Khảo sát hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe toyota innova 2015

Hệ thống nâng hạ kính trên xe ô tô có nhiệm vụ đống mở các cửa kính bằng công tắc. Mô tơ nâng hạ kính quay khi tác động vào các công tắc nâng hạ kính. chuyển động quay của mô tơ điện này sẽ được chuyển thành chuyển động lên xuống của cửa kính thông qua cơ cấu nâng hạ kính.

MỤC LỤC i

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ iii

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT v

PHẦN I HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH 1

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH 1

1.1 Nhiệm vụ của hệ thống nâng hạ kính 1

1.2 Yêu cầu của hệ thống nâng hạ kính trên xe ô tô 1

1.3 Phân loại 3

1.4 Cấu tạo hệ thống nâng hạ kính 3

1.4.1 Nâng hạ kính sử dụng dây cáp kéo 3

1.4.2 Nâng hạ kính không sử dụng cáp có dạng hình “Cái kéo” 5

1.5 Một số hệ thống nâng hạ kính trên ô tô 5

1.5.1 Hệ thống nâng hạ kính trên xe Lexus E300-1997 5

1.5.2 Hệ thống nâng hạ kính xe TOYOTA CRESSIDA 6

Chương 2 HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2015 8

2.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA INNOVA 2015 8

2.1.1 cấu tạo chung của hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA INNOVA8 2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA INNOVA 9

2.2 Các bộ phận trong hệ thống nâng hạ kính TOYOTA INNOVA 10

2.2.1 Mô tơ nâng hạ kính 10

2.2.2 Bộ nâng hạ kính 11

2.2.3 Các công tắc 12

PHẦN II : HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH 14

Chương 3 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH 14

3.1 Nhiệm vụ của hệ thống gạt mưa rửa kính 14

3.3 Yêu cầu của hệ thống gạt mưa rửa kính 14

Chương 4 HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2015 15

4.1 Cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe TOYOTA INNOVA 2015 15

4.1.1 Cấu tạo chung của hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe TOYOTA INNOVA 15

4.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe TOYOTA INNOVA 2015 16

4.2 Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe TOYOTA INNOVA 2015 23

4.2.1 Mô tơ gạt nước 23

4.2.2 Cơ cấu dẫn động thanh gạt nước 26

4.2.3 Mô tơ bơm nước – rửa kính 27

4.2.4 Công tắc điều khiển 27

KẾT LUẬN 29

TÀI LIỆU THAM KHẢO 30

Hình 1.1: Hệ thống nâng hạ kính trên xe ô tô 1

Hình 1.2: Chức năng đóng, mở cửa kính 2

Hình 1.3: Chức năng chống kẹt cửa kính 2

Hình 1.4: cấu tạo hệ thống nâng hạ kính 3

Hình 1.5: Hệ thống nâng hạ kính cáp kéo 4

Hình 1.6: Nâng hạ kính không sử dụng cáp có dạng hình “cái kéo” 5

Hình 1.7: Hệ thống nâng hạ kính trên xe Lexus E300-1997 6

Hình 1.8: Sơ đồ đấu nối nâng hạ kính trên xe Lexus E300-1997 6

Hình 1.9: Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA CRESSIDA 7

Hình 2.1: Vị trí các bộ phận của hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA INNOVA 8

Hình 2.2: Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính trên TOYOTA INNOVA 2015 9

Hình 2.3: Cấu tạo mô tơ nâng hạ kính 10

Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mô tơ 11

Hình 2.5: Bộ nâng hạ kính trên Toyota Innova 11

Hình 2.6: Vị trí các công tắc 12

Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý của cụm công tắc 13

Hình 3.1: Hệ thốn gạt mưa, rửa kính 14

Hình 4.1: Vị trí các bộ phận của hệ thống 15

Hình 4.2: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa rửa kính phía trước trên xe TOYOTA INNOVA 2015 16

Hình 4.3: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa rửa kính phía sau trên xe TOYOTA INNOVA 2015 17

Hình 4.4: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi ở vị tí tốc độ thấp (LO) 18

Hình 4.5: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi ở vị tí tốc độ cao (HI) 19

Hình 4.6: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi Transistor bật ON 20

Hình 4.7: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi Transistor bật OFF 21

Hình 4.8: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi bật OFF 22

Hình 4.9: Hoạt động của công tắc rửa kính 23

Hình 4.10: Mô tơ gạt mưa 24

Hình 4.11: Cấu tạo cuộn dây của motor 24

Hình 4.12: Cơ cấu dừng tự động 25

Hình 4.13: Cơ cấu dẫn động gạt nước 26

Hình 4.15: Mô tơ bơm nước 27 Hình 4.16: Công tắc đa năng 27

KÝ HIỆU:

PHẦN I HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH

1.1 Nhiệm vụ của hệ thống nâng hạ kính

Hệ thống nâng hạ kính trên xe ô tô có nhiệm vụ đống mở các cửa kính bằng côngtắc Mô tơ nâng hạ kính quay khi tác động vào các công tắc nâng hạ kính chuyển độngquay của mô tơ điện này sẽ được chuyển thành chuyển động lên xuống của cửa kínhthông qua cơ cấu nâng hạ kính

Hình 1.1.1.1.1.1: Hệ thống nâng hạ kính trên xe ô tô 1.2 Yêu cầu của hệ thống nâng hạ kính trên xe ô tô.

Hệ thống nâng hạ kính phải thực hiện đầy đủ các chức năng:

- Chức năng đóng, mở cửa kính bằng tay:

Khi công tắc cửa kính được kéo lên hoặc hạ xuống nửa chừng thì cửa sổ sẽ mởhoặc đóng cho đến khi thả công tắc ra

Hình 1.2.1.1.1.1: Chức năng đóng, mở cửa kính

- Chức năng chống kẹt cửa kính:

Trong quá trình đóng cửa kính tự động, nếu có vật thể lạ kẹt giữa cửa kính thìcửa kính sẽ tự động dừng lại và dịch chuyển xuống khoảng 50mm

- Chức năng khóa cửa kính:

Khi bật công tắc khóa cửa kính thì không thể mở hay đóng tất cả các cửa kínhtrừ cửa kính phía người lái

Hình 1.2.1.1.1.2: Chức năng chống kẹt cửa kính

- Chức năng điều khiển của kính khi tắt khóa điện:

Chức năng này cho phép điều khiển của kính trong khoảng thời gian 45s sau khikhóa điện về vị trí ACC hoặc LOCK nếu cửa xe phía người lái không mở

1.4 Cấu tạo hệ thống nâng hạ kính

Dựa vào cấu tạo về mặt cơ khí ta có thể phân thành 2 loại khác nhau:

- Nâng hạ kính sử dụng dây cáp kéo

- Nâng hạ kính không sử dụng cáp nó có dạng hình “cái kéo”

Hình 1.4.1.1.1.1: cấu tạo hệ thống nâng hạ kính 1.1.1 Nâng hạ kính sử dụng dây cáp kéo.

Tùy vào loại cáp được dùng ta lại tiếp tục phân cơ cấu nâng hạ này thành 2 loại:

- Sử dụng cáp kéo xoắn

- Sử dụng cáp Bowden kép hoặc đơn

Với sử dụng cáp kép xoắn hệ thống gồm 3 thành phần Bao gồm một motor điệnmột chiều, dây cáp xoắn và một thanh ray trượt

Nguyên lý hoạt động rất đơn giản thanh ray trượt đảm nhận nhiệm vụ nâng đỡtấm kính Tạo bề mặt phẳng cho tấm kính di chuyển lên hoặc xuống

1.4.2 Nâng hạ kính không sử dụng cáp có dạng hình “Cái kéo”.

Về mặt thiết kế cơ khí cơ cấu nâng hạ kính này hoàn toàn khác biệt Hiệu quảmang lại cũng khá tốt nên được khá nhiều hãng lựa chọn

Thành phần cấu tạo của nó gồm một động cơ điện, bánh răng, thanh tay đòn dạnghình chữ “X” và bệ đỡ kính

Hình 1.4.2.1.1.1: Nâng hạ kính không sử dụng cáp có dạng hình “cái kéo”

Nguyên lý hoạt động khi động cơ quay sẽ làm cho bánh răng quay Bánh răngnày được ăn khớp cơ khí với bánh răng trên cánh tay đòn Kéo theo nó sẽ di chuyển,thanh chữ “X” sẽ được nâng hạ lên hoặc xuống

Cửa kính ô tô sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống theo chiều quay của động cơ Cơcấu chuyển động này hoàn toàn không sử dụng dây cáp Khá đơn giản dễ dàng cho sửachữa và lắp đặt

1.5 Một số hệ thống nâng hạ kính trên ô tô

1.5.1 Hệ thống nâng hạ kính trên xe Lexus E300-1997

a, Cấu tạo:

Hình 1.5.1.1.1.1: Hệ thống nâng hạ kính trên xe Lexus E300-1997

b, Sơ đồ đấu nối

Hình 1.5.1.1.1.2: Sơ đồ đấu nối nâng hạ kính trên xe Lexus E300-1997

1.5.2 Hệ thống nâng hạ kính xe TOYOTA CRESSIDA.

a) Sơ đồ mạch điện

Hình 1.5.2.1.1.1: Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA

CHƯƠNG 1 HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH TRÊN XE TOYOTA

INNOVA 20151.6 Cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA INNOVA 2015

1.6.1 cấu tạo chung của hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA INNOVA

Hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA INNOVA gồm:

+ Công tắc chính (Main switch)

+ Công tắc nâng hạ cửa tài xế (Driver’s switch)

+ Công tắc nâng hạ cửa trước nơi hành khách (Front passenger’s switch)

+ Công tắc phía sau bên trái (Left rear switch)

+ Công tắc phía sau bên phải (Right rear swich)

Hình 1.6.1.1.1.1: Vị trí các bộ phận của hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA

INNOVA

1.6.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA INNOVA

a) Sơ đồ mạch điện

Hình 1.6.2.1.1.1: Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính trên TOYOTA INNOVA

2015b) Nguyên lý hoạt động

Khi bật công tắc máy, dòng qua Power window relay, cấp nguồn cho cụm côngtắc điều khiển nơi người lái (Power window master swich)

Nếu công tác chính (Main swich) ở vị trí OFF thì người lái sẽ chủ động điềukhiển cho tất cả các cửa

Cửa sổ M2:

Bật công tắc sang vị trí UP: lúc này (1) sẽ nối (2), mô tơ sẽ quay kính nâng lên.Bật sang vị trí DOWN thì lúc này (2’) nối với (3’) dòng qua mô tơ ngược ban đầu nênkính sẽ được hạ xuống thương tự, người lái có thể nâng hạ kính cho tất cả các cửa cònlại khi công tắc chính được mở, người ngồi trong xe được phép sử dụng khoãng thôngtheo ý riêng (trường hợp xe không mở điều hòa, đường không ô nhiễm, không ồn).

1.7 Các bộ phận trong hệ thống nâng hạ kính TOYOTA INNOVA

1.7.1 Mô tơ nâng hạ kính

a) Cấu tạo

Mô tơ điều khiển cửa kính gồm có các bộ phận chính sau:

- Mô tơ: +Rô to

+Stato+Cổ góp

- Bộ truyền bánh răng: bộ truyền trục vít-bánh vít

Các bộ phận được thể hiện trên hình vẽ sau:

1 - Trục vít 4 - Rôto 7 - bánh răng dẫn động bộ nâng hạ kính

2 - Vỏ 5 - Stator 8 - Bánh vít

3 - Khớp nối 6 - Phần nối 9 - Ổ bi.

Hình 1.7.1.1.1.1: Cấu tạo mô tơ nâng hạ kính

b) Nguyên lý hoạt động của mô tơ

Khi có dòng điện cấp vào mô tơ làm roto quay, thông qua bộ truyền trục vítchuyển động quay của mô tơ sẽ được chuyển đến bộ nâng hạ kính

Mô tơ thay đổi chiều quay nhờ công tắc Bộ truyền bánh răng truyền chuyểnđộng quay của mô tơ tới bộ nâng hạ cửa kính

Nguyên lý hoạt động của mô tơ được mô tả như hình dưới đây:

Hình 1.7.1.1.1.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mô tơ 1.7.2 Bộ nâng hạ kính

Bệ đỡkính

Động cơđiện

Bánh răngcưa

cánh tayđòn

Hình 1.7.2.1.1.1: Bộ nâng hạ kính trên Toyota Innova

a) Cấu tạo

Cửa kính được nâng hạ bằng đòn nâng của bộ hạ cửa sổ Đòn này được đỡ bằng

cơ cấu đòn chữ X nối với đòn điều chỉnh của bộ nâng hạ cửa sổ cửa sổ được đống và

mở nhờ sự thay đổi chiều cao của cơ cấu đòn chữ X

b) Nguyên lý hoạt động

khi động cơ quay sẽ làm cho bánh răng quay Bánh răng này được ăn khớp cơ khívới bánh răng trên cánh tay đòn Kéo theo nó sẽ di chuyển, thanh chữ “X” sẽ đượcnâng hạ lên hoặc xuống

1.7.3 Các công tắc

Hình 1.7.3.1.1.1: Vị trí các công tắc

Hình 1.7.3.1.1.2: Sơ đồ nguyên lý của cụm công tắc

Đây là vị trí làm việc của công tắc, nghĩa là hai chân ra luôn được nối điện âm.Khi ta kéo công tắc lên hoặc đẩy xuống thì một trong hai chân sẽ được nối điện +, cấpdòng điện tới mô tơ nâng hạ kính

PHẦN II : HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH1.8 Nhiệm vụ của hệ thống gạt mưa rửa kính.

Hệ thống gạt nước – rửa kính là một hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn được

rõ ràng bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính sau khi trời mưa

Hệ thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửakính Vì vậy đây là thiết bị cần thiết cho sự an toàn của xe khí xe tham gia giao thông

Hình 1.8.1.1.1.1: Hệ thốn gạt mưa, rửa kính 1.9 Phân loại.

- 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 tất cả các xe ô tô đều sửdụng loại này)

1.10 Yêu cầu của hệ thống gạt mưa rửa kính.

Hệ thống gạt mưa – rửa kính phải hoạt động nhẹ nhàng, linh hoạt, ổn định và phùhợp với từng điều kiện trời mưa (mưa to hoặc mưa nhỏ

CHƯƠNG 3 HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH TRÊN XE TOYOTA

INNOVA 20151.11 Cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của hệ thống gạt mưa rửa kính trên

- Motor và cơ cấu dẫn động gạt nước

- Vòi phun của bộ rửa kính

- Bình chứa nước rửa kính (có chứa motor rửa kính)

- Công tắc gạt nước – rửa kính

Hình 1.11.1.1.1.1: Vị trí các bộ phận của hệ thống 1.11.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe TOYOTA INNOVA 2015

a Sơ đồ mạch điện

 Gạt mưa rửa kính phía trước

Hình 1.11.2.1.1.1: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa rửa kính phía trước trên xe

TOYOTA INNOVA 2015

 Gạt mưa rửa kính phía sau

Hình 1.11.2.1.1.2: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa rửa kính phía sau trên xe

TOYOTA INNOVA 2015

b Nguyên lý hoạt động của hệ thống

* Khi công tắc gạt nước ở vị trí LO (tốc độ thấp)

Khi công tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ thấp, dòng điện đi vào chổi thantốc độ thấp của motor gạt nước (gọi là LO) thể hiện như trên hình vẽ và gạt nước hoạtđộng ở tốc độ thấp + ắc quy → chân + B → tiếp điểm LO công tắc gạt nước → chân+ 1 → motor gạt nước (LO) → mát

Hình 1.11.2.1.1.3: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi ở vị tí tốc độ thấp (LO)

* Khi công tắc gạt nước ở vị trí HI (tốc độ cao)

Khi công tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ cao, dòng điện đi vào chổi thantiếp điện tốc độ cao của motor gạt nước (gọi là HI) thể hiện như trên hình vẽ và gạtnước hoạt động ở tốc độ cao + Ắc quy → chân + B → tiếp điểm Hi công tắc gạt nước

→ chân + 2 → motor gạt nước (HI) → mát

Hình 1.11.2.1.1.4: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi ở vị tí tốc độ cao (HI)

* Khi công tắc gạt nước ở vị trí INT

a Hoạt động khi Transistor bật ON

Khi bật công tắc gạt nước đến vị trí INT, thì Transistor Tr1 được bật lên một lúclàm cho tiếp điểm của rơle được chuyển tử A sang B Khi tiếp điểm rơle tới vị trí B,dòng điện đi vào motor tốc độ thấp (LO) và motor bắt đầu quay ở tốc độ thấp

Hình 1.11.2.1.1.5: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi Transistor bật ON

b Hoạt động khi Transistor bật OFF

Transistor Tr1 nhanh chóng ngắt ngay làm cho tiếp điểm rơle lại chuyển từ B về

A Tuy nhiên, khi motor bắt đầu quay tiếp điểm của công tắc dạng cam chuyển từ P3sang P2, do đó dòng điện tiếp tục đi vào chổi than tốc độ thấp của motor và motor làmviệc ở tốc độ thấp rồi dừng lại khi tới vị trí dừng cố định Transistor Tr1 lại bật ngaylàm cho gạt nước tiếp tục hoạt động gián đoạn trở lại

Hình 1.11.2.1.1.6: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi Transistor bật OFF

* Nguyên lý hoạt động của công tắc gạt nước ở vị trí OFF

Nếu công tắc gạt nước được đưa về vị trí OFF trong khi motor gạt nước đanghoạt động, thì dòng điện sẽ đi vào chổi than tốc độ thấp của motor gạt nước và gạtnước hoạt động ở tốc độ thấp Khi gạt nước tới vị trí dừng, tiếp điểm của công tắcdạng cam sẽ chuyển từ phía P3 sang phía P2 và motor dừng lại

Hình 1.11.2.1.1.7: Hoạt động của hệ thống gạt nước khi bật OFF

(+) Nguồn → tiếp điểm P2 công tắc cam → cực S→ tiếp điểm rơle → tiếp điểmOFF → cực +1 → môtơ gạt nước (LOW) → mass

c Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính

Dòng điện đi trong mạch theo chiều như sau: Ắc quy (+) → motor rửa kính →chân số W → tiếp điểm công tắc rửa kính → chân EW → mass

Hình 1.11.2.1.1.8: Hoạt động của công tắc rửa kính 1.12 Cấu tạo các bộ phận trong hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe TOYOTA INNOVA 2015

1.12.1 Mô tơ 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 củamotor Motor gạt nước có 3 chổi than tiếp điện: chổi than tốc độ thấp, chổi than tốc độcao và chổi than dùng chung (để nối mát) Một công tắc dạng cam được bố trí trongbánh răng để gạt nước dừng ở vị trí cố định trong mọi thời điểm

Hình 1.12.1.1.1.1: Mô tơ gạt mưa

Một sức điện động lớn được tạo ra trong cuộn dây phần ứng khi motor quay đểhạn chế tốc độ quay của motor

Hình 1.12.1.1.1.2: Cấu tạo cuộn dây của motor

a Hoạt động ở tốc độ thấp

Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng, từ chổi than tốc độ thấp một sức điệnđộng lớn được tạo ra Kết quả là motor quay với tốc độ thấp

b Hoạt động ở tốc độ cao

Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng, từ chổi than tốc độ cao một sức điệnđộng ngược được tạo ra Kết quả là motor quay với tốc độ cao.

c Cơ cấu dừng tự động

Hình 1.12.1.1.1.3: Cơ cấu dừng tự động

Cơ cấu gạt nước có chức năng dừng thanh gạt nước tại vị trí cố định Do có chứcnăng này thanh gạt nước luôn được đảm bảo dừng ở vị trí cuối cùng của kính chắn giókhi tắt công tắc gạt nước Công tắc dạng cam thực hiện chức năng này Công tắc này

có đĩa cam xẻ rãnh chữ V và 3 điểm tiếp xúc Khi công tắc gạt nước ở vị trí LO/HI,điện áp ắc quy được đặt vào mạch điện và dòng điện đi vào motor gạt nước qua côngtắc gạt nước làm cho motor gạt nước quay

Tuy nhiên ở thời điểm công tắc gạt nước OFF, nếu tiếp điểm P2 ở vị trí tiếp xúc

mà không phải ở vị trí rãnh thì điện áp của ắc quy vẫn được đặt vào mạch điện và dòngđiện đi vào motor gạt nước tời tiếp điểm P1 qua tiếp điểm P2 làm cho motor tiếp tụcquay Sau đó bằng việc quay đĩa cam làm cho tiếp điểm P2 ở vị trí rãnh do đó dòngđiện không đi vào mạch điện và motor gạt nước bị dừng lại