Chơng 5 Hệ THốNG KIểM TRA Và THEO DõI

Chơng Hệ THốNG KIểM TRA Và THEO DõI 5.1 Khái quát chung Hệ thống kiểm tra theo dõi xe dùng để kiểm tra, theo dõi chế độ làm việc phần tử hệ thống ôtô nh : vận tốc, tốc độ quay trục khuỷu động cơ, áp suất dầu bôi trơn, dòng điện nạp cho ắc quy, nhiệt độ nớc làm mát, mức nhiên liệu thùng Các thông tin đợc báo qua góc quay kim đồng hồ thị, thị số ánh sáng đèn mầu Các đồng hồ đèn báo đợc đặt bảng đồng hồ trớc mặt lái xe Yêu cầu đồng hồ đo xe có cấu trúc đơn giản, độ bền học cao, nhạy cảm thay đổi điện áp Các đại lợng cần đo kiểm soát xe phần lớn đại lợng không điện Để đo đai lợng không điện cần có chuyển đổi chúng thành đại lợng điện Khi đó, tất trình gia công, xử lý tín hiệu sử dụng môđun tiêu chuẩn dùng cho tín hiệu điện Nh vậy, trình đo giám sát thực khoảng cách lớn, quán tính nhỏ tiện cho việc xây dựng tổ hợp đo điều khiển, tự động hóa trình chẩn đoán kỹ thuật Hệ thống đo đại lợng không điện, cấu trúc thờng gồm phần riêng biệt: phần cảm biến phần thị nối với dây dẫn Phần cảm biến chứa phần tử nhạy cảm, thực phép biến đổi đại lợng không điện thành đại lợng điện Nh cảm biến có hai chức cảm nhận đợc thay đổi đại lợng đo biến đổi chúng thành đại lợng điện Các biến đổi thờng gặp biến đổi điện trở, biến đổi điện cảm, biến đổi điện dung, biến đổi pin nhiệt điện, biến đổi lỡng kim có biến dạng tỷ lệ với nhiệt độ, biến đổi kiểu màng đàn hồi Phần thị gồm sơ đồ đo, cấu đo phận thị Các đồng hồ đo xe đợc cung cấp điện từ mạng điện chung xe, điện áp mạng thờng thay đổi cấu đo xe thờng sử dụng loại nhạy cảm với thay đổi điện áp Trên hình 5.1 giới thiệu hai kiểu bảng đồng hồ đèn cảnh báo thờng dùng ô tô 119 5.2 đồng hồ đo tốc độ hành trình Đồng hồ đo tốc độ hành trình xe giúp cho ngời lái xe kiểm soát đợc tốc độ xe quãng đờng xe đợc Đồng hồ tốc độ hành trình xe làm việc hai nguyên lý chính: Nguyên lý cảm ứng nguyên lý tơng tác điện từ Phần truyền động kết nối phần đo phần cần đo thực trục mềm truyền động điện 5.2.1 Đồng hồ đo tốc độ, hành trình dẫn động trục mềm Cấu tạo: Đồng hồ loại gồm khối (khối đo tốc độ khối đo hành trình) đặt chung vỏ Nam châm vĩnh cửu (5) gắn chặt trục (1) quay nhờ trục mềm ( dây cáp) dẫn từ trục thứ cấp hộp số đến Để giảm bớt sai số đồng hồ nhiệt độ thay đổi, ngời ta dùng Sun từ (4) (cân nhiệt) Chụp nhôm (6) gắn trục kim đồng hồ (9), đợc cân lò xo (8) Vành chắn từ (7) để tăng từ thông qua chụp nhôm (6) nhằm tăng độ nhạy đồng hồ Cơ cấu trục vít, bánh vít (11,12) dùng để truyền động lên phận thống kê quãng đờng xe chạy Trục đợc bôi trơn dầu thấm miếng (2), lỗ tra dầu đợc đóng kín nắp (3) Nguyên lý làm việc Khi ôtô vận hành, mô men đợc truyền từ trục thứ cấp hộp số, qua cặp bánh trục mềm, làm trục (1) nam châm vĩnh cửu (5) quay Khi nam châm (5) quay, từ thông biến thiên qua chụp nhôm (6), sinh sức điện động dòng điện fucô chụp nhôm Từ trờng dòng điện fucô tác dụng tơng hỗ với từ trờng nam châm (5), làm chụp (6) quay chiều với nam châm (5), kéo theo kim (9) dịch chuyển vận tốc tơng ứng ôtô ( tính km/h) Khi mômen cản lò xo sinh mômen điện từ chụp nhôm dừng lại Phần đo hành trình đồng hồ đợc xây dựng sở đếm khí dùng truyền động bánh với tỷ số truyền hàng thị 10:1 Các hàng số đặt tang trống trục đo đồng hồ Bộ đếm đợc dẫn động từ trục vào qua truyền trục vít bánh vít (11,12) Tỷ số truyền truyền đợc chọn cho tốc độ 120 xe 60km/giờ tang trống số (tơng ứng hàng trăm mét) quay đợc vòng (tơng ứng đờng 1km) 5.2.2 Đồng hồ đo tốc độ dùng mạch đo điện tử Trong thời gian nay, ngời ta sử dụng phổ biến cảm biến đồng hồ đo tốc độ, dựa việc biến đổi tần số xung tín hiệu điện xuất mạch sơ cấp hệ thống đánh lửa, đóng ngắt mạch sơ cấp trình đánh lửa Mạch gồm khối: Khối khởi tạo xung; Mạch dao động; Bộ ổn áp; Cơ cấu đo từ điện (M) Trên hình 5.3 sơ đồ nguyên lý đồng hồ đo tốc độ dùng mạch đo điện tử Mạch ổn áp gồm điốt ổn áp silic V điện trở gánh R11 Khối khởi tạo xung gồm điện trở R1, R2 tụ điện C1, C2, C3, C4 điốt V3 Khối khởi tạo xung mắc song song với ngắt điện hệ thống đánh lửa, thực việc biến đổi dao động hình sin tắt dần thành xung ứng với nửa chu kỳ dơng Bộ dao động dùng transistor V1, V2 với phản hồi cực phát qua R5 (phản hồi cứng) phản hồi mềm cực góp qua tụ C Trong mạch cực góp V1 có điện trở điều chỉnh R7, điện trở bù nhiệt R3, R4 nối tiếp với cấu đo M (loại từ điện) Điốt V bảo đảm cho dòng đợc liên tục cấu đo Trong mạch có điện trở tải R V2 điện trở R6, R8, R10 tụ điện C6 xác định điểm làm việc Transistor Khi cấp điện cho mạch đo, transistor V trạng thái bão hòa (dòng bazơ qua R10, R11) Tụ điện C6, C5 đợc nạp theo mạch: R7 cấu đo M R4 C5 V2 (BE) R5 Lúc V1 trạng thái khóa Khi ngắt mạch sơ cấp hệ thống đánh lửa, xung điện đợc tạo đa tới transistor V1 làm chuyển sang trạng thái mở bão hòa Do mạch phản hồi nên V2 khóa lại Thời gian V2 trạng thái khóa phụ thuộc vào phóng điện tụ C5 theo mạch: V1 R5 V5 R10 Việc chuyển transistor V lại trạng thái mở xảy thời điểm điện áp tụ C (cũng điện áp tiếp giáp phát góp transistor V ) đạt giá trị ngỡng khóa V Nh vậy, thời gian transistor V trạng thái bão hòa (t 1) tần số chuyển mạch mạch sơ cấp thay đổi không đổi Nó đ ợc xác định theo mạch phóng C Ngời ta tính đợc giá trị trung bình dòng điện qua cấu đo M cho thấy góc quay kim đồng hồ đo tỉ lệ với tốc độ động 121 5.3 Đồng hồ đo dòng điện (Am pe kế) Ampe kế dùng để theo dõi trị số dòng điện nạp cho ắc qui, máy phát phát điện theo dõi trị số dòng điện phóng từ ắc qui cho phụ tải máy phát cha phát điện Cấu tạo Đồng hồ đo dòng điện có nhiều loại, hình 5.4 giới thiệu sơ đồ nguyên lý đồng hồ có nam châm cố định Hình 5.4 Sơ đồ nguyên lý đồng hồ đo dòng điện loại nam châm cố định 1- Kim đồng hồ; 2- Trục kim; 3- Thanh thép non; 4- Nam châm vĩnh cửu; 5- Các cực từ; 6-Thanh dẫn; 7- Mặt đế; 8- Mặt đồng hồ; 9- Cọc bắt dây; 10- ắc qui; 11- Máy phát điện ; 12- Các phụ tải Thanh dẫn (6) nhôm đồng, mắc nối tiếp vào mạch điện cần đo Kim đồng hồ (1) lắp trục (2) với thép non (3) Nam châm vĩnh cửu (4) với cực từ (5) đặt cố định, song song gần miếng thép non Bảng đồng hồ (8) chia theo đơn vị Am pe, phía có giá trị (+) dòng điện nạp cho ắc quy, phía đối diện có giá trị (-) dòng phóng ắc quy b Nguyên lý làm việc - Khi dòng điện qua dẫn (6), tác dụng nam châm vĩnh cửu với thép non (nam châm gây nhiễm từ cho thép non, với cực từ ngợc dấu nhau), làm cho kim đồng hồ vị trí số - Khi có dòng điện qua dẫn (6), xung quanh dẫn sinh từ trờng Tác dụng tơng hỗ từ trờng nam châm vĩnh cửu với từ trờng dòng điện dẫn tác dụng vào thép non, làm cho kim đồng hồ lệch góc Dòng điện qua dẫn lớn, kim lệch nhiều trị số đọc đợc lớn Nếu thay đổi dòng điện vào dẫn, kim đồng hồ phía ngợc lại Nếu kim lệch phía () dòng điện từ ắc qui cung cấp cho phụ tải Nếu kim lệch phía (+) dòng điện từ máy phát nạp cho ắc qui 5.4 Đồng hồ báo mức nhiên liệu 5.4.1 Nhiệm vụ Đồng hồ báo mức nhiên liệu giúp ngời sử dụng xác định lợng nhiên liệu lại thùng, ớc tính quãng đờng xe chạy thêm mà rót bổ xung nhiên liệu 5.4.2 Đồng hồ báo mức nhiên liệu loại điện từ Cấu tạo 122 Đồng hồ báo mức nhiên gồm có phận cảm biến báo phần đồng hồ thị Phần đồng hồ đợc lắp bảng đồng hồ ( bảng táp lô) phía trớc ngời lái, cảm biến đợc lắp thùng chứa (hình 5.5) Hình 5.5 Đồng hồ báo mức nhiên liệu loại điện từ 1,3- Cuộn dây điện từ; 2- Lõi quay; 4- Cuộn dây biến trở; 5- Con trợt; 6- Phao; 7- Vỏ cảm biến Phần đồng hồ: Gồm hai khung từ (1,3) bố trí cho lõi thép chúng vuông góc với Trên lõi thép khung từ có quấn cuộn dây điện từ, đấu nh hình vẽ Trong khoảng không gian đối diện với hai lõi thép có đặt lõi quay (2) thép non, gắn chặt với kim đồng hồ quay ổ đỡ Bộ cảm biến: Gồm hộp kín (7) lắp thùng nhiên liệu, có đặt cuộn dây điện trở (4) đầu nối mát, đầu nối qua vít bắt với đầu dây đồng hồ Con trợt (5) gắn liền trục với phao (6) xoay quanh chốt quay Nguyên lý làm việc Khi khoá điện (Kđ) đóng, dòng điện từ ắc quy qua cuộn (1) phân nhánh cuộn dây (3) phần điện trở biến trở (giả sử trợt vị trí trung gian đó) Dòng điện cuộn dây (1), (3) từ thông chúng sinh thay đổi tuỳ thuộc vào vị trí biến trở trựơt, tức tuỳ thuộc vào mức nhiên liệu thùng chứa Từ thông hai cuộn dây (vuông góc nhau) tạo thành từ thông tổng xác định theo quy luật hình bình hành Từ thông tác dụng lên lõi quay hớng cho lõi quay, quay tơng ứng với vị trí véc tơ kéo theo kim đồng hồ quay đến vị trí định đó, tơng ứng với mức nhiên liệu có thùng * Khi nhiên liệu thùng chứa đầy: (ứng với vị trí phao vẽ chấm khuất theo hình 5.5), trợt nằm vị trí tận bên phải cuộn dây (4) Bộ cảm biến lúc có điện trở lớn nhất, dòng điện nhánh cuộn dây (3) có trị số đủ lớn khiến cho từ thông có giá trị gần từ thông cuộn dây (1) sinh Do lõi thép (2) bị kéo vị trí trung gian, kim vạch F (đầy nhiên liệu) * Khi mức nhiên liệu thùng chứa giảm: Phao (6) hạ xuống trợt chuyển dần phía trái, giảm điện trở (4), dòng điện nh từ thông cuộn dây (3) giảm, dòng điện từ thông cuộn dây (1) tăng, nên lõi quay (2) quay dần phía trái, đa kim vạch nhiên liệu * Khi nhiên liệu thùng chứa cạn hết: Phao (6) hạ hẳn xuống trợt (5) vị trí tận bên trái biến trở (4) Khi đó, cuộn dây (3) bị nối tắt 123 dòng điện cuộn dây không, dòng điện cuộn dây (1) có giá trị cực đại Lõi quay lúc chịu tác dụng từ thông cuộn dây (1) sinh có giá trị cực đại, nên lõi lệch hẳn phía trái đa kim đồng hồ vị trí E (chỉ nhiên liệu hết) Chỉ số loại đồng hồ hầu nh không phụ thuộc vào điện nguồn điện 5.4.2 Dụng cụ đo mức nhiên liệu loại bán dẫn Các ô tô thờng dùng bơm xăng điện, lắp thùng xăng Để đảm bảo mức xăng thùng không đợc thấp quy định, ngời ta dùng dụng cụ đo mức nhiên liệu bán dẫn, kết hợp đèn cảnh báo mức xăng thấp Hình 5.6 trình bày sơ đồ nguyên lý mạch điện dụng cụ đo loại Kết cấu gồm hai phần chính: Bộ cảm biến thị - Bộ cảm biến kiểu biến trở trợt lắp thùng xăng ( sơ đồ R13), tơng tự cảm biến trình bày hình 5.5 - Bộ thị gồm: đồng hồ báo mức xăng (A), đèn cảnh báo mức xăng thấp (ĐB) lắp bảng đồng hồ trớc mặt ngời lái Các linh kiện bán dẫn gồm: ba tranzito (T 1,T2,T3), điốt ổn áp (Đ1), điện trở từ R1 đến R13 mắc nh sơ đồ hình vẽ Hình 5.6 Sơ đồ nguyên lý mạch điện dụng cụ đo nhiên liệu bán dẫn Nguyên lý làm việc: Biến trở R13 điện trở R9 tạo thành mạch phân áp, điện áp rơi biến trở R13 (mà trị số điện áp phụ thuộc mức xăng thùng chứa) đa vào cực gốc T2 Khi thùng đầy xăng, R13 đạt giá trị cực đại, điện áp rơi R13 lớn nhất, dòng góp - phát (I CE) T2 cực đại ( dòng qua đồng hồ A), làm A giá trị lớn Khi lợng xăng thùng giảm, trị số R13 giảm, dòng góp phát (ICE) T2 giảm theo, tơng ứng số A giảm dần Nếu mức xăng thùng thấp dới mức cho phép, R13 nhỏ nhất, điện áp UEB T3 đạt trị số đánh thủng điốt ổn áp Đ1, làm T3 thông, đèn báo nguy ĐB sáng + Tranzito T1 để định thời điểm làm việc ổn định chế độ làm việc T2 + Biến trở R5 để hiệu chỉnh số đo đồng hồ A, ứng với mức nhiên liệu đầy thùng chứa + Biến trở R11để hiệu chỉnh số đo đồng hồ A, ứng với mức hết nhiên liệu thùng chứa + Biến trở R3 để hiệu chỉnh số trung gian đồng hồ thị 5.5 Đồng hồ báo áp suất dầu nhờn hệ thống bôi trơn động 5.5.1 Nhiệm vụ 124 Đồng hồ báo áp suất dùng để theo dõi áp suất dầu nhờn hệ thông bôi trơn động ô tô Trong số trờng hợp, đồng hồ báo áp suất dầu giúp cho ngời ngời sử dụng đánh giá đợc mức độ mài mòn động 5.5.2 Đồng hồ báo áp suất dầu nhờn kiểu từ điện Cấu tạo Đồng hồ áp suất kiểu từ điện đợc giới thiệu hình 5.7 Hình 5.7 Đồng hồ áp suất dầu nhờn kiểu từ điện a) Sơ đồ nguyên lý chung; b) Véc tơ từ thông tổng vị trí kim đồng hồ ứng với áp suất khác nhau; c) Sơ đồ đấu dây Trên vỏ (5) cảm biến có gắn màng áp suất (4) với chốt tỳ (2) Tay đòn (6) quay tự quanh trục đợc giữ vị trí ban đầu lò xo (13) Con trợt hai phía (8) đợc tỳ lên lò xo (13) Cuộn dây (10) biến trở đợc quấn mica chịu nhiệt có điện trở 16 Để đảm bảo tiếp xúc tốt, trợt đợc nối với mát qua dây đồng mềm (12) Các vít điều chỉnh (3) (7) dùng để chỉnh kim đồng hồ vị trí ban đầu Tùy thuộc vào áp suất dầu buồng (1), màng biến dạng cong lên qua cấu chốt tỳ (2), vít (3), tay đòn (6), vít (7), lò xo (13) tác động lên trợt (8) làm thay đổi vị trí trợt cuộn dây biến trở Đồng hồ thị gồm cuộn dây cố định W 1, W2, W3 quấn khung chất dẻo (17), để ổn định trị số điện trở mạch cuộn dây nhiệt độ thay đổi ngời ta lắp thêm điện trở bù nhiệt Rbt0 điện trở phụ Rf Ngoài điện trở phụ có tác dụng hạn chế cờng độ dòng điện mạch đồng hồ thị, biến trở bị nối tắt Sơ đồ nguyên lý đấu dây cuộn dây điện trở đợc trình bày hình 5.7c Trong khoảng không gian khung chất dẻo (17) có bố trí đĩa nam châm quay (16) cần hạn chế hành trình quay (14) Đầu uốn cong cần hạn chế nằm lọt vào rãnh (15) khung chất dẻo Kim nhôm (18) đợc gắn chặt với đĩa nam châm cần hạn chế đợc đặt hai ổ đỡ Một ổ trợt làm theo kiểu vít để điều chỉnh độ dơ dọc trục kim đồng hồ Các ổ trợt lắp ráp đợc bôi trơn loại dầu đặc biệt nhằm hạn chế dao động kim đồng hồ rung lắc xe Trong rãnh khác khung chất dẻo có đặt nam châm vĩnh cửu (20) Vỏ thép (19) nhằm bảo vệ đồng hồ khỏi bị ảnh hởng từ trờng bên làm sai lệch số đồng hồ 125 Trong khoảng không gian khung chất dẻo (17) có bố trí đĩa nam châm quay (16) cần hạn chế hành trình quay (14) Đầu uốn cong cần hạn chế nằm lọt vào rãnh (15) khung chất dẻo Kim nhôm (18) đợc gắn chặt với đĩa nam châm cần hạn chế đợc đặt hai ổ đỡ Một ổ trợt làm theo kiểu vít để điều chỉnh độ dơ dọc trục kim đồng hồ Các ổ trợt lắp ráp đợc bôi trơn loại dầu đặc biệt nhằm hạn chế dao động kim đồng hồ rung lắc xe Trong rãnh khác khung chất dẻo có đặt nam châm vĩnh cửu (20) Vỏ thép (19) nhằm bảo vệ đồng hồ khỏi bị ảnh hởng từ trờng bên làm sai lệch số đồng hồ Nguyên lý làm việc Khi cha bật khóa điện, kim đồng hồ lệch phía trái vạch số đồng hồ, tác dụng tơng hỗ hai nam châm vĩnh cửu 16 20 Khi bật khóa điện (đồng hồ làm việc), cuộn dây đồng hồ cảm biến xuất dòng điện chạy theo chiều mũi tên nh hình 5.7a hình 5.7c Cờng độ dòng điện nh từ thông cuộn dây phụ thuộc vào vị trí trợt biến trở 10 Cờng độ dòng điện cực đại mạch đồng hồ cảm biến không 0,2A Khi buồng áp suất (1) cảm biến có trị số áp suất p = trợt (8) nằm vị trí tận bên trái biến trở 10 (theo vị trí hình vẽ), tức điện trở Rcb có giá trị cực đại Khi cờng độ dòng điện cuộn W1 cực đại cuộn W2 W3 cực tiểu Từ thông cuộn W1 W2 tác dụng ngợc nhau, nên giá trị chiều từ thông tổng chúng xác định theo hiệu - Từ thông cuộn dây W3 tạo tác dụng với hiệu từ thông - dới góc lệnh 900 Từ thông tổng ba cuộn dây xác định theo quy luật hình bình hành định hớng quay vào vị trí đĩa nam châm 16, nghĩa xác định vị trí kim đồng hồ thang số Khi áp suất buồng khóa điện trạng thái đóng từ thông tổng hớng đĩa nam châm quay đến vị trí cho kim đồng hồ vạch 126 thang số (hình 5.7b) Khi áp suất buồng tăng màng cong lên, đẩy cho tay đòn bẩy quay quanh trục Tay đòn bẩy thông qua vít tác dụng lên trợt làm cho dịch chuyển sang phải (theo hình vẽ) Trị số biến trở giảm dần, cờng độ dòng điện cuộn W1, W2 từ thông , chúng sinh tăng lên Trong đó, dòng điện cuộn W từ thông lại giảm Từ thông tổng thay đổi gía trị hớng, làm thay đổi vị trí đĩa nam châm 16, kim đồng hồ áp suất cao Nếu áp suất p =10KG/cm 2, trợt vị trí tận bên phải biến trở (RBT= 0), cuộn dây W3 bị nối tắt (I3=0), kim đồng hồ lệch hết bên phải thang đo 5.6 Đồng hồ báo nhiệt độ nớc làm mát động 5.6.1 Nhiệm vụ Đồng hồ nhiệt độ dùng để theo dõi nhiệt độ nớc làm mát động cơ, bình thờng 80 - 900 C 5.6.2 Đồng hồ báo nhiệt độ nớc làm mát kiểu từ điện Cấu tạo Đồng hồ báo nhiệt độ nớc làm mát kiểu từ điện đợc giới thiệu hình 5.8 Hình 5.8 Đồng hồ báo nhiệt độ nớc làm mát kiểu từ điện a) Sơ đồ nguyên lý chung; b) Véc tơ từ thông tổng vị trí kim đồng hồ ứng với nhiệt độ khác nhau; c) Sơ đồ đấu dây Phần đồng hồ thị loại giống đồng hồ thị để đo áp suất dầu nhờn (hình 5.7a) cấu tạo cách đấu dây, có khác thang số, điện trở phụ thông số cuộn dây Do vậy, từ thông 1, 2, cuộn dây W1, W2, W3 tạo nên tác dụng với theo quy luật giống nh đồng hồ áp suất dầu (hình 5.7a) Bộ cảm biến (hình 5.8a) gồm miếng oxit đồng oxit măng gan tròn dày 2,5 mm đặt vỏ đồng Miếng điện trở nhiệt đồng - măngan (1) có hệ số nhiệt điện trở âm ( < 0) Điện trở nhiệt tiếp với mát qua vỏ Lò xo nối mạch điện trở nhiệt với đầu bắt dây cảm biến Miếng cách điện cách điện đầu bắt dây vỏ 4, ống giấy cách điện 2, cách điện lò xo mặt bên miếng bán dẫn với vỏ cảm biến Nguyên lý làm việc 127 Khi điện cuộn dây đồng hồ kim đồng hồ nằm vị trí ban đầu, lệch phía trái vạch số 400C Kim đợc giữ vị trí tác dụng tơng hỗ hai nam châm vĩnh cửu 12 Khi khóa điện (Kđ) trạng thái đóng, mạch đồng hồ cảm biến có dòng điện chạy theo mũi tên (xem hình 5.8a 5.8c) Trong trình làm việc, dòng điện mạch cuộn dây W3 W2 không đổi, từ thông chúng sinh hầu nh không đổi Cờng độ dòng điện cuộn dây W1 từ thông sinh phụ thuộc vào trị số điện trở cảm biến Vì từ thông cuộn dây W W2 có chiều tác dụng ngợc nên trị số hớng từ thông tổng chúng phụ thuộc vào dòng điện mạch W1 cảm biến - ứng với nhiệt độ +400C, trị số điện trở cảm biến lớn, 400, dòng điện cuộn dây W1 nhỏ từ thông sinh nhỏ Lúc từ thông cuộn dây W2 tạo lớn so với từ thông cuộn W1 tạo nên Từ thông tổng ba cuộn dây tác dụng lên đĩa nam châm làm cho quay kim đồng hồ nằm vạch 400 thang số (hình 5.8b) - Khi nhiệt độ nớc tăng, điện trở cảm biến giảm đến giá trị 140 nhiệt độ 800C từ thông = ngợc nên triệt tiêu nhau, từ thông tác dụng tơng hỗ với đĩa nam châm làm quay kim đồng hồ đến vị trí ứng với vạch 80 0C ứng với nhiệt độ +1100C, trị số điện trở cảm biến giảm tới 70, dòng điện cuộn dây W1 từ thông lớn gấp vài lần từ thông Lúc từ thông tổng ba cuộn dây tác dụng tơng hỗ với đĩa nam châm làm quay kim đồng hồ đến vạch 1100 thang số 5.6.3 Cơ cấu báo nguy nhiệt độ nớc làm mát động Cơ cấu để báo hiệu cho ngời sử dụng biết nhiệt độ nớc cao mức cho phép hệ thống làm mát động Bộ cảm biến báo nguy đợc vặn vào phía két nớc, đèn hiệu lắp bảng đồng hồ Cấu tạo cảm biến báo nguy nhiệt độ nớc làm mát động giới thiệu hình 5.9 Trên lỡng kim không quấn dây điện trở lỡng kim đợc lật ngợc xuống cho bị biến dạng cong phía dới (về phía có xu hớng đóng tiếp điểm KK lại) 128 Khi nhiệt độ nớc làm mát động thấp, tiếp điểm KK trạng thái mở đèn hiệu tắt Khi nhiệt độ nớc tăng, lỡng kim bị nóng, biến dạng nhiệt độ >90 0C tiếp điểm KK đóng, đèn hiệu sáng lên Hình 5.9 Cơ cấu báo nguy nhiệt độ nớc làm mát động 5.7 Đồng hồ hiển thị số 5.7.1 Giới thiệu chung Đồng hồ hiển thị số đợc gọi Bảng đồng hồ số Đồng hồ hiển thị số sử dụng tín hiệu từ cảm biến khác tính toán dựa tín hiệu để xác định tốc độ xe, tốc độ động cơ, nhiệt độ nớc làm mát, mức nhiên liệu kết đo trạng thái xe, hiển thị chúng dạng số bảng hiển thị Trên hình 5.10 trình bày cấu tạo bảng đồng hồ hiển thị số Hình 5.10 Cấu tạo bảng đồng hồ hiển thị số Đồng hồ hiển thị số có đặc điểm là: Dễ xem, độ xác cao, độ tin cậy cao nhờ hiển thị số chi tiết chuyển động Màn hình hiển thị đồng hồ thờng dùng VFD (màn hình huỳnh quang chân không), mồi vài điốt đèn LED phát sáng LCD (màn hình tinh thể lỏng) Kiểu VFD đợc sử dụng phổ biến đồng hồ hiển thị số nhiều xe TOYOTA đời Sau mô tả bảng đồng hồ hình điện tử kiểu VFD xe Cresida Cấu tạo đồng hồ hiển thị số bao gồm vi xử lý hiển thị số, cảm biến tốc độ, công tắc điều chỉnh hành trình quãng đờng (cơ khí) tất đợc kết hợp với VFD Màn hình huỳnh quang chân không gồm 20 đoạn huỳnh quang nhỏ đợc sử dụng đồng hồ để hiển thị đại lợng dới dạng số Màn hình huỳnh quang chân không hoạt động giống nh ống triốt bao gồm phần - dây tóc (catốt), 20 đoạn (anốt) đợc phủ chất huỳnh quang lới đợc đặt anốt catốt để điều khiển dòng điện Tất chi tiết đợc đặt buồng kính phẳng hút hết khí (hình 5.11) Hình 5.11 Màn hình huỳnh quang chân không 129 Anốt gắn kính, dây điện nối với đoạn anốt nằm trực tiếp mặt kính, lớp cách điện phủ lên kính đoạn huỳnh quang nằm phía lớp cách điện Các đoạn đợc phủ chất huỳnh quang phát sáng bị điện tử đập vào Phía anốt lới điều khiển đợc làm kim loại đặc biệt Phía lới catốt Đó dây tóc làm dây tungsten mỏng đợc phủ vật liệu phát xạ điện tử bị nung nóng Hoạt động hình huỳnh quang chân không nh sau: Khi dòng điện chạy qua dây tóc, dây tóc bị nung tới khoảng 600 0C, phát điện tử Nếu sau điện áp dơng đợc cấp cho đoạn huỳnh quang hút điện tử từ dây tóc Các điện tử sau chạy vào đoạn huỳnh quang xuống mát Khi điện tử từ dây tóc đập vào đoạn huỳnh quang, chất huỳnh quang phát sáng Chức lới để đảm bảo điện tử đập lên tất đoạn huỳnh quang Do lới có điện áp (+) thời điểm, nên tất phần tử hút điện tử đợc phát từ dây tóc Vì vậy, điện tử xuyên qua lới đập vào anốt chúng đợc chia Mục đích chức bảng đồng hồ số giống kiểu kim thông thờng Nghĩa là, nhận tín hiệu từ cảm biến khác chuyển tín hiệu sau đ ợc xử lý vi điều khiển mạch IC khác thành hiển thị đồng hồ để báo cho ngời lái biết tốc độ động cơ, mức nhiên liệu, nhiệt độ làm mát động Sự khác bảng đồng hồ hiển thị số bảng đồng hồ kiểu kim tất thông tin hiển thị dạng số 5.7.2 Đồng hồ công tơ mét Công tơ mét hiển thị tốc độ xe dựa vào tín hiệu đầu từ máy tính, máy tính đếm tín hiệu xung từ cảm biến tốc độ khoảng thời gian xác định, tính tốc độ sau đa tới VFD để hiển thị tốc độ Hình 5.12 giới thiệu đồng hồ công tơ mét hiển thị số Hình 5.12 Đồng hồ công tơ mét hiển thị số a Cảm biến tốc độ Cảm biến tốc độ có cặp quang gắn bên trong, cặp bao gồm điốt phát sáng (LED) tranzito quang (hình 5.13) 130 Hình 5.13 Cảm biến tốc độ Giữa LED (phát sáng) transitor quang (nhận ánh sáng) bánh xe có 20 khe Dòng điện từ chân C1 qua LED đến cực C3 Bánh xe đợc xẻ rãnh đợc nối với dây công tơ mét Khi quay, liên tục làm gián đoạn nguồn sáng chiếu từ LED đến tranzito quang, đóng ngắt tranzito quang Vì vậy, Tr1 sinh tín hiệu 20 xung/vòng đa đến cực C2 máy tính để báo hiệu tốc độ xe b Công tắc miles/km vài xe ngời ta trang bị thêm công tắc Miles/Km công tắc điều khiển hành trình Khi ấn công tắc này, hình hiển thị tốc độ xe theo mph (miles per hour - dặm/giờ) hay km/h (km/giờ) Khi tắt công tắc Miles/Km, nghĩa D4 mở, tốc độ xe đợc hiển thị theo km/giờ Ngợc lại, bật công tắc, tức cực D4 đợc nối mát, động mét đợc hiển thị tốc độ xe theo mph c Tín hiệu tốc độ chuyển đến ECU khác Mỗi nhóm 20 xung từ cảm biến tốc độ đợc chia thành nhóm nhỏ, nhóm xung tín hiệu đợc phát từ cực A11 đến cụm điều khiển tốc độ xe khác nhau, chẳng hạn nh ECU động cơ, ECU chân ga tự động d Chuông báo tốc độ Phụ thuộc vào thị trờng, vài xe ngời ta trang bị thêm chuông báo tốc độ để tốc độ xe đạt tới 125km/h (78mph) hay cao hơn, tranzito bên máy tính đóng mở làm chuông kêu 5.7.3 Đồng hồ hành trình kép Đây đồng hồ thực nhiều chức đo tốc độ hành trình, tín hiệu tốc độ từ cảm biến đợc máy vi tính xử lý tính quãng đờng đợc, quãng đờng đợc hiển thị hình đồng hồ hành trình Trên đồng hồ có số công tắc định chế độ làm việc (hình 5.14) Hoạt động đồng hồ hành trình kép nh sau: Khi ấn công tắc đặt lại, tiếp điểm đóng, nghĩa cực D1 đợc nối mát làm dòng điện hiển thị bị đặt Khi nhả công tắc đặt lại, tiếp điểm mở đồng hồ hành trình bắt đầu đếm quãng đờng 131 Khi ấn công tắc thay đổi chức (A/B) làm tiếp điểm đóng, nối đất cực D2 chuyển từ chức A sang B hay chuyển ngợc từ chức B chức A (Tiếp điểm mở công tắc chức nhả) Hình 5.14 Đồng hồ hành trình kép Tùy vào thị trờng, số xe đợc trang bị công tắc Miles/Km cho đồng hồ ấn công tắc làm cho số đồng hồ hành trình chuyển từ dặm sang km Sự hoạt động công tắc đợc nối với hình công tơ mét Do nguồn điện dự phòng đợc cấp qua cầu chì DOME khóa điện tắt, quãng đờng đợc, tính theo đồng hồ hành trình A B đợc lu nhớ máy tính Nếu ngắt dây ắcquy, tụ điện máy tính tiếp tục cấp điện cho nhớ đồng hồ hành trình A/B vòng phút, sau nhớ bị xóa 5.7.4 Đồng hồ tốc độ động Đồng hồ tốc độ động sử dụng tín hiệu cảm biến sơ cấp từ hệ thống đánh lửa (hình 5.15) Tín hiệu xung từ cuộn đánh lửa đợc nhập vào chân A8 máy tính Máy tính đo thời gian nhập xung (2 vòng quay động cơ) tính tốc độ động cơ, làm hình huỳnh quang chân không (VFD) bật sáng, hiển thị tốc độ động dạng đồ thị Hình 5.15 Đồng hồ tốc độ động Đồng hồ tốc độ động đợc nối với mạch điều chỉnh độ sáng gắn bên máy tính Mạch điều chỉnh cờng độ sáng khác phát đến đoạn huỳnh quang VFD đồng hồ Đoạn N để tốc độ động có độ sáng lớn nhất, sau năm đoạn huỳnh quang có độ sáng giảm dần để đạt đợc hiệu ứng ánh 5.7.5 Đồng hồ nhiệt độ nớc làm mát Mạch cảm nhận nhiệt độ nớc làm mát cấp điện áp 5V cho điện trở R bên máy tính đến báo nhiệt độ nớc, đợc mắc nối tiếp với điện trở R Khi nhiệt độ nớc làm mát động thay đổi, điện trở cảm nhận nhiệt độ nớc làm mát (nhiệt điện trở) thay đổi, làm thay đổi điện áp chân A6 Khối vi điều khiển nhận tín hiệu so sánh với điện áp chuẩn hiển thị kết cách bật sáng đồ thị VFD 132 VFD hiển thị nhiệt độ nớc làm mát 10 đồ thị tạo thành cột Khi 10 nháy (nhiệt độ cực đại) tức máy nóng (hình 5.16) Hình 5.16 Đồng hồ nhiệt độ nớc làm mát 5.7.6 Đồng hồ nhiên liệu Đồng hồ nhiên liệu gồm cảm biến dạng phao - biến trở, khối vi điều khiển hiển thị (hình 5.17) Điện áp 5V đợc cấp vào cực A10 cảm nhận mức nhiên liệu Điện áp cực A4 đợc nối thay đổi theo di chuyển phao cảm nhận nhiên liệu Hình 5.17 Đồng hồ báo mức nhiên liệu Khối vi điều khiển nhận biết điện áp cực A4, so sánh với điện áp chuẩn bật VFD để hiển thị mức nhiên liệu Mức nhiên liệu đợc hiển thị có 10 đoạn, đoạn gồm cột VFD Do mức nhiên liệu dao động nên máy tính đo điện áp vài trăm lần thời gian ngắn, sau tính giá trị trung bình để hiển thị Khi khóa điện bật ON, máy tính đo điện áp vài lần lấy giá trị trung bình để hiển thị mức nhiên liệu cách nhanh chóng a Chức hiển thị khuếch đại mức nhiên liệu ấn công tắc thay đổi thang đo mức nhiên liệu, nối đất cực E1, làm khuếch đại hình hiển thị mức nhiên liệu (mức hiển thị cực đại 15 lít) Sự hiển thị khuếch đại tiếp tục 6s sau nhả công tắc b Cảnh báo mức nhiên liệu Khi mức nhiên liệu thấp, dấu hiệu Bơm xăng màu xanh tắt thay vào màu hổ phách để báo hiệu cho ngời lái chức hiển thị bình thờng, tợng xảy đoạn số hình hiển thị mức nhiên liệu tắt, tức có đoạn số sáng chức hiển thị khuếch đại, xảy đoạn số tắt c Bộ cảm nhận mức nhiên liệu không bình thờng Hiện tợng xảy có gián đoạn cực A4 cảm nhận mức nhiên liệu hay cực A2 cảm nhận mức nhiên liệu Nếu có xảy ra, tất 10 đoạn (hiển thị mức nhiên liệu đầy) nháy khoảng phút khóa điện bật ON Cùng 133 lúc hình đồng hồ nhiên liệu chuyển sang vị trí cảm nhận hết xăng (cảnh báo cảm nhận mức nhiên liệu) Nếu nối cực A2 cảm nhận mức nhiên liệu bị gián đoạn khóa điện ON, đồng hồ nhiên liệu mức hết xăng 5.7.7 Đèn báo số tự động Đèn báo số tự động báo hiệu trạng thái làm việc hệ thống chuyển số tự động hệ thống hộp số xe Nó gồm loại sau: a Đèn báo vị trí số tự động (A/T) Tín hiệu vị trí cần số từ công tắc chuyển số trung gian đợc nhập vào máy vi tính làm sáng VFD vị trí tơng ứng Khi tín hiệu 12V đợc nhập vào từ cực A14 đến cực A19, VFD vị trí thích hợp sáng với cờng độ 100% Khi có tín hiệu mở đợc nạp vào, cờng độ sáng VFD vị trí tơng ứng 12,5% Khi khóa điện vị trí ON, tín hiệu 12V đợc nhập vào từ cực A14 đến cực A19 Nếu tín hiệu 12V không đợc nhập vào chân nh có hở mạch, đèn báo vị trí số A/T tắt 134 ... lái, cảm biến đợc lắp thùng chứa (hình 5. 5) Hình 5. 5 Đồng hồ báo mức nhiên liệu loại điện từ 1,3- Cuộn dây điện từ; 2- Lõi quay; 4- Cuộn dây biến trở; 5- Con trợt; 6- Phao; 7- Vỏ cảm biến Phần... nóng (hình 5. 16) Hình 5. 16 Đồng hồ nhiệt độ nớc làm mát 5. 7.6 Đồng hồ nhiên liệu Đồng hồ nhiên liệu gồm cảm biến dạng phao - biến trở, khối vi điều khiển hiển thị (hình 5. 17) Điện áp 5V đợc cấp... dụng đánh giá đợc mức độ mài mòn động 5. 5.2 Đồng hồ báo áp suất dầu nhờn kiểu từ điện Cấu tạo Đồng hồ áp suất kiểu từ điện đợc giới thiệu hình 5. 7 Hình 5. 7 Đồng hồ áp suất dầu nhờn kiểu từ điện