Thiết kế, chế tạo bộ nguồn đa năng dùng trong kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÁO CÁO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO BỘ NGUỒN ĐA NĂNG
DÙNG TRONG KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN
TRÊN Ô TÔ

GVHD: PGS.TS. Đỗ Văn Dũng
SVTH: Nguyễn Tiến Phúc
MSSV: 16345020


Nội dung

I.
II.
III.
IV.
V.

Giới thiệu
Các loại điện áp trên ô tô
Phương pháp kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô
Chế tạo bộ nguồn đa năng
Thử nghiệm sản phẩm


I. Giới thiệu

•

Lý do chọn đề tài:

– Tạo ra một thiết bị điện dễ dàng sử dụng cho KTV ô tơ
– Tạo ra mơ hình để các bạn sinh viên dễ dàng thực tập trong trường
– Có thể thao tác trực tiếp trên xe (với bình accu 12VDC)


I. Giới thiệu (tt)

•

Mục tiêu đề tài:

– Thực hành, hệ thống lại kiến thức đã học về điện – điện tử ô tô
– Thiết kế, chế tạo bộ nguồn đa năng dùng trong kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô


II. Các loại điện áp trên ơ tơ

•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

•

Hệ thống điện trên ô tô là loại đa điện áp (multi-voltage):
Cảm biến oxy 0.1- 0,9V
Cảm biến kích nổ 2,4V
Cảm biến A/F (Cảm biến tỉ số khơng khí và nhiên liệu) 3,3V.
5V (chiếm đa số) là điện áp hoạt động của các cảm biến.
9V cho một số cảm biến Hall.
12V cho ô tô du lịch và xe tải nhỏ.
24V cho xe tải lớn.
48V cho xe quân sự.
Khoảng 80-150V cho các kim phun động cơ Common rail để nhấc kim và trở lại 12V để giữ kim.
30-40kV cho hệ thống đánh lửa.


III. Phương pháp kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô

Các bước cơ bản kiểm tra hệ thống điện ô tô


•
•
•
•

Bước 1: Kiểm tra xem có điện áp ở các cực khơng.
Bước 2: Kiểm tra nguồn điện có tốt khơng.
Bước 3: Kiểm tra xem tiếp mát có tốt khơng.
Bước 4: Kiểm tra xem các thiết bị điện trong mạch có hoạt động bình thường
khơng.

•

Bước 5: Kiểm tra việc nối mạch có đúng khơng.


Kiểm tra các linh kiện điện tử
Bộ phận

Phương pháp kiểm tra
Đo giá trị điện trở bằng VOM và so sánh giá trị này với giá trị được viết trên điện trở hay vạch màu (color code) trên

Điện trở (Resistor)
điện trở.

Tụ điện (Capacitor)

Tụ điện có thể khó kiểm tra nếu khơng có thiết bị chuyên dùng.

Cuộn cảm (Inductor)

Kiểm tra điện trở (resistance check) là phương pháp tốt nhất để kiểm tra thông mạch (continuity).

Diode

Nhiều VOM hiện số (DMM – Digital Multimeter) có chức năng test diode. Ta dùng chức năng này để kiểm tra diode.

LED (Light Emitting
Hầu hết LED được kiểm tra bằng cách nối với pin 1.5VDC. Lưu ý về cực tính của diode.
Diode)

Vài VOM hiện số (DMM) có chức năng kiểm tra transistor nếu khơng transistor có thể kiểm tra theo mạch đơn giản như
Transistor lưỡng cực
hình dưới



Kiểm tra cảm biến


Kiểm tra bộ chấp hành

•
•

Kiểm tra bộ chấp hành thì đơn giản bởi vì đa số có dạng cuộn dây (windings).
Điện trở đo bởi Ohm kế. Một lời khuyên tốt là khi một bộ chấp hành có hơn một
cuộn dây (ví dụ như động cơ bước – stepper motor), điện trở mỗi cuộn nên là như
nhau.
Đối với một vài bộ chấp hành, ta có thể cấp nguồn từ accu. Ví dụ như kim phun
sẽ “nhảy” (click). Cẩn thận với phương pháp kiểm tra này khi có thể làm hỏng bộ
chấp hành.


Bút thử điện 12VDC


Đồng hồ vạn năng

Oscilloscope


Chức năng

•
•
•
•
•
•
•

Oscilloscope có thể được sử dụng để đo và kiểm tra hầu hết tất cả thiết bị điện,
điện tử và mạch điện trong bất kỳ loại xe hiện đại nào bao gồm:
Đánh lửa (sơ cấp và thứ cấp).
Kim phun và bơm nhiên liệu.
Accu, mạch khởi động, máy phát.
Cảm biến Oxy (Lambda), kích nổ (KNK), vị trí trục cam, trục khuỷu và chân
khơng (MAP)
Chẩn đốn mạng: Kiểm tra dữ liệu và chất lượng CAN bus, thực thi LIN bus…
…


Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga

Theo dõi sự thay đổi điện áp trên accu

So sánh 2 tín hiệu

Scanner



Thiết bị kiểm tra hệ thống điện đa năng
Chức năng:

•

Chức năng cơ bản: đo được như Oscilloscope, đồng hồ vạn năng VOM: dịng điện, điện áp,
điện trở.

•
•
•

Kiểm tra hệ thống điện.
Kiểm tra các cảm biến lắp đặt trên ô tô bằng phần mềm kiểm tra tương thích.
Kiểm tra xung mạch sơ cấp, thứ cấp; điện thế accu; máy phát; tốc độ vịng quay động cơ,
góc đánh lửa, góc ngậm điện.


Kiểm tra khí thải
Kiểm tra khí xả của xe nhằm 3 mục đích chính:

•
•
•

Đảm bảo hiệu suất làm việc tối ưu.
Tn thủ những quy định và hạn định.
Chẩn đốn thơng tin.


III. Chế tạo bộ nguồn đa năng

 Theo định luật Faraday (Faraday’s law) ta có:

•
•
•

NP, NS : Số vịng dây quấn cuộn sơ cấp (Primary), thứ cấp (Secondary)
UP, US : Hiệu điện thế cuộn sơ cấp, thứ cấp
IP, IS :Cường độ dòng điện cuộn sơ cấp, thứ cấp


Sơ đồ khối bộ nguồn đa năng



Mạch điều khiển
Arduino Nano


Sơ đồ mạch