Đồ Án Hệ Thống Chiếu Sáng Tự Động (1).Docx

Tìm hiểu về hệ thống chiếu sáng trên ô tô; Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống đèn chiếu sáng trên xe Toyota Vios 2010; Vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện của hệ thống chiếu sáng tự động; Thực hiện xây dựng mô hình hệ thống chiếu sáng tự động; Phân tích một số hư hỏng và nguyên nhân hư hỏng thường gặp trên ô tô. 1.3. Nội dung đề tài Tìm hiểu về hệ thống chiếu sáng trên ô tô; Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống đèn chiếu sáng trên xe Toyota Vios 2010; Vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện của hệ thống chiếu sáng tự động; Mô hình hệ thống chiếu sáng tự động; Phân tích một số hư hỏng và nguyên nhân hư hỏng thường gặp trên ô tô. 1.4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp tìm hiểu tài liệu trên Internet, sách báo, thực tiễn; Phương pháp tổng hợp, phân tích, so sánh. 1.5. Kết cấu của đồ án môn học Chương 1: Giới thiệu đề tài; Chương 2: Tìm hiểu về hệ thống chiếu sáng trên ô tô; Chương 3: Xây dựng mô hình hệ thống chiếu sáng tự động; Chương 4: Kết luận và hướng phát triển đề tài.

LỜI CẢM ƠN

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Võ Hiếu Trung, người đã đồng hành

cùng với chúng em trong đồ án này Thầy đã tận tình chỉ bảo và cung cấp những kiến thức cần thiết để chúng em có thể hoàn thành đồ án này

Do trình độ nghiên cứu còn hạn chế và những nguyên nhân khác nên dù cố gắng nhưng đồ án của chúng em không tránh khỏi những hạn chế, thiếu sót Vì thế, em rất mong nhận được sự quan tâm, đóng góp ý kiến của thầy để đồ án của chúng em được hoàn chỉnh hơn.

Những ý kiến đóng góp của thầy sẽ giúp chúng em nhận ra những hạn chế và qua đó chúng em sẽ có thêm những nguồn tư liệu mới trên con đường học tập cũng như nghiên cứu sau này.

Em xin chân thành cảm ơn.

MỤC LỤC

Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 3

1.1 Đặt vấn đề 3

1.2 Mục tiêu đề tài 3

1.3 Nội dung đề tài 3

1.4 Phương pháp nghiên cứu 3

1.5 Kết cấu của đồ án môn học 3

Chương 2: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRÊN Ô TÔ 4

2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng trên ô tô 4

2.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống chiếu sáng trên ô tô 4

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống chiếu sáng trên ô tô 4

2.1.3 Phân loại hệ thống chiếu sáng trên ô tô 4

2.1.3.1 Các loại đèn chiếu sáng bên ngoài ô tô 4

2.1.3.2 Các loại đèn chiếu sáng bên trong ô tô 8

2.2 Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe Toyota Vios 2010 9

2.2.1 Sơ đồ mạch điện 9

2.2.2 Cách xác định chân chiếu sáng trên xe Toyota Vios 2010 10

2.2.3 Phân tích sơ đồ mạch điện 10

2.3 Một số hư hỏng và nguyên nhân hư hỏng của hệ thống chiếu sáng trên ô tô .11 2.4 Những lưu ý khi sử dụng hệ thống đèn chiếu sáng trên ô tô 12

Chương 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TỰ ĐỘNG 13

3.1 Các bộ phận được sử dụng trong mô hình 13

4.2 Hướng phát triển đề tài 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

LCS Light Control Switch DS Dimmer Switch

Hình 2.9: Các loại đèn chiếu sáng bên trong ô tô 8

Hình 2.10: Sơ đồ mạch điện của hệ thống chiếu sáng trên xe Toyota Vios 2010 9

3

Chương 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề

Lịch sử phát triển của Công nghệ chiếu sáng trên xe gắn liền với lịch sử ra đời

và phát triển của ngành công nghiệp ô tô Với vai trò như đôi mắt cho người lái xe vào ban đêm, công nghệ chiếu sáng trên xe luôn được quan tâm và chú trọng nghiên cứu Để đáp ứng những đòi hỏi chính đáng của người sử dụng về một môi trường lái xe an toàn, thân thiện hơn vào ban đêm, chúng ta cần có những công nghệ chiếu sáng tự động, thông minh.

Suất phát từ nhu cầu đó, nhóm chúng em đã chọn đề tài về “Hệ thống chiếu sáng tự động trên ô tô”.

1.2 Mục tiêu đề tài

Tìm hiểu về hệ thống chiếu sáng trên ô tô;

Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống đèn chiếu sáng trên xe Toyota Vios 2010; Vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện của hệ thống chiếu sáng tự động;

Thực hiện xây dựng mô hình hệ thống chiếu sáng tự động;

Phân tích một số hư hỏng và nguyên nhân hư hỏng thường gặp trên ô tô.

1.3 Nội dung đề tài

Tìm hiểu về hệ thống chiếu sáng trên ô tô;

Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống đèn chiếu sáng trên xe Toyota Vios 2010; Vẽ và phân tích sơ đồ mạch điện của hệ thống chiếu sáng tự động;

Mô hình hệ thống chiếu sáng tự động;

Phân tích một số hư hỏng và nguyên nhân hư hỏng thường gặp trên ô tô.

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tìm hiểu tài liệu trên Internet, sách báo, thực tiễn;

Phương pháp tổng hợp, phân tích, so sánh.

1.5 Kết cấu của đồ án môn học Chương 1: Giới thiệu đề tài;

Chương 2: Tìm hiểu về hệ thống chiếu sáng trên ô tô; Chương 3: Xây dựng mô hình hệ thống chiếu sáng tự động; Chương 4: Kết luận và hướng phát triển đề tài.

5

Chương 2: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRÊN Ô TÔ 2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng trên ô tô

2.1.1 Nhiệm vụ của hệ thống chiếu sáng trên ô tô

Hệ thống chiếu sáng nhằm đảm bảo điều kiện làm việc vào ban đêm của ô tô và bảo đảm an toàn giao thông trên đường Hệ thống này bao gồm các đèn chiếu sáng ở bên ngoài và bên trong xe, công tắc, cầu chì,

2.1.2 Yêu cầu của hệ thống chiếu sáng trên ô tô

Đèn chiếu sáng phải đáp ứng các yêu cầu: - Có cường độ sáng lớn.

- Không làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều.

- Thể hiện được kích thước: Chiều rộng, chiều dài và đôi khi cả chiều cao.

2.1.3 Phân loại hệ thống chiếu sáng trên ô tô2.1.3.1 Các loại đèn chiếu sáng bên ngoài ô tô

Đèn pha: Sử dụng chủ yếu khi điều khiển xe về đêm, đèn pha giúp tăng tầm

nhìn xa Chúng thường có 2 chế độ đó là pha và cos Ở chế độ cos giúp làm sáng phía gần đầu xe ô tô, còn chế độ pha là chế độ đèn chiếu xa hơn tầm nhìn khi lái, thường gây ra chói mắt với xe đi đối diện.

Hình 2.1: Đèn pha ô tô

Đèn hậu: Sử dụng vào đường hầm hay vào ban đêm, có nhiệm vụ cảnh báo cho

xe sau biết về sự hiện diện của xe.

Hình 2.2: Đèn hậu ô tô

Đèn phanh: Khi bạn đạp phanh thì đèn sẽ sáng, đây cũng là tín hiệu thông báo.

Thường thì đèn phanh sẽ được lắp chung vỏ với đèn hậu và sẽ phát ra ánh sáng mạnh hơn khi đạp phanh.

Hình 2.3: Đèn phanh ô tô

Đèn cảnh báo nguy hiểm: được dùng khi bạn đỗ xe khẩn cấp.

Hình 2.4: Đèn cảnh báo nguy hiểm

Đèn lùi: Khi đèn phát sáng cũng có nghĩa là nó đang báo hiệu xe đang lùi, và

đèn này cũng sáng vào ban đêm.

Hình 2.5: Đèn lùi ô tô

Đèn kích thước: Hay có tên gọi khác là đèn vị trí, chúng có nhiệm vụ báo cho

người cùng lưu thông biết vị trí cũng như kích thước xe của bạn vào ban đêm.

Hình 2.6: Đèn kích thước Đèn biển số: là đèn soi biển số ô tô.

Hình 2.7: Đèn biển số

Đèn sương mù: được bố trí cả trước và sau xe, chúng được sử dụng khi bạn

điều khiển xe trong điều kiện thời tiết làm hạn chế tầm nhìn như mưa lớn, sương mù.

Hình 2.8: Đèn sương mù2.1.3.2 Các loại đèn chiếu sáng bên trong ô tô

Đèn chiếu sáng bên trong xe ô tô có 2 loại cơ bản bao gồm đèn sáng taplo và

đèn sáng trong xe:

Hình 2.9: Các loại đèn chiếu sáng bên trong ô tô

- Đèn sáng taplo: có tác dụng làm sáng vùng taplo bao gồm đồng hồ và các đèn báo,

chúng chiếu sáng khi công tắc độ sáng đèn pha chuyển đến nấc thứ 1.

- Đèn sáng trong xe: thường sẽ được đặt ở trung tâm trần xe hoặc bên gương chiếu

hậu phía trên trong xe ô tô Công tắc của đèn này sẽ có 3 chế độ để lựa chọn, đó là: Luôn sáng (ON), luôn tắt (OFF), chiếu sáng khi mở xe (DOOR).

2.2 Phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe Toyota Vios 20102.2.1 Sơ đồ mạch điện

Hình 2.10: Sơ đồ mạch điện của hệ thống chiếu sáng trên xe Toyota Vios 20102.2.2 Cách xác định chân của cụm công tắc hệ thống chiếu sáng trên xe ToyotaVios 2010

Dùng đồng hồ vạn năng chuyển qua chế độ thông mạch để đo.

Dựa vào sơ đồ mạch điện (Hình 2.11) ta có thể xác định các chân của công tắc

theo thứ tự như sau: Giắc

nối 2

Giắc nối 1

13 - Khi ở chế độ OFF:

+ Công tắc ở trạng thái bình thường (LOW): Ta có thể đo được 2 chân thông nhau (HL và H) (1)

+ Khi chuyển qua chế độ HIGH: Ta đo được 2 chân thông nhau (HU và H) (2)

Từ (1) và (2): Ta có thể xác định được chân nào là chân HL, chân nào là chân HU, chân nào là chân H (3)

+ Khi chuyển qua chế độ FLASH: Ta đo được 3 chân thông nhau (HU, HL và ED) (4) Dựa vào (3) và (4): Ta xác định thêm được chân ED.

- Khi ở vị trí TAIL (công tắc ở trạng thái LOW):

+ Ngoài những chân đã xác định được, ta đo được 2 chân thông nhau (B1 và T1) - Khi ở vị trí HEAD (công tắc ở trạng thái LOW):

+ T giữ một đầu của đồng hồ vào chân H hoặc ED rồi đo lần lượt những chân chưa xác định thì sẽ có 1 chân thông với chân H hoặc ED đó là chân RF.

2.2.3 Phân tích sơ đồ mạch điện

Sơ đồ mạch điện của hệ thống chiếu sáng trên xe Toyota Vios 2010 thuộc loại mạch dương chờ.

Nguyên lí hoạt động (hình 2.11):

- Khi ở trạng thái bình thường (công tắc ở vị trí OFF): Dòng điện dương từ bình acquy qua cầu chì rồi chực chờ trước 2 bóng đèn B3, B4 và đèn báo taplo (D2).

- Khi chuyển qua vị trí TAIL thì đèn đờ mi sẽ sáng - Khi chuyển qua vị trí HEAD:

+ Công tắc đang ở trạng thái LOW: Dòng điện âm sẽ đi qua tiếp điểm ED rồi qua H (bảng LCS) rồi qua H (bảng DS) rồi qua tiếp điểm HL tại vị trí LOW rồi lên giắc nối 1, tại giắc nối 1 dòng điện chia làm 2 hướng qua dây tóc bên phải của bóng đèn B3 và B4 làm 2 bóng đèn sáng (đèn cos).

+ Khi công tắc chuyển qua vị trí HIGH: Dòng điện âm sẽ đi qua tiếp điểm ED rồi qua H (bảng LCS) rồi qua H (bảng DS) rồi qua tiếp điểm HU tại vị trí HIGH rồi lên giắc nối số 2, tại giắc nối số 2 dòng điện chia làm 3 hướng qua dây tóc bên trái của bóng đèn B3 và B4 làm 2 bóng đèn sáng (đèn pha) và qua đèn báo taplo (D2) làm cho đèn báo taplo sáng (đèn báo pha trên taplo).

+ Khi công tắc chuyển qua vị trí FLASH (đá pha): Dòng điện đi tương tự như khi công tắc ở vị trí HIGH.

2.3 Một số hư hỏng và nguyên nhân hư hỏng của hệ thống chiếu sáng trên ô tô Một số hiện tượng khi hệ thống đèn chiếu sáng bị lỗi rất dễ gặp phải:

- Các loại đèn ô tô được làm bằng thủy tinh có độ tỏa nhiệt kém nên nhiệt lượng tích tụ trên bề mặt bóng gây cháy dây tóc bóng đèn khiến đèn không sáng;

- Nếu gặp phải hiện tượng đèn ánh đèn nhấp nháy do đui đèn thì có thể do cổ công tắc bị lỏng, chỗ nối dây bị chập mạch;

- Tình trạng đèn xe ô tô bị mờ có thể là do bóng đèn bị bám bẩn hoặc kính khuếch tán phản chiếu bị bẩn;

- Hiện tượng bật đèn pha nhưng đèn cốt cũng sáng, nguyên nhân là do công tắc bị chập dây hoặc công tắc chuyển đổi bị hỏng

Một số nguyên nhân dẫn đến lỗi hệ thống đèn chiếu sáng trên ô tô:

- Bóng đèn bị hư hỏng: Trong trường hợp nhận thấy bóng đèn không sáng thì cần kiểm tra bóng đèn có bị hư hỏng hay không, bóng đèn có thể vỡ, nứt hoặc bị cháy,

- Cháy cầu chì: Thông thường, cầu chì chính là thiết bị giúp bảo vệ mạch điện, chúng rất dễ bị cháy khi hệ thống đèn pha hoạt động quá nhiều Vậy nên khi cầu chì bị chập mạch thì đèn sẽ không thể sáng;

- Công tắc rơle bị lỗi: Nếu đèn pha bị lỗi nhưng đèn cos vẫn hoạt động bình thường thì chứng tỏ vấn đề là do công tắc rơle bị lỗi;

- Dây điện bị lỗi hoặc bị hỏng: Thực tế, trong quá trình sử dụng rất khó tránh khỏi việc hệ thống dây điện trong xe ô tô có thể hư hỏng, chập cháy hay bị côn trùng cắn đứt Điều này sẽ khiến việc truyền năng lượng đến hệ thống đèn chiếu sáng bị gián đoạn nên đèn không thể sáng;

- Công tắc đèn bị hỏng: Sau một khoảng thời gian dài sử dụng công tắc đèn có thể bị mòn hoặc bị đứt dây trong công tắc,

Cách khắc phục các hư hỏng của hệ thống chiếu sáng trên ô tô

- Bóng đèn bị hỏng: Như được biết, trung bình bóng đèn có tuổi thọ khoảng từ 500 – 2.000 giờ lái xe ban đêm, do đó khi chúng không thể sử dụng được nữa thì chứng tỏ đã đến lúc nên thay mới;

- Cháy cầu chì: Nhìn chung, cầu chì là thiết bị tương đối rẻ tiền Vậy nên khi gặp phải tình trạng này bạn hãy nhanh chóng tiến hành thay mới Nếu ngay cả khi đã thay thế cả cầu chì lẫn bóng đèn nhưng đèn vẫn không sáng thì có lẽ chiếc xe đã gặp sự cố khác; - Rơle bị hỏng thì nên thay mới;

- Còn nếu dây dẫn bị đứt thì chúng ta tiến hành dùng đồng hồ đo theo quy trình để xác định được đoạn dây dẫn bị đứt và thay mới.

2.4 Những lưu ý khi sử dụng hệ thống đèn chiếu sáng trên ô tô

Hệ thống chiếu sáng trên ô tô gồm rất nhiều loại đèn với mục đích sử dụng khác

nhau Vì vậy, tài xế cần lưu ý sử dụng đúng cách từng loại đèn trong trường hợp cụ thể.

- Khi di chuyển trong thành phố, nơi có mật độ phương tiện đông đúc, người lái cần ghi nhớ sử dụng hệ thống đèn cảnh báo, đèn tín hiệu khi muốn rẽ hoặc quay đầu - Hơn nữa, với những đoạn đường không có dải phân cách, hãy luôn bật chế độ đèn cos để tránh làm chói mắt, ảnh hưởng đến tầm nhìn của người đi bộ và các phương tiện đi ngược chiều.

- Chủ xe cần phải thường xuyên bảo dưỡng hệ thống chiếu sáng trên ô tô để đảm bảo tầm nhìn và khả năng quan sát tốt nhất khi lái xe.

Trong trường hợp muốn thay thế hệ thống chiếu sáng, loại đèn mới cần phải đạt

tiêu chuẩn về yêu cầu kỹ thuật Điều này vừa giúp người lái có tầm nhìn tốt vừa không làm ảnh hưởng tới các phương tiện khác.

2.5 Khái quát về cụm cảm biến ánh sáng

Chương 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TỰ ĐỘNG

3.1 Các bộ phận được sử dụng trong mô hình Công tắc đèn: Sử dụng 1 cái.

Hình 3.1: Công tắc đèn Cảm biến ánh sáng (quang trở): Sử dụng 1 cái.

Quang điện trở (LDR: Light-dependent resistor) còn được gọi là quang trở hay điện trở quang, photoresistor, photocell Theo lý thuyết vật lý, quang điện trở là điện trở được làm bằng chất quang dẫn Đây là loại cảm biến đơn giản hoạt động dựa trên nguyên lý quang dẫn Nó là một loại điện trở có thể thay đổi theo cường độ ánh sáng

Hình 3.2: Cảm biến ánh sáng (quang trở)

Bóng đèn: Sử dụng 4 bóng đèn gồm:

- 1 đèn đờ mi;

- 1 đèn báo pha trên taplo;

- 2 đèn đèn chiếu sáng (pha, cos).

Hình 3.3: Bóng đèn Cầu chì: Sử dụng 3 cái cầu chì 15A.

Hình 3.6: Ổ khóa

3.2 Sơ đồ mạch điện

Hình 3.7: Sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng tự động3.3 Phân tích sơ đồ mạch điện

Mô hình hệ thống chiếu sáng tự động được điều khiển tự động nhờ cảm biến ánh sáng (quang trở)

Nguyên lí hoạt động của mạch điện hệ thống chiếu sáng tự động (hình 3.7)

Đầu tiên cần bật khóa điện.

- Khi chuyển công tắc sang vị trí TAIL: Dòng điện đi từ bình Acquy qua cầu chì tổng qua khóa điện, qua vị trí 1 rồi qua vị trí 2 của rơle đèn đờ mi rồi qua vị trí A1 rồi vào vị trí B1 của công tắc LCS rồi qua T1 rồi về mass Khi đó cuộn dây 1-2 sẽ hút tiếp điểm 3-4 (rơle đèn đờ mi), dòng điện từ Acquy qua cầu chì tổng rồi qua khóa điện rồi qua tiếp điểm 3-4 rồi qua đèn đờ mi rồi về mass Đèn đờ mi sáng lên.

- Khi chuyển công tắc sang vị trí HEAD:

+ Tại vị trí LOW (vị trí mặc định): Dòng điện đi từ bình Acquy qua cầu chì tổng qua khóa điện, qua vị trí 1 rồi qua vị trí 2 của rơle đèn cos rồi qua vị trí A4 rồi vào vị trí HL của công tắc DS rồi qua (H) rồi qua vị trí A5 Rồi qua vị trs A2 của công tắc LCS rồi vào H rồi qua EL tại vị trí HEAD rồi ra A6 rồi về mass Khi đó cuộn dây 1-2 sẽ hút tiếp điểm 3-4 (rơle đèn cos), dòng điện từ Acquy qua cầu chì tổng rồi qua khóa điện

rồi qua tiếp điểm 3-4 rồi qua cầu chì đèn cos rồi qua 2 sợi dây L của 2 đèn rồi về mass Đèn cos sáng lên.

+ Khi chuyển qua vị trí HIGH: Dòng điện đi từ bình Acquy qua cầu chì tổng qua khóa điện, qua vị trí 1 rồi qua vị trí 2 của rơle đèn pha rồi qua vị trí A3 rồi vào vị trí HU của công tắc DS rồi qua (H) rồi qua vị trí A5 Rồi qua vị trí A2 của công tắc LCS rồi vào H rồi qua EL tại vị trí HEAD rồi ra A6 rồi về mass Khi đó cuộn dây 1-2 sẽ hút tiếp điểm 3-4 (rơle đèn pha), dòng điện từ Acquy qua cầu chì tổng rồi qua khóa điện rồi qua tiếp điểm 3-4 rồi qua cầu chì đèn pha rồi qua 2 sợi dây H của 2 đèn rồi về mass Đèn pha sáng lên Cùng lúc đó cũng có dòng điện qua đèn báo pha rồi về mass Đèn báo pha sáng lên.

- Khi chuyển qua vị trí FLASH: Dòng điện đi tương tự như ở vị trí HIGH Nhưng khi không cần chuyển qua vị trí HEAD hay TAIL thì vẫn sử dụng được FLASH vì ở vị trí FLASH thì có một chân ED (mass) riêng nên không cần thông qua bảng LCS thì vẫn sử dụng được Khi đó, thay vì dòng điện sẽ từ HU qua (H) như ở chế độ HIGH thì dòng điện sẽ đi trược tiếp qua ED rồi về A7 rồi về mass

- Khi trời sáng: Cảm biến ánh sáng sẽ không cho dòng điện đi qua.

- Khi trời tối: Cảm biến ánh sáng sẽ cho dòng điện đi qua Khi đó dòng điện sẽ từ Acquy qua cầu chì rồi qua khóa điện rồi qua cảm biến ánh sáng Lúc đó, dòng điện được chia làm 2 đường:

+ Đường thứ nhất: Dòng điện qua vị trí 1 rồi qua vị trí 2 của rơle cảm biến 1 rồi về mass Lúc đó có dòng điện đi qua cuộn dây của rơle cảm biến 1 sẽ hút tiếp điểm 3-4 của rơle cảm biến 1 lại Khi đó có dòng điện qua tiếp điểm 3-4 rồi qua cầu chì đèn cos rồi qua 2 sợi dây L của 2 đèn rồi về mass Đèn cos sáng lên.

+ Đường thứ hai: Dòng điện qua vị trí 1 rồi qua vị trí 2 của rơle cảm biến 2 rồi về mass Lúc đó có dòng điện đi qua cuộn dây của rơle cảm biến 2 sẽ hút tiếp điểm 3-4 của rơle cảm biến 2 lại Khi đó có dòng điện qua tiếp điểm 3-4 rồi qua đèn đờ mi rồi về mass Đèn đờ mi sáng lên.

3.4 Cách xác định chân cụm công tắc điều khiển

Cụm công tắc mà nhóm hiện đang sử dụng gồm có 12 chân nhưng chỉ sử dụng 6 chân đó là chân B1, T1, H , ED, HU, HL