[123Doc] do an thiet ke he thong chieu sang tin hieu thong minh tren o to

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Đối với ô tô hiện nay ngoài động cơ ra, hệ thống an toàn là một bài toán đượcquan tâm đến hàng đầu của các

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

HỆ THỐNG ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Ô TÔ

HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn: Lê Thanh Tuấn

Sinh viên thực hiện:

1/ Phí Thế Bảo MSSV: 2182504199 Lớp: 21DOTB2 2/ Hoàng Gia Bảo MSSV: 2182504292 Lớp: 21DOTB23/ Phạm Phú Thuận MSSV: 2182504272 Lớp: 21DOTB24/ Dương Phi Cường MSSV: 2182503013 Lớp: 21DOTB25/ Nguyễn Hồng Khang MSSV: 2182500448 Lớp: 21DOTB2

LỜI CẢM ƠN

e&f

Trong suốt thời gian làm đồ án hệ thống điện – điện tử ô tô của thầy Lê ThanhTuấn chuyên môn về kỹ thuật ô tô Đối với chúng em đó là một niềm vinh hạnh, mộtniềm tự hào khi biết đến thầy

Đồ án hệ thống điện – điện tử ô tô là đồ án chuyên ngành chúng em được Viện

Kỹ Thuật giao phó nhằm mục đích giúp chúng em tiếp xúc với kiến thức chuyênngành để có thêm kiến thức, kỹ năng tìm hiểu về các vấn đề chuyên môn sâu hơn Tuynhiên, trong việc thực hiện đối với chúng em có gặp một chút sự khó khăn ban đầu,chúng em bỡ ngỡ và không biết phải làm như thế nào và bắt đầu từ đâu vì chúng emcòn thiếu sót nhiều về kiến thức chuyên môn, kỹ năng đọc hiểu mạch điện và có khánhiều hạn chế về khả năng vẽ mạch điện trên phần mềm Nhưng chúng em rất maymắn khi nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy Lê Thanh Tuấn , thầy đã giúp nhóm

em chọn đề tài, hướng dẫn phương pháp tìm kiếm thông tin và tài liệu để chúng em cóthể định hướng phương pháp làm việc để chúng em có thể bắt tay vào công việc mộtcách nhanh chóng và làm việc hiệu quả Thầy còn giúp đỡ chúng em rất nhiều qua cácbuổi báo cáo đồ án, thầy đã chỉ rõ các chỗ sai, chưa hợp lý trong bài và giải thích chitiết cận kẽ để chúng em hiểu rõ và hướng dẫn chúng em sữa chữa và khắc phục cácphần còn thiếu sót trong đồ án Nhờ đó trong suốt quãng thời gian vừa qua chúng em

đã có được hướng đi và phương pháp đúng đắn để hoàn thành đồ án này theo đúngthời hạn Nếu không có sự giúp đỡ của thầy Tuấn và các bạn trong lớp thì với khảnăng có hạn của chúng em thì khó mà có thể hoàn thành đồ án này đúng hạn, chúng

em rất biết ơn sự giúp đỡ của thầy và các bạn

Cuối cùng nhóm em xin trân thành cảm ơn thầy Tuấn và các bạn trong lớp cũngnhư toàn thể thành viên trong nhóm Một lời chúc sức khỏe dồi dào, đạt được nhiềuthành công trong công việc và cuộc sống

LỜI CẢM ƠN

Mục lụcCHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ 1

1.5 KẾT CẤU CỦA ĐỒ ÁN 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 3

2.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRÊN Ô TÔ 3

2.2 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN 4

CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ VÀ CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP 6

3.1 CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU 6

3.1.1 Bóng đèn 6

3.1.2 Chóa đèn (gương phản chiếu) 9

3.1.3 Kính khuếch tán 10

3.2 HỆ THỐNG ĐÈN PHA CỐT 11 3.2.1 Cấu tạo đèn pha cốt 11

3.2.2 Yêu cầu 11

3.1.3 Phân loại 11

3.1.4 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý làm việc 14

3.1.5 Cách kiểm tra hư hỏng 15

3.2 HỆ THỐNG ĐÈN PHANH 15 3.2.1 Sơ lược về hệ thống phanh 15

3.2.2 Yêu cầu 16

3.2.3 Sơ đồ hoạt động và nguyên lí hoạt động 16

3.2.4 Phương pháp tháo lắp khi có hư hỏng 17

3.2.5 Bảo dưỡng sfía chữa đèn phanh 18

3.3 ĐÈN SƯƠNG MÙ 19 3.3.1 Giới thiệu về đèn sương mù 19

3.3.2 Chfíc năng của đèn sương mù 19

3.3.3 Cấu tạo đèn sương mù 20

3.3.4 Sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động của đèn sương mù 21

3.3.4 Kiểm tra hư hỏng của đèn 22

3.4 ĐÈN KÍCH THƯỚC (TAIL) 22 3.4.1 Sơ lược về hệ thống 22

3.4.2 Sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động 23

3.4.3 kiểm tra hư hỏng 23

3.5 HỆ THỐNG ĐÈN XI NHAN 24 3.5.1 Khái niệm 24

3.5.2 Nhiệm vụ của đèn xi nhan và đèn báo nguy 24

3.5.3 Cấu tạo của đèn xi nhanh và đèn báo nguy dùng bộ nháy cơ 25

3.5.4 Sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động của đèn xi nhanh và đèn báo nguy 27

3.6 CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP TRONG HỆ THỐNG 28 3.6.1 Một trong số các đèn không hoạt động 28

3.6.2 Đèn hazard bị hư nhưng đèn xi-nhan vẫn hoạt động 28

3.6.3 Đèn xi-nhan chớp quá nhanh hoặc quá chậm 29

3.6.4 Không có đèn nào hoạt động 30

3.6.5 Đèn xi-nhan sáng nhưng không nháy 31

CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU, THIẾT KẾ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 32

4.1 GIỚI THIỆU 1 SỐ LINH KIỆN, THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

32

4.1.5 Rơ le 35

4.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TRÊN AUTOCAD 36 4.2.1 Thiết kế mạch pha cốt 36

4.2.2 Thiết kế mạch đèn tail (kích thước) 37

4.2.3 Thiết kế mạch tín hiệu 38

4.2.4 Thiết kế mạch tín hiệu không hazard 38

4.2.5 Sơ đồ tổng quát hệ thống 39

4.3 QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN MÔ HÌNH 40 4.3.1 Chuẩn bị linh kiện và đo kiểm công tắc 40

4.3.2 Khoan lổ, lắp thiết bị lên tấm mica 42

4.3.3 Đấu nối cơ bản mô hình 43

4.3.4 Đo kiểm và cấp nguồn 45

4.3.5 Hoàn thiện và kiểm tra thẩm mỹ 46

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN 52

5.1 KẾT LUẬN 52 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỄN ĐỀ TÀI 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU TRÊN Ô

TÔ 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Đối với ô tô hiện nay ngoài động cơ ra, hệ thống an toàn là một bài toán đượcquan tâm đến hàng đầu của các nhà sản xuất ô tô, đặc biệt là hệ thống chiếu sáng tínhiệu Không chỉ các nhà sản xuất mới quan tâm về điều này, mà cả người tiêu dùngcũng khá là khó tín về vấn đề này, vào những năm ô tô chưa phát triển thì ô tô chỉ làmột phương tiện di chuyển, nếu di chuyển vào ban đêm thì rất là khó khăn còn bây giờ

ô tô không chỉ là để di chuyển nữa mà là thách thfíc mọi giới hạn của thiên nhiên, môitrường và đặc biệt hơn là an toàn cho những người trong xe

Hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô rất cần thiết cho tài xế nhìn thấy trongđiều kiện tầm nhìn hạn chế, dùng để báo hiệu cho những người xung quanh nhận biết

sự có mặt của xe

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Hiểu được cách hoạt động của hệ thống chiếu sáng trên ô tô, thiết kế ra các sơ đồmạch của hệ thống chiếu sáng tín hiệu và đọc hiểu được tất cả các sơ đồ mạch đãthiết kế, hiểu được cấu tạo, nguyên lý, phân loại, đặc biệt là biết được chức năng củacác linh kiện điện tử cấu thành nên hệ thống và đấu nối ra được hệ thống chiếu sánghoàn chỉnh đảm bảo thẩm mĩ, hoạt động được và đảm bảo an toàn khi thực hiện, hoànthành được cuốn thuyết minh về hệ thống chiếu sáng

1.3 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

Thiết kế mô hình hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên xe TOYOTA INNOVA 2009,trình bày cấu tạo, nguyên lý, các sơ đồ mạch, cách đo công tắc đèn trên ô tô và cáclinh kiện Thi công lắp đặt mô hình hệ thống chiếu sáng và hệ tống tín hiệu ô tôINNOVA 2009

1.4 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

- Lựa chọn phương án thiết kế: 3 phương án

1 Hệ thống chiếu sáng cơ bản (chi phí thấp, đơn giản, hiệu quả chiếu sáng thấp)

2 Hệ thống chiếu sáng tự động (chi phí cao, nhiều công nghệ, hiệu quả cao)

3 Hệ thống chiếu sáng thông minh (chi phí cao nhất, công nghệ tối ưu nhất)

* Nhóm lựa chọn phương án 1: cơ bản phù hợp với nhu cầu sử dụng

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 2.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRÊN Ô TÔ

Nhiệm vụ

Hệ thống chiếu sáng nhằm cung cấp ánh sáng cho tài xế và những người trong

xe trong những trường hợp không đủ ánh sáng cụ thể như:

- Chiếu sáng phần đường khi xe chuển động trong đêm tối

- Báo hiệu bằng ánh sáng về sự có mặt của xe trên đường

- Báo kích thước, khuôn khổ của xe và biển số xe

- Báo hiệu khi xe quay vòng, rẽ trái hoặc rẽ phải khi phanh và khi dừng

- Chiếu sáng các bộ phận trong xe khi cần thiết (chiếu sáng động cơ, buồng lái,khoang hành khách, khoang hành lí )

b Chức năng của từng đèn trong hệ thống

Hệ thống chiếu sáng là một tổ hợp gồm nhiều loại đèn, mỗi loại đều có chức năng riêng

Đèn kích thước(side and rear lams): đùng để báo kích thước của xe khi chạy

vào ban đêm, để cho các tài xế khác biết về kích thước của xe, tránh những rủi lo không mong muốn

Đèn đầu (head lamps): Dùng để chiếu sáng không gian phía trước xe giúp tài

xế có thể nhìn thấy trong đêm, hay trong điều kiện xe có tầm nhìn hạn chế Gồm 3chế độ pha, cốt, flast

Đèn chớp pha: Đèn chớp pha được sfí dụng vào ban ngày để báo hiệu cho các

tài xế khác mà không sfí dụng công tắc đèn chính

Vị trí lắp đặt của hệ thống chiếu sáng tín hiệu

CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU TRÊN Ô

TÔ VÀ CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP 3.1 CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU

Đèn dây tóc: Vỏ đèn làm bằng thủy tinh, dây tóc thường làm bằng volfram, dây tóc

được nói hai dây dẫn cung cấp điện Bên trong bóng đèn là môi trường chân khôngvới mục đích loại bỏ không khí để tránh oxy hóa, để hạn chế volfram bị oxy hóalàm hư bóng

Hinh 3.2 Bóng đèn loại dây tóc

Khi đèn sáng nhiệt độ dây tóc lên đến 2300oC Nếu cấp cho đèn điện áp thấp

giảm rất nhanh Vì vậy các bóng đèn có công xuất lớn (như đèn đầu) được chế tạo

ra để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn để giải quyết các vấn đề trên

Đèn halogen: Đây là loại bóng đèn cải tiến những hạn chế của bóng đèn sợi

đốt, từ nền tản bóng đèn sợi đốt:

Bóng đèn halogen có tuổi thọ và công xuất cao hơn bóng đèn thường Đènhalogen chứa khí halogen như iode hoặc brom, các chất hóa học này tạo ra một quátrình hóa học khép kín Bóng halogen hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 250oC, ở nhiệt

độ này khí halogen mới bốc hơi Ngoài ra bóng halogen chỉ cần một tim đèn nhỏhơn so với bóng thường, điều đó cho phép điều chỉnh tiêu điểm chính xác hơn sovới bóng bình thường

Hình 3.3 Cấu tạo đèn halogen 1: Đèn sợi đốt 2: Đèn sợi pha 3: Tấm chắn

Đèn xenon: Đèn Xenon được sử dụng từ năm 1995 và bắt đầu thay thế các

bóng đèn sợi đốt thông thường Ưu điểm lớn nhất của Xenon là chúng chỉ tiêu thụ

35 W nhưng lại có cường độ ánh sáng gấp 2 lần so với những chiếc đèn halogencông suất 55W

Hình 3.4 Đèn xenon

3.2 HỆ THỐNG ĐÈN PHA CỐT

3.2.1 Cấu tạo đèn pha cốt

Tính chất chiếu sáng của đèn pha phụ thuộc vào kết cấu các thành phần quang học và kết cấu của bóng đèn, phụ thuộc vào từng loại đèn

Hình 3.8 Cấu tạo đèn pha cốt

3.2.2 Yêu cầu

- Có cường độ sáng lớn

- Không làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều

- Tiết kiệm năng lượng

- Độ bền cao

- Đầy đủ chức năng chiếu sáng

- Hoạt động tốt ở các môi trường khắc nghiệt

3.2.3 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý làm việc

a Sơ đồ mạch điện loại dương chờ

b Nguyên lý làm việc

Khi ta bật công tắc sang head Low (đèn đầu chiếu gần) lúc này dòng đi từ acquyđến cầu chì sao đó qua cuộn dây của rơ le đèn đầu đến chân H về mass có dòng lúcnày cuộn dây rơ le đèn đầu sinh ra từ trường hút tiếp điểm lại có dòng điện đi quatới đèn head, do lúc này công tắc đang ở chế độ low vì vậy dòng điện chạy qua timlow qua chân HL về mass đèn low sáng Đèn báo pha được nối nối tiếp với tim lowkhi tim low sáng, ở đèn báo pha xảy ra quá trình đẳng áp nên đèn báo pha tắc

Khi ta bật công tắc sang chế độ high (đèn đầu chiếu xa) lúc này do công tắcđang ở chế độ high nên dòng điện chạy qua tim hi qua chân HU về mass đèn highsáng, đèn báo pha lúc này có nguồn qua về mass đèn báo pha sáng

Khi chúng ta đá pha lúc này dòng điện đi qua cuộn dây rờ le đèn đầu đếnchân HE rồi về mass có dòng hút tiếp điểm rờ le đèn đầu dòng điện đi tiếp đến tim

HI đến chân HU rồi về mass có dòng chế độ flash được hoạt động

3.2 ĐÈN KÍCH THƯỚC (TAIL)

3.2.1 Sơ lược về hệ thống

Được lắp trươc xe, sau xe, bên hông xe, trên nắp cabin để chỉ báo chiều rộng,chiều dài và chiều cao xe khi xe chuyển động hoặc dừng trong đêm Các đèn kíchthước thường dùng kính khuyếch tán màu đỏ có công xuất bóng đèn là 10W

Hinh 3.17 Đèn tail

3.2.2 Sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động

Sơ đồ mạch

Nguyên lý hoạt động: Khi công tắc ở vị trí off đèn tail không hoạt động, khi

công tắc ở vị trí tail lúc này dòng điện đi qua cuộn dây của rơ le đèn tail đến chân T

về mass, khi đó cuộn dây rơ le đèn tail có dòng sinh ra từ trường hút tiếp điểm rơ leđóng lại có dòng qua các đèn kích thước về mass đèn tail sáng

3.3 HỆ THỐNG ĐÈN XI NHAN

3.3.1 Khái niệm

Đèn xi nhan và đèn báo nguy là một trong hệ thống chiếu sáng tín hiệu của

xe giúp những người tham gia giao thông biết được ý muốn điều khiển xe của tài xế

Hình 3.18 Đèn xi nhan ở đầu xe

3.3.2 Nhiệm vụ của đèn xi nhan và đèn báo nguy

Tác dụng của đèn này tương tự với xe máy là để các tài xế báo hiệu hướngxin đường với các phương tiện xung quanh để di chuyển theo hướng đang xi nhanhoặc ra tin hiệu vượt xe khác phía trước

Đèn xi nhan còn làm nhiệm vụ như đèn cảnh báo nguy hiểm (hazard ligh).khi bật chức năng này thì các đèn xi nhan sẽ đồng thời cùng bật tắt liên tục

Hình 3.19 Biểu tượng của công tắc đèn báo nguy trên xe

3.2.3 Cấu tạo của đèn xi nhanh và đèn báo nguy dùng bộ nháy cơ

Đèn xi nhan và đèn báo nguy được lắp đặt ở ba vị trí chính trên xe là ở đầu

xa, hông xe, và đuôi xe Mỗi cụm đều có cấu tạo tương tự nhau

Hinh 3.20 Mặt cắt qua đèn ô tô

1 Giá đỡ bóng đèn, 2 Đèn phản quang, 3 Ống kính che với ống kính quang học, 4

Con dấu, 5 Bóng đèn, 6 Thân xe

Hình 3.21 Vị trí các đèn xi nhan trên xe

3.2.4 Sơ đồ mạch và nguyên lý hoạt động của đèn xi nhanh và đèn báo nguy

Nguyên lý hoạt động

a Nguyên lý hoạt động của đèn xinhan: Khi chúng ta bật công tắc máy dòng đi

qua chân 6 của hazard qua chân B của bộ nháy về mass lúc này bộ chớp vẫn chưahoạt động Khi ta bật công tắc sang trái dòng đi từ chân L bộ chớp đến chân BL quachân L đến bóng đèn về mass có dòng lúc này này đèn xi nhan trái, đèn báo xi nhansáng và bộ chớp cũng hoạt động làm cho đèn chớp tắc, chớp tắc Ngược lại khi bậtcông tắc phải dòng sẽ đi đến chân R đến các bóng đèn về mass đèn xi nhan phảichớp tắc, chớp tắc

b Nguyên lý hoạt động của đèn báo nguy hiểm: Khi công tắc đèn báo nguy hiểm

được bật ON, thì cực 1, 2, 3 của đèn xinhan được tiếp mass Dòng điện đi tới cả haicực LL và LR và tất cả các đèn xinhan (báo rẽ) đều chớp tắc

CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU, THIẾT KẾ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 4.1 GIỚI THIỆU 1 SỐ LINH KIỆN, THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG

CHIẾU SÁNG

4.1.1 Công tắc điều khiển đèn

Công tắc điều khiển có tác dụng điều khiển toàn bộ hệ thống chiếu sáng tín hiệu, đóng ngắt các thiết bị theo tfing chế độ chiếu sáng được lựa chọn

Các chế độ trong công tắc :

- Off: tất các các thiết bị đều tắt

- Tail: Đèn kích thước, khi đèn tail sáng, đèn sương mù lấy nguồn sau rơ le đèntail

- Head: chế độ đèn đầu, trong đó bao gồm hai chế độ là chế độ chiếu gần và chiếu xa

- Flash: chế độ đá đèn báo hiệu

- Xi nhan báo rẽ

Ngoài ra, còn có chế độ Hazard (báo nguy hiểm) được sfí dụng trong các trường hợp khẩn cấp nhằm báo hiệu cho nhfing người xung quanh

4.1.2 Cầu chì

Chức năng: Cầu chì có chức năng bảo vệ mạch khi quá tải, quá dòng bằng

cách đfít ra, uốn cong để ngắt dòng đến các thiết bị điện

Hình 4.2 Cầu chì tổng, Cầu chì con

4.1.3 Các bóng đèn và đuôi đèn

Đuôi đèn: Có chưcc năng kết nối giắc bóng đèn với tải.

Bóng đèn: là thiết bị tạo ra nguồn sáng cho mạch.

Hình 4.5 Cục chớp xi nhan

4.1.5 Rơ le

Chức năng: Rơle (relay) dùng để đóng mở mạch, nó có chức năng như là một

công tắc nhưng lại chuyển đổi hoạt động bằng điện và rơle phải có một con diodtheo kèm để đảm bảo an toàn cho các thiết bị

Hình 4.6 Rơle

4.2 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TRÊN AUTOCAD

Bằng những kiến thức đã học trong bộ môn autocad, và tiêu chuẫn kỹ thuật vềcác linh kiện điện tử, nhóm đã thiết kế ra các mạch điện theo sự tìm hiểu của cảnhóm

4.2.1 Thiết kế mạch pha cốt