Nghiên cứu thiết kế và chế tạo mô hình hệ thống điện thân ô tô

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA LẦN THỨ XX NĂM 2018 TÊN CƠNG TRÌNH: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN Ô TÔ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CHUN NGÀNH: ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Mã số cơng trình: …………………………… (Phần BTC Giải thưởng ghi) DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ABS - Anti-lock Brake System Hệ thống chống bó cứng phanh CAN - Controller Area Network Mạng giao tiếp ô tô DC - Direct Current Điện chiều INT - Intermitten Chế độ gạt mưa gián đoạn LED - Light Emitting Diode Điốt phát quang ODO - Odometer Đồng hồ đo quãng đường hành trình PVC - Polyvinylclorua Nhựa nhiệt dẻo RPM - Revolutions per minute Số vòng quay SRS - Supplemental Restraint System Ký hiê ̣u đèn báo túi khí DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mô hình điê ̣n thân xe thiế t kế đứng Hình 2.1: Bản vẽ vị trí lắp đặt chi tiết hệ thống điện thân xe 10 Hình 3.1: Mặt bên của mô hình 12 ĐẶT VẤN ĐỀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Những năm gần nhu cầu mua sắm ô tô người Việt trở nên rầm rộ hết, phần chế mở cửa nhà nước, nhu cầu sử dụng phương tiện ngày lớn, có người mua xe để phục vụ lại, người mua xe phục vụ ngành vận tải, làm ăn, có người lại mua ô tô để thể đẳng cấp… Song song với phát triển số lượng, yêu cầu chất lượng ngày nâng cao: tính thơng qua tốt, tiết kiệm nhiên liệu giảm thiểu ô nhiễm mơi trường, đặc biệt tính an tồn, ổn định tiên nghi đặt lên hàng đầu Người tiêu dùng muốn xe họ phải thật an toàn cảm thấy thoải mái điều khiển Vì nhà sản xuất ln ln tìm cách phát triển hệ thống xe họ để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Đặc biệt phải nói đến hệ thống điện, điện tử tơ Bởi hệ thống can thiệp vào gần tất hệ thống ô tô từ đơn giản đến phức tạp chẳng hạn hệ thống: phanh, lái, túi khí, đèn, đánh lửa,… Nhờ đó, cường độ lao động người lái xe giảm nhiều, khơng cịn phải dùng tay để quay kính cửa sổ trước mà thay vào cần bấm nút kính tự động di chuyển lên xuống, chí ghế ngồi tài xế khơng cịn cố định mà tùy chỉnh vị trí theo sở thích người lái để họ cảm thấy thoải mái việc lái xe… Nhận thức tầm quan trọng hệ thống điện xe Hiện hãng như: Toyota, Ford, Tesla, tăng cường nỗ lực phát triển hoàn thiện hệ thống điện, điện tử xe họ để mang lại tính an tồn ổn định tiện nghi vượt trội so với đối thủ cạnh tranh Hệ thống điện tơ cịn tiếp tục hoàn thiện, mục tiêu hướng tới tương lai xe tự hành không người lái MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Tổng hợp kiến thức học có nhìn khái qt hệ thống điện thân ô tô Thiết kế thi công mô hình hệ thống điện thân tơ Từ mơ hình tháo lắp, nghiên cứu, sửa chửa, khai thác có hiệu Thơng qua cơng trình thu thập thêm kiến thức chun mơn, tích lũy kinh nghiệm nâng cao kỹ nghề nghiệp sau Hơn nâng cao tinh thần làm việc nhóm, khả giải vấn đề liên quan phát sinh trình làm đồ án đề cao trách nhiệm thân tập thể Đề tài tạo sản phẩm trực quan, sinh động, ứng dụng tốt học tập giảng dạy - Xây dựng mô hình học cụ, thao tác đơn giản, mơ hoạt động hộp số ô tô thực tế - Xây dựng sản phẩm giúp người học tiếp cận thực tế mơ hình để nghiên cứu thay phải thực tập doanh nghiệp ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Khảo sát tổng quan hệ thống điện thân ô Đưa ý tưởng thiết kế xây dụng mơ hình hệ thống điện thân ô tô dàn trải PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đề tài chỉ chủ yế u tâ ̣p trung khai thác về các thiế t bi ̣của ̣ thố ng điê ̣n thân xe Ý NGHĨA KHOA HỌC THỰC TIỄN, QUY MÔ ÁP DỤNG - Sản phẩm cơng trình nghiên cứu trực quan sinh động, giúp người dạy dễ dàng truyền đạt kiến thức giảng, giúp người học tiếp thu cách dễ dàng, người học tiếp cận thực tế mơ hình Quy mơ phạm vi áp dụng: - Dùng làm mơ hình giáo cụ trực quan, ứng dụng sở đào tạo, dạy nghề PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU Nước ta đà phát triển, đặc biệt ngành công ngiệp nói chung, có nghành cơng nghiệp tơ nói riêng trọng phát triển Do đó ngày càng xuất nhiều nhà máy ô tô tiếng lắp ráp Việt Nam TOYOTA, HYUNDAI, FORD Bên cạnh đó, khoa học kỹ thuật khơng ngừng phát triển, làm cho mức sống người dân nâng lên rõ rệt, nên các nhu cầu của người dân ngày tăng cao Đặc biệt, nhu cầu lại gia tăng chóng mặt Điều buộc nhà sản xuất cung cấp phương tiện giao thông phải cho đời nhiều sản phẩm hơn, với chủng loại mẫu mã đa dạng hoàn thiện Hơn nữa, với phát triển kỹ thuật, xe tiện nghi đại Những phát triển gần ô tô chủ yếu liên quan đến phần điện Trên ô tô đại, phần điện chiếm phần đáng kể giá trị tổng thành Hệ thống điện điện tử can thiệp vào gần tất hệ thống xe, từ hệ thống đơn giản có từ lâu đời khởi động, cung cấp điện, đánh lửa đến hệ thống nghiên cứu ứng dụng phanh, lái, treo Trong tương lai, xe ví robot PHẦN 2: MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP Mục tiêu: - Mục tiêu cơng trình giúp có cách nhìn khái qt hệ thống điện tơ, tiến hành sửa chữa, tháo lắp, khai thác có hiệu Tìm hiểu, nghiên cứu chế tạo hệ thống điện ô tô Thông qua công trin ̀ h, hội lớn giúp tơi củng cố vận dụng kiến thức ô tô mà học trường Ngồi ra, thực đề tài dịp để nâng cao kỹ nghề nghiệp, khả nghiên cứu phương pháp giải vấn đề Giúp nâng cao kiến thức chun ngành - Xây dựng mơ hình học cụ, thao tác đơn giản, mơ hoạt động hộp số ô tô thực tế - Xây dựng sản phẩm giúp người học tiếp cận thực tế mơ hình để nghiên cứu thay phải thực tập doanh nghiệp Phương pháp: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm kiếm, phân tích, nghiên cứu tổng hợp tài liệu chuyên ngành số tài liệu hệ thống điện thân xe Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Tìm hiểu, phân tích cách sử dụng hệ thống dựa việc vận hành số hệ thống điện xe Phương pháp nghiên cứu quan sát: quan sát hoạt động thực tế hệ thống điện xe, sau phân tích so sánh với hệ thống xe khác để tìm những điểm chung khác biệt nhằm hiểu biết hệ thống điện ô tô PHẦN 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN CHƯƠNG 1: Ý TƯỞNG THIẾT KẾ MÔ HÌ NH ĐIỆN THÂN XE 1.1 PHƯƠNG ÁN MÔ HÌ NH ĐỨNG Ưu điể m Dể thao tác mô hình Thực hiê ̣n các bài tâ ̣p ứng du ̣ng mô hình tố t Nhươ ̣c điể m Cầ n lắ p đă ̣t các thiế t bi pha ̣ ̉ i chắ c chắ n Tố n kém nhiề u chi phí cho khung mô hình Khó lắ p các thiế t bi va ̣ ̀ o mô hình Hin ̀ h 1.1: Mô hin ̀ h điêṇ thân xe thiế t kế đứng 1.2 PHƯƠNG ÁN MÔ HÌNH NGHIÊNG Ưu điể m Có thể nghiêng theo góc đô ̣ tùy thích Dể thao tác mô hiǹ h Nhươ ̣c điể m Tố n kém nhiề u chí phí cho khung và giá đỡ mô hình Khó chế ta ̣o khung mô hình Dể rơi rớt các thiế t bi ̣nế u không có sự cố đinh ̣ chắ c chắ n Khó thực hiê ̣n các bài tâ ̣p ứng du ̣ng đố i với nhóm Hin ̀ h 1.2: Mô hin ̀ h điêṇ thân xe thiế t kế nghiêng 4.3 PHƯƠNG ÁN MÔ HÌNH ĐỨNG VÀ NẰM KẾT HỢP Hin ̀ h 1.1: Mô hin ̀ h điêṇ thân xe thiế t kế đứng và nằ m kế t hơ ̣p Ưu điể m Tiế t kiê ̣m đươ ̣c diê ̣n tích Tố n kém chi phí cho viê ̣c chế ta ̣o khung mô hình Nhươ ̣c điể m Tố n kém chi phí cho viê ̣c chế ta ̣o khung mô hình Khó thao tác thực hiê ̣n các bài tâ ̣p ứng du ̣ng mô hin ̀ h Khó vầ n chuyể n vì khó cân bằ ng ở nơi khơng phẳ ng 4.4 PHƯƠNG ÁN MƠ HÌNH NẰM Ưu điể m Dể lắ p ráp, thao tác mô hiǹ h Dể vâ ̣n chuyể n Thao tác các ứng du ̣ng mô hình cho nhóm Tiế t kiê ̣m chi phí chế ta ̣o khung mô hin ̀ h Chế ta ̣o khung đơn giản Lắ p các cu ̣m thiế t bi ̣lên mô hình nhanh Nhươ ̣c điể m Tố n diê ̣n tích để mơ hình 11 CHƯƠNG 3: THI CƠNG MƠ HÌ NH ĐIỆN THÂN XE 3.1 KÍCH THƯỚC MƠ HÌNH - Khung: dài x rộng x cao (2400 x 1200 x 600mm) - Mă ̣t bàn: dài x rô ̣ng (2420 x 1220mm) 3.2 CÁC BƯỚC THIẾT KẾ LẮP RÁP MƠ HÌNH - Sau mua đầy đủ cụm hệ thống điê ̣n ta tiến hành vệ sinh làm go ̣n la ̣i phầ n dây điê ̣n - Thiết kế khung: khung đỡ mơ hình hàn thép hin ̀ h chữ nhâ ̣t 13-26mm, dày 1.4mm sau làm hàn la ̣i thành khung - Sử dụng sắt vuông 10mm để tạo hình chữ V để ta ̣o đô ̣ cứng cho chân của khung - Sử du ̣ng hợp kim nhôm nhựa aluminium để lót mă ̣t bàn - Lắp cụm của ̣ thố ng điê ̣n lên mă ̣t bàn điều chỉnh các cu ̣m thiế t bi ̣mô ̣t cách hơ ̣p lý nhấ t - Nối dây dẫn điê ̣n vào vị trí - Hàn chì các mớ i nố i điê ̣n la ̣i với cho chắ c chắ n nhấ t 3.3 HÌNH ẢNH SAU KHI THI CÔNG MÔ HÌNH 12 Hin ̀ h 3.1: Mă ̣t bên của mô hin ̀ h Hin ̀ h 3.2: Mă ̣t trước của mô hin ̀ h 13 Hin ̀ h 3.3: Mă ̣t sau của mô hin ̀ h Hin ̀ h 3.4: Bô ̣ ta ̣o nháy điêṇ lắ p đa ̣t của mô hin ̀ h 14 Hin ̀ h 3.5: Công tắ c tổ hơ ̣p của mô hin ̀ h Hin ̀ h 3.6: Cu ̣m đèn pha của mô hin ̀ h Hin ̀ h 3.7: Đèn biể n số của mô hin ̀ h 15 Hin ̣ ̉ a mô hin ̀ h 3.8: Các công tắ c điề u khiể n các thiế t bi cu ̀ h Hin ̀ h 3.9: Qua ̣t giải nhiêṭ của ̣ thố ng điề u hòa của mô hin ̀ h Hin ̀ h 3.10: Cu ̣m ga ̣t mưa rửa kính của mô hin ̀ h 16 Hin ̣ ̉ a mô hin ̀ h 3.11: Bảng đồ ng hồ hiể n thi cu ̀ h Hin ̀ h 3.12: Gương chiế u hâ ̣u của mô hin ̀ h Hin ̀ h 3.13: Cu ̣m công tắ c điề u khiể n gương chiế u hâ ̣u của mô hin ̀ h 17 Hin ̀ h 3.14: Hê ̣ thố ng nâng ̣ kính cửa chính của mô hin ̀ h Hin ̀ h 3.15: Hê ̣ thố ng nâng ̣ kính cửa phu ̣ của mô hin ̀ h 18 Hin ̀ h 3.16: Cu ̣m cầ u chi ̀ của mô hin ̀ h Hin ̀ h 3.17: Cu ̣m rơ le của mô hin ̀ h 19 Hin ̀ h 3.18: Đèn tính hiêụ phía sau của mô hin ̀ h 20 CHƯƠNG 4: CÁC BÀ I TẬP THỰC HÀ NH ỨNG DỤNG TRÊN MÔ HÌ NH ĐIỆN THÂN XE 4.1 CÁC LĨNH VỰC CĨ THỂ ỨNG DỤNG TRÊN MƠ HÌNH Mơ hình điện thân xe ứng dụng giảng dạy trường trung cấp, cao đẳng đại học Ngồi ra, mơ hình cịn ứng dụng đào tạo học viên Garage doanh nghiệp sửa chữa tơ Mơ hình sử dụng để đào tạo cấu tạo, nguyên lý hoạt động, chẩn đoán, đo kiểm, khảo nghiệm hệ thống điều khiển điện thân xe tơ Mơ hình giúp cho học viên kiểm nghiệm lại hệ thống kiến thức học lớp cách thực tế Mô hình hệ thống điện thân xe cho phép người sử dụng tự đấu nối vận hành module độc lập tồn mơ hình đấu nối trước, sau người học sử dụng thiết bị kiểm tra để đo kiểm, chẩn đoán, tạo pan, sửa pan… Hệ thống đồ gá chi tiết mơ hình gia cơng chất liệu tốt để đảm bảo tính mỹ thuật, khơng bị han gỉ theo thời gian có độ xác cao 4.2 CÁC BÀI TẬP ỨNG DỤNG TRÊN MƠ HÌNH 4.2.1 Đấ u nố i các thiế t bi tha ̣ ̀ nh mơ ̣t ̣ thớ ng Mơ hình cho phép học viên đo đạc, xác định chân thông qua giắc cắm và nố i các thiế t bi ̣ thành mô ̣t ̣ thố ng có thể hoa ̣t đô ̣ng thực tế Ngoài ra, mô hình còn giúp học viên hiểu rõ chân công tắc và nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng ̣ của thố ng 4.2.2 Xác định chân thiế t bi ̣ Mô hình giúp học viên xác định chân thiế t bi ̣ thông qua giắc cắm, giúp học viên hiểu rõ hoạt động thiế t bi,̣ cách đấu nối thiế t bi ̣ vào công tắc Ngồi cịn giúp học viên khiể u sâu về các sơ đồ ma ̣ch ̣ thố ng điê ̣n thân xe 4.2.3 Mô phỏng nguyên nhân hư hỏng khắc phục hư hỏng hệ thống Ngoài thực tế xe có thể hư bấ t kỳ bơ ̣ phâ ̣n nào, nên mơ hình có khả mô phỏng đươ ̣c các nguyên nhân hư hỏng, giúp người học kiểm tra sửa chữa hư hỏng thường gặp hệ thống điện thân tơ ngồi thực tế 21 4.3 CÁC BÀ I TẬP VÍ DỤ CỤ THỂ TRÊN MÔ HÌNH Đấ u nố i ̣ thố ng đèn tín hiê ̣u Hình 4.1: Hê ̣ thớ ng đèn chiế u sáng sau đấ u nớ i Hình 4.2: Đèn biển số đấ u nố i vào chung ̣ thố ng đèn tín hiê ̣u Đấ u nố i ̣ thố ng nâng ̣ kiń h 22 Hình 4.3: Hê ̣ thớ ng nâng ̣ kính sau đấ u nố i Đấ u nố i ̣ thố ng điề u khiể n kiń h hâ ̣u Hình 4.4: Hê ̣ thớ ng điều khiển gương được đấ u nố i hoàn thành Đấ u nố i ̣ thố ng thông tin 23 Hình 4.5: Hê ̣ thớ ng thơng tin sau đấ u nố i 24 KẾT LUẬN Sau thời gian thực hiện, đề tài hoàn thành đạt mục tiêu mà đề tài đặt Bản thân tơi người trực tiếp góp phần làm đề tài tích lũy cho nhiều kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tế từ việc thi cơng mơ hình thực hành qua tập ứng dụng mơ hình Đồng thời qua cơng trình tơi tích lũy thêm cách ứng xử cách giải quết vấn đề tranh luận q trình làm việc nhóm Bên cạnh kết đạt đề tài số hạn chế Đối với vài thiết bị trang bị hệ thống mơ hình, chúng tơi khơng có khả thực buộc phải thay thiết bị tương tự không làm ảnh hưởng đến kết cấu chức hệ thống mơ hình Chẳng hạn việc thay quạt điều hịa tơ quạt tản nhiệt cho máy tính việc phải cắt giảm bớt số chi tiết hệ thống kinh tế thời gian chưa đáp ứng Nếu có nhiều thời gian nghiên cứu hơn, điều kiện kinh tế tốt hơn, chúng tối phát triển cơng trình theo hướng tự động hóa chuyên nghiệp Bằng việc trang bị đầy đủ tất thiết bị có hệ thống điện thân xe, thay thiết bị điều khiển sang điều khiển thiết bị từ xa chẳng hạn remote ứng dụng smartphone cho biết bị nâng hạ kính, khóa cửa, khởi động, Và sử dụng xe thực tế 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Văn Dũng (2007) Hê ̣ thố ng điê ̣n thân xe và điề u khiể n tự đô ̣ng ô tô, Giáo trình đa ̣i ho ̣c sư pha ̣m kỹ thuâ ̣t, TP.HCM [2] https://axeoto.com/threads/tai-lieu-dao-tao-ky-thuat-vien-cua-toyota-team-21.5.html [3] https://bongcaoap.wordpress.com/tu-van/vai-net-ve-bong-den-halogen/ [4] https://ky-thuat-oto.blogspot.com/2013/08/he-thong-ien-than-xe-va-ieu-khien-tu.html [5] https://www.drom.ru/catalog/ford/ranger/g_2006_5893/ [6] https://www.hathanhauto.com/tin-tuc/kinh-nghiem-kiem-tra-may-phat-dien-o-to [7] https://axeoto.com/threads/ford-ranger-06-09-workshop.101.html ... thực tế mơ hình để nghiên cứu thay phải thực tập doanh nghiệp ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Khảo sát tổng quan hệ thống điện thân ô Đưa ý tưởng thiết kế xây dụng mơ hình hệ thống điện thân ô tô dàn trải... nghiên cứu chế tạo hệ thống điện ô tô Thông qua công trin ̀ h, hội lớn giúp tơi củng cố vận dụng kiến thức ô tô mà học trường Ngồi ra, thực đề tài dịp để nâng cao kỹ nghề nghiệp, khả nghiên cứu. .. triển hệ thống xe họ để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Đặc biệt phải nói đến hệ thống điện, điện tử tơ Bởi hệ thống can thiệp vào gần tất hệ thống ô tô từ đơn giản đến phức tạp chẳng hạn hệ thống: