặc thay mới.

Cách kiểm tra tình trạng hoạt động của máy phát điện khá đơn giản.

Dấu hiệu nhận biết máy phát điện ô tô bị hỏng là gì?

Dấu hiệu nhận biết máy phát điện ô tô bị hỏng thường là xe khởi động yếu, đèn sạc lỗi, hệ thống đèn chập chờn, bình ắc quy chết,... Việc nắm bắt được tình huống phát sinh này sẽ giúp người điều khiển chủ động hơn khi sử dụng chiếc xe của mình.

Xe khởi động yếu

Khi khởi động xe, nếu thấy động cơ quay yếu, khó di chuyển thì nhiều khả năng ắc quy có vấn đề và nguyên nhân là từ máy phát điện. Có thể ắc quy không đủ điện năng do máy phát điện ô tô bị hỏng hóc.

Để khắc phục, lái xe nên tắt bớt các bộ phận chạy điện nếu không cần thiết như DVD, điều hòa,... tiết kiệm nguồn điện năng. Sau đó, đưa xe đến các gara để kiểm tra, tránh trường hợp xe bị chết máy giữa đường vì hết ắc quy. 

Đèn sạc báo sáng khi động cơ đã hoạt động

Đèn báo sạc vẫn sáng khi động cơ đang hoạt động thì chủ xe cần kiểm tra lại hệ thống máy phát điện trên ô tô. Vì theo nguyên tắc, khi xe nổ máy, đèn báo sạc sẽ tắt, đèn này chỉ sáng khi chìa khóa mới được chuyển sang ON, điều này báo hiệu máy phát điện đang hoạt động bình thường. Nếu kéo dài thời gian không kiểm tra có thể khiến ắc quy bị cạn kiệt, xe không thể hoạt động tiếp tục được nữa.

Đèn báo sạc vẫn sáng khi động cơ đang hoạt động chứng tỏ máy phát điện đang gặp trục trặc.

Các đèn trên xe không sáng rõ

Chủ xe quan sát tất cả loại đèn trên "xế cưng" (đèn bảng điều khiển, đèn pha, đèn trần,…) nếu chúng bị mờ hơn bình thường thì có thể do máy phát điện đang gặp trục trặc. Ngoài ra, máy phát điện ô tô hỏng còn làm radio, hệ thống âm thanh, hệ thống giải trí bị yếu đi, nghe không rõ, nhất là khi đạp chân ga.

Nếu ắc quy không nạp đủ điện, máy phát điện bị hỏng hóc sẽ khiến hệ thống đèn pha bị ảnh hưởng, khả năng chiếu sáng của đèn pha yếu đi hoặc xảy ra hiện tượng đèn chập chờn lúc mờ lúc sáng. Lúc này bạn nên đưa xe đi kiểm tra để xử lý, có thể là thay mới hệ thống đèn pha hoặc sửa chữa lại máy phát điện.

Bình ắc quy bị chết

Máy phát điện bị hỏng khiến bình ắc quy bị chết, không thể nạp thêm điện. Nếu xe không thể khởi động hoặc phải tiến hành câu bình ắc quy thì chắc chắn bình ắc quy và máy phát điện trên xe bạn đã gặp trục trặc.

Bình ắc quy bị chết cũng là một dấu hiệu nhận biết máy phát điện bị hỏng.

Cuộn kích chạm mát bị hỏng

Cuộn kích chạm mát bị hỏng làm từ thông bị giảm xuống, khiến cho điện áp yếu đi và dòng điện không thoát ra được. Điều này dẫn đến động cơ bị ảnh hưởng nghiêm trọng.

Mùi cháy khét của cao su

Tình huống này ít khi gặp, khi dây đai của máy phát điện ma sát với một bộ phận nào đó quá mạnh sẽ tạo ra mùi khét, ảnh hưởng đến sự hoạt động của máy phát điện.

Tiếng kêu của các chi tiết kim loại

Dấu hiệu này khá dễ nhận thấy, nguyên nhân khiến máy phát điện sẽ phát ra những tiếng động khi vận hành, là bởi puli bị mòn, bạc đạn đỡ trục máy phát gặp trục trặc.

Trong quá trình di chuyển mà bạn nghe thấy những âm thanh lạ phát ra từ dưới mui xe thì hãy dừng xe lại và kiểm tra máy phát điện. Rất có thể dây xoắn bị mòn hay trục máy phát điện bị hỏng nên gây ra những tiếng động.

Puli bị mòn, bạc đạn đỡ trục máy phát gặp trục trặc gây ra những tiếng kêu của các chi tiết kim loại.

Chổi than máy phát điện ô tô có vấn đề

Sự oxy hóa hoặc dầu dính vào vòng tiếp xúc có thể khiến chổi than bị kênh, gặp vấn đề. Từ đó khiến cho cường độ dòng kích bị giảm xuống và khiến công suất máy phát điện ô tô sụt giảm.

Bộ tiết chế máy phát bị hỏng

Bộ tiết chế có nhiệm vụ điều chỉnh, cân bằng lượng điện áp do máy phát điện tạo ra sao cho hợp lý với các thời điểm khác nhau. Ví dụ như nếu bật nhiều bộ phận sử dụng điện như radio, hệ thống âm thanh… thì cần điện áp lớn. Vì vậy, nếu bộ phận này bị hỏng thì toàn bộ hoạt động của máy phát điện cũng sẽ trục trặc.

Quy trình bảo dưỡng máy phát điện ô tô cần lưu ý những gì?

Máy phát điện ô tô cũng cần được bảo dưỡng định kì giống như nhiều bộ phận khác. Chủ xe cần vệ sinh khu vực bên ngoài của máy phát điện bằng vải khô, sạch. Sau đó tiến hành kiểm tra đai truyền của máy phát điện để đảm bảo chúng vẫn còn đủ độ căng và bắt chặt.

Kiểm tra tiếp các bộ phận như vòng bi, cổ góp, chổi than của máy phát điện. Nếu phát hiện ra bất kì hư hỏng nào, bạn cần sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận của máy phát. Chủ xe có thể tự kiểm tra máy phát điện hoặc mang tới các trung tâm bảo dưỡng.

Mỗi mùa khác nhau thì việc kiểm tra máy phát điện cũng có tính chất khác nhau nhưng đều cần đảm bảo độ bắt chặt và độ căng đai.

Trên đây là những thông tin tổng quát về máy phát điện ô tô gồm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những dấu hiệu nhận biết máy phát điện hỏng, gặp lỗi để bạn tham khảo. Hy vọng với bài chia sẻ vừa rồi, độc giả đã có thêm những hiểu biết về chiếc ô tô của mình, góp phần hữu ích trong việc sử dụng xe hơi sau này.

 Theo Tinxe.vn