BÁO cáo tốt NGHIỆP Nguyên lí hoạt động hệ thống gạt nước ô tô

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN
LỜI CAM KẾT

Chúng em xin cam đoan rằng những nội dung trình bày trong báo cáo tốt nghiệp này
mang tên "THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
GẠT NƯỚC LOẠI DƯƠNG CHỜ" là tác phẩm gốc của chúng em và đã không được trình
bày ở bất kỳ nơi nào khác cho bất kỳ cấp bậc học. Trong trường hợp các tài liệu tham khảo
được trích dẫn từ sách, báo được công bố, báo cáo và các trang web,... là hoàn toàn được
công nhận phù hợp với các thông lệ tham khảo tiêu chuẩn của ngành.
Ngày 08 tháng 06 năm 2018
Sinh viên ký tên

Trang I


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

TÓM TẮT BÁO CÁO
- Hệ thống gạt nước – rửa kính là một trong những hệ thống quan trọng và tất yếu trên
mỗi chiếc ô tô. Nhằm nâng cao nhận thức đã có, chúng em theo sự hướng dẫn của Khoa
Công nghệ Động lực và thầy Trần Văn Nguyện chỉ dẫn thực hiện “Thiết kế chế tạo mô
hỉnh nguyên lí hoạt động của hệ thống gạt nước loại dương chờ”. Qua quá trình thực hiện,
chúng em được củng cố thêm về kiến thức đã được học và mô hình được thực hiện qua các
công việc chính sau đây:
- Tìm hiểu hệ thống gạt nước – rửa kính:


Tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lí hoạt động, công dụng của hệ thống.



Tìm hiểu những hư hỏng thường gặp và cách khắc phục các bộ phận trên hệ
thống.

- Tham khảo giá và tìm mua những bộ phận cần thiết trên mô hình.


Tham khảo một số hệ thống gạt nước trên xe Toyota.



Mua motor gạt nước.



Thiết kế, gia công đĩa đồng, thanh tiếp điểm, bảng mica, khung giá đỡ mô hình
inox.



Kiểm tra hoạt động của các bộ phận còn tốt hay không.

- Sử dụng phần mềm Auto Cad để vẽ khung mô hình và vị trí các bộ phận trên mô
hình.
- Lắp ráp và hoàn thiện mô hình.


Chuẩn bị các dụng cụ để thực hiện.



Lắp ráp các bộ phận lên mô hình.



Dán decal chữ lên mô hình.



Kiểm tra tình trạng hoạt động của mô hình.

Trang II


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN
MỤC LỤC

Đề mục

Trang

LỜI CAM KẾT ----------------------------------------------------------------------------------- I
TÓM TẮT BÁO CÁO --------------------------------------------------------------------------II
MỤC LỤC--------------------------------------------------------------------------------------- III
DANH SÁCH HÌNH ẢNH--------------------------------------------------------------------- V

DANH SÁCH BẢNG ------------------------------------------------------------------------ VII
LỜI MỞ ĐẦU ------------------------------------------------------------------------------------ 1
1. Lý do chọn đề tài ---------------------------------------------------------------------------- 1
2. Mục đích của đề tài ------------------------------------------------------------------------- 1
3. Phương pháp nghiên cứu ------------------------------------------------------------------ 2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GẠT NƯỚC – RỬA KÍNH --------- 3
1.1 Nhiệm vụ ------------------------------------------------------------------------------------ 3
1.2 Yêu cầu -------------------------------------------------------------------------------------- 3
1.3 Phân loại ------------------------------------------------------------------------------------- 3
1.4 Lịch sử ra đời và phát triển ------------------------------------------------------------- 4
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG GẠT NƯỚC – RỬA KÍNH TRÊN Ô TÔ --------------- 6
2.1 Cấu tạo chung và vị trí các bộ phận --------------------------------------------------- 6
2.2 Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận trong hệ thống ---------------------------- 6
2.2.1 Motor gạt nước ------------------------------------------------------------------------ 6
2.2.2 Cơ cấu dẫn động thanh gạt nước -------------------------------------------------- 8
2.2.3 Công tắc gạt nước -------------------------------------------------------------------- 10
2.2.4 Cụm IC – relay điều khiển gạt nước gián đoạn ------------------------------- 11
2.2.5 Cơ cấu dừng --------------------------------------------------------------------------- 12
2.2.6 Motor bơm nước – rửa kính ------------------------------------------------------- 12
2.2.7 Một số hệ thống khác---------------------------------------------------------------- 12
2.3 Nguyên lí hoạt động của hệ thống gạt nước - rửa kính loại dương chờ------- 14
Trang III


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

2.3.1 Ở chế độ LO (tốc độ chậm) -------------------------------------------------------- 14
2.3.2 Ở chế độ HI (tốc độ cao) ---------------------------------------------------------- 14

2.3.3 Chế độ M (MIST) ------------------------------------------------------------------ 14
2.3.4 Chế độ WASHER ------------------------------------------------------------------ 15
2.3.5 Chế độ OFF ------------------------------------------------------------------------- 15
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG
CỦA HỆ THỐNG GẠT NƯỚC LOẠI DƯƠNG CHỜ -------------------------------------- 16
3.1 Cấu tạo chung ----------------------------------------------------------------------------- 16
3.2 Các nội dung cần chuẩn bị ------------------------------------------------------------- 17
3.3 Quá trình thực hiện ---------------------------------------------------------------------- 18
3.4 Hình ảnh mô hình thực tế--------------------------------------------------------------- 21
3.5 Nguyên lí hoạt động ---------------------------------------------------------------------- 21
CHƯƠNG 4: CÁC DẠNG HƯ HỎNG, CÁCH SỬA CHỮA HỆ THỐNG GẠT
NƯỚC – RỬA KÍNH -------------------------------------------------------------------------- 23
4.1 Lưỡi gạt ------------------------------------------------------------------------------------- 23
4.2 Cần gạt -------------------------------------------------------------------------------------- 23
4.3 Bộ thanh giằng ---------------------------------------------------------------------------- 24
4.4 Bình chứa nước rửa kính, bơm nước rửa kính ------------------------------------ 24
4.5 Motor gạt nước---------------------------------------------------------------------------- 25
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ---------------------------------------------- 26
6.1 Kết luận ------------------------------------------------------------------------------------- 26
6.2 Kiến nghị ----------------------------------------------------------------------------------- 26
LỜI CẢM ƠN ----------------------------------------------------------------------------------- 27
TÀI LIỆU THAM KHẢO -------------------------------------------------------------------- 28

Trang IV


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Hệ thống gạt nước – rửa kính trên ô tô--------------------------------------------- 3
Hình 1.2 Sáng chế gạt nước của bà Anderson ------------------------------------------------ 4
Hình 2.1 Cấu tạo chung của hệ thống gạt nước – rửa kính -------------------------------- 6
Hình 2.2 Cấu tạo của motor gạt nước --------------------------------------------------------- 7
Hình 2.3 Cấu tạo của motor gạt nước --------------------------------------------------------- 7
Hình 2.4 Cơ cấu dẫn động thanh gạt nước---------------------------------------------------- 8
Hình 2.5 Cấu tạo của gạt nước ----------------------------------------------------------------- 9
Hình 2.6 Các kiểu bố trí gạt nước ------------------------------------------------------------- 10
Hình 2.7 Công tắc gạt nước trên ô tô --------------------------------------------------------- 11
Hình 2.8 Cụm IC – relay điều khiển gạt nước gián đoạn ---------------------------------- 11
Hình 2.9 Vị trí của motor bơm nước - rửa kính --------------------------------------------- 12
Hình 2.10 Vị trí cảm biến mưa trên xe -------------------------------------------------------- 13
Hình 2.11 Vị trí cảm biến mưa trên xe -------------------------------------------------------- 13
Hình 2.12 Sơ đồ mạch điện gạt nước – rửa kính loại dương chờ ------------------------- 14
Hình 3.1 Đĩa đồng ------------------------------------------------------------------------------- 16
Hình 3.2 Khung giá đỡ inox -------------------------------------------------------------------- 16
Hình 3.3 Motor gạt nước------------------------------------------------------------------------ 17
Hình 3.4 Các dụng cu thực hiện --------------------------------------------------------------- 17
Hình 3.5 Mô hình hệ thống gạt nước dương chờ trên phần mềm CAD ------------------ 18
Hình 3.6 Mô hình hệ thống gạt nước dương chờ trên phần mềm CAD (hoàn thiện) -- 18
Hình 3.7 Cắt thanh tiếp điểm của đĩa đồng -------------------------------------------------- 19
Hình 3.8 Moay-ơ của đĩa đồng ---------------------------------------------------------------- 19
Hình 3.9 Khoan và taro ren cho tiếp điểm của đĩa đồng ----------------------------------- 20
Hình 3.10 Đo kích thước của khung inox----------------------------------------------------- 20
Hình 3.11 Mô hình hệ thống gạt nước dương chờ trên thực tế (đã hoàn thiện) -------- 21
Hình 4.1 Lưỡi gạt bị mòn ----------------------------------------------------------------------- 23
Trang V

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

Hình 4.2 Thanh giằng bị mòn bạc ------------------------------------------------------------- 24
Hình 4.3 Vòi phun bị tắc ------------------------------------------------------------------------ 24
Hình 4.4 Motor gạt nước bị hư hỏng ---------------------------------------------------------- 25

Trang VI


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 3.1 Thống kê các bộ phận của mô hình ------------------------------------------------ 16

Trang VII


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN
LỜI MỞ ĐẦU
●

Ngày nay, nền công nghiệp ô tô thế giới nói chung và nền công nghiệp ô tô Việt Nam
nói riêng ngày càng lớn mạnh. Nhiều hãng xe, thương hiệu với nhiều mẫu mã, chủng loại
với kỹ thuật tiên tiến lần lượt được ra đời. Đặc biệt về nhu cầu đi lại, nhu cầu vận chuyển

hàng hóa cũng gia tăng chóng mặt. Điều đó buộc các nhà sản xuất và cung cấp các phương
tiện giao thông phải cho ra đời nhiều sản phẩm hơn, với những chủng loại mẫu mã đa dạng
và hoàn thiện hơn.

Nhằm bảo đảm sự an toàn cho người lái khi di chuyển, hệ thống gạt nước mưa trên ô tô
hiện đại đã được ra đời. Các kỹ sư nghiên cứu phát triển hằng ngày để giúp người lái nhìn
được rõ khi trời mưa bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính sau. Đó cũng là lý do
mà chúng em chọn đề tài tốt nghiệp của mình là “Thiết kế chế tạo mô hình nguyên lý hoạt
động của hệ thống gạt nước loại dương chờ”.

1. Lý do chọn đề tài là làm thế nào để chúng ta có cái nhìn khái quát về hệ thống gạt
nước – rửa kính trên xe đơn giản nhất, có thể tiến hành sửa chữa, tháo lắp, khai thác có hiệu
quả. Bên cạnh đó hiểu được nguyên lý từng bộ phận của hệ thống và công nghệ điện tử hiện
đại trên xe.

2. Mục đích của đề tài là bản thân sinh viên nhận thấy đây là cơ hội rất lớn để có thể
củng cố kiến thức mà mình đã được học. Ngoài ra, sinh viên còn có thể biết thêm những kiến
thức thực tế mà trong nhà trường khó có thể chuyển tải được. Đó thực sự là những kiến thức
mà sinh viên rất cần cho công việc sau này.

Căn cứ vào tình hình thực tế hiện tại của Nhà trường, chưa có mô hình của hệ thống. Tại
khoa Động lực, để phục vụ việc giảng dạy và học tập của sinh viên nên chúng em nghiên
cứu xây dựng mô hình hệ thống gạt mưa ô tô để sinh viên được học và thực tập trên mô hình
nhằm nâng cao kiến thức.

Trang 1


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

Ngoài ra, thực hiện báo cáo tốt nghiệp cũng là dịp để chúng em nâng cao kỹ năng nghề
nghiệp, khả năng nghiên cứu độc lập và phương pháp giải quyết các vấn đề. Bản thân sinh
viên không ngừng vận động để giải quyết những tình huống phát sinh, điều đó một lần nữa
giúp cho sinh viên nâng cao kiến thức chuyên ngành.

3. Phương pháp nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài chúng em có sử dụng một số phương pháp
nghiên cứu sau:
 Tra cứu trong các tài liệu, giáo trình kỹ thuật, sách vở, đặc biệt là trong các
cuốn cẩm nang bảo dưỡng sửa chữa của hãng Toyota.
 Nghiên cứu, tìm kiếm thông tin trên Internet, các website trong và ngoài nước.
Từ đó so sánh, chắt lọc và lựa chọn những thông tin cần thiết.

Trang 2


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GẠT NƯỚC – RỬA KÍNH
1.1 Nhiệm vụ
- Hệ thống gạt nước là một hệ thống đảm bảo an toàn cho người lái khi tầm nhìn bị hạn
chế. Hệ thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió nhờ thiết bị gạt nước – rửa kính.
Có một số kiểu xe có thể thay đổi tốc độ gạt nước theo tốc độ xe và tự động gạt nước khi trời
mưa.

Hình 1.1 Hệ thống gạt nước – rửa kính trên ô tô

1.2 Yêu cầu
- Hệ thống gạt nước phải đảm bảo các yêu cầu sau:
 Hoạt động nhẹ nhàng, linh hoạt, ổn định và phù hợp với từng điều kiện trời
mưa (mưa to hoặc mưa nhỏ).
 Kết cấu đơn giản, chắc chắn, dễ dàng tháo lắp, sửa chữa.
 Phụ tùng dễ tìm kiếm trong nước.
 Độ bền cao.
1.3 Phân loại
- Theo loại kiểu lắp:
 Hệ thống gạt nước rửa kính kiểu dương chờ.
 Hệ thống gạt nước rửa kính kiểu âm chờ.
Trang 3


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

- Theo cơ cấu dẫn động:
 Motor gạt mưa được truyền động từ động cơ ô tô.
 Motor gạt mưa chạy bằng khí nén.
 Motor gạt mưa được truyền từ động cơ điện (hiện nay các xe đang sử dụng
loại này).
1.4 Lịch sử ra đời và phát triển

Hình 1.2 Sáng chế gạt nước của bà Anderson
- Năm 1903, khi đi trong thành phố New York, người phụ nữ mang tên Mary Anderson
nhận ra rằng thỉnh thoảng tài xế lại phải dừng xe. Họ cầm chiếc khăn để lau hơi nước và
tuyết phủ trên mặt kính. Thậm chí, có những người chẳng buồn gạt tuyết vì quá dày mà ló
đầu ra cửa sổ đế lái. Dưới con mắt của một phụ nữ, bà thấy cần phải tạo ra một cái gì để giúp

họ không 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 là trò cười của
người xung quanh.
- Đến năm 1905, sau những nỗ lực của mình, bà Anderson đã nhận được bằng sáng chế
của Mỹ. Đó là minh chứng cho sức mạnh trí tuệ của phái nữ.
- Năm 1917 môtơ điện mới được đưa vào để gúp di chuyển một lá cao su dài chạy đi
chạy lại trên kính lái.
- Năm 1962, Bob Kearns sáng chế ra bộ gạt nước không liên tục (ngắt quãng) đầu tiên
cho phép tài xế có thể thay đổi được tốc độ quét và thời gian nghỉ giữa mỗi lần quét.
Trang 4


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

- Những năm 1980 người ta còn làm cả gạt nước cho đèn pha và để nó hoạt động hiệu
quả, người ta phải tính toán liên kết hệ thống chiếu sáng với hệ thống phun rửa và gạt nước.
- Từ những năm 1990 đến nay, cần gạt nước được phát triển theo sự phát triển của công
nghệ xe hơi. Các vi cảm biến được đính ngay trên kính lái để phát hiện trời mưa, kích hoạt
hệ thống gạt nước tự động, thay đổi tốc độ gạt nước tùy theo lượng nước mưa có nặng hạt
hay không. hãng Heyner Đức từ gạt sắt truyền thống sang gạt xương mềm giúp tăng độ bám
cho những xe có vòm cong kính chắn gió cao, gạt êm ái hơn vì chúng là xương mềm Super
Flat Premium...
- Độ bền của cần gạt nước và lưỡi gạt nước cao su cũng được phát triển trong hàng trăm
năm qua. Về kiểu dáng chúng không có thay đổi nhiều nhưng về kỹ nghệ đã được phát triển
cực sâu sắc. Mỗi một hãng sản xuất có một kiểu mấu nối riêng và chúng phải được thông
qua các adapter chuẩn để gắn kết.

Trang 5

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG GẠT NƯỚC - RỬA KÍNH TRÊN Ô TÔ
2.1 Cấu tạo chung và vị trí các bộ phận
- Hệ thống gạt nước – rửa kính bao gồm các bộ phận sau:
 Cần gạt nước phía trước / lưỡi gạt nước phía trước.
 Motor và cơ cấu dẫn động gạt nước phía trước.
 Vòi phun rửa kính trước.
 Bình chứa nước rửa kính (có motor bơm nước rửa kính).
 Công tắc gạt nước – rửa kính (có rơle điều khiển gạt ước gián đoạn).
 Cần gạt nước phía sau / lưỡi gạt nước phía sau.
 Motor gạt nước phía sau
 Rơle điều khiển bộ gạt nước phía sau

Hình 2.1 Cấu tạo chung của hệ thống gạt nước – rửa kính
2.2 Cấu tạo và hoạt động của các bộ phận trong hệ thống
2.2.1 Motor gạt nước
- Motor gạt nước là động cơ điện một chiều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu. Motor gạt
nước gồm có motor và bộ truyền bánh răng để làm giảm tốc độ ra của motor.
Trang 6


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

- Motor gạt nước có 3 chổi than tiếp điểm: chổi than tốc độ thấp, chổi than tốc độ cao
và chổi than dùng chung (để nối mass).
- Một công tắc dạng cam được bố trí trong bánh răng để gạt nước dừng ở vị trí cố định
trong mọi thời điểm.

Hình 2.2 Cấu tạo của motor gạt nước
- Một sức điện động lớn được tạo ra trong cuộn dây phần ứng khi motor quay để hạn
chế tốc độ quay của motor.

Hình 2.3 Cấu tạo của motor gạt nước
- 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 lớn được tạo ra. Kết quả là motor quay với tốc độ thấp.
- Hoạt động ở tốc độ cao: Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng, từ chổi than tốc độ
cao một sức điện động ngược được tạo ra. Kết quả là motor quay với tốc độ cao.
Trang 7


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

2.2.2 Cơ cấu dẫn động thanh gạt nước
- Về cơ bản, bộ phận gạt nước được hợp thành từ 2 hệ thống cơ khí chính là:
 Hệ thống motor điện và trục vít để giảm bớt lực truyền từ motor ra tới lưỡi
gạt nước (cần gạt).
 Cơ cấu đòn bẩy biến chuyển động quay từ motor đưa ra thành chuyển động
tịnh tiến (qua lại) của lưỡi gạt nước trên kính chắn gió.

Hình 2.4 Cơ cấu dẫn động thanh gạt nước
Cơ chế hệ thống điện và trục vít

- Trong quá trình sử dụng gạt nước, đặt biệt là khi trời mưa to sẽ nhận thấy rằng cần phải
có một lực khá lớn để di chuyển nhanh lưỡi gạt qua lại trên kính chắn gió, đồng thời loại bỏ
lượng lớn nước mưa cứ liên tục đổ xuống. Nguồn lực này sẽ được cung cấp bởi một motor
và truyền qua trục vít. Trục vít có chức năng tăng cường mô men xoắn của động cơ lên gấp
50 lần, đồng thời nó cũng làm giảm tốc độ quay của động cơ 50 lần. Do đó, bộ phận này đã
tạo nên chuyển động hoàn hảo và mạnh mẽ của các lưỡi gạt ở bên ngoài.
- Bên cạnh đó, bên trong của cơ cấu motor - trục vít còn được tích hợp một bảng mạch
điện tử IC – relay có khả năng nhận biết được khi nào lưỡi gạt đang bung ra hết cỡ. Khi đó,
bảng mạch này sẽ duy trì sự hoạt động của motor cho tới khi lưỡi gạt đã được xếp lại hoàn
toàn. Đồng thời, bảng mạch này cũng chịu trách nhiệm điều khiển hoạt động của lưỡi gạt ở
các chế độ gạt liên tục hay cách nhau một khoảng thời gian nhất định.

Trang 8


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

Cơ cấu đòn bẩy
- Một vấu cam nhỏ được lắp vào trục của bánh răng nối với trục vít. Khi trục vít xoay,
bánh răng cũng xoay và làm cho vấu cam này xoay. Đầu còn lại của vấu cam sẽ được nối tới
một thanh truyền. Cơ cấu này sẽ biến chuyển động quay của vấu cam thành chuyển động
tịnh tiến của thanh truyền. Thanh truyền tiếp tục đẩy một thanh dài khác nối với lưỡi gạt làm
nó chuyển động qua lại liên tục.
Gạt nước
- Cấu trúc của cần gạt nước là một lưỡi cao su gạt nước được lắp vào thanh kim loại
(thanh gạt nước). Gạt nước được dịch chuyển tuần hoàn nhờ cần gạt. Vì lưỡi gạt nước được
ép vào kính trước bằng lò xo nên có thể gạt được nước mưa nhờ dịch chuyển thanh gạt nước.

Hình 2.5 Cấu tạo của gạt nước
- Phần lớn các mẫu xe hơi sẽ có 2 lưỡi gạt. Khi hoạt động, 2 lưỡi gạt sẽ cùng nhau di
chuyển để làm sạch bề mặt kính. Chúng được đặt tại 2 điểm lệch về một bên của kính chắn
gió. Cách sắp xếp này gọi là gạt nước theo kiểu tandem. 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 trường nhìn tốt nhất
cho người lái.
- Ngoài ra còn có một số kiểu bố trí gạt nước khác như 2 lưỡi đối diện nhau lệch về 2
bên kính, kiểu 1 lưỡi gạt,... Tuy nhiên, các cơ cấu này có cấu trúc phức tạp nhưng lại làm
việc kém hiệu quả hơn.

Trang 9


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

Hình 2.6 Các kiểu bố trí gạt nước
2.2.3 Công tắc gạt nước
- Công tắc gạt nước được bố trí trên trục vô lăng 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.
 HI: tốc độ cao.
 WASHER: phun nước rửa kính
 Các vị trí khác để điều khiển chuyển động của gạt nước.
- Một số xe có vị trí:
 MIST: gạt nước một lần.
 INT: gạt nước hoạt động ở chế độ gián đoạn trong một khoảng thời gian

nhất định.
 Một công tắc thay đổi để điều chỉnh khoảng thời gian gạt nước.
Trang 10


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

Hình 2.7 Công tắc gạt nước trên ô tô
- Trong nhiều trường hợp công tắc gạt nước và rửa kính được kết hợp với công tắc điều
khiển đèn. Vì vậy, đôi 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 (được bật về giữa các
vị trí ON và OFF). Một số xe có vị trí INT cho gạt nước sau.
2.2.4 Cụm IC – 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 gồm có tụ điện và điện trở cấu tạo thành relay điều
khiển gạt nước gián đoạn. Thực chất nó là một mạch định thời. Dòng điện tới motor gạt nước
được điều khiển bằng relay theo tín hiệu được truyền từ công tắc gạt nước làm cho motor gạt
nước chạy gián đoạn.

Hình 2.8 Cụm IC – relay điều khiển gạt nước gián đoạn
Trang 11


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

2.2.5 Cơ cấu dừng
- Công tắc tự động dừng được gắn liền với bánh răng (đĩa đồng) để gạt nước dừng tại
một vị trí cuối khi tắt công tắc gạt nước ở bất kỳ thời điểm nào nhằm tránh giới hạn tầm
nhìn tài xế.
2.2.6 Motor bơm nước – rửa kính

Hình 2.9 Vị trí của motor bơm nước - rửa kính
- Bình chứa nước rửa kính làm bằng nhựa và nước rửa kính được phun nhờ motor rửa
kính đặt trong bình chứa. Motor rửa kính có dạng cánh quạt (cũng được sử dụng trong bơm
nhiên liệu).
2.2.7 Một số hệ thống khác
- Hiện nay trên một số xe ô tô hiện đại hệ thống gạt mưa có thể được trang bị thêm
những hệ thống như:
a) Hệ thống gạt mưa thay đổi tốc độ
- Hệ thống gạt mưa thay đổi tốc độ có thể thay đổi tốc độ của môtơ gạt mưa tùy vào điều
kiện của thời tiết ở nhiều chế độ khác nhau.
b) Hệ thống gạt mưa tự động
- Từ trước đến nay, các nhà sản xuất xe hơi luôn tìm cách để gạt nước có thể tự động
điều chỉnh cường độ làm việc cho phù hợp với điều kiện thời tiết. Một số nhà sản xuất muốn
sử dụng kỹ thuật phát hiện ra các rung động do hạt nước mưa gây ra trên kính chắn gió.
Trang 12


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

- Theo đó, hệ thống này sẽ phát hiện được lượng nước trên kính chắn gió và điều khiển
cường độ gạt nước thích hợp. Bằng cách sử dụng các cảm biến quang học, hệ thống có thể
phát hiện ra được hơi ẩm của kính, từ đó suy ra được lượng nước mưa và điều kiện thời tiết

tương ứng.
- Khi công tắc gạt nước ở vị trí AUTO, chức năng này dùng một cảm biến mưa phát
hiện lượng mưa và điều khiển thời gian gạt nước tối ưu tương ứng theo lượng mưa.
- Vị trí: cảm biến mưa được gắn trên kính chắn gió bên trong xe, đằng sau vị trí gương
hậu trung tâm.

Hình 2.10 Vị trí cảm biến mưa trên xe

Hình 2.11 Vị trí cảm biến mưa trên xe
Trang 13


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

2.3 Nguyên lí hoạt động của hệ thống gạt nước – rửa kính loại dương chờ
Hình 2.12 Sơ đồ mạch điện gạt nước – rửa kính loại dương chờ
2.3.1 Ở chế độ LO (tốc độ chậm)
- Khi công tắc gạt nước được bật về LO, gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp.
- Chiều dòng điện: (+) accu → cầu chì → chân B (motor gạt nước) → tiếp điểm -1 (chổi
than tốc độ thấp LO của motor gạt nước) → chân -1 (công tắc gạt nước) → E → mass.
2.3.2 Ở chế độ HI (tốc độ cao)
- Khi công tắc gạt nước được bật về HI, gạt nước hoạt động ở tốc độ cao.
- Chiều dòng điện: (+) accu → cầu chì → chân B (motor gạt nước) → tiếp điểm -2 (chổi
than tốc độ cao HI của motor gạt nước) → chân -2 (công tắc gạt nước) → E → mass.
2.3.3 Chế độ MIST
- Khi công tắc gạt nước được bật về MIST (ngay lập tức công tắc tự động trả về OFF),
gạt nước sẽ hoạt động 1 lần.
- Chiều dòng điện: (+) accu → cầu chì → chân B (motor gạt nước) → tiếp điểm -2

(chổi than tốc độ cao HI của motor gạt nước) → chân -2 (công tắc gạt nước) → E → mass.
Trang 14


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

2.3.4 Chế độ WASHER
- Khi công tắc gạt nước được bật về WASHER, nước rửa kính được phun lên.
- Chiều dòng điện: (+) accu → cầu chì → motor phun nước → W (công tắc gạt nước)
→ E → mass.
 Motor phun nước hoạt động.
2.3.5 Chế độ OFF
- Motor vẫn cứ hoạt động cho đến điểm dừng. Khi đó S (đĩa đồng) thông B và tạo ra
một mạch kín: dòng từ (+) accu → cầu chì → chân B (motor gạt nước) → tiếp điểm -1
(chổi than tốc độ thấp LO của motor gạt nước) → S → chân B (motor gạt nước).
 Motor ngừng hoạt động.

Trang 15


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG
HỆ THỐNG GẠT NƯỚC LOẠI DƯƠNG CHỜ
3.1 Cấu tạo chung
- Mô hình hệ thống gạt nước dương chờ của nhóm em thực hiện nhằm mô phỏng cơ cấu

dừng của motor khi tài xế bật công tắc về vị trí OFF. Từ đó giúp sinh viên nắm rõ được
nguyên lí hoạt động của hệ thống gạt nước.
Bảng 3.1 Thống kê các bộ phận của mô hình
Tên bộ phận

Số lượng

Motor gạt nước

1

Công tắc gạt nước

2 (công tắc OFF và công tắc dừng hoàn toàn)

Đĩa đồng

1

Bảng mica

1

Khung giá đỡ inox

1

Hình 3.2 Khung giá đỡ

Hình 3.1 Đĩa đồng

Trang 16


BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

Hình 3.3 Motor gạt nước
3.2 Các nội dung cần chuẩn bị
- Chuẩn bị các bộ phận để thực hiện như:


Các chi tiết của mô hình hệ thống gạt nước (motor, đĩa đồng, tấm mica, khung inox,
bulông, đai ốc, giấy decal).



Kiểm tra, đảm bảo các chi tiết hoạt động còn tốt.



Chuẩn bị khung mô hình có kích thước 795×397 (mm).

- Chuẩn bị dụng cụ để thực hiện:
Cờ-lê 10, kéo, băng keo đen, tua-vít, dao rọc giấy.

Hình 3.4 Các dụng cụ thực hiện
Trang 17

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP – 06/2018

GVHD: ThS. TRẦN VĂN NGUYỆN

3.3 Quá trình thực hiện
- Sử dụng phần mềm Auto Cad 2015 để thiết kế hình dạng kích thước và vị trí các bộ phận
trên mô hình.

Hình 3.5 Mô hình hệ thống gạt nước dương chờ trên phần mềm CAD

Hình 3.6 Mô hình hệ thống gạt nước dương chờ trên phần mềm CAD (hoàn thiện)

Trang 18