Việt Nam đang trên đà tăng trưởng kinh tế rất mạnh ở thời đại công nghệ 4.0. Với sự tăng trưởng kinh tế kèm theo nhu cầu đi lại tăng cao. Vì vậy mà những năm gần đây lượng xe được tiêu thụ ra thị trường rất lớn với đà tăng trưởng này báo hiệu cho ngành ô tô sẽ còn phát triển rất mạnh trong tương lai. Do nhu cầu người sử dụng càng tăng cao đòi hỏi các hãng xe liên tục tung ra thị trường các cải tiến mới trong công nghệ về các tính năng an toàn, tiện ích nhằm chinh phục những vị khách hàng khó tính. Hệ thống gạt mưa, rửa kính là một tính năng an toàn nhỏ trên ô tô nhưng lại có vai trò rất quan trọng trong việc di chuyển trên các cung đường trong thời tiết xấu, giúp cho người điều khiển xe có được tầm nhìn tốt tránh phải các tai nạn không vốn có. Chính vì lí do đó mà nhóm em đã chọn đề tài Hệ thống gạt mưa tự động trên ô tô con. Để hiểu sâu về hệ thống thì chúng ta sẽ có các phần sau đây.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH VIỆN CƠ KHÍ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG TRÊN Ô TÔ CON THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN ADRUINO Ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Chuyên ngành: CƠ KHÍ Ơ TƠ Giảng viên hướng dẫn :ThS.PHẠM THÀNH TRUNG KS NGUYỄN HỒNG THẮNG Sinh viên thực :NGUYỄN QUỐC VƯƠNG MSSV: 1751020146 Lớp: CO17CLCB TP Hồ Chí Minh, 07/2022 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Quốc Vương LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn đến thầy chun ngành khí tơ Và tất quý thầy cô giảng dạy chương trình đại học ngành Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí Ô Tô - Trường Đại Học Giao Thông vận tải truyền dạy cho em kiến thức bổ ích để e có đủ hành trang bước đời Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hồng Thắng tận tình hướng dẫn nhóm em thời gian thực khóa luận văn Mặc dù trình thực khóa luận văn cịn có nhiều khó khăn nhờ góp ý thầy kiến thức mà thầy truyền dạy cho nhóm em, nhờ nhóm em định hướng hướng cố gắng hoàn thiện tốt cho luận văn mơ hình chỉnh chu Do thời gian, kiến thức kinh nghiệm thực tế có hạn nên trình thực phát sinh thiếu sót, em mong nhận góp ý thầy đề tài chúng em, để nhóm em hồn thiện hơn, đáp ứng đầy đủ mục tiêu đặt Em xin chân thành cảm ơn TPHCM, Ngày Tháng Năm 2022 Sinh viên thực Nguyễn Quốc Vương ii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Quốc Vương TÓM TẮT ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Việt Nam đà tăng trưởng kinh tế mạnh thời đại công nghệ 4.0 Với tăng trưởng kinh tế kèm theo nhu cầu lại tăng cao Vì mà năm gần lượng xe tiêu thụ thị trường lớn với đà tăng trưởng báo hiệu cho ngành tơ cịn phát triển mạnh tương lai Do nhu cầu người sử dụng tăng cao đòi hỏi hãng xe liên tục tung thị trường cải tiến công nghệ tính an tồn, tiện ích nhằm chinh phục vị khách hàng khó tính Hệ thống gạt mưa, rửa kính tính an tồn nhỏ tơ lại có vai trị quan trọng việc di chuyển cung đường thời tiết xấu, giúp cho người điều khiển xe có tầm nhìn tốt tránh phải tai nạn khơng vốn có Chính lí mà nhóm em chọn đề tài Hệ thống gạt mưa tự động ô tô Để hiểu sâu hệ thống có phần sau CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Trong chương đầu tiên, ta tìm hiểu lịch sử đời hệ thống gạt mưa rửa kính qua thời kỳ Ngồi ra, cịn hiểu thêm nguyên lí hoạt động hệ thống gạt mưa rửa kính đại CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA, KÍNH TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2012 Trong phần chương này, ta nghiên cứu sâu hệ thống gạt mưa rửa kính thơng qua ngun lí hoạt động sơ đồ mạch điện dòng xe Toyota Camry 2012, tìm hiểu rõ tín hiệu cấu chấp hành điều khiển gạt mưa thơng qua cơng tắc CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH TOYOTA CAMRY 2012 Ở phần chương 3, khai thác hệ thống gạt mưa, rửa kính cách tháo lắp, kiểm tra chi tiết, lỗi thường gặp phải hệ thống từ đưa cách thức sửa chữa khắc phục iii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Quốc Vương CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG THƠNG QUA ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN ARDUINO PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIẢNG DẠY Phần chương cuối này, vận dụng kiến thức học tập từ trường lớp tìm hiểu học hỏi thực tế Chúng em thực xây dựng mơ hình hệ thống gạt mưa tự động thông qua vi điều khiển arduino sử dụng giảng dạy học tập KẾT LUẬN iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Quốc Vương MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT ĐỀ TÀI LUẬN VĂN iii MỤC LỤC v PHỤ LỤC HÌNH ẢNH viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GẠT MƯA - RỬA KÍNH TRÊN Ơ TƠ 1.1 Tổng quát 1.1.1 Giới thiệu tổng quát .1 1.1.2 Tầm quan trọng đề tài 1.1.3 Mục tiêu đề tài 1.1.4 Đối tượng phạm vi nghiện cứu 1.1.5 Phương pháp nghiên cứu .4 1.1.6 Nhiệm vụ , yêu cầu , phân loại hệ thống gạt mưa 1.1.7 Cấu tạo chung hệ thống gạt mưa 1.1.8 Nguyên lý hoạt động hệ thống gạt mưa 16 1.1.9 Cấu tạo hệ thống gạt mưa loại âm chờ, dương chờ 22 1.1.10 Các kiểu gạt nước rửa kính gạt nước khác 23 1.2 Một số sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa hãng xe khác 27 CHƯƠNG 2: KHAI THÁC HỆ THỐNG GẠT MƯA, RỬA KÍNH TRÊN XE TOYOTA CAMRY 2012 32 2.1 Giới thiệu xe camry 2012 32 2.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa rửa kính Toyota Camry 2012 36 v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Quốc Vương 2.3 Các cụm phận hệ thống sơ đồ mạch điện 38 2.4 Nguyên lí hoạt động mạch điện: 40 2.5 Nguyên lý hoạt động khí 43 2.5.1 Các chế độ: 43 CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH TOYOTA CAMRY 2012 .45 3.1 Những hư hỏng thường gặp, nguyên nhân cách khắc phụ sửa chữa 45 3.2 Quy trình tháo lắp hệ thống gạt mưa - rửa kính 46 3.2.1 Quy trình tháo lắp motor gạt mưa 46 3.2.2 Quy trình tháo lắp cơng tắc gạt mưa - rửa kính 52 3.2.3 Quy trình tháo - lắp cao su gạt mưa 57 3.3 Quy trình kiểm tra bảo dưỡng - sửa chữa 59 3.3.1 Kiểm tra công tắc gạt mưa - rửa kính 59 3.3.2 Kiểm tra motor gạt mưa .61 3.3.3 Kiểm tra motor phun nước 62 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG GẠT MƯA TỰ ĐỘNG THÔNG QUA ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN ARDUINO PHỤC VỤ CÔNG TÁC GIẢNG DẠY 63 4.1 Giới thiệu board arduino 63 4.1.1 Khái niệm lịch sử đời 63 4.2 Nguồn tổ ong ( 12V - 20A ) 68 4.2.1 Nguồn tổ ong 12V - 20A có chức 68 4.2.2 Phạm vi sử dụng nguồn tổ ong 12V - 20A 69 4.2.3 Thông số chung cho dòng sản phẩm nguồn tổ ong 69 vi LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Quốc Vương 4.3 Mạch hạ áp DC LM2596 3A 70 4.3.1 Thông số kỹ thuật 70 4.4 Module relay 5V 71 4.4.1 Thông số kỹ thuật 71 4.5 Động bơm nước mini .72 4.5.1 Thông số kỹ thuật 72 4.6 Cảm biến mưa .73 4.6.1 Mạch cảm biến mưa gồm phận 73 4.6.2 Nguyên lý hoạt động mạch cảm biến mưa 73 4.6.3 Thông số kỹ thuật 74 4.7 Relay chân 74 4.7.1 Công dụng 74 4.7.2 Cấu tạo rơ le gồm 75 4.7.3 Nguyên lý hoạt động 75 4.8 Motor gạt mưa 75 4.9 Công tắc gạt mưa 76 4.10 Sơ đồ mạch thực tế sở mô hình 76 4.11 Lập trình mã code arduino cho mơ hình 77 4.12 Thực làm mơ hình .79 4.13 Nạp code cho Arduino R3 82 4.14 Hồn thiện mơ hình 83 KẾT LUẬN 84 TÀI LIỆU LUẬN VĂN THAM KHẢO 85 vii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Quốc Vương PHỤ LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Mary Anderson (1866-1953) - người phát minh cần gạt mưa Hình 1.2 Hệ thống Gạt mưa xe tơ Hình 1.3 Cấu tạo chung hệ thống gạt nước Hình 1.4 Các phận hệ thống gạt mưa tự động Hình 1.5 Cấu tạo motor gạt nước Hình 1.6 Hình động thực tế Hình 1.7 Hoạt động công tắc dạng cam 10 Hình 1.8 Cơ cấu dẫn động gạt nước 11 Hình 1.9 Cần gạt nước xe ô tô 11 Hình 1.10 Gạt nước che nửa che hồn tồn 12 Hình 1.11 Một số cách bố trí lưỡi gạt 13 Hình 1.12 Motor bơm nước 14 Hình 1.13 Cơng tắc gạt mưa sử dụng ô tô 15 Hình 1.14 Hoạt động hệ thống gạt nước chế độ LOW/MIST 16 Hình 1.15 Hoạt động hệ thống gạt nước chế độ HIGH .17 Hình 1.16 Hoạt động hệ thống gạt nước chế độ INT transistor Tr bật ON 18 Hình 1.17 Hoạt động hệ thống gạt nước chế độ INT transistor Tr bật OFF 19 Hình 1.18 Hoạt động hệ thống gạt nước công tắc OFF 20 Hình 1.19 Nguyên lý hoạt động bật cơng tắc rửa kính 21 Hình 1.20 Motor gạt nước loại âm chờ 22 Hình 1.21 Motor gạt nước loại dương chờ 23 viii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Quốc Vương Hình 1.22 Hệ thống gạt nước dải rộng 24 Hình 1.23 Gạt nước theo tốc độ xe 24 Hình 1.24 Rửa kính kết hợp với gạt nước có ngăn động nước 25 Hình 1.25 Gạt nước tự động trời mưa 26 Hình 2.1 Toyota camry 2012 32 Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật Toyota Camry 2012 32 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống gạt mưa trước xe camry 34 Hình 2.3 Motor gạt mưa camry 34 Hình 2.4 Gạt mưa toyota camry 35 Hình 3.1 Quy trình tháo cao su gạt nước 57 Hình 3.2 Tháo cao su gạt mưa 58 Hình 3.3 Lắp cao su gạt mưa 58 Hình 3.4 Trình kết nối phía trước cơng tắc gạt mưa - rửa kính 59 Hình 3.5 Điện áp thay đổi cực E20-3 (+1) E19-2 (EW) 61 Hình 3.6 Cụm motor gạt nước kinh chắn gió 61 Hình 3.7 Cụm motor phun nước rửa kính chắn gió 62 Hình 4.1 Arduino Uno 63 Hình 4.2 Ứng dụng bật Arduino 65 Hình 4.3 Nguồn tổ ong 12V - 20A 68 Hình 4.4 Mạch giảm áp DC LM2596 3A có hiển thị Led 70 Hình 4.5 Module relay với opto cách ly kích H/L (5DVC) .71 Hình 4.6 Động bơm nước mini tự mồi YYP370-12C3 12VDC 72 Hình 4.7 Cảm biến mưa .73 Hình 4.8 Relay tơ chân 12V 74 ix LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Quốc Vương Hình 4.9 Motor gạt mưa toyota 75 Hình 4.10 Cơng tắc gạt mưa toyota .76 Hình 4.11 Sơ đồ sở mơ hình 76 x