Nghiên cứu đặc điểm của hệ thống gạt mưa rửa kính,thiết lập các bài tập thực hành và thí nghiệm trên mô hình hệ thống gạt mưa rửa kính

MỤC LỤCDANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN VĂN3LỜI NÓI ĐẦU6PHẦN I: MỞ ĐẦU71.1 Lí do chọn đề tài nghiên cứu71.2. Mục tiêu81.3.Đối tượng và khách thể nghiên cứu81.4. Phương pháp nghiên cứu91.4.1. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn91.4.2. Phương pháp nghiên cứu tài liệu91.4.3. Phương pháp thống kê9PHẦN II: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI102.1. Tổng quan về hệ thống gạt mưa rửa kính102.1.1. Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống gạt mưa rửa kính102.1.2. Vị trí của hệ thống trên xe102.1.3. Sơ đồ, nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa rửa kính102.1.4. Kết cấu các bộ phận chính trong hệ thống gạt mưa rửa kính172.1.5. Hệ thống gạt mưa thay đổi tốc độ, hệ thống gạt mưa tự động262.2. Sơ đồ Mạch điện điều khiển gạt mưa rửa kính trên một số loại xe27PHẦN III : QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH.333.1. Sơ đồ đấu nối của hệ thống gạt mưa rửa kính xe333.2. Những hư hỏng, nguyên nhân và cách sửa chữa353.2 Quy trình tháo, lắp hệ thống gạt mưa – rửa kính363.2.1. Quy trình tháo lắp công tắc gạt mưa rửa kính363.2.3. Quy trình tháo lắp cao su gạt mưa403.3. Quy trình kiểm tra sửa chữa và bảo dưỡng413.3.1. Kiểm tra công tắc gạt mưa rửa kính413.3.2 Kiểm tra mô tơ gạt mưa433.3.3 Kiểm tra mô tơ phun nước443.3.4 Kiểm tra và thay thế cao su gạt nước443.3.4 Kiểm tra các cụm bộ phận còn lại453.5. Thông số sửa chữa45PHẦN IV : THIẾT LẬP CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH464.1. Giới thiệu mô hình464.2. Ý nghĩa thực tiễn của mô hình484.3. Ý nghĩa của các bài thực hành ứng dụng trên mô hình484.3.1. Bài 1: Xác định các chân của mô tơ gạt nước trước và sau484.3.2. Bài 2. Xác định các chân của công tắc điều khiển gạt mưa rửa kính.514.3.3. Bài 3. Cách kiểm tra, sửa chữa công tắc điều khiển gạt mưa rửa kính534.3.4.Bài 4. Cách kiểm tra,sửa chữa mô tơ gạt nước564.3.5.Bài 5. Cách kiểm tra,sửa chữa mô tơ phun nước574.3.6.Bài 7. Nối dây và kiểm tra hệ thống58PHẦN V: KẾT LUẬN61

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN VĂN 3

LỜI NÓI ĐẦU 6

PHẦN I: MỞ ĐẦU 7

1.1 Lí do chọn đề tài nghiên cứu 7

1.2 Mục tiêu 8

1.3.Đối tượng và khách thể nghiên cứu 8

1.4 Phương pháp nghiên cứu 9

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 9

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu 9

1.4.3 Phương pháp thống kê 9

PHẦN II: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 10

2.1 Tổng quan về hệ thống gạt mưa- rửa kính 10

2.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống gạt mưa - rửa kính 10

2.1.2 Vị trí của hệ thống trên xe 10

2.1.3 Sơ đồ, nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa - rửa kính 10

2.1.4 Kết cấu các bộ phận chính trong hệ thống gạt mưa - rửa kính 17

2.1.5 Hệ thống gạt mưa thay đổi tốc độ, hệ thống gạt mưa tự động 26

2.2 Sơ đồ Mạch điện điều khiển gạt mưa - rửa kính trên một số loại xe 27

PHẦN III : QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG GẠT MƯA RỬA KÍNH 33

3.1 Sơ đồ đấu nối của hệ thống gạt mưa - rửa kính xe 33

3.2 Những hư hỏng, nguyên nhân và cách sửa chữa 35

3.2 Quy trình tháo, lắp hệ thống gạt mưa – rửa kính 36

3.2.1 Quy trình tháo - lắp công tắc gạt mưa - rửa kính 36

3.2.3 Quy trình tháo - lắp cao su gạt mưa 40

3.3 Quy trình kiểm tra - sửa chữa và bảo dưỡng 41

3.3.1 Kiểm tra công tắc gạt mưa - rửa kính 41

3.3.2 Kiểm tra mô tơ gạt mưa 43

3.3.3 Kiểm tra mô tơ phun nước 44

3.3.4 Kiểm tra và thay thế cao su gạt nước 44

3.3.4 Kiểm tra các cụm bộ phận còn lại 45

3.5 Thông số sửa chữa 45

PHẦN IV : THIẾT LẬP CÁC BÀI TẬP THỰC HÀNH 46

4.1 Giới thiệu mô hình 46

4.2 Ý nghĩa thực tiễn của mô hình 48

4.3 Ý nghĩa của các bài thực hành ứng dụng trên mô hình 48

4.3.1 Bài 1: Xác định các chân của mô tơ gạt nước trước và sau 48

4.3.2 Bài 2 Xác định các chân của công tắc điều khiển gạt mưa - rửa kính 51

4.3.3 Bài 3 Cách kiểm tra, sửa chữa công tắc điều khiển gạt mưa - rửa kính 53

4.3.4.Bài 4 Cách kiểm tra,sửa chữa mô tơ gạt nước 56

4.3.5.Bài 5 Cách kiểm tra,sửa chữa mô tơ phun nước 57

4.3.6.Bài 7 Nối dây và kiểm tra hệ thống 58

PHẦN V: KẾT LUẬN 61

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN VĂN

2 Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống gạt mưa - rửa kính trước 11

3 Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống gạt mưa - rửa kính sau 11

5 Hình 2.5 Công tắc gạt mưa đến vị trí “INT” khi tranzisto bật ON 13

6 Hình 2.7 Công tắc gạt mưa đến vị trí “INT” khi tranzisto Tr ngắt

14 Hình 2.14 Rơ le điều khiển gạt nước và hình vẽ mô phỏng 20

19 Hình 2.19 Công tắc gạt nước ở vị trí OFF 24

21 Hình 1.21 Hệ thống rửa kính trên ô tô có rửa kính sau 25

22 Hình 2.22 Chức năng kết hợp gạt nước & rửa kính 25

24 Hình 2.24 Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước TOYOTA CAMRY

33 Hình 3.5 Điện áp thay đổi giữa các cực E10-3 (+1) và E9-2 (EW) 43

36 Hình 3.8 Cụm mô tơ bơm phun nước rửa kính chắn gió 45

38 Hình 4.1a Cụm chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trước 46

39 Hình 4.1b Cụm chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính sau 47

40 Hình 4.2 Mô hình hoàn thiện 47

41 Hình 4.3 Mô t g t nơ gạt nước trước ạt nước trước ước trướcc trước trướcc 49

45 Hình 4.7 Đi n áp thay đ i gi a các c c E10-3 (+1) và E9-2 ện áp thay đổi giữa các cực E10-3 (+1) và E9-2 ổi giữa các cực E10-3 (+1) và E9-2 ữa các cực E10-3 (+1) và E9-2 ực E10-3 (+1) và E9-2

46 Hình 4.8 Đi n áp thay đ i gi a các c cện áp thay đổi giữa các cực E10-3 (+1) và E9-2 ổi giữa các cực E10-3 (+1) và E9-2 ữa các cực E10-3 (+1) và E9-2 ực E10-3 (+1) và E9-2 55

48 Hình 4.10 Cách ki m tra môt b m n cểm tra môtơ bơm nước ơ gạt nước trước ơ gạt nước trước ước trước 57

LỜI NÓI ĐẦU

Sự phát triển của công nghệ khoa học trong những năm gần đây đã tạo nênnhững thay đổi lớn lao cho nền công nghiệp ôtô Ôtô ngày nay là tập hợp của những hệthống tiện nghi an toàn tiên tiến với mục đích tạo tạo cảm giác thoải mái nhất đối vớingười lái xe và nâng cao tính an toàn trong khi di chuyển Một số hệ thống tiện nghi antoàn được trang bị phổ biến trên xe hiện nay phải kể đến như: Hệ thống phanh chống

bó cứng (ABS), hệ thống chống trượt (ASR), hệ thống túi khí, hệ thống gạt mưa – rửakính

Những hệ thống tiện nghi – an toàn kể trên thường có kết cấu tương đối phúc tạp,việc tìm hiểu thực tế đặc điểm kết cấu của những hệ thống trên ôtô là tương đối khókhăn Vì vậy với mục đích tìm hiểu sâu hơn về đặc điểm kết cấu của hệ thống gạt mưa– rửa kính, nắm được quy trình kiểm tra, sửa chữa các cụm bộ phận trong hệ thống khi

có hư hỏng em quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu đặc điểm của hệ thống gạt

mưa - rửa kính,thiết lập các bài tập thực hành và thí nghiệm trên mô hình

hệ thống gạt mưa - rửa kính”.

Việc chế tạo mô hình gạt mưa - rửa kính ngoài việc giúp cho bản thân em nângcao những kỹ năng xử lý về cơ khí, về trang bị điện điện tử còn giúp cho kỹ năng kiểmtra, sửa chữa được trau dồi Mô hình hệ thống gạt mưa – rửa kính sau khi được hoànthành sẽ giúp cho việc tìm hiểu về đặc điểm kết cấu hệ thống gạt mưa – rửa kính, sơ

đồ đấu nối hệ thống một cách dễ dàng hơn Bên cạnh đó mô hình cũng rất tiện dụngtrong việc tiến hành thực hiện các bài tập thực hành, thí nghiệm đối với hệ thống gạtmưa – rửa kính

Quá trình thực hiện đề tài em đã được sự chỉ bảo tận tình của các Thầy (cô) trong

khoa đặc biệt là hai Thầy hướng dẫn: Th.S Bùi Hà Trung và Th.S Bùi Hải Nam.

Mảng kiến thức về trang bị điện và điện thân xe đối với bản thân em còn khá mới mẻ,thời gian tiến hành thực hiện đề tài tương đối ngắn nên trong đề tài vẫn còn nhữngthiếu sót Rất mong những ý kiến đóng góp của các thầy cô để đề tài của em đượchoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

Hưng yên, ngày 17 tháng 06 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Phạm Ngọc Dương

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài nghiên cứu

Trong những năm gần đây sự phát triển của các nghành khoa học nói chung vàngành kỹ thuật ô tô nói riêng đã có những bước ngoặt lớn trong lịch sử phát triển vớinhững sáng tạo ý tưởng mang tính chất đột phá mạnh mẽ do các kỹ sư tài ba cốnghiến Các nhà sản xuất đem lại cho chúng ta một thế giới ô tô hết sức phong phú, đadạng và không kém phần tiện nghi

Đi đôi với việc phát triển công nghệ kỹ thuật ô tô tạo ra những chiếc xe tiện íchhơn chiếc xe cũ thì việc đảm bảo an toàn cho người lái cũng rất được lưu tâm và ngàycàng hoàn thiện hơn Việc nghiên cứu các giải pháp, cách thức và phương án thực lắpđặt các thiết bị hỗ trợ người lái xe an toàn sao cho tối ưu nhất được các nhà sản xuấtrất quan tâm Các thiết bị hiện đại hỗ trợ người lái xe ngày càng hiện đại,mức độ tựđộng hóa ngày càng cao , nâng cao tính an toàn cho người sử dụng xe

Bước sang thế kỉ 21, sự tiến bộ về khoa học kỹ thuật của nhân loại đã bước lênmột tầm cao mới Rất nhiều những thành tựu khoa học kỹ thuật, các phát minh, sángchế mang đậm chất hiện đại và có tính ứng dụng cao Là một quốc gia có nền kinh tếlạc hậu, nước ta đã và đang có những cải cách mới để thúc đẩy kinh tế Việc tiếp thu,

áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến của thế giới đang rất được nhà nước quan tâmnhằm cải tạo, đẩy mạnh phát triển các ngành công nghiệp mới, với mục đích đưa nước

ta từ một nước nông nghiệp lạc hậu thành một nước công nghiệp phát triển Trải quarất nhiều năm phấn đấu và phát triển Hiện nay nước ta đã là thành viên của khối kinh

tế quốc tế WTO Với việc tiếp cận các quốc gia có nền kinh tế phát triển, chúng ta cóthể giao lưu, học hỏi kinh nghiệm, tiếp thu và áp dụng các thành tựu khoa học tiên tiến

để phát triển hơn nữa nền kinh tế trong nước, bước những bước đi vững chắc trên conđường quá độ lên CNXH

Trong các ngành công nghiệp mới đang được nhà nước chú trọng, đầu tư pháttriển thì công nghiệp ôtô là một trong những ngành tiềm năng.Nhà nước luôn chútrọng đầu tư giáo dục phát triển nhân lực phục vụ công cuộc công nghiệp hóa, hiện đạihóa đất nước và việc đào tạo nguồn nhân lực có chất lượng phục vụ cho ngành côngnghiệp ô tô Nhưng có một thực tế, trong các trường kỹ thuật của ta hiện nay thì trangthiết bị cho sinh viên, học sinh thực hành còn thiếu thốn rất nhiều, đặc biệt là các trangthiệt bị, mô hình thực tập tiên tiến, hiện đại Các kiến thức mới có tính khoa học kỹthuật cao còn chưa được khai thác và đưa vào thực tế giảng dạy Tài liệu về các hệthống điều khiển hiện đại trên ôtô còn thiếu, chưa được hệ thống hoá một cách khoahọc Các bài tập hướng dẫn thực tập, thực hành còn thiếu thốn Vì vậy mà người kỹ

thuật viên khi ra trường sẽ gặp nhiều khó khăn, khó tiếp xúc với những kiến thức, thiết

bị tiên tiến, hiện đại trong thực tế

Các sinh viên ngành công nghệ ô tô cũng đã nghiên cứu học tập mong muốnxây dựng đưa ra những mô hình giúp cho việc học tập lý thuyết,thực hành và nhậnthức công nghệ đạt hiệu quả hơn

Chính vì vậy,đề tài: nghiên cứu chế tạo mô hình,xây dựng hệ thống bài tập thựchành thí nghiệm cho hệ thống gạt mưa,rửa kính trên ô tôcó ý nghĩa quan trọng trongviệc hướng dẫn cho sinh viên hiểu được nguyên lý từ đó làm cơ sở để tìm ra các hưhỏng và biện pháp khắc phục sửa chữa

Đề tài giúp sinh viên năm cuối khi sắp tốt nghiệp có thể củng cố kiến, tổng hợp

và nâng cao kiến thức chuyên ngành cũng như những kiến thức ngoài thực tế, xã hội,

đề tài còn thiết kế, chế tạo thiết bị, mô hình để các sinh viên trong trường đặc biệt làtrong khoa Cơ khí Động lực tham khảo học hỏi

Đề tài được giao với mong muốn tìm ra được những giải pháp hợp lý nghiêncứu chế tạo mô hình,xây dựng hệ thống bài tập thực hành thí nghiệm cho hệ thống gạtmưa,rửa kính trên ô tô Với yêu cầu như vậy các sinh viên thực hiện nhận đề tài sẽ đisâu vào nghiên cứu tìm những thông tin qua sách, giáo trình giảng dạy, mạng internet,những người có kinh nghiệm trong ngành… để thực hiện nghiên cứu Từ đó làm tăngvốn kiến thức cho sinh viên

Những kết quả thu thập được sau khi hoàn thành đề tài này trước tiên là sẽ giúpcho em, sinh viên lớp ĐLK7 có thể hiểu sâu hơn về hệ thống gạt mưa,rửa kính trên ô

tô Biết được kết cấu, điều kiện làm việc và một số những hư hỏng cũng như phươngpháp kiểm tra chẩn đoán các hư hỏng thường gặp đó Được tiếp cận và “Nghiên cứu

đặc điểm của hệ thống gạt mưa - rửa kính, thiết lập các bài tập thực hành và thí nghiệm trên mô hình hệ thống gạt mưa - rửa kính”

1.2 Mục tiêu

Đề tài nhằm thực hiện mục tiêu đề ra:

- Khái quát về hệ thống gạt mưa – rửa kính

- Sơ đồ đấu mạch và nguyên lý làm việc của hệ thống

- Xây dựng quy trình kiểm tra sửa chữa hệ thống

- Thiết lập các bài tập thực hành

1.3.Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Đối tượng : “ Nghiên cứu đặc điểm của hệ thống gạt mưa - rửa kính, thiết

lập các bài tập thực hành và thí nghiệm trên mô hình hệ thống gạt mưa - rửa kính”

Khách thể nghiên cứu là hệ thống gạt mưa - rửa kính, trên ô tô

HONDA,TOYOTA, DAEWOO LANOS…

1.4 Phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Bước 2: Xây dựng phương án thiết kế mô hình

- Bước 3: Lập phương án thiết lập các bài tập thực hành trên mô hình

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu tài liệu

a Khái niệm.

Là phương pháp nghiên cứu thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu cácvăn bản, tài liệu đã có sẵn và bằng các thao tác tư duy lôgic để rút ra kết luận khoa họccần thiết

b Các bước thực hiện

- Bước 1: Thu thập, tìm hiểu các tài liệu viết về hệ thống gạt mưa - rửa kính.

- Bước 2: Sắp xếp các tài liệu khoa học thành một hệ thống lôgic chặt chẽ theo

từng bước, từng đơn vị kiến thức, từng vấn đề khoa học có cơ sở và bản chất nhất định

- Bước 3: Đọc, nghiên cứu và phân tích các tài liệu nói về hệ thống gạt mưa - rửakính, phân tích kết cấu, nguyên lý làm việc một cách khoa học

- Bước 4: Tổng hợp kết quả đã phân tích được, hệ thống hoá lại những kiến thức (liên

kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã phân tích) tạo ra một hệ thống lý thuyết đầy đủ

PHẦN II: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Tổng quan về hệ thống gạt mưa- rửa kính

2.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu của hệ thống gạt mưa - rửa kính

+ Nhiệm vụ

- Hệ thống gạt mưa và rửa kính là một hệ thống đảm bảo cho người lái nhìnđược rõ bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính sau khi trời mưa Hệ thống cóthể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió nhờ thiết bị rửa kính Vì vậy, đây là thiết bịcần thiết cho sự an toàn của xe khi chạy Gần đây ở một số kiểu xe tốc độ gạt nướccủa hệ thống còn có thể thay đổi theo tốc độ xe và tự động gạt nước khi trời mưa

+Yêu cầu

+ Hệ thống gạt mưa - rửa kính phải đảm bảo các yêu cầu sau :

- Đảm bảo độ tin cậy tối đa của hệ thống

- Kết cấu đơn giản,dễ dàng tháo lắp, sửa chữa

- Chăm sóc và bảo dưỡng kỹ thuật ít nhất trong quá trình sử dụng

- Có độ bền cơ khí cao đảm bảo chịu rung và chịu sóc tốt

- Đảm bảo thời hạn phục vụ lâu dài

2.1.2 Vị trí của hệ thống trên xe

Hình 2.1 :Vị trí của hệ thống trên xe

2.1.3 Sơ đồ, nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa - rửa kính

a Sơ đồ hệ thống gạt mưa - rửa kính

* Sơ đồ hệ thống gạt mưa - rửa kính trước

Hình 2.2 : Sơ đồ hệ thống gạt mưa - rửa kính trước

- Hệ thống gạt mưa - rửa kính trước bao gồm các thiết bị chính:

1- Công tắc điều khiển gạt mưa - rửa kính trước

2- Hộp điều khiển gạt mưa

3- Mô tơ gạt mưa trước

4- Mô tơ rửa kính trước

*Sơ đồ hệ thống gạt mưa - rửa kính sau

Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống gạt mưa - rửa kính sau

+Hệ thống gạt mưa - rửa kính trước bao gồm các thiết bị chính :

- Mô tơ gạt mưa phía sau

- Công tắc gạt mưa và rửa kính sau

- Mô tơ bơm rửa kính sau

b Nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa - rửa kính trước

* Nguyên lý hoạt động khi tắt công tắc gạt mưa ở vị trí OFF

Hình 2.4 : Công tắc gạt nước ở vị trí OFF

Nếu tắt công tắc gạt mưa được về vị trí OFF trong khi mô tơ gạt mưa đang hoạtđộng, thì dòng điện sẽ đi vào chổi than tốc độ thấp của mô tơ gạt mưa như được chỉ ratrên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp Khi gạt mưa tới vị trí dừng, tiếpđiểm của công tắc dạng cam sẽ chuyển từ phía P3 sang phía P2 và mô tơ dừng lại:Accu +  tiếp điểm P2 công tắc cam  cực S  tiếp điểm relay  các tiếp điểmOFF công tắc gạt mưa  cực +1  motor gạt mưa (LOW)  mass

*Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc gạt mưa đến vị trí “INT”

+ Hoạt động khi tranzisto bật ON

Hình 2.5 : Công tắc gạt mưa đến vị trí “INT” khi tranzisto bật ON

- Khi bật công tắc gạt nước đến vị trí INT, thì tranzisto Tr1 được bật lên một lúclàm cho tiếp điểm rơ le được chuyển từ A sang B:

Accu +  chân +B  cuộn relay Tr1chân EW mass Khi các tiếp điểm relay đóng tại B, dòng điện chạy đến motor (LO) và motor bắt đầu quay ở tốc

độ thấp: Accu +  chân +B  tiếp điểm B relay  các tiếp điểm INT của công tắc gạt mưa chân +1  motor gạt nước LO  mass

- Khi tiếp điểm rơ le tới vị trí B,dòng điện đi vào mô tơ (LO) và mô tơ bắt đầu quay ở tốc độ thấp:

Accu +  tiếp điểm B công tắc cam  chân số S  tiếp điểm A relay chân +1 motor gạt nước LO  mass

+Hoạt động khi tranzisto Tr ngắt OFF

-Tr1 nhanh chóng ngắt ngay làm cho tiếp điểm rơ le chuyển lại từ B về A Tuynhiên, khi mô tơ bắt đầu quay tiếp điểm của công tắc cam chuyển từ P3 sang P2, do đódòng điện tiếp tục đi vào chổi than tốc độ thấp của mô tơ và mô tơ làm việc ở tốc độthấp rồi dừng lại khi tới vị trí dừng cố định

-Tranzisto 1 lại bật ngay làm cho gạt mưa tiếp tục hoạt động gián đoạn trở lại

Trong loại gạt mưa có điều chỉnh thời gian gián đoạn, biến trở thay đổi giá trị nhờxoay công tắc điều chỉnh và mạch điện tranzisto điều chỉnh khoảng thời gian cấp điệncho tranzisto và làm cho thời gian hoạt động gián đoạn được thay đổi.

Hình 2.6 Công tắc gạt mưa đến vị trí “INT” khi tranzisto Tr ngắt OFF

+Hoạt động khi công tắc gạt mưa ở vị trí LOW/MIST

- Khi công tắc gạt mưa được bật về vị trí tốc độ thấp hoặc vị trí gạt sương, dòngđiện đi vào chổi than tiếp điện tốc độ thấp của mô tơ gạt nước (từ nay về sau gọi tắt là

“LO”) như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp:

Accu +  chân +B  tiếp điểm LOW/MIST công tắc gạt mưa  chân +1 

motor gạt mưa (Lo)  mass

* Nguyên lý hoạt động khi công tắc gạt mưa ở vị trí HIGH

Khi công tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ cao, dòng điện đi vào chổi tiếpđiện cao của mô tơ gạt mưa HI như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ởtốc độ cao:

Accu +  chân +B  tiếp điểm HIGH của công tắc gạt nước  chân +2 motorgạt nước (HIGH)  mass

* Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính ON

Hình 2.8 : Công tắc rửa kính bật ON

Khi bật công tắc rửa kính dòng điện đi vào mô tơ rửa kính :Accu (+) motorrửa kính chân số W  tiếp điểm công tắc rửa kính chân EW mass

Gạt nước có sự kết hợp với rửa kính, tranzisto Tr1 bật theo chu kỳ đã định khi

mô tơ gạt nước hoạt động làm cho gạt nước hoạt động một hoặc hai lần ở cấp tốc độthấp

Thời gian Tr1 bật là thời gian để tụ điện trong mạch tranzisto nạp điện trở lại.Thời gian nạp điện của tụ điện phụ thuộc vào thời gian đóng công tắc rửa kính

c Nguyên lý hoạt động của hệ thống gạt mưa - rửa kính sau

* Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính sau OFF

Nếu tắt công tắc gạt nước được về vị trí OFF trong khi mô tơ gạt nước đang hoạtđộng, thì dòng điện sẽ đi vào chổi than tốc độ thấp của mô tơ gạt nước như được chỉ ratrên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp Khi gạt nước tới vị trí dừng, tiếpđiểm của công tắc dạng cam sẽ chuyển từ phía P3 sang phía P2 và mô tơ dừng lại:Accu +  tiếp điểm P2 công tắc cam  cực S  tiếp điểm relay  các tiếp điểmOFF công tắc gạt nước  cực +1  motor gạt nước (LOW)  mass

*Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính sau ON

Khi bật công tắc rửa kính dòng điện đi vào mô tơ rửa kính :Accu (+) motorrửa kính sau chân số +1R  tiếp điểm công tắc rửa kính chân EW mass Kếtquả là gạt nước sau kích hoạt.

* Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính ON + WASH

- Công tắc gạt mưa - rửa kính sau ở vị trí ON+ WASH

- Dòng điện :+ Accu(+) motor gạt nước phía sau chân số +1R  tiếpđiểm công tắc rửa kính chân EW mass Kết quả là, mô tơ gạt nước sau đượckích hoạt

+ Accu (+) motor rửa kính sau chân số W  tiếp điểm công tắc rửa kính

chân EW mass Kết quả là, gạt nước sau kích hoạt

* Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc gạt mưa - rửa kính sau WASH

- Công tắc gạt nước rửa kính sau ở ví trí WASH

- Dòng điện : + Accu (+) motor gạt nước phía sau chân số +1R  tiếpđiểm công tắc rửa kính chân EW mass Kết quả là, mô tơ gạt nước sau đượckích hoạt

2.1.4 Kết cấu các bộ phận chính trong hệ thống gạt mưa - rửa kính

Hình 2.9 : Các bộ phận của hệ thống gạt mưa - rửa kính

Hệ thống gạt nước và rửa kính gồm các bộ phận sau:

1 Cần gạt nước phía trước/Thanh gạt nước phía trước

2 Mô tơ và cơ cấu dẫn động gạt nước phía trước

3 Vòi phun của bộ rửa kính trước

4 Bình chứa nước rửa kính (có mô tơ rửa kính)

5 Công tắc gạt nước và rửa kính (Có rơle điều khiển gạt nước gián đoạn)

6 Cần gạt nước phía sau/Thanh gạt nước phía sau

7 Mô tơ gạt nước phía sau

8 Rơle điều khiển bộ gạt nước phía sau

Vì lưỡi cao su lắp vào thanh gạt nước bị mòn do sử dụng và do ánh sáng mặt trời

và nhiệt độ môi trường v.v… nên phải thay thế phần lưỡi cao su này một cách định kỳ.Gạt nước thông thường có thể nhìn thấy từ phía trước của xe Tuy nhiên để đảm bảo tính khí động học, bề mặt lắp ghép phẳng và tấm nhìn rộng nên những gạt nước gần đây được che đi dưới nắp ca pô.Cấu tạo thanh gạt nước có 2 loại:

- Gạt nước được che một nửa là gạt nước có thể nhìn thấy một phần

Với gạt nước che hoàn toàn nếu nó bị phủ băng tuyết hoặc ở trong các điều kiệnkhác, thì gạt nước không thể dịch chuyển được Nếu cố tình làm sạch tuyết bằng cách cho hệ thống gạt nước hoạt động cưỡng bức có thể làm hỏng mô tơ gạt nước Để ngăn ngừa hiện tượng này, phần lớn các mẫu xe có cấu trúc chuyển chế độ gạt nước che hoàn toàn sang chế độ gạt nước che một phần bằng tay

- Gạt nước che hoàn toàn là gạt nước không nhìn thấy

Sau khi bật sang gạt nước che một nửa, cần gạt nước có thể đóng trở lại bằng cách dịch chuyển nó theo hướng mũi tên được chỉ ra trên hình vẽ

Hình 2.11 : Các trạng thái của gạt nước

b) Công tắc gạt mưa và rửa kính.

*Công tắc gạt nước.

Công tắc gạt nước được bố trí trên trục trụ lái, đó là vị trí mà người lái có thể điều khiển bất kỳ lúc nào khi cần Công tắc gạt nước có các vị trí OFF (dừng), LO (tốc

độ thấp) và HI (tốc độ cao) và các vị trí khác để điều khiển chuyển động của nó Một

số xe có vị trí MIST (gạt nước chỉ hoạt động khi công tắc gạt nước ở vị trí MIST (sương mù), vị trí INT (gạt nước hoạt động ở chế độ gián đoạn trong một khoảng thời gian nhất định) và một công tắc thay đổi để điều chỉnh khoảng thời gian gạt nước

Hình 2.12 : Công tắc gạt nước

Trong nhiều trường hợp công tắc gạt nước và rửa kính được kết hợp với công tắc điều khiển đèn Vì vậy, đôi khi người ta gọi là công tắc tổ hợp ở những xe có trang bị gạt nước cho kính sau, thì công tắc gạt nước sau cũng nằm ở công tắc gạt nước và được bật về giữa các vị trí ON và OFF Một số xe có vị trí INT cho gạt nước kính sau

ở những kiểu xe gần đây, ECU được đặt trước công tắc tổ hợp cho MPX (hệ thống thông tin đa chiều)

c) Rơle điều khiển gạt nước

Hình 2.14 Rơ le điều khiển gạt nước và hình vẽ mô phỏng

Rơ le này kích hoạt các gạt nước hoạt động một cách gián đoạn Phần lớn các kiểu xe gần đây các công tắc gạt nước có rơle này được sử dụng rộng rãi

Một rơle nhỏ và mạch tranzisto gồm có tụ điện và điện trở cấu tạo thành rơ le điều khiển gạt nước gián đoạn

Dòng điện tới mô tơ gạt nước được điều khiển bằng rơ le này theo tín hiệu được truyền

từ công tắc gạt nước làm cho mô tơ gạt nước chạy gián đoạn

d) Mô tơ gạt nước.

* Cấu tạo.

Mô tơ dạng lõi sắt từ là nam châm vĩnh cửu được sử dụng làm mô tơ gạt nước

Mô tơ gạt nước gồm có môtơ và bộ truyền bánh răng để làm giảm tốc độ ra của mô tơ

Mô tơ lõi sắt từ gạt nước có 3 chổi than tiếp điện: chổi tốc độ thấp, chổi tốc độcao và một chổi dùng chung (để tiếp mát)

Hình 2.15 : Mô tơ gạt nước

Một công tắc dạng cam được bố trí trong bánh răng để gạt nước dừng ở vị trí cốđịnh trong mọi thời điểm

Hình 2.16 :Mô tả cấu tạo mô tơ gạt nước.

* Nguyên lí làm việc

- Một sức điện động ngược được tạo ra trong cuộn dây phần ứng khi mô tơquay

để hạn chế tốc độ quay của mô tơ

Hình 2.17 Mô phỏng công tắc dạng cam

Hình 2.18 Công tắc gạt nước ở vị trí LO

Công tắc này có đĩa cam sẻ rãnh chữ V và 3 điểm tiếp xúc

Khi công tắc gạt nước ở vị trí LO/HI, điện áp ắc qui được đặt vào mạch điện vàdòng điện đi vào mô tơ gạt nước qua công tắc gạt nước làm cho mô tơ gạt nước quayTuy nhiên, ở thời điểm công tắc gạt nước tắt, nếu tiếp điểm P2 ở vị trí tiếp xúc mà không phải ở vị trí rãnh thì điện áp của ắc qui vẫn được đặt vào mạch điện và dòng điện đi vào mô tơ gạt nước tới tiếp điểm P1 qua tiếp điểm P2 làm cho mô tơ tiếp tục quay

Sau đó bằng việc quay đĩa cam làm cho tiếp điểm P2 ở vị trí rãnh do đó dòng điện không đi vào mạch điện và mô tơ gạt nước bị dừng lại

Tuy nhiên, do quán tính của phần ứng, mô tơ không dừng lại ngay lập tức và tiếp tục quay một ít Kết quả là tiếp điểm P3 vượt qua điểm dẫn điện của đĩa cam Thực hiện việc đóng mạch như sau:

Phần ứng → Cực (+)1 của mô tơ → công tắc gạt nước → cực S của mô tơ gạt nước → tiếp điểm P1 → P3→phần ứng Vì phần ứng tạo ra sức điện động ngược trongmạch đóng này, nên quá trình hãm mô tơ bằng điện được tạo ra và mô tơ được dừng lại tại điểm cố định

Hình 2.19 : Công tắc gạt nước ở vị trí OFF

e Mô tơ rửa kính

Đổ nước rửa kính vào bình chứa trong khoang động cơ Bình chứa nước rửa kínhđược làm từ bình nhựa mờ và nước rửa kính được phun nhờ mô tơ rửa kính đặt trongbình chứa

Hình 2.20 : Mô tơ rửa kính

Mô tơ bộ rửa kính có dạng cánh quạt như được sử dụng trong bơm nhiên liệu Cóhai loại hệ thống rửa kính đối với ô tô có rửa kính sau: Một loại có bình chứa chungcho cả bộ phận rửa kính trước và sau, còn loại kia có hai bình chứa riêng cho bộ phậnrửa kính trước và bộ phận rửa kính sau

Hình 1.21 Hệ thống rửa kính trên ô tô có rửa kính sau

Ngoài ra, còn có một loại điều chỉnh vòi phun cho cả kính trước và kính saunhờ mô tơ rửa kính điều khiển các van và một loại khác có hai mô tơ riêng cho bộphận rửa kính trước và bộ phận rửa kính sau được đặt trong bình chứa

Các chế độ làm việc của mô tơ rửa kính:

* Vận hành kết độc lập

* Vận hành kết hợp với bộ phận rửa kính

Loại này tự động điều khiển cơ cấu gạt nước khi phun nước rửa kính sau khibật công tắc rửa kính một thời gian nhất định đó là “sự vận hành kết hợp với bộ phậnrửa kính

Đó là sự vận hành để gạt nước rửa kính được phun trên bề mặt kính trước

Hình 2.22 Chức năng kết hợp gạt nước & rửa kính

2.1.5 Hệ thống gạt mưa thay đổi tốc độ, hệ thống gạt mưa tự động

Hiện nay trên một số xe ô tô hiện đại hệ thống gạt mưa có thể được trang bị thêmnhững hệ thông như :

a Hệ thống gạt mưa thay đổi tốc độ

Hệ thống gạt mưa thay đổi tốc độ có thể thay đổi tốc độ của môtơ gạt mưa tuy vào điều kiện của thời tiết ở nhiều chế độ khác nhau

b Hệ thống gặt mưa tự động

Khi công tắc gạt nước ở vị trí AUTO, chức năng này dùng một cảm biến mưa, nóđược lắp ở kính trước để phát hiện lượng mưa và điều khiển thời gian gạt nước tối ưu tương ứng theo lượng mưa

+ Cảm biến nước mưa

Cảm biến nước mưa gồm có 1 điốt phát tia hồng ngoại (LED) và một điốt quang

để nhận các tia này Phương pháp phát hiện lượng nước mưa dựa trên lượng tia hồngngoại được phản xạ bởi kính trước của xe Ví dụ nếu không có nước mưa trên khu vựcphát hiện, các tia hồng ngoại được phát ra từ LED đều được kính trước phản xạ và điốtquang sẽ nhận các tia phản xạ này Một dải của cảm biến nước mưa sẽ điền vào khe hởgiữa thấu kính và kính trước Nếu có mưa ở khu vực phát hiện, thì một phần tia hồngngoại phát ra sẽ bị xuyên thấu ra ngoài do sự thay đổi hệ số phản xạ của kính xe domưa Do đó lượng tia hồng ngoại do điốt quang nhận được giảm xuống

Đây là tín hiệu để xác định lượng mưa Vì vậy đây là chức năng điều khiển chế

độ hoạt động của gạt nước ở tốc độ thấp, tốc độ cao và gián đoạn cũng như thời giangạt nước tối ưu

Hình 2.23 Cảm biến nước mưa

- Chức năng an toàn khi có sự cố

Nếu bộ phận điều khiển gạt nước phát hiện có sự cố trong bộ phận cảm nhậnnước mưa nó sẽ điều khiển gạt nước hoạt động một cách gián đoạn phù hợp với tốc độ

xe Đây chính là chức năng an toàn khi có sự cố trong hệ thống cảm biến nước mưa.Ngoài ra, gạt nước cũng có thể được điều khiển một cách thông thường bằng công tắcgạt nước ở các vị trí LO và HI

2.2 Sơ đồ Mạch điện điều khiển gạt mưa - rửa kính trên một số loại xe

a Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước TOYOTA CAMRY 3.5V6 2007

Hình 2.24 : Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước TOYOTA CAMRY 3.5V6 2007

*Nguyên lý hoạt động

Thường thì mặt vít (1) và (2) nối Khi có dòng điện chạy qua thì vít (1) bỏ (2) nối (3)

- Int: Chân C được nối mass qua công tắc, do đó, có dòng từ (+)  IG  B

 R1  nạp tụ C1  (2)  Sm  mass Khi tụ C1 nạp no, có dòng qua R1, R2,R3,phân cực thuận V2 Làm cho V2 dẫn  có dòng điện qua cuộn dây , làm cho vít (1) bỏ(2) nối (3) cung cấp dòng từ : (+)  (3)  Ss  S  (+1)  (+1) motor  mass

 mô tơ quay, lúc này tụ phóng Khi mô tơ quay đến điểm dừng, Sm nối mass,tụ lạinạp, V2 khóa, V3 lại mở, mô tơ ngừng hoạt động Khi tụ nạp xong, motor lại quay, Smnối dương … cứ tiếp tục như vậy

- High :Dương (+) từ bình ắccu  IG  cầu chì  B  (+2)  chổi than tốccao độ (HI)  mass mô tơ quay nhanh cần gạt làm việc ở chế độ nhanh

- Low :Dương (+) từ ắccu  IG  cầu chì  B  (+1)  chổi than (LO) motor  mass  mô tơ quay  cần gạt hoạt động ở chế độ chậm

- Mist :Dương (+) ắcquy  IG  cầu chì  B  (+2)  chổi than (HI) 

mô tơ quay  cần gạt hoạt động ở chế độ nhanh

- Washer: (+) ăcquy  IG  cầu chì  mô tơ phun nước  W  E mass  mô tơ phun nước hoạt động

- OFF :Mô tơ vẫn cứ tiếp tục hoạt động khi đến điểm dừng ,Sm bỏ mass nối(+) mô tơ ngừng hoạt động

OF FINT LO HI M W

B + 1 + 2 S C E W

+ 1 + 2 B

Sm

Ss Ss’

V2

C1

W IG/

SW

b Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước NISSAN BLUE BIRD 2.0 2009

IBV1 : (+)  C1  CV2  R2  mass

ICV1 : (+) V1 R1 mass

Điện áp (+) đặt vào chân BV2 làm V2 khóa  V3 dẫn  cho dòng qua cuộn dây , làm(1) nối (3), mô tơ quay Khi tụ C1 nạp no thì V1 khóa C2 lại được nạp V2 dẫn, V3

khóa, mô tơ ngừng hoạt động

- Washer :Khi bật sang vị trí WASHER , chân W được nối mass mô tơ phunnước hoạt động, đồng thời V3 dẫn  mô tơ gạt nước quay ở tốc độ (LOW)

- Low :Dương từ bình ắcquy  IG  B (+1) chổi than (LOW)  mass 

mô tơ quay ở tốc độ thấp

- High :Dương từ acquy  IG  B  (+2)  chổi than (HI)  mass  mô

tơ quay ở tốc độ cao

- OFF :Mô tơ tiếp tục quay đến điểm dừng , Sm bỏ mass nối (+)  Thắngđiện động  mô tơ ngừng hoạt động

OF FINT LO HI W

IG/SW

Washer Motor

W

1 3

c Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước của xe TOYOTA PREVIA 2.4 AT 2009

* Sơ đồ mạch điện

Hình 2.26 Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước của xe TOYOTA PREVIA

* Nguyên lý hoạt động

- Ở tốc độ LOW hoặc HIGH, nguồn sẽ cung cấp cho chổi than (+1) hoặc (+2)

- Ở vị trí OFF, do vít (1) nối (3) và Sm nối (+), nên mô tơ vẫn quay đến vị trídừng, Sm nối mass nên có hiện tượng hãm điện động  mô tơ ngừng quay

- Ở vị trí INT, lúc này chân C được nối mass qua công tắc , tụ C3 được nạp :Ig/

Sw  R6  C3  Sm  mass Khi tụ nạp đầy, có dòng qua R7 về mass , dòng nàyphân cực thuận cho V3 , làm cho V3 dẫn  có dòng qua cuộn dây  vít (3) nối (2) cung cấp dòng cho mô tơ Lúc này chân Sm nối (+) nên tụ C3 phóng qua V3 về âm tụ.Khi đến điểm dừng, Sm nối mass , C3 lại được nạp , V3 lại dẫn  mô tơ lại quay…

- Khi rửa kính , chân W được nối mass ,nên có dòng qua R2 , phân cực thuận

V1  V1 dẫn , V2 dẫn , cho dòng qua cuộn dây , giả sử mô tơ gạt nước đang ở vị tríOFF thì nó sẽ hoạt động ở tốc độ LOW : (+)  Ig/Sm  cọc 2  cọc 3  Ss  S

 (+1)  (+1) mô tơ  mass

Moto r

B W + 1

+ 2

S E C O

FF

TL

O

HI W

S s C

+ 2 S

M

1 2

d Sơ đồ mạch điện TOYOTA CRESSIDA 2.4 1996

*Sơ đồ mạch điện gạt mưa và phun nước TOYOTA CRESSIDA

Hình 2.27 Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước kính trước xe TOYOTA CRESSIDA

- High :Dương (+) ( fusible link)  rơ le chính công tắc máy (Ignition MainRelay (B)  (+2)  chổi than (+2)  công tắc giới hạn dòng (Circuit breaker) mass  mô tơ quay  cần gạt hoạt động nhanh (HIGH)

- Int :Chân (6) nối mass  cung cấp nguồn cho mạch ( Intermittent) hoạt độnglúc đó :(+)  rơ le chính công tắc máy  cầu chì Wiper  B  chân (3) khi đó (1)nối (3) Do đó (+) (3)  (1)  S1  S  (+1)  mô tơ  mass  mô tơ quay ởchế độ chậm

LOW

OFF INT HI WASHER

Ignition Main Relay

1 2

2 1 3

6 5

5 4

+2

+1 M

Wiper Control Relay

Wiper & Washer Switch (L)

(L)

(LY) M

Wiper Fuse

IGN Fuse

Ignition Switch Fusible