Thuyết Minh.pdf

BỘ CƠNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

BÀI TẬP LỚN MÔN : CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ
ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GẠT NƯỚC RỬA KÍNH TỰ ĐỘNG TRÊN
MAZDA 3
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: NGUYỄN TRUNG KIÊN

NHÓM SINH VIÊN THỰC HIỆN:
Vương Minh Trường : 2019604100
Lê Anh Tú

: 2019603035

Nguyễn Viết Tuấn

: 2019601043

Nguyễn Thanh Tuấn : 2019603094
Nguyễn Trọng Tuấn : 2019603760
LỚP : AT6005.1

Hà Nội: 2022

KHÓA: 14

MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................ 1
MỤC LỤC HÌNH ẢNH ...................................................................................... 4
Lời nói đầu ........................................................................................................... 6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN NƯỚC –GẠT MƯA . 7
1.1. Lịch sử hình thành .......................................................................................... 7
1.2. Công dụng , nhiệm vụ, phân loại, các kiểu bố trí, vai trị .............................. 8
1.2.1. Cơng dụng ................................................................................................... 8
1.2.2. Nhiệm vụ ..................................................................................................... 8
1.2.3. Phân loại ...................................................................................................... 8
1.2.4. Các kiểu bố trí gạt nước .............................................................................. 9
1.2.5. Các kiểu chế độ làm việc của gạt nước và rửa kính.................................. 10
1.2.6. Vai trị của hệ thống gạt nước rửa kính ..................................................... 10
*Kết luận chương I .............................................................................................. 11
CHƯƠNG 2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
PHUN NƯỚC GẠT MƯA ................................................................................ 12
2.1. Cấu tạo chung ............................................................................................... 12
2.1.1. Sơ lược về cấu tạo của hệ thống phun nước gạt mưa ............................... 12
2.1.2. Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận trong hệ thống.............................. 13
2.2. Nguyên lí hoạt động của hệ thống phun nước gạt mưa ............................... 23
2.2.1. Nguyên lý hoạt động khi cơng tắc gạt nước ở vị trí LO (tốc độ thấp)...... 23
2.2.2. Nguyên tắc hoạt động khi ở vị trí HI (tốc độ cao) .................................... 24
2.2.3. Nguyên lý hoạt động khi cơng tắc gạt nước ở vị trí INT .......................... 25
1


2.2.4. Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính ........................................ 27
2.2.5. Nguyên lý hoạt động của cảm biến mưa ................................................... 27
2.3. Hệ thống và chức năng hoạt động mới ........................................................ 29
2.3.1. Hệ thống gạt nước giải rộng ...................................................................... 29

2.3.2. Chức năng INT điều chỉnh khoảng thời gian gạt theo tốc độ xe .............. 31
2.3.3. Chức năng bật theo tốc độ ......................................................................... 32
2.3.4. Rửa kính kết hợp với gạt nước có ngăn đọng nước trên kính................... 32
2.3.5. Chức năng cảm biến nước dưới mưa ........................................................ 33
2.3.6. Chức năng an toàn khi có sự cố ................................................................ 34
2.4. Một số mạch điều khiển của các dòng xe khác ............................................ 35
2.4.1. Mạch điện điều khiển hệ thống phun nước gạt mưa trên Ford Everest 2015
............................................................................................................................. 35
2.4.2. Mạch điện điều khiển hệ thống phun nước gạt mưa trên Toyota Fotuner 38
2.4.3. Mạch điều khiển hệ thống phun nước gạt mưa trên Toyota Vios............. 40
2.4.4. Mạch điều khiển hệ thống phun nước gạt mưa trên Toyota Camry ......... 42
*Kết luận chương II ............................................................................................ 43
CHƯƠNG 3. HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG TRÊN MAZDA 3 ........ 44
3.1. Bố trí hệ thống gạt mưa tự động trên xe Mazda3 ........................................ 44
3.2. Motor gạt nước và phun nước trên mazda 3 ................................................ 47
3.2.1. Motor gạt nước .......................................................................................... 47
3.2.2. Motor phun nước rửa kính ........................................................................ 50
3.3. Hệ thống điều khiển phun nước – rửa kính trên xe Mazda 3....................... 51
3.3.1. Cấu tạo và vị trí cơng tắc điều khiển ......................................................... 51
2


3.3.2. Sơ đồ mạch điện ........................................................................................ 52
3.4. Các hoạt động của hệ thống phun nước – gạt mưa trên xe Mazda 3 ........... 53
3.4.1. Hoạt động rửa kính chắn gió ..................................................................... 53
3.4.2. Hoạt động gián đoạn ................................................................................. 54
3.4.3. Hoạt động rửa kính sau ............................................................................. 55
*Kết luận chương III ........................................................................................... 55
KẾT LUẬN ........................................................................................................ 56
Tài liệu tham khảo............................................................................................. 57

3


MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Mary Anderson (1866-1953) - người phát minh ra cần gạt mưa.......... 8
Hình 1.2: Các kiểu bố trí cần gạt nước ............................................................... 10
Hình 2.1: Sơ đồ gạt nước rửa kính ...................................................................... 12
Hình 2.2: Sơ đồ gạt nước rửa kính tự động......................................................... 13
Hình 2.3: Cách vận hành cơng tắc gạt mưa, rửa kính trên xe ơ tơ ...................... 13
Hình 2.4:Cấu tạo mơ tơ gạt mưa ......................................................................... 14
Hình 2.5: Hoạt động của mơ tơ gạt nước ............................................................ 15
Hình 2.6: Cơ cấu dẫn động gạt nước................................................................... 16
Hình 2.7: Cơ cấu truyền động gạt nước .............................................................. 17
Hình 2.8: Gạt nước che 1 nửa và che hồn tồn ................................................. 17
Hình 2.9 Một số cách bố trí lưỡi gạt ................................................................... 18
Hình 2.10: Mơ tơ bơm nước................................................................................ 18
Hình 2.11: Cấu tạo mơ-đun điều khiển gạt mưa tự động.................................... 20
Hình 2.12: Cảm biến gạt mưa trên ơ tơ ............................................................... 21
Hình 2.13: Bộ điều khiển hệ thống gạt nước trên ơ tơ ........................................ 21
Hình 2.14: Ngun lí hoạt động của cơng tắc ở vị trí LOW ............................... 23
Hình 2.15: Ngun lí hoạt động khi ở vị trí HIGH ............................................. 24
Hình 2.16:Ngun lí hoạt động khi ở vị trí INT (chế độ ON) ............................ 25
Hình 2.17:Ngun lí hoạt động khi ở vị trí INT (chế độ OFF)........................... 26
Hình 2.18: Hoạt động khi bật cơng tắc ở vị trí rửa kính ..................................... 27
Hình 2.19 Sơ đồ ngun lý cảm biến mưa ......................................................... 28
Hình 2.20: Hệ thống nước dải rộng..................................................................... 29
4

Hình 2.21: Cấu tạo hệ thống gạt nước dải rộng .................................................. 30
Hình 2.22: Chức năng INT điều chỉnh tốc độ xe theo thời gian ......................... 31
Hình 2.23: Biểu đồ thể hiện chức năng ngăn động nước trên kính kết hợp gạt mưa
............................................................................................................................. 32
Hình 2.24: Hoạt động của cảm biến gạt mưa ...................................................... 33
Hình 3.1: Bố trí hệ thống gạt mưa trên mazda 3 ................................................. 46
Hình 3.2: Mơ tơ gạt nước của mazda 3 ............................................................... 47
Hình 3.3: Kết cấu motor gạt nước ....................................................................... 48
Hình 3.4: Hoạt động của mơ tơ gạt nước ............................................................ 49
Hình 3.5:Motor rửa kính trên mazda 3................................................................ 50
Hình 3.6: Cụm điều khiển hệ thống .................................................................... 51
Hình 3.7: Vị trí cụm điều khiển .......................................................................... 51
Hình 3.8: Sơ đồ mạch điện .................................................................................. 52
Hình 3.9: Hoạt động hệ thống rửa kính chắn gió ................................................ 53
Hình 3.10: Hệ thống gián đoạn ........................................................................... 54
Hình 3.11: Hoạt động rửa kính sau ..................................................................... 55

5


Lời nói đầu
Ngày nay ơ tơ được sử dụng rộng rãi như một phương tiện đi lại thông
dụng, các trang thiết bị, bộ phận trên ơ tơ ngày càng hồn thiện hơn và hiện đại
đóng vai trị quan trọng đối với việc đảm bảo độ tin cậy, an toàn cho người vận
hành và chuyển động của ô tô.
Là những sinh viên được đào tạo tại trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội
chúng em được các thầy cô trang bị cho những kiến thức cơ bản về chuyên môn.
Để tổng kết và đánh giá quá trình học tập và rèn luyện tại trường em chọn đề tài
báo cáo “Nghiên cứu hệ thống Phun Nước Rửa Kính trên TOYOTA INNOVA” .
Trong quá trình thực hiện báo cáo, do trình độ và sự hiểu biết còn hạn chế.

Nhưng được sự chỉ bảo của các thầy (cô) trong khoa đặc biệt là thầy hướng
dẫn:Ngô Quang Tạo, nay đề tài của em đã được hoàn thành đúng thời hạn. Tuy
vậy đề tài còn nhiều thiếu sót, kính mong các thầy (cơ ) đóng góp ý kiến để đề tài
của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

6


CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN NƯỚC –
GẠT MƯA

1.1. Lịch sử hình thành
Sự tồn tại của bất kì hệ thống nào đều có lí do hoặc ngun lý của nó. Hệ
thống gạt nước- rửa kính cũng có lịch sử hình thành và phát triển riêng. Nó được
ra đời do những nhu cầu tất yếu của viêc muốn quan sát tầm nhìn tốt hơn mà
khơng phải dừng xe lại để lau chùi một cách cơ học. Đó vào năm 1903, khi đi
trong thành phố New York, người phụ nữ mang tên Mary Anderson (1866-1953)
nhận ra rằng, thỉnh thoảng, tài xế lại phải dừng xe, cầm chiếc khăn để lau hơi nước
và tuyết phủ trên mặt kính. Thậm chí, bà cịn trơng thấy một số người chẳng buồn
gạt tuyết vì lớp phủ quá dày nên thường “ló đầu” ra cửa sổ đế quan sát hướng đi.
Thật bất tiện nếu thường xuyên gặp phải hồn cảnh này. Vì thế, bà thấy cần phải
tạo ra một cái gì để giúp họ khơng cần dừng xe mà vẫn gạt được tuyết và giữ tầm
nhìn. Về nhà, Anderson thiết kế hệ thống cần gạt nước đầu tiên. Nhưng khi đưa
ra ý tưởng đó, bà bỗng trở thành trò cười của người xung quanh. Họ cho rằng đó
là việc của đàn ơng và chẳng ai quan tâm đến sự “điên rồ” đó. Chẳng lâu sau đó,
năm 1905, khi bà 39 tuổi, nước Mỹ đã trao cho bà bằng phát minh sáng chế về
dụng cụ cần gạt mưa này. Đó là một minh chứng cho trí tuệ về khả năng của phụ

nữ.

7


Hình 1.1: Mary Anderson (1866-1953) - người phát minh ra cần gạt mưa

Cơ cấu hoạt động của chổi gạt mưa này khá đơn giản. Anderson dùng 2
cần gạt gắn trên thân xe và tiếp xúc với mặt kính bằng lưỡi gạt, bên trong buồng
lái được kết nối với “cơ cấu truyền động kiểu tay quay”. Khi cần người lái xe quay
tay nắm đặt trong ca bin. Tuy nhiên, cần gạt chỉ thực sự được biết đến vào năm
1916 và trở thành thiết bị tiêu chuẩn cho các dòng xe ở Mỹ. Nhờ công nghệ sản
xuất hàng loạt Model T của Herry Ford, ô tô trở nên gần gủi với người tiêu dùng.
Trước Anderson, có nhiều người cũng nghĩ ra được ý tưởng đó, tuy nhiên
cách tạo ra vị trí lắp đặp của thiết bị lúc đó là nằm “lù lù” trên kính chắn gió, cản
trở tầm nhìn của lái xe, nên khi đưa ra ý tưởng, nó bị loại ngay từ trong trứng nước
vì cơ cấu truyền động phức tạp và khó quay. Với Anderson, cần gạt được thiết kế
nằm dưới chân kính chân kính gió. Cơ cấu và ngun lý hoạt động được sử dụng
cho đến ngày nay.
1.2. Công dụng , nhiệm vụ, phân loại, các kiểu bố trí, vai trị
1.2.1. Cơng dụng
Cần gạt nước giữ nhiệm vụ loại bỏ, làm sạch những bụi bẩn và hạt nước
bám trên kính chắn gió; đem lại cho lái xe tầm nhìn thơng thống và tốt nhất. Chỉ
với 2 thanh cần có khả năng hoạt động liên tục, sự an toàn của chủ xe và các
phương tiện khác sẽ được đảm bảo tối ưu.
1.2.2. Nhiệm vụ
Hệ thống gạt nước – 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 toàn của xe khi xe tham gia

giao thông
1.2.3. Phân loại
o Motor gạt mưa được truyền động từ động cơ ô tô
8


o Motor gạt mưa chạy bằng khí nén
o Motor gạt mưa được truyền từ động cơ điện ( hiện nay tất cả các xe
ô tô đều sử dụng loại này )
1.2.4. Các kiểu bố trí gạt nước

9


Hình 1.2: Các kiểu bố trí cần gạt nước

1.2.5. Các kiểu chế độ làm việc của gạt nước và rửa kính
a) Gạt nước
• Gạt nước một tốc độ
• Gạt nước hai tốc độ
• Gạt nước gián đoạn
• Gạt nước gián đoạn có hiệu chỉnh thời gian dừng
• Gạt nước kêt hợp với rửa kính
b) Rửa kính
• Moto rửa kính trước và kính sau riêng rẽ
• Rửa kính trước và kính sau dùng chung 1 mơtơ
1.2.6. Vai trị của hệ thống gạt nước rửa kính
Hệ thống gạt nước – 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.
Và hơn thế nữa, hệ thống cịn có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió phía

trước nhờ thiết bị rửa kính. Vì vậy, đây là thiết bị có vai trị vơ cùng cần thiết cho
10


việc cải thiện tầm nhìn, đảm bảo sự an tồn của người lái và phương tiện tham gia
khi vận hành.
Tuy nhiên, vẫn cịn một số ít người chưa thực sự thấy được chức năng
quan trọng của bộ phận này. Chỉ khi rơi vào trường hợp cụ thể như kính bị mờ,
bụi bẩn bám nhiều và khả năng gạt mưa kém hiệu quả thì họ mới quan tâm, tìm
hiểu hệ thống này.
*Kết luận chương I: đã giới thiệu về lịch sử hình thành hệ thống Phun
nước gạt mưa cũng như tìm hiểu sơ bộ về công dụng, nhiệm vụ, phân loại, các
kiểu bố trí của hệ thống.

11


CHƯƠNG 2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA
HỆ THỐNG PHUN NƯỚC GẠT MƯA
2.1. Cấu tạo chung
2.1.1. Sơ lược về cấu tạo của hệ thống phun nước gạt mưa
Hệ thống gạt nước – rửa kính bao gồm các bộ phận sau:
• Cần gạt nước/lưỡi gạt nước
• Mơ tơ và cơ cấu dẫn động gạt nước
• Vịi phun của bộ rửa kính
• Bình chứa nước rửa kính (có chứa motor rửa kính)
• Cơng tắc gạt nước – rửa kính (có rơ le điều khiển gạt nước)
• Cần gạt nước phía sau/lưỡi gạt nước phía sau
• Mơ tơ gạt nước phía sau
• Relay điều khiển bộ gạt nước phía sau

• Bộ điều khiển gạt nước (ECU J/B pECU J/B phía hành khách)
• Cảm biến mưa

Hình 2.1: Sơ đồ gạt nước rửa kính

12


Hình 2.2: Sơ đồ gạt nước rửa kính tự động

2.1.2. Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận trong hệ thống
2.1.2.1. Cơng tắc điều khiển

Hình 2.3: Cách vận hành cơng tắc gạt mưa, rửa kính trên xe ơ tơ

Cụm công tắc: tùy thuộc vào từng loại xe và từng phiên bản xe mà có các
chế độ điều khiển khác nhau. Về cơ bản, nó thường có các chế độ như: bật, tắt
phun nước rửa kính, đối với chức năng gạt nước sẽ có nhiều chế độ ( OFF – tắt ,
MIST – đi trời sương mù, LOW – gạt với tốc độ chậm, HIGH – gạt với tốc độ
cao, INT – gạt gián đoạn).
13


2.1.2.2. Đợng cơ điện gạt nước

Hình 2.4:Cấu tạo mơ tơ gạt mưa

Mô tơ gạt mưa: là động cơ điện một chiều có hai tốc độ quay nhanh và
chậm có cấu tạo như hình 6
Cơng tắc dạng cam có tác dụng làm cho mơ tơ ln dùng ở một vị trí cố

định. Do có chức năng này thanh gạt nước ln được bảo đảm dừng ở dưới cùng
của kính chắn gió khi tắt cơng tắc gạt nước.
Chức năng đó được thực hiện như sau:
Cơng tắc này có đĩa cam xẻ rãnh chữ V và 3 điểm tiếp xúc. Khi công tắc
gạt nước ở vị trí LO/HI, điện áp ắc qui được đặt vào mạch điện và dịng điện đi
vào mơ tơ gạt nước qua công tắc gạt nước làm cho mô tơ gạt nước quay. Tuy
nhiên, ở thời điểm công tắc gạt nước tắt, nếu tiếp điểm P2 ở vị trí tiếp xúc mà
khơng phải ở vị trí rãnh thì điện áp của ắc qui vẫn được đặt vào mạch điện và dịng
điện đi vào mơ tơ gạt nước tới tiếp điểm P1 qua tiếp điểm P2 làm cho mô tơ tiếp
tục quay. Sau đó bằng việc quay đĩa cam làm cho tiếp điểm P2 ở vị trí rãnh do đó
14


dịng điện khơng đi vào mạch điện và mơ tơ gạt nước bị dừng lại. Tuy nhiên, do
quán tính của phần ứng, mô tơ không 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. Thực hiện việc
đóng mạch như sau: Phần ứng → Cực (+)1 của mô tơ → công tắc gạt nước →
cực S của mô tơ 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 mơ tơ bằng điện
được tạo ra và mô tơ được dừng lại tại điểm cố định.

Hình 2.5: Hoạt động của mơ tơ gạt nước

Bơm nước rửa kính: là một bơm ly tâm do động cơ điện một chiều lai, có
nhiệm vụ hút nước từ bình chứa phun tới kính chắn gió thơng qua hệ thống ống
dẫn nước và vòi phun.

15

2.1.2.3. Cơ cấu dẫn đợng thanh gạt nước

Hình 2.6: Cơ cấu dẫn động gạt nước

Cấu trúc của cần gạt nước là một lưỡi cao su, gạt nước được lắp vào thanh
kim loại gọi là thanh gạt nước. Gạt nước được dịch chuyển tuần hồn nhờ cần gạt.
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 thanh gạt nước được tạo ra bởi motor và cơ
cấu dẫn động.
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

16


Hình 2.7: Cơ cấu truyền động gạt nước

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 pô. 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
hoàntoàn.
Với gạt nước che hoàn toàn 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 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.

Hình 2.8: Gạt nước che 1 nửa và che hoàn toàn

17


• Một số cách bố trí của lưỡi gạt:

Hình 2.9 Một số cách bố trí 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 sử 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.
2.1.2.4. Motor bơm nước rửa kính

Hình 2.10: Mơ tơ bơm nước

18

Đổ nước rửa kính vào trong khoang động cơ. Bình chứa nước rửa kính
được làm từ bình nhựa và nước rửa kính được phun nhờ motor rửa kính đaẹt trong
bình chứa. Motor rửa kính có dạng cánh quạt được sử dụng trong bơm nhiên
liệu
2.1.2.5. Cảm biến phun nước gạt mưa
Cảm biến gạt mưa tự động (rain sensing wipers) đang dần trở thành một
tiêu chuẩn mà các hãng xe như Mercedes, Ford, Toyota, ... trang bị trên những
chiếc xe .
•

Cơng dụng của cảm biến gạt mưa tự động (Rain sensing wiper)
- Ngồi sự an tồn trên những chiếc xe thì việc mang lại sự thoải mái
cho cả người lái & hành khách luôn là điều mà các nhà sản xuất xe
hướng đến.
- Với cảm biến gạt mưa tự động trang bị trên xe, người lái sẽ khơng
cịn phải bận tâm về việc điều khiển cơng tắc gạt mưa, thay vào đó
là tập trung vào lái xe. Cảm biến gạt mưa tự động sẽ thay thế tài xế
điều khiển motor gạt để làm sạch kính chắn gió phía trước, giúp
đảm bảo tầm nhìn ln ưu nhất trong những lúc điều kiện thời tiết
trở nên xấu đi.

•

Phương thức hoạt động cảm biến gạt mưa tự động (Rain sensing
wiper)
- Hoạt động của hệ thống dựa trên cơ chế nhận diện sự thay đổi ánh
sáng chiếu qua kính chắn gió, cơng dụng của cảm biến là phát hiện
được sự “hiện diện” của nước và các vết bẩn. Hoạt động của hệ
thống dựa trên cơ chế nhận diện sự thay đổi ánh sáng chiếu qua kính

chắn gió, cơng dụng của cảm biến là phát hiện được sự “hiện diện”
của nước và các vết bẩn.

19


Hình 2.11: Cấu tạo mơ-đun điều khiển gạt mưa tự động

- Hệ thống sử dụng một mô-đun điều khiển điện tử được trang bị để nhận
thông tin và điều khiển hoạt động của các cần gạt.
- Như hình trên, chúng ta có thể thấy mơ-đun điều khiển chứa các đi-ốt phát
quang (LED) phát ra các tia hồng ngoại trên kính chắn gió. Khi kính trong
suốt, tia hồng ngoại sẽ được phản xạ lại và các cảm biến (Light Receptors)
sẽ nhận tín hiệu này. Ngược lại, khi các giọt nước mưa hoặc bụi bẩn xuất
hiện trên kính, chùm tia hồng ngoại sẽ đi qua chúng thay vì phản xạ đến
các cảm biến. Ánh sáng phản xạ này tạo ra một điện áp trong mô-đun điện
tử, khi ánh sáng phản xạ nhiều hơn, chúng sẽ tạo ra một điện áp lớn hơn
và ngược lại. Các kỹ sư lập trình mơ-đun điện tử theo cách nó kích hoạt
mơ-tơ gạt nước hoạt động khi điện áp được tạo ra thấp hơn (tức là khi
lượng ánh sát phản xạ rất nhỏ). Tốc độ và thời gian kích hoạt cần gạt nước
phụ thuộc vào mức độ ẩm ướt của kính chắn gió. Một số hệ thống tiên tiến
cịn có khả năng đo độ ẩm trực tiếp từ kính chắn gió.
- Người lái cũng thể điều chình mức độ hoạt động của cần gạt như bình
thường. Ở mức độ cao, các cần gạt nước sẽ hoạt động với tốc độ, tần suất
cao và ngược lại.
20


Hình 2.12: Cảm biến gạt mưa trên ơ tơ

Hình 2.13: Bộ điều khiển hệ thống gạt nước trên ơ tơ

• Ưu điểm
Thiết bị cảm biến gạt mưa tự động có thể tự động kích hoạt gạt mưa
và điều chỉnh tốc độ gạt phù hợp nên giúp cho bề mặt phần kính lái phía
21


trước của xe luôn sạch sẽ để đảm bảo cho người lái có thể quan sát một cách
tốt nhất. Hơn nữa bộ cảm biến gạt mưa tự động không cần người lái phải
bật gạt nên người lái có thể tập trung vào việc kiểm sốt tay lái khi mặt kính
gặp phải tình huống bất ngờ nào đó.
Ngồi ra cảm biến gạt mưa cịn có khả năng điều chỉnh tốc độ gạt
nước theo cường độ mưa trên mặt kính và có thể điều chỉnh cho phù hợp với
từng loại kính chắn gió nên làm giảm sự hư hại đến bề mặt kính phía trước
xe. Thời gian phản ứng của cảm biến gạt mưa tự động này có thể lên đến
mười phần nghìn giây nên nước mưa và bụi bẩn sẽ được gạt đi ngay lập tức
khi xuất hiện trên kính xe. Điều này giúp cho người lái không gặp cản trở
hay bất ngờ trong q trình lái xe.
• Nhược điểm
Hệ thống cảm biến gạt mưa có tốc độ cảm ứng rất nhanh và nhạy bén.
Đặc điểm này vừa là ưu điểm cũng vừa là nhược điểm của thiết bị này. Bởi
nếu trong điều kiện thời tiết có độ ẩm cao, có sương mù nhưng khơng mưa
thì thiết bị cảm biến này cũng được khởi động tự gạt. Chính vì vậy mà cảm
biến này có thể bị kích hoạt tự gạt ngay cả khi trời khơng mưa gây phiền
phức và khó chịu cho người lái xe.
Hơn nữa việc tự động gạt mưa nhiều lần cả khi trời không mưa sẽ
làm ảnh hưởng đến bề mặt kính lái và nếu gạt mưa hoạt động liên tục sẽ làm
tiêu tốn nhiều nhiên liệu của xe.

22


2.2. Nguyên lí hoạt động của hệ thống phun nước gạt mưa
2.2.1. Nguyên lý hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí LO (tốc độ
thấp)

Hình 2.14: Ngun lí hoạt động của cơng tắc ở vị trí LOW

Khi cơng tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ thấp, dòng điện đi vào
chổi than tốc độ thấp của motor gạt nước ( gọi là LO ) thể hiện như trên hình vẽ
và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp.
+ ắc quy → chân + B → tiếp điểm LO công tắc gạt nước → chân + 1 →
motor gạt nước (LO) → mát

23


2.2.2. Nguyên tắc hoạt động khi ở vị trí HI (tốc độ cao)

Hình 2.15: Ngun lí hoạt động khi ở vị trí HIGH

Khi cơng tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ cao, dịng điện đi vào chổi
than tiếp điện tốc độ cao của motor gạt nước (gọi là HI) thể hiện như trên hình vẽ
và gạt nước hoạt động ở tốc độ cao.
+ Ắc quy → chân + B → tiếp điểm Hi công tắc gạt nước → chân + 2 →
motor gạt nước (HI) → mát.

24