Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điều hòa không khí điều khiển từ xa trên ô tô

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA TRÊN Ô TÔ NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN THS HUỲNH QUANG THẢO Sinh viên thực hiện MSSV Lớp Lê Hồng Tuấn 1711251965 17DOTC3 Nguyễn Phước Sơn 1711251896 17DOTC3 Phùng Trúc Anh Tài 1711251897 17DOTC3 vii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chuyên đề báo cáo đồ án tốt nghiệp này trước hết nhóm em xin gửi đến quý thầy, cô Viện Kỹ Thuật Trường.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỀU HỊA KHƠNG KHÍ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA TRÊN Ơ TƠ NGÀNH: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: THS HUỲNH QUANG THẢO Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Lê Hồng Tuấn 1711251965 17DOTC3 Nguyễn Phước Sơn 1711251896 17DOTC3 Phùng Trúc Anh Tài 1711251897 17DOTC3 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chuyên đề báo cáo đồ án tốt nghiệp trước hết nhóm em xin gửi đến q thầy, Viện Kỹ Thuật Trường Đại Học Công Nghệ TP HCM lời cảm ơn chân thành để hoàn thành tốt trình học tập trường Đặc biệt, chúng em xin gửi đến thầy Huỳnh Quang Thảo người tận tình hướng dẫn, dẫn dắt nhóm em hồn thành đồ án tốt nghiệp Trong thời gian học tập tai Trường Đại Học Công Nghệ TP HCM, chúng em thầy giáo giảng dạy tận tình, truyền đạt cho kiến thức bổ ích chúng em có vốn kiến thức quan cho chuyên ngành sau Trên thực tế khơng có thành công mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp Kính chúc q thầy, ngày khỏe mạnh để phấn đấu đạt thành tích cao công tác giảng dạy Chúc trường niềm tin, tảng vững cho nhiều hệ sinh viên bước đường học tập Với điều kiện thời gian kinh nghiệm hạn chế học viên nên báo cáo tránh thiếu sót Chúng em mong nhận bảo đóng góp ý kiến thầy, để chúng em có điều kiện bổ sung, nâng cao ý thức mình, phục vụ tốt cơng tác thực tế sau Chúng em xin chân thành cảm ơn! vii MỤC LỤC PHIẾU ĐĂNG KÝ TÊN ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM ĐOAN vi LỜI CẢM ƠN vii MỤC LỤC viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xiii DANH MỤC HÌNH xiv DANH MỤC BẢNG .xvii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1 Tính cấp thiết đề tài 2 Tình hình nghiên cứu 2 Tình hình nghiên cứu nước 2 Tình hình nghiên cứu nước 3 Mục tiêu đề tài viii Nội dung đề tài 5 Phương pháp nghiên cứu Kết cấu đồ án tốt nghiệp Kết đạt đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP Tầm quan trọng hệ thống điều hịa khơng khí tô 2 Những tác hại khơn lường việc đậu xe tơ ngồi trời nắng 2 Gây hư hỏng máy lạnh 2 Gây khó chịu cho người sử dụng 2 Làm nóng bong tróc sơn 2 Làm biến chất số phận 2 Ảnh hưởng đến sức khỏe chủ xe 2 Ảnh hưởng đến nội thất xe 10 Các giải pháp 10 Sử dụng xe ô tô với màu sơn sáng màu trắng, đỏ, vàng, cam 10 Phủ bạt tráng nhôm 11 3 Lắp đặt cửa sổ trời 12 Bọc lại ghế ngồi chất liệu không hấp thụ nhiệt 13 ix Sử dụng pin lượng mặt trời 14 Dán phim cách nhiệt 15 Sử dụng điều hịa tơ với tính diệt khuẩn 16 Thuận lợi 17 Khó khăn 17 Phương pháp chọn để giải đề tài, ưu nhược điểm giải pháp đề 18 Thuận lợi giải pháp đề số giải pháp có thị trường 19 Thuận lợi khó khăn giải pháp đề 19 Một số hệ thống điều hịa khơng khí điều khiển từ xa xe hãng 20 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT ĐỀ TÀI 21 Phương pháp giải đề tài 21 1 Sử dụng điều khiển từ xa để đề nổ động ô tô 21 Phương thức vận hành hệ thống điều hịa khơng khí điều khiển từ xa 21 3 Phương án 1: Xây dựng mơ hình khung 23 Phương án 2: Xây dựng mơ hình khung 24 Phương án 3: Mơ hình giống phương án sử dụng cảm biến nhiệt độ giàn lạnh 25 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ 26 Lựa chọn phương án thiết kế, phần mềm thiết kế 26 x 1 Phần mềm thiết kế khí 26 Phần mềm thiết kế hệ thống điện 27 Tính tốn, xây dựng mơ hình khí 29 Sử dụng phần mềm Autocad để xây dựng mơ hình 29 Tính tốn, xây dựng hệ thống điện điều khiển 32 Thiết kế mạch điện tử 32 Nguyên lí hoạt động 35 3 Các thiết bị điện, điều khiển từ xa 39 CHƯƠNG 5: THI CÔNG SẢN PHẨM 47 Chuẩn bị vật tư, thiết bị 47 Lắp ráp, xây dựng mơ hình 49 Về phần khí 49 2 Về phần mạch điện 52 Mô hình ảnh thực phần mềm Proteus 54 Thiết lập cầu chì bảo vệ 57 Nạp xả gas, thử kín 58 Xả gas hệ thống điều hịa khơng khí ơtơ 58 Thử kín 59 xi 3 Hút chân không 60 Quy trình nạp gas 61 5 Quy trình kiểm tra hệ thống lạnh ô tô 62 CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ, KẾT LUẬN 63 Kết 63 Tích cực 64 Kết luận 64 Kiến nghị 65 Ngoài mặt tích cực đạt cịn hạn chế 65 Hướng phát triển đề tài 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 67 Phụ lục 1: Đoạn code nạp mạch Arduino 67 Phụ lục 2: Hướng dẫn cài đặt Smart Key 73 Phụ lục 3: Thông số kĩ thuật mạch Timer 74 Phụ lục 4: Thông số kĩ thuật mạch điều khiển quạt điện 75 Phụ lục 5: Mạch Adapter 76 Phụ lục : Công tắc chế độ 77 xii Phụ lục : Bản vẽ mơ hình phần mềm Autocad 78 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTU British Thermal Unit Đơn vị nhiệt Anh R-12 Freon 12 Môi chất lạnh R-134a Freon 134 Môi chất lạnh PSI Pound per square inch Đơn vị đo áp suất PAG Polyalkaneglycol Chất bôi trơn tổng hợp POE Polyoester Chất bôi trơn tổng hợp A/C Air Conditioning Điều hịa khơng khí ECU Electronic control unit Cụm điều khiển điện tử Hi High Cao LO Low Thấp ME Medium Trung bình MgC Magnetic control Điều khiển Rờ le ISCV Idle Speed Control Vale Điều khiển cầm chừng ECON Economic Tiết kiệm IC Intergrated Mạch tích hợp Electronic Automatic Hệ thống điều khiển điều hòa Temperature Control khơng khí tự động S-Ground Mass thân xe EATC S-GND xiii DANH MỤC HÌNH Hình 1: Tác hại khơn lường việc đậu xe tơ ngồi trời nắng .8 Hình 2: Sơ đồ thể nhiệt độ hai màu xe tối sang 11 Hình 3: Sử dụng bạt tráng nhôm bảo vệ xe .12 Hình 4: Xe tơ sử dụng cửa trời khơng khí ngồi 13 Hình 5: Sử dụng chất liệu ghế vãi hấp thụ nhiệt 14 Hình 6: Sử dụng lượng mặt trời .15 Hình 7: Dán phim cách nhiệt bảo vệ xe 16 Hình 8: Sử dụng tính duyệt khuẩn ô tô 17 Hình 9: Smart key Toyota nút Start Stop 20 Hình 10: Đề nổ từ xa Smart Phone 22 Hình : Mơ hình hệ thống điện lạnh tơ đặt khung .23 Hình 2: Mơ hình hệ thống điện lạnh tơ đặt phía khung 24 Hình 1: Giao diện Autocad 26 Hình 2: Giao diện Proteus .27 Hình 3: Giao diện Arduino IDE 28 Hình 4: Hình chiếu đứng mơ hình 30 xiv Hình 5: Vẽ hình chiếu mơ hình 30 Hình 6: Vẽ hình chiếu cạnh mơ hình 31 Hình 7: Xuất vẽ 3D mơ hình 32 Hình 8: Mạch Arduino Nano 33 Hình 9: Sơ đồ mạch điện điều khiển Arduino 36 Hình 10: Mạch hẹn ngắt hệ thống 38 Hình 11: Mạch điều khiển motor hai quạt 39 Hình 12: Mạch điều khiển từ xa sóng RF 40 Hình 13: Sơ đồ ngun lí mạch điều khiển từ xa 41 Hình 14: Contactor Mitsubishmitsubi s-k11 41 Hình 15: Motor pha, Pulley dây Curoa 42 Hình 16: Mạch điện chuyển đổi điện áp 220v -12v 43 Hình 17: Cơng tắc chân 44 Hình 18: Sở đồ mạch điện Aptomat 45 Hình 19: Các thông số dây điện 45 Hình 20: Cầu chì 220v 12v bảo vệ mạch 46 Hình 1: Sơ đồ mô hệ thống mạch điện 55 Hình 2: Sơ đồ đấu dây điện từ nguồn đến mạch Timer 55 xv Đồ án tốt nghiệp GVHD: THS Huỳnh Quang Thảo - Mạch đóng ngắt dịng điện sử dụng cho quạt giàn nóng giàn lạnh hoạt động đóng ngắt theo thời gian ngắt dịng điện mạch để ngưng quạt 6.2 Tích cực - Đảm bảo hệ thống chạy vận hành cách thuận lợi, nhiệt độ đủ lạnh đóng ngắt hợp lí - Có thể điều chỉnh nhiệt độ mong muốn theo người sử dụng - Giá để thực lắp đặt xe thực tế vừa phải, hợp lí lặp đặt hầu hết loại xe ô tô khác - Tăng khả làm việc nhóm lên nhiều lần, ôn lại nhiều kiến thức học vận dụng kiến thức thực tập vào đồ án - Hiểu nguyên lí cấu tạo thiết bị cấu thành hệ thống điều hịa khơng khí từ xa - Khả lắp ráp chi tiết nâng cao, dễ thực không khó khăn việc lắp đặt vận hành - Mơ hình đáp ứng nhu cầu giảng dạy cho trường học, nghiên cứu - Có thể sử dụng thiết bị điều chỉnh nhiệt độ nhà máy lạnh - Vận dụng phần mềm kĩ thuật để mô phỏng, khái quát mô hình cách dễ dàng sử dụng phần mềm khác để báo cáo kết nhanh chóng - Tích hợp kiến thức học vào thực hành cách phù hợp - Nắm bắt thị trường ô tơ khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh giá địa điểm 6.3 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu nhóm em hồn thành đề tài thiết kế mơ hình hệ thống điều hịa điều khiển từ xa tơ Thơng qua cơng việc thực đề tài nhóm em thấy có hiểu biết nhiều hơn, sâu hệ thống điều hịa tơ, khơng nhóm em hồn thành sa bàn mơ hình hệ 64 Đồ án tốt nghiệp GVHD: THS Huỳnh Quang Thảo thống điều hịa khơng khí tơ sử dụng làm phương tiện dạy học nghiên cứu cho sinh viên ngành ô tô Về đồ án thể đầy đủ cấu tạo nguyên lý hoạt động hệ thống điều hịa khơng khí xe tơ Tuy nhiên thời gian hạn chế, nguồn tài liệu cịn hạn hẹp, kinh phí làm mơ hình thiết bị có hạn, kinh nghiệm thực tế trình độ chuyên môn chưa cao nên báo cáo kế khơng tránh khỏi thiếu sót Vì nhóm em mong đóng góp ý kiến thầy, cô giáo giảng viên hội đồng để nội dung đề tài nhóm em hồn thiện 6.4 Kiến nghị 6.4.1 Ngồi mặt tích cực đạt hạn chế - Chưa thể lắp đặt xe tơ thực tế sử dụng động điện thay - Nếu lắp đặt lên xe tơ cần tối ưu hóa với hệ thống điều khiển xe nên gặp nhiều trở ngại - Kinh nghiệm thực tế chưa nhiều, thời gian làm hạn chế - Kinh tế để làm cịn hạn hẹp, thơng số thể sai lệch vài tỉ lệ tính thẩm mĩ chưa tối ưu - Cần bảo trì định kì sử dụng thời gian, tốn cơng sức tiền bạc 6.4.2 Hướng phát triển đề tài - Cần sử dụng động ô tô để đảm bảo tính thực tế - Cần tích hợp với ECU ô tô với mạch điện sử dụng mô hình để đảm bảo sử dụng tơ xác - Có thể tích hợp thêm vài tiện ích để tăng tính tiện nghi 65 Đồ án tốt nghiệp GVHD: THS Huỳnh Quang Thảo TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS TS Đỗ Văn Dũng (2007) Hệ thống điện thân xe điều khiển tự động ô tô, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh PGS TS Đỗ Văn Dũng (2007) Hệ thống điện - điện tử ô tô đại, Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh TS Nguyễn Văn Nhanh, ThS Nguyễn Văn Bản (2017) Tài liệu học tập học phần, Hệ thống điện, điện tử ô tô, Đại Học Công nghệ Hutech Thành Phố Hồ Chí Minh TS Nguyễn Văn Nhanh, KS Nguyễn Lam Yên (2017) Tài liệu học tập học phần, Thực hành điện, điện tử ô tô, Đại Học Công nghệ Hutech Thành Phố Hồ Chí Minh Quy trình kiểm tra, sửa chữa hệ thống lạnh ô tô đơn giản Http://chamsocxehoi net/quy-trinh-kiem-tra-sua-chua-thong-lanh-o-don-gian-nhat/ Truy cập 15 tháng năm 2021 Hãy dừng việc đậu xe ô tô trời nắng Https://zestech vn/tin- tuc/hay-dung-ngay-viec-dau-xe-o-to-ngoai-troi-nang html Truy cập 10 tháng năm 2021 Đề nổ từ xa Engine Start Stop Smart Key cho xe ô tô Https://chonoithatoto vn/cua-hang/de-no-tu-xa-engine-start-stop-smart-key-cho-xe-o-to/ Truy cập 20 tháng năm 2021 Hiện đại hóa hệ thống điều hịa tơ sử dụng điều khiển Arduino Https://www.researchgate.net/publication/343792601_Modernization_of_Automoti ve_Air_Condition_System_Using_Arduino_Controller Truy cập 24 tháng năm 2021 66 Đồ án tốt nghiệp GVHD: THS Huỳnh Quang Thảo PHỤ LỤC Phụ lục 1: Đoạn code nạp mạch Arduino #include #include #include #include #define ONE_WIRE_BUS 2//chọn ngõ vào cho cảm biến nhiệt #define increase_h A3//chon ngõ vào cho nút nhấn sét nhiệt độ cao #define decrease_h A2 #define increase_l A1//chon ngõ vào cho nút nhấn sét nhiệt độ thấp #define decrease_l A0 #define relay_temp 6//chọn ngõ cho tải LiquidCrystal Lcd (12, 11, 10, 9, 8, 7); //chọn chân điều khiển hình LCD // biến đệm int temp = 0; int temp_h = 25;//nhiệt cao bật int temp_l= 20;//nhiệt thấp tắt 67 Đồ án tốt nghiệp GVHD: THS Huỳnh Quang Thảo unsigned long timeUpdate; OneWire oneWire (ONE_WIRE_BUS); DallasTemperature sensors (&oneWire); Để đưa cảnh báo giới hạn dưới, ta sử dụng biến kiểu integer: Uptemp downtemp Nếu nhiệt độ đo lớn giới hạn nhỏ giới hạn cho trước đèn Lcd tương ứng relays nháy void setup () {Wire Begin (); /* cài đặt thời gian cho module */ sensors begin (); // Serial begin (9600); Lcd begin (16, 2); displayLCD (); pinMode (decrease_h, INPUT_PULLUP); //chọn biến ngõ vào input pinMode (increase_h, INPUT_PULLUP); pinMode (decrease_l, INPUT_PULLUP); pinMode (increase_l, INPUT_PULLUP); pinMode (relay_temp, OUTPUT); //chọn biến ngõ output digitalWrite (relay_temp, LOW); //tắt tải bật hệ thống 68 Đồ án tốt nghiệp GVHD: THS Huỳnh Quang Thảo timeUpdate = millis (); //thời gian cập nhật tính mili second} void loop ()//cập nhật nhiệt độ {if (millis () - timeUpdate > 1000) {getTemp (); checkTemp (); timeUpdate = millis ();} setTemp ();} void setTemp ()//chuong trình sét cài đặt nhiệt độ {if(digitalRead(increase_h) == LOW) {temp_h++; while(digitalRead(increase_h) == LOW);} if(digitalRead(decrease_h) == LOW) {temp_h ; while(digitalRead(decrease_h) == LOW);} if(digitalRead(increase_l) == LOW) {temp_l++; while(digitalRead(increase_l) == LOW);} if(digitalRead(decrease_l) == LOW) 69 Đồ án tốt nghiệp GVHD: THS Huỳnh Quang Thảo {temp_l ; while(digitalRead(decrease_l) == LOW);} displayLCD ();} void checkTemp ()//so sánh nhiệt độ điều khiển tải {if (temp > temp_h) {//nhiệt đo lớn nhiệt cd bật tải digitalWrite (relay_temp, HIGH);} else if (temp