đồ án cdio thiết kế hệ thống cần gạt mưa tự động trên oto â

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.98 MB, 35 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂNKHOA CÔNG NGHỆ CƠ KHÍ</b>

<b>HỒNG TRUNG NGUN</b>

<b>GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: NGUYỄN KIMTHẮNG </b>

Đà nẵng – 2022

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

Hệ thống an tồn trên ơ tơ là những tính năng, cơng nghệ thiết lập thêm trên xe nhằm tăng cường, đảm bảo an toàn cho người lái và hành khách. Xe ô tô hiện đại ngày nay có hệ thống an tồn vơ cùng phong phú và tiên tiến.

Các tính năng an tồn cơ bản có thể kể đến như:utúi khí, dây đai an toàn, cảm biến hỗ trợ đỗ xe,uhệ thống chống bó cứng phanh,uhệ thống cân bằng điện tử,uhệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc… Một số tính năng an tồn cao cấp như:ucamera 360 độ,uhệ thống cảnh báo chệch làn đường, hệ thống chống va chạm…

10. Hệ thống điều hoà

Hệ thống điều hoà là một bộ phận xe hơi tuy không liên quan trực tiếp đến hoạt động của xe nhưng lại ảnh hưởng rất lớn đến trải nghiệm người dùng. Điều hồ ơ tơ thường là loại 2 chiều vừa có thể làm lạnh vừa có thể sưởi ấm. Cấu tạo điều hồ ơ tơ gồm có lốc điều hồ, dàn nóng, dàn lạnh, phin lọc ga…

11.Khung thân xe

Khung dầm và thân vỏ đóng vai trị rất quan trọng trong kết cấu ơ tơ. Đây chính là nền tảng nâng đỡ và liên kết tất cả các bộ phận xe ô tô để tạo thành một cỗ xe thống nhất. Khung dầm và thân vỏ không chỉ giúp bao bọc, định hình hình dáng bên ngồi, cấu trúc bên trong mà còn ảnh hưởng rất lớn đến độ ổn định và an tồn khi xe di chuyển. Có 2 loại cấu tạo thân khung xe là thân khung rời (body on frame) và thân khung liền (unibody).

12.Ngoại thất ô tơ

Các bộ phận ngoại thất xe ơ tơ gồm có:

Lưới tản nhiệt: Lưới tản nhiệt là nơi cho phép không khí từ ngồi đi vào khoang máy, nhờ đó mà có thể cung cấp khí nạp cho động cơ ơ tô, đồng thời hỗ trợ giảm nhiệt, làm mát khoang máy khi động cơ hoạt động. Ngoài chức năng này lưới tản nhiệt còn là một trong các chi tiết trên xe ơ tơ ảnh hưởng rất lớn đến tính <small>8</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

thẩm mỹ, thiết kế ngoại thất xe. Mỗi hãng xe thường có kiểu lưới tản nhiệt đặc trưng riêng của mình.

Cản xe: Cản xe là chi tiết lắp ráp bao bọc phần dưới đầu xe (cản trước) và phần dưới đi xe (cản sau). Mục đích cản xe nhằm giảm thiểu các tổn hại nếu xảy ra va chạm từ phía trước hay từ phía sau. Cản xe có thể bằng kim loại, liền khối với thân xe hoặc bằng nhựa.

Hình 1.3 Chi tiết các tên của từng bộ phận.

Nắp capo: Nắp capo là một tấm kim loại lắp đặt ở đầu xe, có thể đóng/mở. Phía dưới nắp capo là khoang động cơ. Bố trí nắp capo giúp việc kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa các bộ phận bên trong khoang máy được thuận tiện và dễ dàng hơn.

Gạt mưa: Gạt mưa là một bộ phận xe ơ tơ có chức năng loại bỏ nước mưa và bụi bẩn trên kính chắn gió giúp người lái có được tầm nhìn tốt nhất, đặc biệt là khi chạy xe trong điều kiện thời tiết xấu.

Hệ thống đèn: Hệ thống đèn xe gồm có đèn chiếu sáng trước (chế độ xa & gần), đèn xi nhan (trước, sau và trên gương chiếu hậu), đèn định vị ban ngày, đèn <small>9</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

sương mù, đèn hậu, đèn lùi, đèn phanh trên cao… Tuỳ vào cơng dụng mà mỗi loại đèn có cấu tạo, đặc điểm khác nhau.

Hệ thống kính xe: Hệ thống kính xe giúp che chắn mưa gió, bụi bẩn… gồm có kính chắn gió phía trước, kính hậu phía sau và các kính cửa sổ.

Hệ thống cửa xe: Hệ thống cửa xe giúp đóng/mở lối ra/vào xe. Ngồi các cửa hai bên hơng xe, ơ tơ cịn có thêm cửa sau hoặc cửa cốp xe, cửa sổ trời. Gương chiếu hậu ngoài: Gương chiếu hậu ngoài được lắp đặt ở hai bên trái và phải trên chân trụ A hoặc gần trụ A. Gương giúp người lái quan sát hai bên hơng và khu vực gần đi xe.

Ngồi ra ngoại thất ơ tơ cịn có các bộ phận khác như: chắn bùn, ăng ten, nắp bình xăng…

13.Nội thất ơ tô

Các bộ phận bên trong nội thất xe ô tô gồm có:

Vơ lăng: Vơ lăng là một bộ phận nằm trong hệ thống lái. Thông qua vô lăng, tài xế có thể điều khiển xe di chuyển theo đúng hướng mà mình muốn. Để thuận tiện, hiện nay các nhà sản xuất ơ tơ cịn tích hợp trên vơ lăng nhiều phím chức năng như cịi xe, điều khiển nghe/gọi, âm thanh, chế độ, Cruise Control… Phía sau vơ lăng có cần điều khiển đèn xe, cần điều khiển gạt mưa. Một số xe có thêm lẫy chuyển số.

Bảng đồng hồ: Bảng đồng hồ nằm phía sau vơ lăng hiển thị các thông số quan trọng như: vận tốc xe, vòng tua máy, nhiệt độ nước làm mát động cơ, lượng nhiên liệu hiện có, quãng đường xe đã chạy… Ngồi ra, bảng đồng hồ cịn có hệ thống đèn cảnh báo lỗi xe hoặc tình huống nguy hiểm, tình trạng hoạt động của các tính năng, chế độ lái…

Cần số: Cần số thường được bố trí ở bệ trung tâm – nằm giữa ghế lái và ghế hành khách phía trước. Thơng qua cần số, người lái có thể sang số – điều khiển

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

sự ăn khớp của các bánh răng bên trong hộp số nhằm thay đổi tốc độ di chuyển của xe hay lựa chọn chế độ lái phù hợp.

Phanh tay: Phanh tay có 2 dạng phanh tay cơ (cần gạt) và phanh tay điện tử (nút bấm) giúp người lái khoá/mở phanh tay khi cần.

Hệ thống bàn đạp điều khiển: Với xe hộp số tự động, phía dưới sàn chỉ có bàn đạp ga (bên phải) và bàn đạp phanh (ở giữa). Còn xe hộp số sàn có thêm bàn đạp cơn – ly hợp (bên trái).

Hình 1.4 Mô phỏng động cơ và hệ thống điện.

Bảng điều khiển: Bảng điều khiển (taplo) trung tâm là nơi bố trí hệ thống điều khiển của hầu hết thiết bị, tính năng trên xe như ổ khố/nút bấm khởi động xe, màn hình giải trí, loa, điều hồ, sấy/sưởi kính, sưởi/làm mát ghế…

Bảng điều khiển cửa xe: Bảng điều khiển cửa xe thường tích hợp trên cửa bên phía ghế lái, bao gồm các nút: khoá/mở tất cả cửa xe và cửa hậu (cốp xe), bật/tắt cửa kính điện… Ngồi ra bảng điều khiển này c ịn có thêm nút điều chỉnh gương chiếu hậu bên ngoài.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

Gương chiếu hậu trong: Gương chiếu hậu trong xe được lắp ở gần vị trí trung tâm của cạnh trên kính chắn gió, giúp người lái quan sát được khơng gian phía sau đi xe.

Hệ thống ghế ngồi: Ghế ngồi ô tô là ghế đệm, được bọc da hoặc bọc nỉ. Ghế lái và ghế hành khách phía trước có thể chỉnh điện hoặc chỉnh cơ nhiều hướng. Các hàng ghế phía sau có thể gập/ngả linh hoạt.

Ngồi ra, nội thất ơ tơ cịn có các chi tiết khác như: gương soi/gương trang điểm, đèn nội thất, các hộc/hộp/ngăn/túi đựng đồ, bệ để tay trung tâm cho ghế trước và sau…

Phần II: GIỚI THIỆU VỀ CẦN GẠT MƯA VÀ CÁC TÍNH NĂNG

CẤU TẠO HỆ THỐNG GẠT MƯA TRÊN OTO

Hệ thống gạt mưa ô tô gồm những bộ phận cơ bản sau: Cụm cơng tắc điều khiển gạt mưa, rửa kính, bơm nước, cụm motor gạt nước, bơm nước, lưỡi gạt nước, bình nước rửa kính, vịi phun nước.

1 Cụm cơng tắc gạt mưa:

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

Tùy thuộc vào từng mẫu xe, từng phiên bản mà hệ thống gạt nước mưa ơ tơ có các chế độ điều khiển khác nhau. Về cơ bản, nó sẽ có những chế độ như: bật/tắt phun nước rửa kính; đối với chức năng gạt nước sẽ có nhiều chế độ như: Off – tắt, Low – gạt với tốc độ chậm, High – gạt với tốc độ cao, Mist – đi trong trời nhiều sương mù, INT – gạt gián đoạn.

Hình 1.5 Cần gạc nước và các chức năng của cần gạt.

Motor gạt mưa:

Là động cơ điện một chiều có hai tốc độ quay nhanh và chậm. Cơng tắc dạng cam có tác dụng làm cho motor ln dừng ở một vị trí cố định. Vậy nên thanh gạt nước luôn được đảm bảo dừng đúng điểm dưới cùng của kính chắn gió khi tắt cơng tắc gạt nước. Chức năng này được thực hiện như sau, mời các bạn tham khảo tại đây:

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

Hình 1.8 Hình ảnh sơ đồ mạch điện.

2. Mơ tả chức năng gạt mưa

Hoạt động liên kết với vòi phun nước

Hệ thống này vận hành các gạt nước phía trước ở tốc độ thấp, ngay khi phun nước rửa kính với cơng tắc phun nước rửa kính được bật lên trong khoảng 0.3 giây trở lên. Hệ thống gạt nước mưa trước vận hành ở tốc độ thấp trong khoảng 2.2 giây, sau đó ngừng hoạt động khi cơng tắc phun nước rửa kính được bật On trong khoảng 1.5 giây trở lên.

Hoạt động gián đoạn của hệ thống gạt nước mưa

Hệ thống điều khiển cần gạt nước phía trước sẽ gạt một lần khoảng từ 1.6 – 10.7 giây sau khi bật cơng tắc cần gạt nước phía trước tới vị trí INT. Bạn có thể điều chỉnh chu kỳ gạt từ 1.6 – 10.7 giây bằng cách chỉnh vòng xoay điều chỉnh chu kỳ gạt gián đoạn

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

Hình 1.9 Hình ảnh sơ đồ mạch điện.

Tìm hiểu hệ thống gạt nước mưa

Khi công tắc gạt nước được bật tới vị trí INT, dịng điện chạy từ tụ điện đã được nạp C1 qua các cực INT1 và INT2 của công tắc điều khiển gạt nước tới transistor Tr1. Khi Tr1 bật ON, dòng điện chạy từ cực +S của công tắc điều khiển gạt nước tới cực +1 của công tắc gạt nước, tới cực +1 của motor gạt nước, tới motor gạt nước và cuối cùng tới mát thân xe và làm cho motor gạt mưa của hệ thống gạt nước mưa ô tô hoạt động.

Tại thời điểm này, dòng điện chạy từ tụ C1 đến cực INT1 của công tắc điều khiển gạt nước và sau đó tới cực INT2. Khi dịng điện chạy từ tụ C1 dừng, Tr1 sẽ ngắt để ngừng tiếp điểm rơ le và ngừng motor gạt nước. Khi tiếp điểm của rơ le tắt, tụ C1 sẽ bắt đầu nạp điện trở lại và Tr1 vẫn tắt cho tới khi quá trình nạp kết thúc. Thời gian này tương ứng với thời gian gạt gián đoạn.

Khi tụ điện C1 được nạp đầy

Tr1 sẽ bật và sau đó tiếp điểm của rơ le đóng ON, làm cho motor hoạt động trở lại. Chu kỳ này được gọi là hoạt động gián đoạn. Thời gian gạt gián đoạn có thể điều chỉnh được bằng cách dùng vòng điều chỉnh thời gian gạt gián đoạn (biến trở) để thay đổi thời gian nạp của tụ C1.

Như vậy, chúng ta có thể thấy được rằng hệ thống gạt mưa ơ tơ có kết cấu và nguyên lý làm việc khá phức tạp. Việc hiểu rõ hệ thống cấu tạo và hoạt động ra <small>17</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

sao sẽ giúp bạn dễ dàng đưa ra những nhận xét chính xác những hư hỏng có thể phát sinh trong quá trình sử dụng.

Hệ thống gạt nước và rửa kính gồm các bộ phận sau: 1. Cần gạt nước phía trước/Lưỡi gạt nước phía trước 2. Mơ tơ và cơ cấu dẫn động gạt nước phía trước 3.Vịi phun của bộ rửa kính trước

4. Bình chứa nước rửa kính (có mơ tơ rửa kính)

5. Cơng tắc gạt nước và rửa kính (Có rơle điều khiển gạt nước gián đoạn) 6. Cần gạt nước phía sau/lưỡi gạt nước phía sau

7. Mơ tơ gạt nước phía sau

8. Rơle 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 2.0 Cảm biến nước mưa.

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

Cấu tạo cần gạt nước/thanh gạt nước

Hình 2.1 Cấu tạo cảu cần gạc nước.

(1) Khái quát chung

Có một số bộ phận chính trong hệ thống gạt nước. Cấu trúc của 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 hoàn 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 gạt nước được tạo ra bởi mô tơ và cơ cấu dẫn động.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

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.

(2) Gạt nước được che một nửa/gạt nước 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 tấm nhìn rộng nên những gạt n-ước gần đây được che đi dưới nắp ca pơ. Gạt nn-ước có thể nhìn thấy một phần gọi là gạt nước che một nửa, gạt nước khơng nhìn thấy được gọi là gạt nước che hoàn toàn.

Gợi ý:

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 hỏng mơ tơ gạt nước. Để ngăn ngừa hiện tợng 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 hớng mũi tên được chỉ ra trên hình vẽ.

3. Cơng tắc gạt nước và rửa kính

1) Cơng 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 chuyển động của nó. Một số xe có vị trí MIST (gạt nước chỉ hoạt động khi cơng 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 cơng tắc gạt nước và rửa kính được kết hợp với cơng tắc điều khiển đèn. Vì vậy, đơi khi người ta gọi là công tắc tổ hợp. ở những xe có trang bị gạt nước cho kính sau, thì công 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 thông tin đa chiều). (2) Rơle điều khiển gạt nước gián đoạn

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

Rơ le 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 rơle này được sử dụng rộng rãi. Một rơle nhỏ và mạch tranzisto gồm có tụ điện và điện trở cấu tạo thành rơ le điều khiển gạt nước gián đoạn.

Dịng điện tới mơ tơ gạt nước được điều khiển bằng rơ le này theo tín hiệu được truyền từ công tắc gạt nước làm cho mô tơ gạt nước chạy gián đoạn.

(3) Công tắc rửa kính cơng tắc bộ phận rửa kính được kết hợp với cơng tắc gạt nước. Mơ tơ rửa kính hoạt động và phun nước rửa kính khi bật cơng tắc này.

4. Mơ tơ gạt nước

Hình 2.2 Hình ảnh mô tơ hệ thống cần gạt.

(1) Khái quát chung

Mô tơ dạng lõi sắt từ là nam châm vĩnh cửu được sử dụng làm mô tơ gạt nước. Mô tơ gạt nước gồm có mơtơ và bộ truyền bánh răng để làm giảm tốc độ ra của

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

mô tơ. Mô tơ lõi sắt từ 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 công tắc dạng cam được bố trí trong bánh răng để gạt nước dừng ở vị trí cố định trong mọi thời điểm.

(2) Chuyển đổi tốc độ môtơ. Một sức điện động ngược được tạo ra trong cuộn dây phần ứng khi mô tơ quay để hạn chế tốc độ quay của mô tơ. + 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 mô tơ 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 mô tơ quay với tốc độ cao. (3) Công tắc dạng cam

Hình 2.3 Hình ảnh sơ đồ mạch điện cơng 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 bảo đảm dừng ở dưới cùng của kính chắn gió khi tắt công tắc gạt nước

Công tắc dạng cam thực hiện chức năng này.

Cơng tắc này có đĩa cam sẻ 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 dòng điện đi vào mô 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 <small>22</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<small>HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG </small>

điện và dòng điện đi vào mô 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 dịng điện khơng đi vào mạch điện và mô 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 đ Cực (+)1 của mô tơ đ công tắc gạt nước cực S của mô tơ gạt nước đ tiếp điểm P1 đến P3 đến phần ứng. Vì phần ứng tạo ra sức điện động ngược trong mạch đóng này, nên q trình hãm mô tơ bằng điện được tạo ra và mô tơ được dừng lại tại điểm cố định.

Hình 2.4 Hình ảnh mạch điện cơng tắc gạt nước. 5. Mơ tơ rửa kính

</div>