nguyễn thế anh 5951040110 ktoto 2 k59 cq datnnghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị kiểm soát nồng độ cồn người lái xe ô tô khi sử dụng rượu bia

DO AN TOT NGHIEP TEN DE TAI: NGHIEN CUU THIET KE, CHE TAO THIET BI KIEM SOAT NONG ĐỘ CÔN NGƯỜI LÁI XE Ô TÔ KHI SỬ DỤNG RƯỢU BIA Nhiệm vụ riêng: - Nghiên cứu thứ nghiệm trên xe Toyota Vi

TRUONG DAI HOC GIAO THONG VAN TAI % YY Vols

KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CƠ KHÍ Ô TÔ

cells

DO AN TOT NGHIEP

TEN DE TAI: NGHIEN CUU THIET KE, CHE TAO THIET BI KIEM SOAT NONG ĐỘ CÔN NGƯỜI LÁI XE Ô TÔ

KHI SỬ DỤNG RƯỢU BIA Nhiệm vụ riêng: - Nghiên cứu thứ nghiệm trên xe Toyota Vios

- Thiét ké cabin giả định và lắp đặt thủ nghiệm

Sinh viên: Nguyễn Thế Anh MSSV: 5951040110 Chuyên ngành: Kỹ thuật ôtô Lop: Ky thuật ô tô 2

Hệ: Chính Quy Khóa: 59 Người hướng dẫn: ThS Vũ Văn Định

Ae Ay Tp.Hé Chi Minh, Thang 12 nam 2022 dù

BO GIAO DUC VA DAO TAO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Hà Nội, ngày tháng năm 2022

NHIỆM VỤ THIẾT KÉ TÓT NGHIỆP

BỘ MÔN: CƠ KHÍ Ô TÔ KHOA: CƠ KHÍ

Họ và tên: Nguyễn Thế Anh Lớp: CKO Phân hiệu Khóa: 59

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU THIẾT KÉ, CHE TAO THIET BI KIEM SOAT NONG ĐỘ

CÔN NGƯỜI LÁI XE Ô TÔ KHI SỬ DỤNG RƯỢU BIA

Tóm tắt yêu cầu và nội dung của đề tài: Vận dụng, tổng hợp các tải liệu ở trong và ngoài nước, kết hợp với những kiển

thức đã được học để thiết kế, chế tạo một thiết bị kiểm soát người lái xe khi có nông độ

con

Thiết bị kiểm tra néng d6 cén nham kiểm soát người lái xe đã str dung dé uéng có cồn hay chưa nhằm đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông và chấp hành đúng quy định của pháp luật hiện hành

Số liệu cần thiết, tài liệu tham khảo cho đồ án tốt nghiệp:

[1] Cao Trong Hién, Dao Manh Hung (2010), Ly thuyér 6 ró, Nhà xuất bản Giao

thông Vận tải

[2] Nguyễn Hữu Cân, Phan Đình Kiên (1991), Thiét ké va tinh toán ô tô - máy kéo

[Tap I, II], Nha xuat ban Dai học và Trung học chuyên nghiệp

[3] Nguyễn Dinh Phú, Trương Ngọc Anh, Gido trinh vi xir li, Nba xuat ban Dai hoc quéc gia Thanh phé Hé Chi Minh

[4] Nghị định 100/2019/NĐ-CP quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực giao thông đường bộ và đường sắt

Các chương, mục chính của bản thuyết mỉnh:

MG DAU CHUONG I: TONG QUAN VE CO SO LY THUYET

CHƯƠNG II: THIẾT KE THIẾT BI KIEM SOAT NONG DO CON NGUOILAI XE Ô TÔ KHI SỬ DỤNG RƯỢU BIA

CHƯƠNG III: NGHIEN CUU, THU NGHIEM TREN XE TOYOTA VIOS CHƯƠNG IV: THIET KE CABIN GIA DINH VA LAP DAT THU NGHIEM KET LUAN

TAI LIEU THAM KHAO

Cac ban vé chinh: 1 Bán vẽ sơ đồ đấu nối thiết bị trên hệ thông khởi động xe Toyota Vios

Bản vẽ sơ đỗ lắp đặt trên xe Toyota Vios Bản vẽ sơ đồ đầu nối thiết bị trên cabin mô phỏng Bản vẽ kích thước vỏ hộp

Bản vẽ khung cabm giả lập

Các yêu cầu khác: Không

Người hướng dẫn:

- Giáo viên của trường: ThS Vũ Văn Định - Cán bộ ngoài sản xuất:

Ngày giao nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp: 29/09/2022

Ngày nộp bản thiết kế tốt nghiệp: 29/12/2022

TRƯỞNG KHOA

PGS.TS Trần Văn Như ThS Vũ Văn Định

MUC LUC

0906 1 CHƯƠNG I TỎNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYÊT S2 2122211225212 2228 xe 2

1.1 Quá trình chuyển hóa đồ uống có cồn trong cơ thê 2250 222222112112 cents 2 In) r.gạA 2 1.1.2 Chuyên hóa rượu trong co thé và cơ chế gây độc 222 22222 2 1.1.3 Khái niệm nông độ cồn trong máu 5 2 S211 2212222122222 re 3 1.2 Ảnh hưởng của đồ uống có côn với việc lái xe và nguy cơ xảy ra tai nạn 3 1.3 Tinh hình sử dụng đồ uống có cổn và tai nạn giao thông -2s.2 22222222 7 1.3.1 Thực trạng sử dụng đồ uống có côn trên thể giới cece eee 7

1.3.2 Thực trạng sử dụng đỗ uống có côn tại Việt Nam 22222 9

1.4 Một số vụ tai nạn giao thông do người lái xe sử đụng nồng độ cồn gây ra 11 1.5 Các quy định pháp luật về nồng độ côn của người tham gia giao thông 12 1.6 Một số phương pháp xác định nồng độ còn 2-52 2 22222212122211112222222e2 14 1.6.1 Đo nồng độ cồn trong máu 222222221 112221411111211211112221211212222 26 14 1.6.2 Đo nỗng độ cồn qua khí thở 2 2221121212122 22221212 14 1.7 Đo nồng độ cồn qua đa S2 22222111122115111112212112122221122228122 xe 15 1.8 Xác định trạng thái say rượu, bia thông qua phân ứng nét mặt và mắt của người điều khiển Xe 2 2210212112121 2212122112122 212112122 reg 16

1.9 Một số thiết bị đo nồng độ côn trong thực tẾ 2 S212 12222 17 1.10 Đơn vị đo nồng độ cồn 0Q 0 1n n2 222222222212 gy nu 19

1.11 Đề tài nghiên cứu đồ án tốt nghiệp 22522 52222 2111112112212112222211222222 2 20

1.11.1 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu -2 5222212221222 2 20 1.11.2 Mục đích và phương pháp nghiên cửu á 2à c2 2.12112221222222, 21

CHƯƠNG 2 THIẾT KỀ THIẾT BỊ KIÊM SOÁT NÓNG ĐỘ CÔN NGƯỜI LÁI XE Ô TÔ KHI SỬ DỤNG RƯỢU BIA 220.22222ee 22 2.1 Thiết kế tổng thẻ S2 S1 212111211122121122 1121222212222 222g re 22

2.1.1 Phân tích lựa chọn phương án thiết kế 2255 S2 12111122212212122222e2 22

2.1.2 Các yếu tổ ảnh hưởng tới cảm biến bán dẫn 52-52 S22 222221222222222222 24

2.2 Giới thiệu sơ lược về thiết bị 222122220212 22.1226 25

2.3 Nguyên lý hoạt động của thiết bị 22 S2 22112 22212111112212121122221121222 xe 25

2.4 Một số linh kiện trên thiết bị 2- 0222222222222 222122222 ee 26

2.4.2 Module Relay 5V 10A 0.0 ect eee ete cece t etna 27

2.4.3 Angten khuếch đại tín hiệu GPS 3V — 5V Q2Q S202 22 2n 28

2.5 Quá trình chế tạo thiết bị 5 222211 1122212111111121221111112211122122211 12222 6 29

2.6 Viết chương trình điều khién cho hệ thống bằng Arduino 25 s- 30

2.6.1 Giới thiệu về Arduino -Ss n1 212211 11212121112121221122222112222 x2 30

2.6.2 Chương trình điều khiển Arduino Nano (Phụ lục) -.©-22222252s2222222e2 30

2.7 Thực hiện mô hình thực tế -2-©5+S22121111221121111122111111212121112222 22 c2 31 pc 0n na ẢẢẢ Ô.ÔÒ 32

2.8.1 Thiết kế vỏ hộp thiết bị bằng Solidworks 52225 S21 122222121122222 2.2 32

2.8.2 Hộp chứa thiết bị hoàn chỉnh 2- 2 SS212121121221221222122 22a 33 CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU, THỨ NGHIỆM TRÊN TOYOTA VIOS 34

3.1 Giới thiệu chung xe Toyota Vios 1.5G 2014 Sà 2L H HH eetnteeees 34 3.2 Hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 1.5G 2014 S2 n2 ze 35 3.3 Hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 1.5G 2014 2S 212 ze 36 3.4 Ứng dụng trên xe Toyota ViO§ 0 à 22210 11221121112212111122212222222 e2 40

3.5 Kết nói thiết bị với hệ thống khởi động xe ô tô S22 S0 Sn22222212212222222 2222 41

3.6 Nguyên lý hoạt động của hệ thông khởi động 2 222222 S222222211211 1212226 42

CHUONG 4 THIET KE CABIN GIA DINH VA LAP DAT THU NGHIEM 44

4.1 Thiết kế,chế tạo cabin mô phỏng 522 S52 2S 2221111122122111112212222112226 44

4.1.2 Chế tạo cabin mô phỏng 48 4.2 Lắp đặt thiết bị lên cabin mé phong 49 4.3 Chạy thử nghiệm thiết bị trên cabin mô phỏng 22 52253 S2222222122122222222222 52

4.4 Kết quả thử nghiệm - 52 S212 1221211212121 221222212121 a 52 'sann9 5 53 IV 10002087) ,809 co 54

in 2 P-1

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Mỗi quan hệ giữa số vụ tai nạn và thời gian đáp ứng tương ứng với nồng độ cồn trong máu của tài XẾ TT 2202222222112 se 7 Hình 1.2 Sử dụng chất có cồn và lái xe là yếu tổ nguy cơ tử vong tai nạn giao thông

(di ligu cia 2002, 2003, 2004) oo :A4 7

Hình 1.3 Tình hình sử đụng chất có cồn theo don vi trén thé gidi 8

Hình 1.4 Lượng tiêu thụ rượu bia toàn cầu giai đoạn 2010 - 2017 cc se: 10

Hình 1.5 Hiện trường vụ tai nạn nghiêm trọng tại Bắc Giang đo lái xe uống rượu bia gây ra ngày 2/6/2022 Q.02 2.02011111121121 011111111111 111111111112 11H Ha 11 Hình 1.6 HIlện trường vụ tai nạn nghiêm trọng tại cây xăng đường Láng (Hà Nội) do lái xe uống rượu bia gây ra ngày 12/8/2022 0S S222 1121102112212212222112222 x2 12 Hình 1.7 Cảnh sát giao thông thực hiện kiểm tra nông độ cồn qua khí thở 15

Hình 1.8 Công nghệ phát hiện nồng độ cồn DADSS 22 22122122122 xe 16

Hình 1.8 Công nghệ phát hiện ngủ gật và phát hiện bất thường của lái xe 17

Hình I.9.Máy đo nông độ côn trong hơi thở FC10 2.5 22222122222 rre 18

Hình 2.1.Ðo nồng độ cồn đùng phủ kế 2S 22112 2112112111221221121 21222 ra 22

Hình 2.2 Cảm biến fuel cell đo nồng độ côồn S2 2222112112212211121222 x22 22

Hình 2.3 Cảm biến màng oxit bán dẫn MQ3 2 2222222222222 r re 23

Hình 2.4 Cảm biển bán dẫn màng đày MnO¿ 2 22 23

Hình 2.5 Sơ đồ khối mạch điện của hệ thống 52 2221221122122 1e 25

Hình 2.6 Sơ đồ chân module cảm biến nồng độ cồn MQA3 2222 22222 27 Hình 2.7 Module Relay 5V TÖA Q Q0 2202 0211211211211 111 1111111212151 181 121 1H H2 27

Hình 2.8 Angten khuếch đại tín hiệu 3V — ẤV Q0 0222 SH na 28

Hình 2.9 Mô phỏng mạch của thiết bị trên proteus 2 S222 1112212 22211222222.26 29 Hình 2.10 Hình ảnh mô phỏng mạch 3D trên phần mềm proteus -s-555¿ 29 Hinh 2.11.Vẽ layout mạch trên phần mềm proteus s2 2222122191212 222122122226 29

Hình 2.12 Thực hiện mạch chạy thử - 2 S 22222122 1211221121 121121 2y y2 31

Hinh 2.13 Board mạch sau khi được gia công óc 2S 2H 2122121122 2 31

Hình 2.14 Bản vẽ thiết kế vỏ hộp (Bản vẽ số 4) Q S0 0222122112121222212222x2 32 Hình 2.15 Vỏ hộp sau khi gia công lắp đặt S22 S2 S1 S221221121121222222121122e6 33 Hình 2.16 Lắp đặt mạch thiết bị vào hộp 22 S22 21211021221121111212222122122226 33

Hình 3.1 Toyota Vios 1.5G 2014 Q2 2202201 00101121211 101011211111 11 11121101 HH 34

Hình 3.2 Nội that Toyota Vios 1.5G 2014.00.00 cc cccece es eesetesteeteeeesttsententeeees 35

Hình 3.3 Dac tinh cua motor khoi dOng -2000 ee ete cette cette 36

Hinh 3.4 Vị trí các chỉ tiết hệ thống khởi động 52.52 S22 221111121223121122222226 37

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên lý làm việc của máy khởi động 5222222212212 2226 38

Hình 3.6 Sơ đồ mạch điện khởi động Toyota Vios s28 2e 39

Hình 3.7 Sơ đồ tuyến hình xe Toyota Vios 1.5G 222221 122222211212222 x22 40 Hình 3.8 Vị trí lắp đặt thiết bị trên xe ô tô (Bản vẽ số Š) Ặ 2Q 22222221222ee 41 Hình 3.9 Sơ đồ mạch điện hệ thông khởi động (Bản vẽ số 1) 22- 52 S2s2222c2 41

Hình 4.1 Hình ảnh 3D khung sườn cabin mô phỏng 2.52722252222222 52 44 Hình 4.2 Hình ảnh 2D khung cabin mô phỏng (Bản vẽ số Š) 2 02s 2s 45

Hình 4.3 Hình ảnh 3D tổng thể cabin mô phỏng 2 2223221222122 821222 ze 46

Hình 4.4 Hình ảnh 3D cabin mô phỏng nhìn tử trên xuống s22 2S 46 Hình 4.5 Hình ảnh 3D cabin mô phỏng nhìn từ phía sau .5 2-5555 47 Hình 4.6 Các bộ phận rời trước khi lắp ráp 5s 2122122121221 re 47

Hình 4.7 Hình ảnh khung sườn cabin mô phỏng sau khi gia công 48

Hình 4.8 Hình ảnh cabin mô phỏng sau khi gia công vỏ ngoài 48

Hình 4.9 Hình ảnh cabin mô phỏng sau khi trang trí -.-5- 2225222222222 c222 49 Hình 4.10 Hình ảnh 3D vị trí lắp đặt mô hình thiết bị trên cabin mô phỏng 49

Hình 4.11 Hình ảnh thiết bị sau khi được lắp đặt trên cabin mô phỏng 50

Hình 4.12 Sơ đỗ mạch điện lắp đặt thiết bị trên cabin mô phỏng (Bản vẽ số 3) 50

Hình 4.13 Vi tri lap dit motor khởi động trên cabin mô phỏng 51

Hinh 4.14 Vị trí khóa nguồn và công tắc khởi động

Hình 4.15 Hình ảnh đầu nỗi mạch điện trên cabin mô phỏng

Hình 4.16 Tin nhắn thiết bị gửi về 2 5 S22 2212122122212 ra 52

DANH MUC CAC BANG

Bảng 1.1 Độ rượu của một số loại đỗ uống 0à 21H22 re 2

Bảng 1.2 Ảnh hưởng của BAC đối với cơ thể và hành vi lái Xe s2- 522222 cc2 3

Bảng 1.3 Giới hạn BAC cho người điều khiển phương tiện tại các quốc gia và khu vực 5 Bang 3.1 Bảng thông số kỹ thuật xe Toyota Vios l.5Œ à Hee 40

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh

LOI MO DAU

Ngày nay đất nước ta dang trên con đường công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước Trong đó ngành Cơ khí là ngành mũi nhọn của nước ta Tạo ra nhiều máy móc, sản phẩm đáp ứng cho nhu cầu xã hội ngày càng cao Vì vậy, đòi hỏi đội ngũ kỹ sư cơ khí

và cán bộ cơ khí có hiểu biết sâu rộng về chuyên môn, đồng thời phải biết vận dụng các nội dung được học vào các vấn dé cu thé, thực tế trong sản xuất, sửa chữa sau khi ra trường

Ngành Kỹ thuật ô tô đang có xu hướng phát triển rất nhanh trong những năm gần đây đóng góp một phần lớn vào GDP của nước ta

Cuộc sống ngày càng phát triển đời sống mọi người ngày cảng được tốt hơn Nhụ câu sở hữu một phương tiện cá nhân tăng lên, một trong những vấn đề mà được người

dùng lay làm tiêu chí lựa chọn đó là sự an toàn của phương tiện Nhận thức tâm quan

trọng của an toàn của người lái xe khi tham gia giao thông đồng thời thực trạng sử đụng rượu bia khi lái xe gây nên nhưng vụ tai nạn nghiêm trọng không chỉ cho người điều khiển phương tiện mà còn cho những người tham gia giao thông khác nên em đã nhận

đề tài : “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị kiêm soát nồng độ cồn người lái xe 6

tô khi sử dụng rượu bỉa” Đề hoàn thành để tài nghiên cửu này, lần đầu tiên xin cho phép em được gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thê quý thầy, cô Phân Hiệu Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Phân hiệu tại TP.Hồ Chí Minh nói chung và các thầy cô bộ môn cơ khí nói riêng, những người đã tận tình hướng dẫn, trang bị cho chúng em những kiến thức nền tang và kiến thức chuyên ngành quan trọng giúp chúng em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và luôn tạo điều kiện giúp đỡ tốt nhất cho chúng em trong quá trình học tập và

nghiên cứu Đặc biệt, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy ThS.Vũ Văn Định đã tận

tình giúp đỡ, đưa ra những định hướng nghiên cửu cũng như hướng giải quyết một số

vấn đề để chủng em có thé thực hiện tốt dé tai

Dù đã rất cô gắng nhưng với trình độ hiểu biết và thời gian nghiên cửu thực tế có hạn nên không tránh khỏi những thiểu xót, chúng em rất mong nhận được những lời chỉ dẫn, góp ý của các thầy, cô để bài đồ án tốt nghiệp của chúng em được hoàn thiện hơn

Em chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thẻ Anh

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh

CHUONG 1 TONG QUAN VE CO SO LY THUYET

1.1 Quá trình chuyển hóa đề uống có cồn trong co thé

1.1.1 Đô uống có côn “Đỗ uống có cồn” theo nghĩa thuần tuý là “ethyl ancohol hay ethanol”, một loại chất lỏng có được từ việc lên men đường, nhưng theo nghĩa rộng hơn, thuật ngữ này

được dùng để chỉ “các loại đỗ uống như bia, rượu và rượu mạnh có thể khiến con người bị say”

Độ rượu (Độ côn) là tỷ lệ thể tích ethanol trên thẻ tich dung dich Vi du: rượu Vokda có độ 40% tức là trong 100 ml rượu co 40 ml ethanol

Bảng L1 Độ rượu của một số loại đồ uỗng

Loại đỗ uống Độ rượu Loại đỗ uống Độ rượu

Vodka lua moi 45% Rhum 40 - 50% Vang hoa quả 8- 12% Brandy 45%

1.1.2 Chuyễn hóa rượu trong cơ thể và cơ chế gây độc

Khi uống rượu vào cơ thể, nó được hấp thu nhanh 20% tại dạ dày và 809% tại ruột non, sau 30-60 phút toàn bộ rượu được hấp thu hết Sau khi hấp thu, rượu được chuyển

hóa chủ yếu tại gan (90%) Một lượng nhỏ rượu còn nguyên đạng (khoảng 5- 10%) thải ra ngoài qua mô hôi, hơi thở và nước tiêu Người lớn không nghiện chuyên hóa khoảng 7-10g ethanol mét giờ với sự giảm đần nồng độ ethanol máu xấp xỉ 15-20mg/dL/giờ Người nghiện rượu hoặc đã dung nạp có thể chuyên hóa nhanh hơn và nồng độ ethanol mau co thê giảm với tốc độ 30-40 mg/dL/giờ Sau 6 giờ, nồng độ ethanol trong

máu có thê giảm 90-240 mg/dL

Ethanol gây độc cho các cơ quan trong cơ thể qua 2 cơ chế chính: qua hệ thông thần kinh và qua rối loạn chuyên hóa

Qua hệ thống than kinh: Ethanol làm suy giảm cả 2 quá trình hưng phần và ức chế hệ thần kinh trung ương dẫn đến làm tăng khả năng mất kiểm soát hành vi

Qua rỗi loạn chuyển hóa: Khi đến gan, rượu sẽ được chuyển hóa bởi hệ thống enzyme ADH Cac enzyme ADH bién déi ethanol trong rượu tạo thành acetaldehyde Đâylà chất gây độc lên hầu hết các hệ cơ quan trong cơ thể Tiếp theo, gan sẽ chuyển hóa acetaldehyde thanh acetate nho enzyme ALDH va glutathione Acetate là chất ít độc hơn và được các tế bào trong cơ thé phân hủy thành năng lượng và CO2 Từ đó có thé thay khả năng giải độc của gan phụ thuộc vào lượng enzyme va chat chéng oxy hóa Glutathione dogan tiết ra Song khả năng của gan chỉ có hạn, nó chỉ có thé sản sinh ra một lượng enzyme nhất định mỗi giờ, tương ứng với một lượng acetaldehyde nhất định

được chuyên hóa

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh 1.1.3 Khái niệm nông độ côn trong mau

Trên thế giới hiện nay sử dụng hai khái niệm nông độ côn là nông độ cồn

trong mau (BAC: Blood Aleohol Coneentration) và nồng độ cồn trong huyết thanh (SAC: Serum Aleohol Concentration) Tuy nhiên, ở hầu hết các quốc gia trên thế giới có quy định về nồng độ cồn đối với người điều khiển phương tiện giao thông,

khái niệm hay được sử dụng là nồng độ cồn trong máu BAC Tý lệ quy đổi SAC:

BAC nằm trong khoảng 1,04 đến 1,26

1.2 Ảnh hưởng của đồ uống có cồn với việc lái xe và nguy cơ xây ra tai nạn

Bảng 1.2 Ảnh hướng của BÁC dõi với cơ thể và hành vì lái xe

BAC

(g/100ml) Những ảnh hưởng tới cơ thể

- Tang nhip tim va nhip thở

- Giam cae chire nang than kinh trưng ương 0.01-0,05 | - Mau thuan khi thể hiện các hành vi cư xử

- _ Giảm khả năng phán đoán và sự ức chế - Cam thấy phân chấn, thư giãn và thoải mái

- Giảm đau về mặt sinh lý ở hâu như toàn bộ cơ thê

- _ Giảm sự chú ý và cảnh giác, phản ứng chậm, làm giảm sự phối hợp và giảm sức mạnh của các cơ bắp

0,06 — 0,10 - Giam khả năng đưa ra các quyết định đựa trên lý trí hoặc khả

- Nói líu lưỡi

- _ Nôn, đặc biệt nêu BAC tăng lên nhanh

- Suy yêu trâm trọng các giác quan, bao gôm sự giảm của nhận

016— 029 thức về các kích thích bên ngoài

ue - Suy yêu trầm trọng cơ vận déng/than kinh vận động, ví dụ như

thường xuyên bị choáng, ngã

- Khong có phản ứng 0,3 — 0,39 - Bat tinh, cd thé so sánh với việc bị gây mê khi phẫu thuật

SVTH: Nguyễn Thế Anh 3 Lớp: KTOTO2 — K59

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh

Lái xe tuổi vị thành niên: có nguy cơ bị va chạm giao thông tử vong gấp 5 lần so

với nhóm tuổi trên 30 ở mọi mức BAC

Lái xe vị thành niên có BÁC 0,03 g/100ml chở từ 2 người trở lên có nguy co bi va chạm giao thông cao gấp 34 lần so với lái xe 30 tuôi trở lên không sử đụng chất

có cồn và không chở khách

Thực tế, số người không tự kiểm soát được hành động của mình sau khi uống rượu rất lớn Với nông độ cồn ở mức 0,05møg/lít khí thở, người uống đã bị giảm sút suy nghĩ và bị kích động nhẹ, nói nhiều; 0,1mg/ lít khí thở, gặp khó khăn trong việc cầm nắm, đi lại vụng về; 0,2mg/iit khí thở, dé bi ue chế, giận đữ, đi lại loạng choạng Nếu cao hơn nữa, tùy mức độ, người uống có thể bi 1d lẫn, không nhận thức được mọi việc điển ra xung quanh Số người bị tai nạn, thậm chí bị chan thương sọ não do điều

khiển phương tiện sau khi sử đụng rượu luôn ở mức đáng báo động

Theo nghiên cứu của tổ chức WHO, một đơn vị uống chuẩn chứa 10 gam cén, tương đương | chén rượu mạnh (40 độ, 30 ml); 1 ly rượu vang (13,5 độ, 100 ml); l vại

ba hơi (330 ml); 2/3 chai hoặc lon bia (330 mỊ])

Dé nông độ côn 50 miligam/100 mililít máu hoặc dưới 0,25 miligam/lit khí thở

(được phép điều khiển xe máy), nam giới không nên uống quá 2 đơn vị uống chuẩn trong giờ đầu tiên và không uống quá một đơn vị chuẩn nữa trong mỗi giờ sau đó Với

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh 2.7 Thực hiện mô hình thực te

Hình 2.13 Board mạch sau khi được gia công

SVTH: Nguyễn Thế Anh 31 Lớp: KTOTO2 — K59

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh

2.8 Thiết kế vỏ hộp của thiết bị 2.8.1 Thiết kế vỏ hộp thiết bị bằng Solidworks

Yêu đối với hộp chứa thiết bị:

-_ Thiết kế đơn giản

- Chi phi thap

- Chế tạo đơn giản

- Thuan tién lắp đặt thiết bị - Tinh tham mi

Ché tao hộp chứa thiết bị:

- Vat ligu: Mica trong độ dày 2 mm -_ Cách thức: cắt lazer theo thiết kế rồi lắp ghép tạo thành hộp hoàn chỉnh

o_ Mặt trước có lỗ [18.5 mm của biến MQ3 thuận tiện cho việc thu nông độ

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh 2.8.2 Hộp chứa thiết bị hoàn chỉnh

Hình 2.16 Lắp đặt mạch thiết bị vào hộp

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh

CHUONG 3 NGHIEN CUU, THU NGHIEM TREN TOYOTA VIOS

3.1 Giới thiệu chung xe Toyota Vios 1.5G 2014 La thé hé thir 3 cua Toyota Vios chính thức trình làng toàn cầu tại Thái Lan vào tháng 3/2013 tại Triển lãm Ô tô Bangkok nhưng đến năm 2014 mới chính thức ra mắt thị trường Việt Mẫu xe hạng nhỏ tiếp tục được Toyota dần nhào nặn theo phong cách trẻ trung, sắc nét và tích cực hơn với những ảnh hưởng lớn từ đòng Yaris 2012 Tuy nhiên hốc gió của Vios mới theo kiêu hình thang xuôi và rộng hơn hẳn Yaris nên hằm hồ hơn Cụm đèn đuôi hình bình hành, ôm đọc theo thân giống như Camry thể hệ cũ Bên cạnh kiêu đáng mới có thiết kế trẻ trung và năng động hơn, Vios cũng đã được gia tăng kích thước đáng kế về chiều đài và chiều cao mang đến không gian thoải mái cho người ding Thể hệ mới tại nước ngoài được “cách tân” tử trong ra ngoài khi sử dụng hệ thông

động cơ 2NR-FE hoàn toàn mới

Hình 3.1 Toyota Vios 1.5GŒ 2014

Vios thế hệ thứ 3 hoản toàn mới mới chính thức về Việt Nam với các phiên bản

Vios 1.5G số tự động và hai phiên bản số sàn Vios 1.5E và Vios Limo Ngoài ra, để tăng thêm lựa chọn cho nhóm khách hàng cá nhén, TMV (Toyota Motor VietNam) con cung

cấp thêm phiên ban Vios 1.3J số sản Tuy nhiên khi ra mắt thế hệ mới, Vios tại Việt

Nam vẫn tiếp tục sử dụng thế hệ động cơ cũ dủ ở các thị trường khác đều được đồng

loạt nâng cấp động cơ Cụ thé, Vios G va Vios E duoc trang bi déng co 1.5L DOHC,

trong khi đó Vios J su dung dong co VVT-i 1,3 lit, DOHC

SVTH: Nguyễn Thế Anh 34 Lớp: KTOTO2 — Kã9

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh Về nội thất, bang dong ho thiét ké dang 3D nay da quay về xuất hiện phía sau vô lăng thay vì đặt giữa bảng táp lô Một điều đáng chủ ý ở Vios 2014 là không gian bên trong đã rộng rãi hơn, khoảng cách giữa hai hàng ghế rộng và khoảng để chân thoải mái

là một yếu tổ ghỉ điểm khác

Hình 3.2 Nội thất Toyota Vios L5G 2014

3.2 Hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 1.5G 2014 O Khai quát chung vẻ hệ thông khởi động

Vì động cơ không thê tự khởi động nên cần phải có một ngoại lực để khởi động

động cơ đốt trong Đề khởi động động cơ, máy khởi động làm quay trục khuýu thông qua vành răng Máy khởi động cần phải tạo ra mô men lớn từ nguồn điện hạn chế của ắc qui đồng thời phải gọn nhẹ Vì lý do này người ta dùng một mô tơ điện một chiều trong máy khởi động Đề khởi động động cơ thi trục khuỷu phải quay nhanh hơn tốc độ quay tối thiêu Tốc độ quay tối thiêu để khởi động động cơ khác nhau tuỳ theo cầu trúc động cơ và tình trạng hoạt động, thường từ 40 - 60 vòng/ phút đối với động cơ xăng và từ 80 - 100 vòng/phút đối với động cơ điesel

Mô tơ điện một chiều gdm có một cuộn cảm va cuộn ứng được mắc nỗi tiếp được

đùng để tạo ra mô men quay cực đại khi máy khởi động bắt đầu làm việc

Các loại máy khởi động:

Loại giảm tốc: Máy khởi động loại giảm tốc

` ˆ £ ˆ , at 4a sae (8) Laại thông thường

dung m6 to toc d6 cao May khởi động loại giảm Sa < tốc làm tăng mô men xoắn bằng cách giảm tốc độ Ae

an ade dang,

quay của phần ứng lỗi mô tơ nhờ bộ truyền giảm tốc Pitténg cua céng tac tir day truc tiép banh | | “ern “

~~ 90

răng chủ động đặt trên cùng một trục với nó vào

ăn khớp với vành răng

DO AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh

May khởi động loại thông thường : Bánh

răng dẫn động chủ động được đặt trên củng một

trục với lõi mô tơ (phần ứng) và quay cùng tốc độ

với lõi Cần dẫn động được nổi với thanh đây của

công tắc từ đây bánh răng chủ động và làm cho nó

ăn khớp với vành răng

Vo may ke: đa, (1) Loại giảm tóc

Máy khởi động loại bánh răng hành tĩnh

Máy khởi động loại bánh rang hành tình dùng bộ truyền hành tinh để giảm tốc độ quay của lõi (phần ửng) của mô tơ Bánh răng dẫn động khởi động ăn khớp với vành răng thông qua cần đẫn động giống như trường hợp máy khởi động thông thường hare rang enn tong WA har ann @ oO

(2) Lowe Bae rang honk Het nạ tắc t

om ng

Phản ong

Máy khởi động PS (Mô tơ giảm tốc hành

tỉnh-rôto thanh đẫn) : Máy khởi động này sử dụng

các nam châm vĩnh cửu đặt trong cuộn cảm Cơ

câu đóng ngắt hoạt động giống như máy khởi

động loại bánh răng hành tỉnh (dị Loạt P9 /NBG sơ gam tác

3.3 Hệ thống khởi động trên xe Toyota Vios 1.5G 2014

Hệ thống khởi động sử dụng năng lượng từ bình ắc qui và chuyên năng lượng này thành cơ năng quay máy khởi động Máy khởi động truyền cơ năng này cho bánh đà trên trục khuỷu thông qua việc gài khớp Chuyên động của bánh đà làm hỗn hợp khí nhiên liệu được hút vào bên trong xylanh, được nén và đốt cháy để quay động cơ

Khi bạn khởi động động cơ nó không thể tự quay với công suất của nó Trước khi tỉa lửa điện xuất hiện ta phải dùng lực từ bên ngoài để làm quay động cơ Máy khởi động thực hiện công việc này Máy khởi động sẽ ngừng hoạt động khi động cơ đã nỗ

200 “306

| nq suật Điện áp

Mémen tử) (Vv) |

— "BE | Déng dién

Hinh 3.3 Dac tinh cia motor khéi dong

SVTH: Nguyén Thé Anh 36 Lớp: KTOTO2 - KS9

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh Mỗi quan hệ giữa tốc độ, mô men và cường độ đòng điện: Về cơ bản mạch điện

của mô tơ chỉ là các cuộn day Gia tri điện trở trong mạch rất nhỏ vì chỉ có điện trở của các cuộn dây Theo định luật ôm giá trị dòng điện sẽ tăng rất lớn khi điện áp ắc qui (12

V) là không đổi và giá trị điện trở của mạch là rất nhỏ Kết qua là phần lớn dòng điện đi

tới máy khởi động và mô men xoắn cực đại được tạo ra ngay khi máy khởi động bắt đầu

làm việc Vì mô tơ và máy phát điện có câu tạo tương tự nhau, nên điện áp theo chiều ngược lại (sức điện động đảo chiều) được tạo ra khi mô tơ quay làm nhiễu dòng một chiều Vì sức điện động cảm ứng này tăng lên khi tốc độ máy khởi động tăng lên đo đó đòng điện chạy qua mô tơ giảm đi làm cho mô men xoắn và đòng một chiều cũng giảm theo

Máy khởi động

DO AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh Méi quan hé gitra dong dién va dién 4p: Khi máy khởi động bắt đầu làm việc, điện áp ở cực của ắc qui giảm xuống đo cường độ đòng điện trong mạch giảm xuống Khi cường độ dòng điện trong mạch lớn thì không thê bỏ qua dòng điện trong mạch của ắc qui Theo định luật ôm sụt áp tăng lên khi giá trị dòng điện trong mạch tăng lên Sụt áp giảm xuống khi giá trị dòng điện trong mạch giảm xuống và điện áp ắc qui lại trở về giá

các lõi cực và do vay piston của công tắc từ bị hút vào lõi

cực của nam châm điện Nhờ sự hút này mà bánh răng bị

đây ra và ăn khớp với bánh răng bánh đà đồng thời đĩa xé tiếp xúc sẽ bật công tắc chính lên Hình bên phải sẽ tom

tắt chiều dòng điện trong mạch ở bước kéo vào

hút tới phần ứng qua cuộn cảm xuống mát Việc tạo ra| „ l Jah aot

:†HPH

" P -

®——¬ =

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh

giữ nguyên tại vị trí chỉ nhờ lực điện từ của cuộn giữ vì ¿

không có dòng điện chạy qua cuộn hút Hình bên phải sẽ oe

tóm tắt chiều dòng điện trong mạch ở bước Trạng thái giữ

Nha (hồi về) Khi khóa điện được xoay từ vị trí START sang vị tri ON, tai thời điểm này, tiếp điểm chính vẫn còn đóng, dòng điện đi từ phía công tắc chính tới cuộn hút rỗi qua cuộn giữ Dặc điểm cầu tạo của cuộn hút và cuộn giữ là 2 có cùng số vòng dây quần và quần cùng chiều Ở thời Ị T HH i điểm này, đòng điện qua cuộn hút bị đôi chiều, lực điện 7 từ được tạo bởi cuộn hút và cuộn giữ triệt tiêu lẫn nhau

nên không giữ được piston Do đó piston bi day tré lai nhờ lò xo hôi về và công tắc chính bị ngắt làm cho máy + nhá (hổi về khởi động dừng lại Hình bên phải sẽ tóm tắt chiều dòng Trang thai nha (hoi ve)

điện trong mạch ở bước nhả

sem

mm

111 =

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh

3.4 Ứng dụng trên xe Toyota Vios

Thử nghiệm thực tế thiết bị kiếm soát người lái xe ô tô sau khi sử dụng rượu bia

trên xe ô tô Toyota Vios L.5G 2014

Bang 3.1 Bang thông số kỹ thuật xe Toyota Vios L5G

KÍCH THƯỚC VÀ TRỌNG LƯỢNG

Chiều đài cơ sở mm 2550

Chiéu rộng cơ sở: trước/ sau mm 1480/1470

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh

3.5, Kết nỗi thiết bị với hệ thông khởi động xe ô tô

Thiết bị kiểm soát người lái xe ô tô sau khi sử dụng rượu bia được bề trí lắp đặt như sau:

-_ Hộp thiết bị trung tâm được bồ trí lắp đặt sau hộp ốp găng tay - Cam bién MQ3: đo khoảng nhạy cảm biến có thê điều chỉnh nên thiết bị có giới

hạn về không gian hoạt động mà ta có 2 phương án bố trí cho cảm biển: o_ Phương án l: Bố trí cảm biến ở vị trí vô lăng do khi sử đụng rượu bia thì

tay có khả năng rất cao còn có hơi côn bám lại o_ Phương án 2: Bố trí ở ngay ghế tài vị trí tựa đầu hoặc ngang vai tai xé dé

thu được hơi cồn thông qua hơi thở của tài xế

- Ang-ten GPS được bé tri lắp đặt trên nóc xe dé có thể thu và nhận được chính xác nhất tọa độ của phương tiện, hạn chế sự mắt ôn định của thiết bị

ĐỎ AN TOT NGHIỆP GVHD: ThS Va Van Dinh 3.6 Nguyên lý hoạt động của hệ thông khởi động:

-_ Khi khóa điện bat 6 vi tri ON va vị trí ST thì ECU điều khiển động cơ được cấp

nguồn, lúc này ECU sẽ hoạt động và thực hiện nổi chân STSW với chân STAR Nếu bật khóa điện ở vị trí khởi động ST thì lúc này tại khóa điện, AM2 nổi với ST2,

xuất hiện đòng điện đi từ bình ắc quy đến cầu chỉ 15A qua AM2 đến ST2, tới chân

STSW tiếp tục đi qua ECU động cơ tới chân STAR, đòng điện này tiếp tục đi tới

công tắc số trung gian Nếu cần số của công tắc số trung gian đang để ở vị trí N hoặc P (đối với số tự động), hoặc đạp ly hợp (đối với xe số san) thi đòng điện được nối

mạch và tiếp tục đi vào cuộn dây rơ le khởi động và di vé mass Khi cuộn dây cua ro le khởi động có điện nó sẽ tạo ra từ trường và biến lõi thép

thành nam châm điện hút làm đóng tiếp điểm 3 với 5 làm xuất hiện đòng điện

chạy quarơ le khởi động như sau: O Dong dién tử (+) ắc quy chạy qua cầu chỉ 30A đi tới chân số 5 rồi tới chân số 3

của rơ le khởi động tới cực LB của máy khởi động làm máy khởi động hoạt động

Khi tiễn hành đâu nối thiết bị kiểm soát người lái xe ô tô sau khi sử đụng rượu bia:

Cách đầu dây: Chia đoạn dây ST2 làm 2 đoạn, đoạn dây từ khỏa nổi với chân

COM, đoạn đây ST2 còn lại đâu vào chân thường đóng của Relay Start

Thiết bị được cấp nguồn trực tiếp từ ắc qui để liên tục duy trì trạng thái hoạt động của mạch Sim và mạch GPS, cảm biến nông độ cồn MQ3 liên tục kiểm tra phát hiện cồn

trong xe: Nếu thiết bị phát hiện có nồng độ cổn vượt quá mức cho phép, Relay Start sẽ ngắt tiếp điểm không thông mạch với nhau, dòng điện không thể đi qua đây ST2, không thé

khởi động xe

Nếu thiết bị kiểm tra an toàn thì relay cho tiếp điểm đóng, đòng điện thông mạch,

xe được khởi động bình thường

3.7 Kết luận chương Sau quá trình nghiên cứu về khả năng ứng dụng của thiết bị trên xe Toyota Vios, về tính khả thi khi lắp đặt vào hệ thống ta thầy rằng:

- Kha nang chiu tai cua Relay phù hợp với mạch điện khởi động của xe

- Phuong an lap đặt tối ưu được cho các chỉ tiết cảm biến của thiết bị Nhược điểm:

- _ Linh kiện chế tạo thiết bị có độ chính xác chưa cao còn bị ảnh hưởng bởi các yêu tố khác như nhiệt độ, độ âm,

-_ Thời gian nhận và gửi tính hiệu còn chậm và hạn chế (thiết bị GPS)

- _ Nếu trường hợp tai xế không sử dụng rượu bia mà hành khách có sử đụng thi khả năng cảm biến có thê phân tích sai đôi tượng

SVTH: Nguyễn Thế Anh 42 Lớp: KTOTO2 — Kã9