Bài tự luận – Đánh giá kết thúc học phần Đề tài hệ thống nâng hạ kính

PHẦN MỞ ĐẦU Em xin chào thầycô, hôm nay chúng ta sẽ đồng hành trong một chuyến phiêu lưu khám phá về một khía cạnh động cơ và thiết bị của ô tô mà ít người để ý hệ thống - nâng hạ cửa kí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CƠ KHÍ

BÀI TỰ LUẬN – ĐÁNH GIÁ KẾT THÚC HỌC PHẦN MÔN HỌC: HỆ THỐNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Ô TÔ

ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH

Sinh viên thực hiện & MSSV:

Nguyễn Gia Huy :2231131731 Nguyễn Nhựt Tiến :2231131738 Nguyễn Huỳnh Vũ :2231131742

Đỗ Ngọc Thuận Phương :2231131745 Nguyễn Lê Nhật Trường :2231131740 Nguyễn Trần Thanh An :2231131724 Đinh Dương Hải :2231131703

Vũ Thanh Kha :2231131707

Năm 2023

2

MỤC LỤC:

PHẦN MỞ ĐẦU 3

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH 4

I.CÔNG DỤNG VÀ LỢI ÍCH 1 Công dụng 5

2 Lợi ích 6

II HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH Ô TÔ 1.Hệ thống nâng hạ bệ đỡ kính hình “cái kéo” 7

2.Hệ thống nâng hạ dùng dây cáp 8

III CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CHÍNH 1.Bộ điều khiển 11

2 Hệ thống điện 12

3.Hệ thống điều khiển nâng hạ kính 12

IV SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH: 13

V TÍNH NĂNG VÀ CHỨC NÂNG CỦA HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH 1 Tính năng 14

2 Chức năng 15

VI NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 16

VII.MỘT LỖI THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Ở HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH 1.Một số lỗi thường gặp 17

2.Biện pháp khắc phục 19

VIII.KẾT LUẬN 20

PHẦN MỞ ĐẦU

Em xin chào thầy(cô), hôm nay chúng ta sẽ đồng hành trong một chuyến phiêu lưu khám phá về một khía cạnh động cơ và thiết bị của ô tô mà ít người để ý hệ thống - nâng hạ cửa kính Trong thời đại hiện nay, khi mà công nghệ ô tô ngày càng tiến

xa, việc nhìn nhận và hiểu rõ về những yếu tố nhỏ nhưng quan trọng này có thể mở

ra một cánh cửa mới về trải nghiệm lái xe

Chúng ta thường xem xét và đánh giá ô tô qua những tính năng nổi bật như động

cơ mạnh mẽ, thiết bị an toàn tiên tiến, hoặc hệ thống giải trí hiện đại Nhưng đôi khi, sự thoải mái và an ninh trong cabin đến từ những chi tiết nhỏ nhất, như cách chúng ta có thể kiểm soát không khí bên trong và tương tác với môi trường xung quanh qua cửa kính Hệ thống nâng hạ cửa kính, mặc dù không lòe lọt trên bề mặt, nhưng lại đóng vai trò quan trọng, giúp tạo ra một không gian lái xe thoải mái và linh hoạt

Trong bài tự luận hôm nay, chúng ta sẽ đi sâu vào khám phá về công nghệ này, từ những cơ bản đến những tính năng tiên tiến và cả những triển vọng cho tương lai

Hệ thống nâng hạ cửa kính không chỉ là một phần của ô tô, mà còn là một yếu tố quan trọng giúp tạo ra trải nghiệm lái xe đích thực

4

GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH:

• Với mọi người dùng xe hơi, nâng hạ kính xe ô tô là thiết bị quan trọng giúp đóng mở kính khi cần thiết Ngoài ra nó còn thêm nhiều tính năng thú vị bảo vệ cho xe Nó trở thành hệ thống tiện nghi phải có trên mọi chiếc xe ô tô hiện nay Nếu trước đây, những chiếc xe đời đầu, người dùng phải điều chỉnh lên xuống bằng tay, thì giờ đây nó hoàn toàn có thể điều chỉnh tự động bằng điện

• Hệ thống nâng hạ kính ô tô là gì?

➢ Power Window – Hệ thống nâng hạ kính: Một cách dễ hiểu thì đây chính là một cụm chi tiết với các nhiệm vụ điều khiển kính của xe ô tô Nó không chỉ đơn thuần điều chỉnh nâng hạ kính lên xuống mà còn được bổ sung thêm tính năng chống kẹt, tự động lên kính khi xe được khóa cửa lại

• Hệ thống dùng dây cáp

➢ Gồm 2 loại dây cáp: cáp xoắn và cáp Bowden, Bowden “kép”

➢ Trong đó: Hệ thống Bowden kép: là loại cáp thường dùng cho dây phanh gắn trên xe đạp hay xe máy Hệ thống kép này có thể sử dụng 3 dây kéo và 2 bệ đỡ trên 2 thanh ray

• Hệ thống điều khiển nâng hạ kính:

➢ Hệ thống được bố trí tại khắp các cửa bên của người lái xe, cửa sổ của mỗi hành khách

➢ Công tắc chính

➢ Công tắc nâng hạ cửa tài xế

➢ Công tắc nâng hạ cửa trước hành khách

➢ Công tắc phía sau bên trái

➢ Công tắc phía sau bên phải

➢ Do vậy ngồi đâu bạn cũng có thể sử dụng được hệ thống công tắc này này để nâng hạ kính Đặc biệt là người lái xe có thể điều khiển nhờ vào hệ thống công tắc chính

➢ Hệ thống Motor nâng hạ kính giúp nâng hạ kính của xe nhờ vào hệ thống motor điện một chiều

I CÔNG DỤNG VÀ LỢI ÍCH:

1 Công dụng:

- Hệ thống nâng hạ kính trên ô tô là một trong những hệ thống điện được trang bị trên xe Nó bao gồm các cụm cơ khí được thiết kế bên trong ô tô nhằm điều chỉnh kính của xe lên xuống Hiện nay, bên cạnh tính năng nâng hạ kính, hệ thống điều chỉnh kính của xe ô tô được tích hợp thêm chức năng khóa cửa, chống kẹt,…

1.2 Lợi ích cho tài xế và khách hàng:

• Thoải mái và tiện nghi: Cho phép tài xế và hành khách tùy chỉnh cấp độ thông gió và nâng hạ cửa kính mà không cần mở cửa xe

• Giảm áp lực khí nhẹ Trong khi lái xe ở tốc độ cao, giảm áp lực khí bên trong :

xe, tạo ra một trải nghiệm lái xe êm dịu

Hình 3: Lợi ích sử dụng nâng hạ kính

II HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH Ô TÔ:

➢ Về mặt cơ khí, hệ thống nâng hạ kính xe ô tô được phân thành 2 loại:

o Hệ thống nâng hạ bệ đỡ kính hình “cái kéo”

o Hệ thống sử dụng dây cáp để kéo bệ đỡ kính

1 Hệ thống nâng hạ bệ đỡ kính hình “cái kéo”:

- Bộ điều chỉnh cửa sổ dạng kéo là một thiết kế cũ mà người dùng có thể thấy chủ yếu trên các loại xe cổ Hệ thống nâng hạ kính này dựa trên cách hoạt động của một cái kéo với tay đòn chính và một tay đòn phụ nhỏ hơn được bắt chéo với nhau thành hình chữ “X” Các bộ phận trong hệ thống như giá đỡ, bánh răng, phần lớn đều được chế tạo bằng kim loại

- Nguyên lý hoạt động hệ thống dạng kéo:

o Nguyên lý hoạt động của nó giống như một cái kéo Hệ thống này không

sử dụng dây cáp mà nó dựa trên một bánh răng được truyền động bởi motor điện

o Động cơ quay làm bánh răng quay Bánh răng này ăn khớp cơ khí với bánh răng trên cánh tay đòn, từ đó làm thanh chữ “X” nâng lên hạ xuống giúp điều chỉnh kính cửa

8

Hình 4 Bệ đỡ kính hình “cái kéo”

• Nâng hạ kính xe, nhờ mô tơ điện một chiều:

- Đặc điểm: Sử dụng nam châm vĩnh cửu, môtơ nhỏ, gọn, dể lắp ráp, bố trí môtơ quay được cả hai chiều khi ta đổi chiều dòng điện Cửa có thể nâng cao hoặc hạ thấp kính tùy ý

- Cấu tạo mô tơ nâng hạ kính: Là động cơ điện một chiều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu (giống như môtơ hệ thống gạt và phun nước)

Hình 5 Mô tơ điện 1 chiều

• Sử dụng cáp Bowden kép hoặc đơn:

- Cáp Bowden là loại cáp mà ta thường dùng để làm dây phanh trên xe đạp hay

xe gắn máy Hệ thống bowden kép sử dụng 3 dây kép và 2 bệ đỡ trên 2 thanh ray, giúp chịu trọng lượng kính nặng hơn

- Khác với hệ thống cáp xoắn, cáp Bowden kép có thêm một thanh trượt và một đoạn dây kéo Khi thanh trượt được bổ sung gấp đôi, sức kéo sẽ được tăng lên, giúp kính xe hoạt động ổn định, di chuyển nhanh hơn, tin cậy hơn

- Cửa kính ô tô hoạt động nhờ sử dụng hệ thống điều khiển nâng hạ cánh cửa

Hình 7 Hệ thống điều khiển

- Trong trường hợp này, các bạn cần phải chọn động cơ có chức năng 1 chạm đi kèm Tính năng này đôi khi cũng được kết hợp với hệ thống đóng cửa kính trung tâm bằng cách sử dụng chìa khóa cắm vào ổ khóa trên cửa tài xế

- Đối với những dòng xe hơi đời mới, cửa kính còn có thể đóng/mở từ xa bằng chìa khóa thông minh

Hình 8 Auto trên nút bấm kính cửa

III CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CHÍNH:

1 Bộ điều khiển:

- Nút điều khiển trên bảng điều khiển: Cung cấp cho tài xế và hành khách khả

năng dễ dàng điều chỉnh độ nâng hạ và thông gió

- Mô tơ điện: Nguồn động cho quá trình nâng hạ cửa kính

- Hệ thống dây dẫn và cơ cấu truyền động: Truyền động chuyển động từ mô tơ

đến cửa kính

Hình 10 Hệ thống điện

3 Hệ thống điều khiển nâng hạ kính

• Gồm có một công tắc điều khiển nâng hạ kính, bố trí tại cửa bên trái người lái

xe và mổi cửa hành khách một công tắc

- 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 11 Hệ thống điều khiển nâng hạ kính

IV SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆ HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH:N

Hình 12 Sơ đồ nâng hạ kính và khóa cửa

➢ Các chế độ làm việc:

- Khóa cửa: Có 2 tín hiệu đến và 2 tín hiệu đi Tín hiệu đến sẽ được gửi về ECU

khóa cửa khi mở công tắc khóa cửa trên giàn công tắc điều khiển ngay cửa bên tài xế Khi có tín hiệu đến, ECU sẽ gửi tín hiệu đi để bộ chấp hành khóa cửa làm việc

Hình 13 Chế độ khóa cửa

- Nâng hạ kính: Nút Auto dùng để điều khiển kính tài xế, 3 công tắc nâng hạ

kính chính để tài xế điều khiển, công tắc hạ kính phụ để hành khách điều khiển Bên cạnh đó, còn có một công tắc “Lock” để chặn không cho các công tắc nâng

hạ kính phụ hoạt động

Hình 14 Sơ đồ nâng hạ kính

V TÍNH NĂNG VÀ CHỨC NÂNG CỦA HỆ THỐNG NÂNG HẠ

KÍNH:

1 Tính năng:

• Hệ thống nâng hạ kính được kết nối với nhau bởi hệ thống điện, chủ yếu dùng các mạch chuyển hoạt động để điều khiển động cơ quay thuận, nghịch để đóng hoặc mở cửa kính Hệ thống nâng hạ kính ô tô bao gồm tính năng sau:3

- Tính năng Auto linh hoạt: Chỉ cần ấn một lần tất cả kính sẽ được đóng hoặc

mở ra tức khắc, dễ dàng sử dụng

- Tính năng khóa cửa: Có 2 tín hiệu đến và 2 tín hiệu đi gửi về hệ thống ECU ô

tô để thực hiện khóa cửa ô tô

- Tích hợp chức năng:

o Kết nối với hệ thống điều khiển tự động: Có thể kết nối với hệ thống

điều khiển tự động của ô tô để điều chỉnh cửa kính dựa trên điều kiện lái

xe

o Công nghệ chống kẹt: Tính năng an toàn tự động ngắt khi có vật cản

giữa cửa kính

- Chức năng nâng hạ cửa kính được trang bị trên tất cả các tay cửa của ô tô

- Tại vị trí lái xe, người điều khiển có thể kiểm soát tất cả các cửa kính thông qua bảng điều khiển được tích hợp trên cửa bên phía ghế lái

Hình 16 Sơ đồ chức năng mạch điện

VI NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG:

Hình 17 Sơ đồ nguyên lý hoạt động

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

- Nếu công tắc chính (Main switch) ở vị trí OFF thì người lái sẽ chủ động điều khiển tất cả các cửa

- Khi điều khiển quá giới hạn UP hoặc DOWN, vít lưỡng kim trong từng môtơ sẽ

mở ra và việc điều khiển không hợp lý này được vô hiệu

VII MỘT LỖI THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC Ở HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH

- Một số bánh răng bị mòn, thậm chí gãy dưới sức nặng của cửa kính: Hoạt

động điều khiển lên xuống thường xuyên đẩy nhanh tình trạng xuống cấp của các bánh răng

Hình 19 Bánh răng

Một số dây cáp bị đứt hoặc bị kẹt trong trục xoắn hoặc bị đứt Thường trong

trường hợp này có 1 tiếng động nhỏ phát ra khi bấm nút lên xuống kính, mô tơ quay nhưng bị kẹt ở dây cáp khiến cửa kính không lên hay xuống hẳn

Hình 20 Một số dây cáp bị đứt

o Sau một khoảng thời gian dài sử dụng, cáp có thể bị han gỉ do không được bảo dưỡng thường xuyên

o Các bánh răng bị va chạm liên tục với nhau dẫn đến hiện tượng bào mòn làm cho hiệu quả hoạt động của hệ thống bị giảm đi do sức kéo không đảm bảo

o Với những lỗi hư hỏng cơ bản, chủ xe hoàn toàn có thể tự sửa hệ thống

cơ khí, mua và thay thế toàn bộ hệ thống cơ khí mới Trong trường hợp thiết bị hư hỏng nặng, người dùng cần đến các trung tâm sửa chữa uy tín

- Các bánh răng bị va chạm liên tục với nhau dẫn đến hiện tượng bào mòn làm cho hiệu quả hoạt động của hệ thống bị giảm đi do sức kéo không đảm bảo

- Hệ thống điện bị trục trặc, các cuộn hút trong Rơ le bị hỏng khiến động cơ không được cấp điện Vì vậy, động cơ không thể hoạt động được

Sau một khoảng thời gian dài sử dụng, cáp có thể bị han gỉ do không được bảo dưỡng thường xuyên Đây là nguyên nhân khiến dây cáp bị đứt, làm gián đoạn quá trình vận hành của hệ thống nâng hạ kính

- Các bánh răng bị va chạm liên tục với nhau dẫn đến hiện tượng bào mòn làm cho hiệu quả hoạt động của hệ thống bị giảm đi do sức kéo không đảm bảo VIII. KẾT LUẬN:

• Về mặt kỹ thuật mà nói thì có thể phân thành 2 trường hợp:

- Một là motor hỏng hoặc hệ thống nâng/hạ hỏng

- Ở trường hợp thứ 2, bạn có thể tự sửa hệ thống cơ khí nhưng cần phải mua và thay thế toàn bộ hệ thống cơ khí mới (mô tơ thì không cần thay do vẫn hoạt động tốt)

Hình 22 Sửa chữa và thay mới