BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI 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[.]
BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐHCN HÀ NỘI CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - 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 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 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Lời nói đầu CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN NƯỚC –GẠT MƯA 1.1 Lịch sử hình thành 1.2 Công dụng , nhiệm vụ, phân loại, kiểu bố trí, vai trị 1.2.1 Công dụng 1.2.2 Nhiệm vụ 1.2.3 Phân loại 1.2.4 Các kiểu bố trí gạt nước 1.2.5 Các kiểu chế độ làm việc gạt nước rửa kính 10 1.2.6 Vai trò hệ thống gạt nước rửa kính 10 *Kết luận chương I 11 CHƯƠNG 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 cấu tạo hệ thống phun nước gạt mưa 12 2.1.2 Cấu tạo và hoạt động các phận hệ thống 13 2.2 Nguyên lí hoạt động hệ thống phun nước gạt mưa 23 2.2.1 Nguyên lý hoạt động công tắc gạt nước vị trí LO (tốc độ thấp) 23 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động vị trí HI (tốc độ cao) 24 2.2.3 Nguyên lý hoạt động công tắc gạt nước vị trí INT 25 2.2.4 Nguyên lý hoạt động bật cơng tắc rửa kính 27 2.2.5 Nguyên lý hoạt động cảm biến mưa 27 2.3 Hệ thống chức hoạt động 29 2.3.1 Hệ thống gạt nước giải rộng 29 2.3.2 Chức INT điều chỉnh khoảng thời gian gạt theo tốc độ xe 31 2.3.3 Chức bật theo tốc độ 32 2.3.4 Rửa kính kết hợp với gạt nước có ngăn đọng nước kính 32 2.3.5 Chức cảm biến nước mưa 33 2.3.6 Chức an toàn có cố 34 2.4 Một số mạch điều khiển dòng xe khác 35 2.4.1 Mạch điện điều khiển hệ thống phun nước gạt mưa Ford Everest 2015 35 2.4.2 Mạch điện điều khiển hệ thống phun nước gạt mưa Toyota Fotuner 38 2.4.3 Mạch điều khiển hệ thống phun nước gạt mưa Toyota Vios 40 2.4.4 Mạch điều khiển hệ thống phun nước gạt mưa Toyota Camry 42 *Kết luận chương II 43 CHƯƠNG HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG TRÊN MAZDA 44 3.1 Bố trí hệ thống gạt mưa tự động xe Mazda3 44 3.2 Motor gạt nước và phun nước mazda 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 xe Mazda 51 3.3.1 Cấu tạo vị trí cơng tắc điều khiển 51 3.3.2 Sơ đồ mạch điện 52 3.4 Các hoạt động hệ thống phun nước – gạt mưa xe Mazda 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 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mary Anderson (1866-1953) - người phát minh cần gạt mưa 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 xe tơ 13 Hình 2.4:Cấu tạo mơ tơ gạt mưa 14 Hình 2.5: Hoạt động 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 nửa che hoàn toàn 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 mô-đun điều khiển gạt mưa tự động 20 Hình 2.12: Cảm biến gạt mưa ô tô 21 Hình 2.13: Bộ điều khiển hệ thống gạt nước tơ 21 Hình 2.14: Ngun lí hoạt động cơng tắc vị trí LOW 23 Hình 2.15: Ngun lí hoạt động vị trí HIGH 24 Hình 2.16:Ngun lí hoạt động vị trí INT (chế độ ON) 25 Hình 2.17:Ngun lí hoạt động vị trí INT (chế độ OFF) 26 Hình 2.18: Hoạt động bật cơng tắc vị trí rửa kính 27 Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý cảm biến mưa 28 Hình 2.20: Hệ thống nước dải rộng 29 Hình 2.21: Cấu tạo hệ thống gạt nước dải rộng 30 Hình 2.22: Chức INT điều chỉnh tốc độ xe theo thời gian 31 Hình 2.23: Biểu đồ thể chức ngăn động nước kính kết hợp gạt mưa 32 Hình 2.24: Hoạt động cảm biến gạt mưa 33 Hình 3.1: Bố trí hệ thống gạt mưa mazda 46 Hình 3.2: Mơ tơ gạt nước mazda 47 Hình 3.3: Kết cấu motor gạt nước 48 Hình 3.4: Hoạt động mô tơ gạt nước 49 Hình 3.5:Motor rửa kính mazda 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 Lời nói đầu Ngày tơ sử dụng rộng rãi phương tiện lại thông dụng, trang thiết bị, phận ô tô ngày hồn thiện và đại đóng vai trị quan trọng việc đảm bảo độ tin cậy, an toàn cho người vận hành chuyển động ô tô Là sinh viên đào tạo trường Đại học Công Nghiệp Hà Nội chúng em thầy cô trang bị cho kiến thức chuyên môn Để tổng kết và đánh giá quá trình học tập rèn luyện trường em chọn đề tài báo cáo “Nghiên cứu hệ thống Phun Nước Rửa Kính TOYOTA INNOVA” Trong q trình thực báo cáo, trình độ hiểu biết hạn chế Nhưng bảo thầy (cô) khoa đặc biệt thầy hướng dẫn:Ngô Quang Tạo, đề tài em hoàn thành thời hạn Tuy đề tài nhiều thiếu sót, kính mong thầy (cơ ) đóng góp ý kiến để đề tài em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG PHUN NƯỚC – GẠT MƯA 1.1 Lịch sử hình thành Sự tồn bất kì hệ thống nào có lí ngun lý Hệ thống gạt nước- rửa kính có lịch sử hình thành phát triển riêng Nó đời nhu cầu tất yếu viêc muốn quan sát tầm nhìn tốt mà dừng xe lại để lau chùi cách học Đó vào năm 1903, thành phố New York, người phụ nữ mang tên Mary Anderson (1866-1953) nhận rằng, thỉnh thoảng, tài xế lại phải dừng xe, cầm khăn để lau nước tuyết phủ mặt kính Thậm chí, bà cịn trơng thấy số người chẳng buồn gạt tuyết lớp phủ quá dày nên thường “ló đầu” cửa sổ đế quan sát hướng Thật bất tiện thường xun gặp phải hồn cảnh Vì thế, bà thấy cần phải tạo cái để giúp họ không cần dừng xe mà gạt tuyết giữ tầm nhìn Về nhà, Anderson thiết kế hệ thống cần gạt nước Nhưng đưa ý tưởng đó, bà trở thành trị cười người xung quanh Họ cho việc đàn ông và chẳng quan tâm đến “điên rồ” Chẳng lâu sau đó, năm 1905, bà 39 tuổi, nước Mỹ trao cho bà phát minh sáng chế dụng cụ cần gạt mưa này Đó là minh chứng cho trí tuệ khả phụ nữ Hình 1.1: Mary Anderson (1866-1953) - người phát minh cần gạt mưa Cơ cấu hoạt động chổi gạt mưa này khá đơn giản Anderson dùng cần gạt gắn thân xe tiếp xúc với mặt kính lưỡi gạt, bên buồng lái kết nối với “cơ cấu truyền động kiểu tay quay” Khi cần người lái xe quay tay nắm đặt ca bin Tuy nhiên, cần gạt thực biết đến vào năm 1916 trở thành thiết bị tiêu chuẩn cho dòng xe Mỹ Nhờ công nghệ sản xuất hàng loạt Model T Herry Ford, ô tô trở nên gần gủi với người tiêu dùng Trước Anderson, có nhiều người nghĩ ý tưởng đó, nhiên cách tạo vị trí lắp đặp thiết bị lúc là nằm “lù lù” kính chắn gió, cản trở tầm nhìn lái xe, nên đưa ý tưởng, bị loại từ trứng nước cấu truyền động phức tạp khó quay Với Anderson, cần gạt thiết kế nằm chân kính chân kính gió Cơ cấu nguyên lý hoạt động sử dụng ngày 1.2 Công dụng , nhiệm vụ, phân loại, kiểu bố trí, vai trị 1.2.1 Công dụng Cần gạt nước giữ nhiệm vụ loại bỏ, làm bụi bẩn hạt nước bám kính chắn gió; đem lại cho lái xe tầm nhìn thơng thống tốt nhất Chỉ với cần có khả hoạt động liên tục, an tồn chủ xe phương tiện khác đảm bảo tối ưu 1.2.2 Nhiệm vụ Hệ thống gạt nước – rửa kính hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn rõ ràng cách gạt nước mưa kính trước kính sau trời mưa Hệ thống làm bụi bẩn kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa kính Vì là thiết bị cần thiết cho an tồn xe xe tham gia giao thơng 1.2.3 Phân loại o Motor gạt mưa truyền động từ động ô tô o Motor gạt mưa chạy khí nén o Motor gạt mưa truyền từ động điện ( tất xe ô tô sử dụng loại ) 1.2.4 Các kiểu bố trí gạt nước *Kết luận chương II: chương II giúp bổ trợ kiến thức cấu tạo, nguyên lí hoạt động (các chế độ OFF , HIGH, LOW, INT hệ thống gạt nước rửa kính) hệ thống chức hoạt động hệ thống Chương II cung cấp thêm số mạch điều khiển hệ thống Phun nước gạt mưa các xe Ford Everest, Toyota Vios, Toyota Fortune hay Camry 43 CHƯƠNG HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG TRÊN MAZDA 3.1 Bố trí hệ thống gạt mưa tự động xe Mazda3 44 45 Hình 3.1: Bố trí hệ thống gạt mưa mazda 46 3.2 Motor gạt nước và phun nước mazda 3.2.1 Motor gạt nước Hình 3.2: Mơ tơ gạt nước mazda Mô tơ gạt mưa: là động điện chiều có hai tốc độ quay nhanh và chậm có cấu tạo hình Cơng tắc dạng cam có tác dụng làm cho mô tơ dùng vị trí cố định Do có chức này gạt nước bảo đảm dừng kính chắn gió tắt cơng tắc gạt nước 47 Hình 3.3: Kết cấu motor gạt nước 1-Đĩa cam; 2- Các điểm tiếp xúc; 3-Chổi than; 4-Phần ứng; 5-Nam châm; 6- Trục vít Cơng tắc này có đĩa cam xẻ rãnh chữ V và điểm tiếp xúc Khi cơng tắc gạt nước vị trí LO/HI, điện áp ắc qui đặt vào mạch điện và dòng điện vào mô tơ gạt nước qua công tắc gạt nước làm cho mô tơ gạt nước quay Tuy nhiên, thời điểm công tắc gạt nước tắt, tiếp điểm P2 vị trí tiếp xúc mà khơng phải vị trí rãnh điện áp ắc qui đặt vào mạch điện dòng điện vào mô tơ gạt nước tới tiếp điểm P1 qua tiếp điểm P2 làm cho mô tơ tiếp tục quay Sau việc quay đĩa cam làm cho tiếp điểm P2 vị trí rãnh dịng điện không vào mạch điện và mô tơ gạt nước bị dừng lại Tuy nhiên, quán tính phần ứng, mô tơ không dừng lại tiếp tục quay Kết tiếp điểm P3 vượt qua điểm dẫn điện đĩa cam Thực việc đóng mạch sau: Phần ứng → Cực (+)1 mô tơ → công tắc gạt nước → cực S mô tơ gạt nước → tiếp điểm P1 → P3→phần ứng Vì phần ứng tạo 48 sức điện động ngược mạch đóng này, nên quá trình hãm mơ tơ điện tạo và mơ tơ dừng lại điểm cố định Hình 3.4: Hoạt động mô tơ gạt nước 49 3.2.2 Motor phun nước rửa kính Hình 3.5:Motor rửa kính mazda Mơ tơ rửa kính có dạng cánh quạt sử dụng bơm nhiên liệu Có hai loại hệ thống rửa kính tơ có rửa kính sau: Một loại có bình chứa chung cho phận rửa kính trước sau, cịn loại có bình chứa riêng cho phận rửa kính phận rửa kính sau Ngồi ra, cịn có loại điều chỉnh vịi phun cho kính trước kính sau nhờ mơ tơ rửa kính điều khiển van loại khác có hai mơ tơ riêng cho phận rửa kính trước phận rửa kính sau đặt bình chứa 50 3.3 Hệ thống điều khiển phun nước – rửa kính xe Mazda 3.3.1 Cấu tạo vị trí cơng tắc điều khiển Hình 3.6: Cụm điều khiển hệ thống Hình 3.7: Vị trí cụm điều khiển 51 3.3.2 Sơ đồ mạch điện Hình 3.8: Sơ đồ mạch điện • Nguyên lý hoạt động: 52 3.4 Các hoạt động hệ thống phun nước – gạt mưa xe Mazda 3.4.1 Hoạt động rửa kính chắn gió Hình 3.9: Hoạt động hệ thống rửa kính chắn gió Khi công tắc gạt nước trước bật ON 0.3 giây hay và nước rửa kính phun Hệ thống kích hoạt Hệ thống kích hoạt mơ tơ gạt nước trước với tốc độ thấp khoảng 2.2 giây và sau ngừng hoạt động cơng tắc rửa kính ON 1.5 giây hay 53 3.4.2 Hoạt động gián đoạn Hình 3.10: Hệ thống gián đoạn Hệ thống hoạt động gạt nước trước theo chu kỳ điều chỉnh công tắc gạt nước trước bật đến vị trí INT Chu kì điều chỉnh 1.6 đến 10.7 giây cách chỉnh vịng xoay Khi cơng tắc gạt nước bật đến vị trí INT, dịng điện chạy từ tụ điện nạp C1 qua cực INT1 INT2 công tắc điều khiển gạt nước, đến Tr1 Khi Tr1 bật, dòng điện chạy sau : Cực S công tắc gạt nước cực +1 (cùng công tắc) cực +1 mô tơ gạt nước mát Kết là, gạt nước hoạt động Khi dòng điện chạy từ tụ C1 kết thúc, Tr1 tắt để ngừng tiếp điểm rơ le và ngừng mô tơ gạt nước Khi tiếp điểm rơ le tắt OFF, tụ C1 bắt đầu nạp lại Tr1 ln tắt q trình nạp kết thúc Thời gian này tương ứng với mức độ đặt trước vòng điều chỉnh Khi tụ điện C1 nạp đầy, Tr1 bật và sau tiếp điểm rơ le kích hoạt, làm cho mơ tơ hoạt động Điều chỉnh vòng xoay (biến trở) làm thay đổi thời gian nạp tụ C1 54 3.4.3 Hoạt động rửa kính sau Hình 3.11: Hoạt động rửa kính sau • Khi cơng tắc gạt nước rửa kính sau bật đến ON : Dòng điện chạy gạt nước sau sau : Cực +1R công tắc gạt nước rửa kính sau cực EW (cùng cơng tắc) mát Kết là, gạt nước sau kích hoạt Dịng điện chạy từ mơ tơ rửa kính sau ; bơm sau : Cực WR công tắc gạt nước sau cơng tắc rửa kính cực EW (cùng công tắc) mát Kết là, tay gạt nước sau rửa kính hoạt động lúc • Khi cơng tắc gạt nước rửa kính sau bật xuống OFF : Dòng điện chạy sau: Cực WR công tắc gạt nước sau công tắc rửa kính cực EW (cùng cơng tắc) mát *Kết luận chương III : Hệ thống phun nước gạt mưa TOYATA INNOVA nói cách bố trí hệ thống, cấu tạo vị trí cơng tắc, sơ đồ mạch điện hoạt động hệ thống (rửa kính chắn gió, gián đoạn, rửa kính sau) Giúp nắm rõ hệ thống Phun nước rửa kính TOYOTA INNOVA 55 Quy trình mơ hệ thống phun nước gạt mưa tự động KẾT LUẬN Trải qua thời gian nghiên cứu thực đồ án giúp em hiểu rõ vai trò, chức cấu tạo hoạt động hệ thống phun nước gạt mưa tơ Toyota Innova, để từ có hướng phát triển ứng dụng điện tử vào hệ thống gạt nước rửa kính tự động tơ với giá thành phù hợp để người khơng có khả sở hữu xe cao cấp có cho ứng dụng tiện ích phù hợp với xe Qua thời gian học tập, tìm hiểu, với giúp đỡ tận tình thầy giáo Ngô Quang Tạo, em hoàn thành xong đồ án Tuy nhiên, kiến thức thời gian có hạn nên đồ án cịn nhiều thiếu sót Kính mong thầy giáo bạn góp ý để chuyên đề hoàn thiện Cuối em xin chân thành cảm ơn các thầy môn ô tô và đặc biệt em xin cảm ơn thầy Ngơ Quang Tạo tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này 56 Tài liệu tham khảo [1] Châu Ngọc Thạch – Nguyễn Thành Trí, Kỹ thuật sửa chữa hệ thống điện xe ô tô, Nhà xuất trẻ [2] Nguyễn Văn Chất, giáo trình Trang bị điện ô tô , Nhà xuất Giáo dục [3] PGS.TS Đỗ Văn Dũng, Hệ thống điện điện tử ô tô đại hệ thống điện động cơ, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh (2007) [4] https://tailieuoto.vn/cau-tao-he-thong-gat-mua-o-to-va-rua-kinh-o-to/ [5] http://oto.saodo.edu.vn/nghien-cuu-khoa-hoc/tim-hieu-he-thong-gatnuoc-rua-kinh-tren-xe-o-to-231.html 57