NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 2018

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ
ĐỘNG TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 2018.

CBHD: TS. Phạm Minh Hiếu
Sinh viên: Đặng Đình Thành
Mã số sinh viên: 2018601430

Hà Nội – Năm 2022


i

MỤC LỤC
MỤC LỤC ......................................................................................................... I
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................. IV
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................... VI
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................ VII
LỜI NÓI ĐẦU ............................................................................................ VIII
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GẠT MƯA, RỬA KÍNH
TRÊN XE Ơ TƠ .............................................................................................. 1
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GẠT NƯỚC TRÊN Ô TÔ...................................... 1
1.1.1. Đôi nét về chiếc gạt nước đầu tiên trên xe hơi ................................. 1
1.1.2. Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu của hệ thống gạt nước ................... 2
1.2. CẤU TẠO CỦA HỆ THỐNG GẠT NƯỚC ......................................................... 3
1.2.1. Cấu tạo chung ................................................................................... 3

1.2.2. Cần gạt nước/thanh gạt nước ............................................................ 5
1.2.3. Công tắc gạt nước và Relay điều khiển gạt nước gián đoạn ............ 7
1.2.4. Motor gạt nước.................................................................................. 9
1.2.5. Motor rửa kính ................................................................................ 11
1.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG......................................................................... 13
1.3.1. Khi công tắc gạt nước ở vị trí LOW/MIST .................................... 13
1.3.2. Khi cơng tắc gạt nước ở vị trí HIGH .............................................. 14
1.3.3. Khi tắt công tắt gạt nước OFF ........................................................ 16
1.3.4. Khi bật cơng tắt gạt nước đến vị trí INT ........................................ 17
1.3.5. Ngun lý hoạt động khi bật cơng tắt rửa kính ON........................ 19


ii

1.4. MỘT SỐ KIỂU GẠT NƯỚC RỬA KÍNH......................................................... 20
1.4.1. Hệ thống gạt nước dải rộng ............................................................ 20
1.4.2. Gạt nước theo tốc độ xe .................................................................. 21
1.4.3. Rửa kính kết hợp với gạt nước có chức năng ngăn đọng nước trên
kính............................................................................................................ 22
1.4.4. Gạt nước tự động khi trời mưa ....................................................... 22
KẾT LUẬN .................................................................................................... 24
CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG GẠT NƯỚC MƯA, RỬA KÍNH TRÊN XE Ô
TÔ TOYOTA CAMRY 2.5Q 2018 .............................................................. 25
2.1. GIỚI THIỆU VỀ XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 2018....................................... 25
2.2. SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH TRÊN XE TOYOTA
CAMRY 2.5Q 2018 ......................................................................................... 29

2.3. CÁC CỤM BỘ PHẬN TRONG HỆ THỐNG ..................................................... 32
2.4. CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ....................................................... 34
KẾT LUẬN .................................................................................................... 37

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG GẠT MƯA, RỬA
KÍNH TỰ ĐỘNG .......................................................................................... 38
3.1. CÁC LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MÔ HÌNH .............................................. 38
3.1.1. Board Arduino ................................................................................ 38
3.1.2. Module Relay 5 V ........................................................................... 39
3.1.3. Mô tơ servo 90 và mô tơ DC thông thường.................................... 39
3.1.4. Các công tắc và cảm biến mưa ....................................................... 40
3.1.5. Màn hình LCD 16x2 ....................................................................... 42
3.1.6. Module I2C LCD 16x2 ................................................................... 43


iii

3.2. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ARDUINO IDE .................................................... 44
3.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ................................................ 46
3.3.1. Ta có sơ đồ đấu mạch của hệ thống ................................................ 46
3.4. KẾT QUẢ MƠ HÌNH CỦA HỆ THỐNG GẠT MƯA,RỬA KÍNH.......................... 47
3.4.1. Trạng thái ban đầu của mơ hình ..................................................... 47
3.4.2. Trạng thái đang ở chế độ MIST của mơ hình ................................. 47
3.4.3. Trạng thái đang ở chế độ LOW của mô hình ................................. 48
KẾT LUẬN .................................................................................................... 49
CHƯƠNG 4. KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG
GẠT MƯA, RỬA KÍNH............................................................................... 50
4.1. HIỆN TƯỢNG,NGUYÊN HÂN GÂY RA HƯ HỎNG......................................... 50
4.2. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA ........................................................................ 52
4.2.1. kiểm tra sơ bộ.................................................................................. 52
4.2.2. Kiểm tra chi tiết .............................................................................. 53
4.3. BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG GẠT MƯA, RỬA KÍNH.......................................... 54
4.3.1. Rửa xe của bạn thường xuyên ........................................................ 54
4.3.2. Kiểm tra kính chắn gió của xe. ....................................................... 55

4.3.3. Làm sạch cần gạt nước ................................................................... 55
4.3.4. Thay thế cần gạt nước khi cần thiết ................................................ 56
KẾT LUẬN .................................................................................................... 57
KẾT LUẬN .................................................................................................... 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 59
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 60


iv

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Bà Mary Anderson (1866-1953) ........................................................ 1
Hình 1.2 Cấu tạo chung của hệ thống gạt nước ............................................... 4
Hình 1.3 Cấu tạo chung của hệ thống gạt nước ............................................... 4
Hình 1.4 Cần gạt nước trên ơ tơ ....................................................................... 5
Hình 1.5 Cấu tạo cần gạt nước ......................................................................... 5
Hình 1.6 Gạt nước che một nửa và che hoàn toàn ........................................... 6
Hình 1.7 Một số cách bố trí của lưỡi gạt .......................................................... 7
Hình 1.8 Cơng tắc gạt nước .............................................................................. 8
Hình 1.9 Cơng tắc rửa kính............................................................................... 9
Hình 1.10 Cấu tạo motor gạt nước và cấu tạo cuộn dây của motor .............. 10
Hình 1.11 Hoạt động của cơng tắc dạng cam ................................................ 11
Hình 1.12 Hoạt động kết hợp rửa nước và gạt kính ....................................... 12
Hình 1.13 Sơ đồ hoạt động gạt nước ở chế độ LOW/MIST ............................ 14
Hình 1.14 Sơ đồ hoạt động gạt nước ở chế độ HIGH .................................... 15
Hình 1.15 Sơ đồ hoạt động gạt nước ở chế độ OFF....................................... 16
Hình 1.16 Hoạt động của hệ thống gạt nước khi ở chế độ INT khi transistor
Tr bật ON ........................................................................................................ 17
Hình 1.17 Hoạt động của hệ thống gạt nước khi ở chế độ INT khi transistor
Tr bật OFF ...................................................................................................... 18

Hình 1.18 Sơ đồ hoạt động rửa kính ở chế độ ON ......................................... 19
Hình 1.19 Hệ thống gạt nước dải rộng ........................................................... 20
Hình 1.20 Gạt nước theo tốc độ xe ................................................................. 21
Hình 1.21 Rửa kính kết hợp gạt nước có chức năng ngăn đọng nước ........... 22
Hình 1.22 Gạt nước tự động khi trời mưa ...................................................... 23


v

Hình 2.1 Chiếc xe Toyota camry 2.5Q 2018 ................................................... 25
Hình 2.2 Mạch điện của hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe Toyota camry
2.5Q 2018 (1/3) ............................................................................................... 29
Hình 2.3 Mạch điện của hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe Toyota camry
2.5Q 2018 (2/3) ............................................................................................... 30
Hình 2.4 Mạch điện của hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe Toyota camry
2.5Q 2018 (3/3) ............................................................................................... 31
Hình 2.5 Cơng tắc gạt mưa phía trước ........................................................... 33
Hình 2.6 Cơng tắc điều chỉnh thời gian gián đoạn......................................... 33
Hình 3.1 Arduino UNO R3 .............................................................................. 38
Hình 3.2 Module rơle 5v ................................................................................. 39
Hình 3.3 Mơ tơ servo 90 và mơ tơ DC thơng thường ..................................... 39
Hình 3.4 Module cảm biến mưa ...................................................................... 40
Hình 3.5 Nguyên lý cảm biến mưa .................................................................. 41
Hình 3.6 Màn hình LCD 16x2 ......................................................................... 42
Hình 3.7 Modul I2C LCD 16x2 ....................................................................... 43
Hình 3.8 Giao diện của phần mềm Arduino IDE............................................ 44
Hình 3.9 Code C/C++ trong phần mềm ......................................................... 45
Hình 3.10 Arduino tương thích với máy tính qua phần mềm Arduino IDE.... 45
Hình 3.11 Sơ đồ mạch điện của hệ thống ....................................................... 46
Hình 3.12 Trạng thái ban đầu của mơ hình .................................................... 47

Hình 3.13 Trạng thái đang ở chế độ MIST của mơ hình ................................ 47
Hình 3.14 Trạng thái đang ở chế độ LOW của mô hình................................. 48
Hình 4.1 Sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống gạt mưa .......................................... 54
Hình 4.2 Thường xuyên kiểm tra hệ thống gạt mưa ....................................... 55


vi

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật toyata camry 2018(2/2). ..................................... 28
Bảng 4.1 Hiện tượng, nguyên nhân gây ra hư hỏng hệ thống gạt mưa, rửa
kính. ................................................................................................................. 52


vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
LO

Low

HI

High

INT

Intermittent

ECU

Electronic Control Unit

BAT

Battery

CAN

Control Area Network

LIN

Local Interconnect Network

GND

Ground

W-B

White Black

L

Blue

B

Black

LG

Light Green

G

Green

R

Red

P

Pink

SB

Sky Blue

TMMK

Toyota Motor Manufacturing Kentucky- Made is USA.

TMC

Toyota Motor Corp - Made in Japan.

viii

LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta hiện nay đang trong quá trình cơng nghiệp hóa, hiện đại
hóa các ngành cơng nghiệp nặng luôn từng bước phát triển. Trong đó, ngành
công nghiệp ô tô luôn được chú trọng. Tuy nhiên nền công nghiệp ô tô nước
ta chưa phát triển mạnh, xe ô tơ chủ yếu được nhập từ nhiều nước. Vì thế vấn
đề nghiên cứu, tìm hiểu các hệ thống trên ơ tô để phục vụ cho việc sử dụng,
sửa chữa và bảo dưỡng phục hồi nhằm tăng khả năng khai thác, kéo dài tuổi
thọ của hệ thống đảm bảo tính an tồn cao cho hành khách và hàng hóa là một
u cầu cấp thiết.
Bên cạnh đó với mục đích củng cố kiến thức đã học, mở rộng kiến thức
chuyên môn và giúp sinh viên tăng tính tư duy, có thể quan sát các chi tiết
cũng như hoạt động của một hệ thống trên ô tô, kiểm tra sửa chữa những hệ
thống có thể gặp. Em đã đưa ra ý tưởng thiết kế mơ hình phục vụ cho cơng tác
giảng dạy. Với những lý do trên em đã nghiên cứu đề tài “Hệ thống mưa và
rửa kính tự động trên xe ơ tô Toyota Camry 2.5Q 2018 ” với sự hướng dẫn
của thầy Phạm Minh Hiếu .


1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GẠT MƯA, RỬA KÍNH
TRÊN XE Ơ TƠ
1.1. Tổng quan về hệ thống gạt nước trên ô tô
Gạt nước là bộ phận nhỏ nhưng lại hết sức quan trọng đối với xe hơi.
Nó có nhiệm vụ loại bỏ nước và bụi bẩn ra khỏi kính chắn gió, giúp người lái
có một tầm nhìn tốt hơn khi điều khiển xe. Ngày nay, gạt nước được xem như
một tiêu chuẩn không chỉ trên trên tất cả những chiếc xe hơi mà còn được
trang bị cho xe lửa, tàu biển và cả máy bay nữa.

Một hệ thống cần gạt nước mưa cảm biến tự động, có thể phát hiện
mưa trên kính chắn gió để bật cần gạt nước ô tô một cách phù hợp. Khi hệ
thống làm việc sẽ giảm thiểu thời gian người lái xe phải rời tay ra khỏi tay lái.
Hệ thống này phát hiện những giọt mưa trên kính chắn gió, tự động bật và
điều chỉnh hệ thống gạt nước tương ứng với mức độ mưa.
1.1.1. Đôi nét về chiếc gạt nước đầu tiên trên xe hơi

Hình 1.1 Bà Mary Anderson (1866-1953)
Cần gạt nước ra đời lần đầu tiên vào năm 1903 được phát minh bởi một
người phụ nữ mang tên Mary Anderson ở NewYork. Phát minh của bà đã


2

giúp cho tất cả các tài xế không phải mất thời gian để dừng lại lau kính chắn
gió và bảo vệ sự an toàn của tài xế khi phải lái xe dưới mưa.
Sau nhiều nỗ lực thì đến năm 1905 bà đã nhận được bằng sáng chế của
Mỹ. Cơ cấu hoạt động của thiết bị này rất đơn giản là dùng hai chiếc cần gắn
vào thân xe và tiếp xúc với kính bằng lưỡi cao su, khi cần người lái xe quay
tay nắm đạt trong cabin qua cơ cấu truyền động, hai chiếc cần gạt nước sẽ
chuyển động lên xuống để gạt tuyết và hơi nước, tạo tầm nhìn cho người lái.
Tuy nhiên phát minh này của bà không được hãng xe nào hưởng ứng.
Mãi đến năm 1916, tức là 11 năm sau, cần gạt nước mới trở thành thiết bị tiêu
chuẩn trên các ôtô của Mỹ. Kể từ đó, bộ gạt nước liên tục được các thế hệ nhà
phát minh tiếp theo cải tiến, bổ sung chức năng để cho đến ngày hôm nay, trở
thành công cụ quan trọng và tiện lợi trên tất cả những chiếc xe hơi.
Về hệ thống cảm biến mưa hiện tại sử dụng một bộ cảm biến quang học
để phát hiện sự hiện diện của nước trên kính chắn gió và chuyển tiếp dữ liệu
điều khiển cần gạt tới mơ-đun điều khiển chính của xe (BCM). Nhưng các
cảm biến mưa quang học chỉ cung cấp một diện tích cảm biến nhỏ, dễ dẫn đến

các lỗi chủ động và quá đắt đỏ để được thêm vào như là thiết bị tiêu chuẩn
trong hầu hết các loại xe.
1.1.2. Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu của hệ thống gạt nước
1.1.2.1 Nhiệm vụ
• Hệ thống gạt nước trên ô tô là một hệ thống đảm bảo cho người lái
nhìn được rõ ràng bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính
sau khi trời mưa.
• Hệ thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió phía trước nhờ
thiết bị rửa kính. Vì vậy, đây là thiết bị cần thiết cho sự an toàn của
xe khi tham gia giao thông.


3

1.1.2.2 Phân loại
- Motor gạt mưa được truyền động từ động cơ ơ tơ.
- Motor gạt mưa chạy bằng khí nén.
- Motor gạt mưa được truyền từ động cơ điện (hiện nay tất cả các xe ô
tô đều sử dụng loại này).
1.1.2.3 Yêu cầu
• Hệ thống gạt nước và rửa kính là một hệ thống đảm bảo cho người
lái nhìn được rõ ràng bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và
kính sau khi trời mưa.
• Hệ thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió phía trước nhờ
thiết bị rửa kính. Vì vậy đây là thiết bị cần thiết cho sự an tồn của
xe khi chạy.
• Gần đây một số kiểu xe có thể thay đổi tốc độ gạt nước theo tốc độ
xe và tự động gạt nước khi trời mưa.
• Hệ thống gạt mưa trên ơ tô phải hoạt động nhẹ nhàng, linh hoạt, ổn
định và phù hợp với từng điều kiện trời mưa (mưa to hoặc mưa nhỏ).

[8]
1.2. Cấu tạo của hệ thống gạt nước
1.2.1. Cấu tạo chung
Hệ thống gạt nước và rửa kính trên ô tô bao gồm các bộ phận sau:
1. Cần gạt nước phía trước/Lưỡi gạt nước phía trước.
2. Motor và cơ cấu dẫn động gạt nước phía trước.
3. Vịi phun của bộ rửa kính trước.
4. Bình chứa nước rửa kính (có motor rửa kính).


4

5. Cơng tắc gạt nước và rửa kính (Có relay điều khiển gạt nước gián
đoạn).
6. Cần gạt nước phía sau/lưỡi gạt nước phía sau.
7. Motor gạt nước phía sau.
8. Relay điều khiển bộ gạt nước phía sau.
9. Bộ điều khiển gạt nước (ECU J/B phía hành khách).
10. Cảm biến nước mưa.

Hình 1.2 Cấu tạo chung của hệ thống gạt nước

Hình 1.3 Cấu tạo chung của hệ thống gạt nước


5

1.2.2. Cần gạt nước/thanh gạt nước

Hình 1.4 Cần gạt nước trên ô tô

Cấu trúc của cần gạt nước là một lưỡi cao su được lắp vào thanh kim
loại gọi là thanh gạt nước. Gạt nước được dịch chuyển tuần hoàn nhờ cần gạt.

Hình 1.5 Cấu tạo cần gạt nước


6

Ta có thể hình dung lưỡi gạt tương tự như những cái chổi cao su dài.
Bề mặt tiếp xúc giữa lưỡi gạt và mặt kính chắn gió được phủ lên một lớp cao
su mỏng. Vì lưỡi gạt nước được ép vào kính trước bằng lị xo nên gạt nước có
thể gạt được nước mưa nhờ dịch chuyển thanh gạt nước. Chuyển động tuần
hoàn của gạt nước được tạo ra bởi motor và cơ cấu dẫn động. Vì lưỡi cao su
lắp vào thanh gạt nước bị mòn do sử dụng và do ánh sáng mặt trời và nhiệt độ
môi trường v.v… nên phải thay thế phần lưỡi cao su này một cách định kỳ.[6]
1.2.2.1 Gạt nước được che một nửa và gạt nước che hồn tồn

Hình 1.6 Gạt nước che một nửa và che hồn tồn
Gạt nước thơng thường có thể nhìn thấy từ phía trước của xe. Tuy
nhiên để đảm bảo tính khí động học, bề mặt lắp ghép phẳng và tầm nhìn rộng
nên những gạt nước gần đây được che đi dưới nắp ca-pơ. Gạt nước có thể
nhìn thấy một phần gọi là gạt nước che một nửa, gạt nước khơng nhìn thấy
được gọi là gạt nước che hồn tồn.
Với gạt nước che hồn tồn nếu nó bị phủ băng tuyết hoặc ở trong các
điều kiện khác, thì gạt nước khơng thể dịch chuyển được. Nếu cố tình làm
sạch tuyết bằng cách cho hệ thống gạt nước hoạt động cưỡng bức có thể làm


7

hỏng motor gạt nước. Để ngăn ngừa hiện tượng này, phần lớn các mẫu xe có
cấu trúc chuyển chế độ gạt nước che hoàn toàn sang chế độ gạt nước che một
phần bằng tay. Sau khi bật sang gạt nước che một nửa, cần gạt nước có thể
đóng trở lại bằng cách dịch chuyển nó theo hướng mũi tên được chỉ ra trên
hình vẽ. [6]
1.2.2.2 Một số cách bố trí lưỡi gạt nước thường gặp

Hình 1.7 Một số cách bố trí của lưỡi gạt
Phần lớn các mẫu xe hơi sẽ có hai lưỡi gạt. Khi hoạt động, hai lưỡi gạt sẽ
cùng nhau di chuyển để làm sạch bề mặt kính. Thật ra, hai lưỡi gạt được đặt
tại hai điểm lệch về một bên của kính chắn gió (như hình minh họa). Cách sắp
xếp này gọi là gạt nước theo kiểu tăng đem (tandem systems). Đây là kiểu
được sử dụng rất phổ biến do có thể vệ sinh được diện tích rộng trên kính
chắn gió và tạo ra tầm nhìn tốt nhất cho người lái.
Ngồi ra cịn có một số kiểu bố trí gạt nước khác như hai lưỡi đối diện
nhau lệch về hai bên kính, kiểu một lưỡi gạt,... Tuy nhiên, các cơ cấu này có
cấu trúc phức tạp nhưng lại làm việc kém hiệu quả hơn.
1.2.3. Công tắc gạt nước và Relay điều khiển gạt nước gián đoạn
1.2.3.1 Công tắc gạt nước
Cơng tắc gạt nước được bố trí trên trục trụ lái, đó là vị trí mà người lái
có thể điều khiển bất kỳ lúc nào khi cần. Công tắc gạt nước có các vị trí OFF
(dừng), LO (tốc độ thấp) và HI (tốc độ cao) và các vị trí khác để điều khiển


8

chuyển động của nó. Một số xe có vị trí MIST (gạt nước chỉ hoạt động khi
công tắc gạt nước ở vị trí MIST (sương mù), vị trí INT (gạt nước hoạt động ở
chế độ gián đoạn trong một khoảng thời gian nhất định) và một công tắc thay
đổi để điều chỉnh khoảng thời gian gạt nước. Trong nhiều trường hợp công

tắc gạt nước được kết hợp với công tắc điều khiển đèn. Vì vậy, đơi khi người
ta gọi là cơng tắc tổ hợp.[10]
Ở những xe có trang bị gạt nước cho kính sau, thì cơng tắc gạt nước sau
cũng nằm ở công tắc gạt nước và được bật về giữa các vị trí ON và OFF. Một
số xe có vị trí INT cho gạt nước kính sau.
Ở những kiểu xe gần đây, ECU được đặt trong công tắc tổ hợp cho
MPX (hệ thống thơng tin đa chiều).

Hình 1.8 Cơng tắc gạt nước
1.2.3.2 Relay điều khiển gạt nước gián đoạn
Relay này kích hoạt các gạt nước hoạt động một cách gián đoạn. Phần
lớn các kiểu xe gần đây các công tắc gạt nước có relay này được sử dụng rộng
rãi. Một relay nhỏ và mạch transistor gờm có tụ điện và điện trở cấu tạo thành
relay điều khiển gạt nước gián đoạn. Dòng điện tới motor gạt nước được điều
khiển bằng relay theo tín hiệu được truyền từ cơng tắc gạt nước làm cho
motor gạt nước chạy gián đoạn.


9

1.2.3.3 Cơng tắc rửa kính

Hình 1.9 Cơng tắc rửa kính
Cơng tắc bộ phận rửa kính được két hợp với cơng tắc gạt nước. Khi bật
cơng tắc này thì mootor rửa kính hoạt động và phun nước rửa kính.[6]
1.2.4. Motor gạt nước
1.2.4.1 Khái quát chung
Motor gạt nước là dạng động cơ điện một chiều kích từ bằng nam chậm
vĩnh cửu. Motor gạt nước gờm có motor và bộ truyền bánh răng để làm giảm
tốc độ ra của motor.

Motor gạt nước có 3 chổi than tiếp điện: chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ
cao và một chổi dùng chung (để tiếp mát). Một cơng tắc dạng cam được bố trí
trong bánh răng để gạt nước dừng ở vị trí cố định trong mọi thời điểm.[4]


10

Hình 1.10 Cấu tạo motor gạt nước và cấu tạo cuộn dây của motor
1.2.4.2 Chuyển đổi tốc độ motor
Một sức điện động ngược được tạo ra trong cuộn dây phần ứng khi
motor quay để hạn chế tốc độ quay của motor.
-Hoạt động ở tốc độ thấp: Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng từ
chổi than tốc độ thấp, một sức điện động ngược lớn được tạo ra. Kết quả là
motor quay với vận tốc thấp.
-Hoạt động ở tốc độ cao: Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng từ
chổi tiếp điện tốc độ cao, một sức điện động ngược nhỏ được tạo ra. Kết quả
là motor quay với tốc độ cao.
1.2.4.3 Công tắc dạng cam
Cơ cấu gạt nước có chức năng dừng thanh gạt nước tại vị trí cố định.
Do có chức năng này thanh gạt nước ln được đảm bảo dừng ở vị trí cuối
cùng của kính chắn gió khi tắt cơng tắc gạt nước. Cơng tắc dạng cam thực
hiện chức năng này. Công tắc này có đĩa cam xẻ rãnh chữ V và 3 điểm tiếp
xúc. Khi cơng tắc gạt nước ở vị trí LO/HI, điện áp ắc quy được đặt vào mạch
điện và dòng điện đi vào motor gạt nước qua công tắc gạt nước làm cho motor
gạt nước quay.


11

Tuy nhiên ở thời điểm công tắc gạt nước OFF, nếu tiếp điểm P2 ở vị trí

tiếp xúc mà khơng phải ở vị trí rãnh thì điện áp của ắc quy vẫn được đặt vào
mạch điện và dòng điện đi vào motor gạt nước tới tiếp điểm P1 qua tiếp điểm
P2 làm cho motor tiếp tục quay. Sau đó bằng việc quay đĩa cam làm cho tiếp
điểm P2 ở vị trí rãnh do đó dịng điện khơng đi vào mạch điện và motor gạt
nước bị dừng lại. Tuy nhiên, do qn tính của phần ứng motor khơng dừng lại
ngay lập tức và tiếp tục quay một ít. Kết quả là tiếp điểm P3 vượt qua điểm
dẫn điện của đĩa cam.[10]
Thực hiện đóng mạch như sau:

Hình 1.11 Hoạt động của cơng tắc dạng cam
Phần ứng → Cực (+)1 của motor → công tắc gạt nước → cực S của
motor gạt nước → tiếp điểm P1 → P3 → phần ứng. Vì phần ứng tạo ra sức
điện động ngược trong mạch đóng này, nên quá trình hãm motor bằng điện
được tạo ra và motor được dừng lại tại điểm cố định.
1.2.5. Motor rửa kính


12

1.2.5.1 Motor rửa kính trước/ kính sau

Hình 1.12 Hoạt động kết hợp rửa nước và gạt kính
Đổ nước vào bình chứa trong khoang động cơ. Bình chứa nước rửa
kính được làm từ bình nhựa mờ và nước rửa kính được phun nhờ motor rửa
kính đặt trong bình chứa.
Motor bộ rửa kính có dạng cánh quạt như được sử dụng trong bơm
nhiên liệu. Có hai loại hệ thống rửa kính đối vớ ơtơ có rửa kính sau: Một bộ
bình chứa chung cho cả bộ phân trước và sau còn loại kia có hai bình chứa
riêng cho bộ phận rửa kính trước và bộ phận rửa kính sau. Ngồi ra, cịn có
một loại điều khiển vịi phun cho các kính trước và kính sau nhờ motor rửa

13

kính điều khiển các van và một loại khác có hai motor riêng cho các bộ phận
rửa kính trước và bộ phận rửa kính sau được đặt trong bình chứa.
1.2.5.2 Vận hành kết hợp với bộ phận rửa kính
Loại này tự động điều khiển cơ cấu gạt nước khi phun nước rửa kính
sau khi bật cơng tắc rửa kính một thời gian nhất định, đó là “sự vận hành kết
hợp với bộ phận rửa kính”. Đó là sự vận hành để gạt nước rửa kính được phun
trên bề mặt kính trước.[6]
1.3. Ngun lý hoạt động
Gờm 2 chế độ: Bình thường và tự động.
- Chế độ bình thường: Cơng tắc gạt ở vị trí OFF
Hệ thống gạt nước hoạt động theo các chế độ có sẵn (tùy theo xe). Bao
gờm các chế độ điều khiển motor gạt nước: HIGH, LOW và STOP dựa trên
sự thay đổi vị trí của cụm cơng tắc gạt nước.
- Chế độ tự động: Công tắc gạt ở vị trí ON
Bộ vi xử lí dựa trên tín hiệu của cảm biến để điều khiển các chế độ của
motor gạt nước bao gồm các chế độ tương ứng sau:
Không mưa: STOP
Mưa nhỏ: LOW
Mưa lớn: HIGH
1.3.1. Khi công tắc gạt nước ở vị trí LOW/MIST
Khi cơng tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ thấp hoặc vị trí gạt
sương, dịng điện đi vào chổi than tiếp điện tốc độ thấp của motor gạt nước
như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp.


14

Hình 1.13 Sơ đồ hoạt động gạt nước ở chế độ LOW/MIST
1.3.2. Khi cơng tắc gạt nước ở vị trí HIGH


15

Khi cơng tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ cao, dòng điện đi vào
chổi tiếp điện của motor gạt nước HI như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước
hoạt động ở tốc độ cao.

Hình 1.14 Sơ đồ hoạt động gạt nước ở chế độ HIGH


16

1.3.3. Khi tắt công tắt gạt nước OFF
Nếu tắt công tắc gạt nước được về vị trí OFF trong khi motor gạt nước
đang hoạt động thì dịng điện sẽ đi vào chổi than tốc độ thấp của motor gạt
nước như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước tự động ở tốc độ thấp. Khi gạt
trước tới vị trí dừng, tiếp điểm của công tắt cam sẽ chuyển từ phía P3 sang
phía P2 và motor dùng lại.

Hình 1.15 Sơ đồ hoạt động gạt nước ở chế độ OFF