Đồ án điện tử ô tô Hệ thống cung cấp

LỜI NÓI ĐẦU Nước ta đang trên đà đẩy mạnh chủ trương xây dựng và phát triển đất nước theo hướng công nghiệp hóa – hiện đại hóa. Để phục vụ cho chủ trương đó cũng như nhu cầu đi lại, di chuyển ngày càng cao của người dân, đòi hỏi việc phát triển công nghiệp ôtô là hết sức cần thiết. Bên cạnh đó, đời sống của người dân ngày càng được nâng cao, nhu cầu đi lại, vận chuyển không chỉ dừng lại ở việc “đi tới nơi, về tới chốn” mà đòi hỏi còn phải có tính tiện nghi và êm dịu. Do đó, nền công nghiệp ôtô hiện đại cần phải đảm bảo được sự an toàn khi vận hành, tính thoải mái, êm dịu cho người sử dụng và điều khiển nhẹ nhàng cho người lái.Là một sinh viên ngành động lực, sau khi học các học phần Trang bị điện và điện tử động cơ, trang bị điện và điện tử thân xe, … thì việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính toán và thiết kế hệ thống điện trong xe là rất cần thiết và bổ ích. Để giúp sinh viên rèn luyện được kỹ năng tìm hiểu thông tin, củng cố, ứng dụng lý thuyết vào thực tế và bước đầu làm quen với việc nghiên cứu, tính toán các hệ thống điện – điện tử trên xe, mỗi sinh viên đều được nhận Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô. Trong khuôn khổ nhiệm vụ được giao, em được nhận nhiệm vụ là tính toán thiết kế hệ thống cung cấp trên ô tô.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ GIAO THƠNG - - ĐỒ ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỆN TỬ Ô TÔ ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP TRÊN Ô TÔ Giáo viên hướng dẫn: TS LÊ MINH TIẾN Sinh viên thực hiện: MAI VĂN PHÚ Số thẻ sinh viên: 103170145 Lớp: 17C4C Nhóm HP: 17.19B Đà Nẵng, 08/2021 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô MỤC LỤC GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô LỜI NÓI ĐẦU Nước ta đà đẩy mạnh chủ trương xây dựng phát triển đất nước theo hướng cơng nghiệp hóa – đại hóa Để phục vụ cho chủ trương nhu cầu lại, di chuyển ngày cao người dân, đòi hỏi việc phát triển công nghiệp ôtô cần thiết Bên cạnh đó, đời sống người dân ngày nâng cao, nhu cầu lại, vận chuyển không dừng lại việc “đi tới nơi, tới chốn” mà địi hỏi cịn phải có tính tiện nghi êm dịu Do đó, cơng nghiệp ôtô đại cần phải đảm bảo an tồn vận hành, tính thoải mái, êm dịu cho người sử dụng điều khiển nhẹ nhàng cho người lái Là sinh viên ngành động lực, sau học học phần Trang bị điện điện tử động cơ, trang bị điện điện tử thân xe, … việc tìm hiểu, nghiên cứu, tính tốn thiết kế hệ thống điện xe cần thiết bổ ích Để giúp sinh viên rèn luyện kỹ tìm hiểu thơng tin, củng cố, ứng dụng lý thuyết vào thực tế bước đầu làm quen với việc nghiên cứu, tính tốn hệ thống điện – điện tử xe, sinh viên nhận Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Trong khuôn khổ nhiệm vụ giao, em nhận nhiệm vụ tính tốn thiết kế hệ thống cung cấp ô tô Em xin cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo TS.Lê Minh Tiến Dưới giúp đỡ, bảo thầy cố gắng, nổ lực thân, em hoàn thành nhiệm vụ đồ án khoảng thời gian quy định Tuy nhiên, kiến thức hiểu biết có hạn, điều kiện tham khảo thực tế chưa có nhiều nên đồ án khơng thể khơng có sai sót, nhầm lẫn Do vậy, em mong thầy thơng cảm bảo thêm để em hoàn thiện q trình học tập cơng tác sau Đà Nẵng, tháng 08 năm 2021 Sinh viên thực Mai Văn Phú GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN HỆ THỐNG CUNG CẤP TRÊN ƠTƠ 1.1 Cơng dụng Hệ thống cung cấp điện có nhiệm vụ cung cấp lượng điện cho phụ tải với hiệu điện ổn định điều kiện làm việc ôtô máy kéo Để cung cấp lượng cho phụ tải ô tơ, cần phải có phận tạo nguồn lượng có ích Nguồn lượng tạo từ phát điện ô tô Khi động hoạt động, máy phát cung cấp điện cho phụ tải nạp điện cho acquy Để đảm bảo toàn hệ thống hoạt động cách hiệu quả, an toàn lượng đầu máy phát lượng yêu cầu cho tải điện phải thích hợp với 1.2 Yêu cầu - Phải tạo điện áp ổn định (13,8V – 14,2V hệ thống điện 12V 27 - 28V với hệ thống điện 24V) chế độ làm việc - phụ tải Vì điện áp dịng điện máy phát cung cấp chênh lệch lớn so với điện áp làm việc phụ tải làm giảm tuổi thọ phụ tải, chí làm hỏng - phụ tải Máy phát phải có cấu trúc kích thước nhỏ gọn, trọng lượng nhỏ, giá thành thấp tuổi thọ cao Do xu hướng thiết kế loại xe cần nhỏ gọn giảm khối lượng xe du lịch, thể thao Nên hệ thống cần đảm bảo giá thành tuổi thọ để đảm bảo lượng tiêu thụ hàng năm - cạnh tranh với hãng khác Có độ bền cao điều kiện nhiệt độ độ ẩm lớn, làm việc - vùng có nhiều bụi bẩn, dầu nhớt độ rung động lớn Để đáp ứng điều kiện làm việc ô tô : Acquy có độ bền cao, đặc tính phóng nạp thỏa mãn trình khởi động - động Khi khởi động dòng điện cung cấp cho hệ thống khởi động có cường độ lớn thường khoảng 600A, nên có phản ứng xảy ắc quy Vì vậy, ắc GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô quy phải đáp ứng yêu cầu trên, tránh việc ắc quy điện nhanh - cực bị cong vênh, hư hỏng ắc quy Ít chăm sóc bảo dưỡng Ta biết hệ thống cung cấp có nhiều phận, để chăm sóc bảo dưỡng hết phận tốn thời gian khó khăn Ngồi ra, tơ cịn có nhiều phận khác đòi hỏi nhu cầu sữa chữa bảo dưỡng lớn Nên hệ thống cần có tính ổn định cao, chăm sóc bảo dưỡng 1.3 Phân loại  Hệ thống cung cấp tơ có dạng sau:  Hệ thống cung cấp với máy phát điện chiều Hình 1.1 – Sơ đồ hệ thống cung cấp dùng máy phát chiều - 1- Máy phát; 2- Bộ ắc quy; - Đồng hồ ampe; - Bộ điều chỉnh điện Nguyên lý làm việc máy phát điện chiều: GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Máy phát điện chiều loại máy phát dịng điện có chiều khơng thay đổi suốt trình máy hoạt động  Hệ thống cung cấp với máy phát xoay chiều Hình 1.2 – Sơ đồ hệ thống cung cấp dùng máy phát xoay chiều 1-Máy phát; 2-Bộ điều chỉnh điện; 3-Khóa điện; 4-Đồng hồ ampe; 5-Phụ tải Ngày nay, máy phát điện lắp ô tô phổ biến máy phát điện xoay chiều so với máy phát điện chiều có ưu điểm sau: - Cấu tạo đơn giản Với cơng suất có kích thước tải trọng bé Do khơng có cổ góp nên tuổi thọ phục vụ lâu Tiêu hao kim loại màu Dùng diot chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng chiều cung cấp cho phụ tải nên không cần rơ le hạn chế dịng điện giảm kết cấu tiết chế tăng độ tin cậy làm việc máy phát điện Hai sơ đồ có cách nối dây khác bao gồm hai nguồn lượng ắc quy máy phát mắc song song Tùy thuộc vào giá trị phụ tải chế độ làm việc ô tô máy kéo, mà acquy, máy phát riêng biệt đồng thời hai cung cấp lượng cho phận tiêu thụ (phụ tải) GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tơ Ngồi ra, tùy thuộc vào cấu tạo phận khác hệ thống cung cấp mà ta có phân loại khác như: - Acquy: Là nguồn cung cấp lượng phụ ô tô - Bộ điều chỉnh điện (BĐCĐ) làm nhiệm vụ: Phân phối chế độ làm việc acquy máy phát; hạn chế ổn định hiệu máy phát để đảm bảo an toàn cho trang thiết bị điện xe; hạn chế dòng điện máy phát để đảm bảo an tồn cho cuộn dây Gồm điều chỉnh điện áp, điều chỉnh dòng điện, điều chỉnh dịng điện ngược… - Bộ chỉnh lưu: Chỉ có hệ thống cung cấp dùng máy phát xoay chiều để biến dòng xoay chiều thành dòng chiều cung cấp cho phụ tải xe nạp vào acquy 1.4 Các thông số hệ thống cung cấp - Công suất máy phát: Phải đảm bảo cung cấp điện cho tất tải điện xe hoạt động Thông thường, công suất máy phát ôtô - vào khoảng Pmf = 700 – 1500W Dòng điện cực đại: Là dòng điện lớn mà máy phát cung cấp - thơng thường Imax = 70 – 140A Tốc độ cực tiểu tốc độ cực đại máy phát: n max, nmin phụ thuộc vào tốc - độ động đốt Nhiệt độ cực đại máy phát t omax: Là nhiệt độ tối đa mà máy phát - hoạt động Điện áp hiệu chỉnh: Là điện áp làm việc tiết chế U hc= 13,8-14,2V (với hệ thống 12V), Uhc = 27 – 28V (với hệ thống 24V) GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử tơ Hình 1.3 - Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tổng quát Phụ tải điện ơtơ chia làm loại: Tải thường trực phụ tải liên tục hoạt động xe chạy, tải gián đoạn thời gian dài tải gián đoạn thời gian ngắn Trên hình (1.3) trình bày sơ đồ phụ tải điện gặp ơtơ đại GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô CHƯƠNG 2: CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP 2.1 Máy phát điện 2.1.1 Công dụng, phân loại, yêu cầu 2.1.1.1 Công dụng Máy phát nguồn điện tơ máy kéo, có nhiệm vụ: - Cung cấp điện cho tất phụ tải - Nạp điện cho ắc quy số vịng quay trung bình lớn động 2.1.1.2 Phân loại  Máy phát tơ máy kéo, theo tính chất dịng điện phát chia làm hai loại chính: - Máy phát điện chiều - Máy phát điện xoay chiều - Máy phát điện chiều, theo tính chất điều chỉnh chia ra: • Loại điều chỉnh (bằng chổi điện thứ ba) • Loại điều chỉnh ngồi (bằng điều chỉnh điện kèm theo) - Các máy phát điện chiều loại điều chỉnh có kết cấu đơn giản, có khả hạn chế tự động điều chỉnh dòng điện máy phát theo số vòng quay Tuy có nhiều nhược điểm như: • Phải luôn nối mạch điện với ắc quy chúng làm việc • Cản trở việc điều chỉnh hiệu máy phát • Làm giảm tuổi thọ ắc quy  Máy phát điện xoay chiều, theo phương pháp kích thích chia ra: - Loại kích thích nam châm vĩnh cửu - Loại kích thích kiểu điện từ (bằng nam châm điện)  Theo số pha dịng điện máy phát cung cấp ta có: - Máy phát pha - Máy phát pha 2.1.1.3 Yêu cầu Máy phát điện ô tô máy kéo làm việc điều kiện đặc biệt, chúng phải đáp ứng yêu cầu sau: - Chịu rung sóc bụi bẩn làm việc tin cậy mơi trường có nhiệt độ cao, có nhiều dầu mỡ nhiên liệu - Tuổi thọ cao GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 10 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử tơ Hình 1.19-Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh điện áp bán dẫn có tiếp điểm Hình 1.20- Sơ đồ điều chỉnh điện áp bán dẫn có tiếp điểm với máy phát xoay chiều a- Sơ đồ đơn giản b- Sơ đồ hoàn thiện Nguyên lý làm việc điều chỉnh sau: + Khi Umf < Udm KK‘ mơ Fwu < Flx Cực gốc B T lúc nối với cực âm nguồn qua Rb, xuất dịng điều khiển(dòng cực gốc).Ib chạy theo mạch: (+)Bộ nắn dòng  E B  RB  mát  (-) Bộ nắn dịng Transitor lúc mở  cho dịng kích thích chạy qua (+)Bộ nắn dịng  E K  Wkt  mát  (-) Bộ nắn dòng (+) Khi Umf > Udm KK‘ mơ F wu >Flx  KK‘ bị hút đóng lại,nối hai cực E B với Dòng I B lúc làm transitor đóng dịng kích thích GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 32 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô phải chạy qua Rf nên giá tị giảm xuống làm U mf giảm FWU < Flx nên KK‘ mở Quá trình tieps diễn theo chu kỳ đảm bảo cho Umf ~ Udm + Trong điều chỉnh điện áp bán dẫn có tiếp điểm, dịng qua tiếp điểm rơ le sử dụng để điều khiển transitor có giá trị nhỏ( khơng vượt q 0,2A) nên tiếp điểm làm việc tia lửa sinh giảm tuổi thọ tiếp điểm tăng lên + Để giảm biên độ dao động điện áp điều chỉnh ảnh hưởng nhiệt độ đến giá trị đến làm việc transitor , để bảo vệ transitor khỏi hư hỏng áp ,người ta dùng sơ đồ phức tạp có thêm số linh kiện Rgt ,Rbt Dht,Dbv * Các sơ đồ điều chỉnh điện áp bán dẫn tiếp điểm Hình 1.21- Sơ đồ ngun lý điều chỉnh điện áp loại bán dẫn không tiếp điểm I Cơ cấu đo; II Cơ cấu điều chỉnh Nguyên lý làm việc: + Khi Umf < Uôđ: điốt ổn áp Đo chưa bị đánh thủng nên khơng có dịng chạy qua > UEB1 = > T1 đóng Lúc này: R (T1)>> R3 > B T2 nối với cực âm qua R3 > T2 mở > cho dịng kích thích qua theo mạch: (+)MF > Đht > T2 > Wkt > Mát > (-)MF + Khi Umf > Uôđ: điốt ổn áp Đo bị đánh thủng > có dịng chạy qua gây sụt áp R1 > UEB1 tăng lên (>0) > T1 mở > R (T1) giảm > nối cực gốc B2 với cực dương (+) > UEB2≈ > T2 đóng > Rf nối vào mạch kích thích GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 33 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô làm Ikt giảm xuống Umf giảm theo Umf giảm < Uôđ lại làm T2 mở cho dịng kích thích qua > Umf lại tăng lên Quá trình lặp lại theo chu kỳ, đảm bảo cho Umf≈ Uôđ 2.3.3 Yêu cầu Bộ điều chỉnh điện phải đảm bảo giữ cho điện áp máy phát dòng điện máy phát phát ổn định phạm vi khơng vượt giá trị quy định nên cần yêu cầu sau: - Hoạt động ổn định - Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy - Đơn giản, giá thành rẻ GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 34 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Chương CHỌN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CUNG CẤP VÀ TÍNH CHỌN MÁY PHÁT 3.1 Phân tích, lựa chọn sơ đồ cho hệ thống cung cấp 3.1.1.Lựa chọn máy phát Hiện thiết bị xe dùng dòng điện chiều Tuy nhiên, việc dùng máy phát chiều có nhiều nhược điểm cấu tạo máy phát chiều có vịng đổi điện cuộn dây roto phức tạp nên tuổi thọ thấp, sữa chữa bảo dưởng khó khăn, ngồi máy phát điện chiều có cổ góp nên dể mịn ma sát hạn chế dòng điện phát Trong máy phát xoay chiều khơng có vịng đổi diện cuộn dây roto đơn giản có tuổi thọ cao dể dàng bảo dưỡng Máy phát xoay chiều có dịng kích thích nhỏ nên khơng cháy vịng tiếp điện Có thể tăng tỉ số truyền từ động đên máy phát đạt tới trị số 2.5÷3 lần vậy, động tơ chạy khơng tải máy phát phát cơng suất đạt tới (25÷30%) cơng suất định mức, cải thiện điều kiện nạp cho ắc quy Cấu tạo đơn giản, công suất kết cấu gọn nhệ Tiêu hao kim loại màu Máy phát xoay chiều chia làm máy phát pha máy phát pha Do thiết kế xe tải nên ta chọn máy phát xoay chiều pha loại máy có kết cấu gọn hiệu suất cao máy phát điện chiều có cơng suất Trong loại máy phát điện xoay chiều pha, ta chọn loại kích thích nam châm điện Bởi máy phát điện xoay chiều pha kiểu kích thích nam châm vĩnh cửu có nhược điểm vơ quan trọng khó điều chỉnh hiệu, công suất hạn chế, giá thành cao trọng lượng lớn Ngồi ra, từ thơng cịn phụ thuộc nhiều vào chất lượng hợp kim kim loại chế tạo nam châm Trong đó, máy phát xoay chiều pha kiểu kích thích nam châm điện tốn dể điều chỉnh điện áp dể dàng Do đó, để thỏa mãn yêu cầu hệ thống cung cấp cho xe thiết kế nói chung máy phát nói riêng ta chọn máy phát xoay chiều ba pha, kích từ nam châm điện Hệ thống điện xe dùng dòng điện 14V GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 35 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Hình 3.1– Máy phát điện xoay chiều pha, kích từ nam châm điện 1- Stato cuộn dây; 2- Roto; 3- Cuộn kích thích; 4- Quạt gió; 5- Puli; 6,7- Nắp; 8- Bộ chỉnh lưu; 9- Vòng tiếp điện; 10- Chổi điện giá đỡ 3.1.2 Lựa chọn chỉnh lưu Ta chọn dòng điện máy phát dịng xoay chiều pha để thiết bị ô tô sử dụng nạp điện cho ắc quy, ta cần dùng chỉnh lưu Ta chọn chỉnh lưu pha đi-ốt có hiệu cao cơng suất máy phát đạt cao 1000W thành phần hiệu điện xuất sống đa hài bậc Vì ta chọn chỉnh lưu để tận đụng ưu đó, giúp nâng cao cơng suất máy phát đạt hiệu chỉnh lưu cao GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 36 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Hình 3.2 Sơ đồ chỉnh lưu 3.1.3 Lựa chọn điều chỉnh Trong loại role điều chỉnh gồm điều chỉnh bán dẫn điều chỉnh loại rung Ta thấy điều chỉnh loại rung có nhiều nhược điểm quan trọng điều chỉnh phức tạp nhạy cảm với rung động, bụi bẩn, tiếp điểm dễ bị oxy hóa … Vì ta chọn điều chỉnh điện áp bán dẫn cho xe thiết kế, ưu điểm vượt trội gọn nhẹ, làm việc tin cậy chịu rung xóc, không bị ảnh hưởng bụi bẩn, tuổi thọ cao, bảo dưỡng Hình 3.3 – Sơ đồ điều chỉnh GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 37 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Sau lựa chọn phân cho hệ thống cung cấp, ta có sơ đồ cụ thể hình 3.4 Hình 3.4 – Sơ đồ hệ thống cung cấp 1-Ắc quy; 2-Phụ tải; 3-Công tắc; 4-Đèn báo nạp; 5-Diode zenner; 6-Điện trở; 7-Transistor; 8-Diode; 9-Cuộn dây Stator; 10-Cuộn dây Rotor; 11-Cầu chì; IMáy phát; II-Bộ chỉnh lưu; III-Bộ điều chỉnh 3.2 Cách tính chọn cơng suất máy phát Để xác định loại máy phát cần lắp ôtô với điều kiện đảm bảo đủ cơng suất cấp cho phụ tải, ta cần tính tốn cơng suất máy phát theo cơng suất tiêu thụ phụ tải bao gồm phụ tải liên tục phụ tải gián đoạn sau: Công suất tổng: ∑ P = P1 + P2 (3.1) Trong : P1: Công suất cung cấp cho tải hoạt động liên tục P1= ∑Pi1 Với i số phụ tải hoạt động liên tục P2: Công suất cung cấp cho tải hoạt động gián đoạn × P2= ∑Pi2 λi GVHD: TS Lê Minh Tiến (3.2) SVTH: Mai Văn Phú 38 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Với λi: hệ số sử dụng phụ tải thứ i Được xác định theo kinh nghiệm, phụ thuộc vào điều kiện hoạt động cách sử dụng tài xế 3.2.1 Công suất tiêu thụ cần thiết cho tất phụ tải hoạt động liên tục Phụ tải liên tục thiết bị điện điện tử xe mà hoạt động tất thời gian động hoạt động Do đó, hệ số sử dụng phụ tải tất phụ tải Theo đề cho, ta có bảng 2.1, từ ta tính tổng cơng suất cần thiết cho phụ tải hoạt động liên tục Bảng 3.1 – Công suất tiêu thụ phụ tải liên tục Hệ số sử Công suất tương STT Tên phụ tải HT đánh lửa Bơm nhiên liệu Phun nhiên liệu ECU Công suất thực (W) 35 70 85 160 dụng (i) 1 đương (W) 35 70 85 160 Tổng công suất 350 Như vậy, tổng công suất phụ tải liên tục P1 = 350 [W] 3.2.2 Công suất tiêu thụ cần thiết cho phụ tải gián đoạn Phụ tải gián đoạn phụ tải hoạt động khoảng thời gian q trình vận hành ơtơ, hệ số sử dụng loại phụ tải < thay đổi theo khoảng thời gian sử dụng phụ tải, thói quen vận hành ôtô tài xế Việc lựa chọn máy phát phụ thuộc vào loại xe, điều kiện làm việc để chọn thời gian sử dụng phụ tải gián đoạn thích hợp, đảm bảo máy phát cung cấp đủ công suất cho tất phụ tải điều kiện làm việc thường xuyên, trường hợp đặc biệt cơng suất ắc-quy bổ xung với máy phát Hệ số sử dụng phụ tải λ phụ tải phụ thuộc vào thời gian sử dụng phụ tải Tùy điều kiện bên ngồi nắng, mưa, sương mù, hay ngày đêm mà tần số sử dụng phụ tải khác GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 39 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô  Ta phân tích hệ số sử dụng phụ tải sau: - Radio phương tiện giải trí xe, tùy vào sở thích người lái mà tần số sử dụng khác Ta chọn λ= 0,5 - Đèn báo bảng Taplo, đèn kích thước, đèn biển số, đèn cốt, đèn stop, đèn pha dùng vào ban đêm, khoảng thời gian hoạt động xe nên ta chọn λ= 0,5 - Đèn đổ xe, đèn lùi, đèn đèn báo rẻ, đèn sương mù hoạt động hơn, sử dụng trường hợp cần thiết dừng xe, lùi hay rẽ, thời gian ngắn nên λ= 0,1 - Còi thiết bị quan trọng sử dụng thường xuyên thiết bị dung nhiều Việt Nam nên λ=0,1 - Đèn trần dùng vào ban đêm, nhiên sử dụng thường xuyên đèn Taplo, đèn pha…mà dùng người sử dụng thấy cần thiết nên λ=0,3 - Motor điều khiển kính dùng nên λ= 0,1 Sấy kính, mồi thuốc nên λ= ,1 Quạt điều hòa nhiệt độ sử dụng tương đối nên λ= 0,8 Motor phun nước rửa kính motor gạt nước mưa tùy thuộc vào điều - kiện môi trường Việt Nam nên λ= 0,3 Moto bơm ABS sử dụng thường xuyên nên λ=0,2 Quạt làm mát động sử dụng nhiều λ= 0,9 Motor khởi động dùng khởi động xe, tần số sử dụng ít, nên λ=0.1 Bảng 3.2 – Công suất tiêu thụ phụ tải không liên tục GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 40 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Công STT Tên phụ tải 10 suất Hệ số sử Cơng suất Radio Đèn Taplơ Đèn kích thước xe Đèn đỗ xe Đèn biển số Đèn cốt Đèn pha Đèn báo rẽ Đèn Stop Đèn trần thực [W] 45 40 4x12 4x4 2x5 2x45 2x70 2x21 2x22 dụng λ 0,5 0,5 0,5 0,1 0,5 0,5 0,5 0,1 0,5 0,3 tương đương [W] 22,5 20 24 1,6 45 70 4,2 22 1,5 11 Motor nâng/hạ kính 4x40 0,1 16 12 Quạt điều hòa 2x75 0,8 120 13 Sấy kính 130 0,1 14 Motor rửa kính 30 0,3 15 Còi 30 0,1 16 Đèn sương mù 2x35 0,1 17 Đèn lùi 2x24 0,1 18 Motor gạt mưa 80 0,3 19 Motor khởi động 1300 0,1 20 Quạt làm mát động 2x100 0,9 21 Mồi thuốc 85 0,1 22 Moto bơm ABS 100 0,2 Công suất tổng cộng P2 Vậy công suất phụ tải gián đoạn 751,1 [W] 13 4,8 24 130 180 8,5 20 751,1(W) 3.2.3 Công suất máy phát yêu cầu chọn máy phát Dựa vào bảng 3.1 bảng 3.2, ta dễ dàng tính cơng suất phụ tải yêu cầu thời gian làm việc sau: P = P1 + P2 = 350 + 751,1 = 1101,1 [W] Chọn điện áp định mức cho máy phát Udm= 14(V) Cường độ dòng điện yêu cầu máy phát là: GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 41 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử tơ Cường độ dịng điện định mức máy phát, với hiệu suất η=0,9 là: Vậy nên ta cần chọn máy phát có U dm= 14V Idm> 87,38[A] Ta chọn máy phát xe iskra loại AAK COMPACT có thơng số sau: Bảng 3.3– Thông số kĩ thuật máy phát điện STT Tên thơng số Hãng Điện áp định mức Dịng điện định mức Đường kính Stato Khối lượng Tốc độ quay lớn Ổ bi Đi-ốt Nhiệt độ làm việc GVHD: TS Lê Minh Tiến Giá trị AAK Compact 14 V 70-120 A 125 mm 5.3 kg (không pu-li) 20 000 v/p Loại 6003 Loại Ze-nơ -40 ͦC - 110 ͦC SVTH: Mai Văn Phú 42 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô 10 11 Ø125 12 13 14 15 19 16 17 18 49 140 Hình 3.5 – Kết cấu máy phát điện 1- Puli dẫn động; 2- Ổ bi trước; 3- Vỏ phía trước ; 4- Stato; 5- Roto; 6- Vỏ phía sau; 7- Vịng lị xo; 8- Bộ chỉnh lưu; 9- Nắp bảo vệ; 10- Cọc B+,D+ máy phát; 11- Ổ bi sau; 12- Vòng tiếp điện; 13- Chổi than; 14- Bộ điều chỉnh điện; 15- Lò xo; 16- Đệm cao su; 17- Vòng chặn; 18- Cánh quạt ; 19- Nắp chặn ổ bi; CHƯƠNG 4.TÍNH TOÁN LỰA CHỌN DÂY DẪN GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 43 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô 4.1.Lựa chọn dây dẫn Các hư hỏng hệ thống diện ô tô ngày chủ yếu bắt nguồn từ dây dẫn đa số linh kiện bán dẫn chế tạo với độ bền cao Ơ tơ đại, số dây dẫn nhiều xác suất hư hỏng lớn Vì việc chọn tiết diện dây dẫn phù hợp quan trọng Dây dẫn ô tô thường dây đồng có bọc chất cách điện nhựa PVC Chất cách điện bọc ngồi dây đồng khơng có điện trở lớn (1012Ω/mm) mà cịn phải chịu xăng dầu, nhớt, nước nhiệt độ cao, dây dẫn chạy nga qua nắp máy Yêu cầu lựa chọn dây dẫn tiết diện dây dẫn không to không nhỏ Vì to tốn nhiều kinh phí mà q nhỏ dây dễ hỏng Vì phải lựa chọn dây dẫn phù hợp 4.2 Tính tiết diện dây dẫn Ta có tiết diện dây dẫn tính cơng thức: S= Trong đó: - I ρ l  mm  ∆U I: Cường độ dòng điện chạy dây tính ampe tỷ số công suất phụ tải điện hiệu điện định mức - ρ = 0,0178 Ω.mm2 /m điện trở suất đồng - l: chiều dài dây dẫn Bảng 3.4- chiều dài dây dẫn Phụ tải Đèn pha/cốt Chiều dài dây dẫn 1,3 (m) - ∆U: Độ sụt áp đường dây Cịi 1,5 Mơ tơ gạt mưa Sấy Sấykính phía sau 1,1 4,4 Bảng 3.5- Độ sụt áp tối đa dây dẫn kể mối nối Hệ thống (12v) GVHD: TS Lê Minh Tiến Độ sụt áp (v) Sụt áp tối đa (v) SVTH: Mai Văn Phú 44 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Hệ thống chiếu sang 0,1 0,6 Hệ thống cung cấp điện 0,3 0,6 Hệ thống khởi động 1,5 1,9 Hệ thống đánh lửa 0,4 0,7 Các hệ thống khác 0,5 1,0  Tính tốn dây dẫn cho đèn pha: Chọn độ sụt áp ∆U = 0,1 Ta có tiết dây dẫn: Đường kính dây dẫn:  Tính tốn dây dẫn cho đèn cốt: I= Chọn độ sụt áp ∆U = 0,1 Ta có tiết dây dẫn: Đường kính dây dẫn:  Tính tốn dây dẫn cho cịi: Chọn độ sụt áp ∆U = 0,5 Ta có tiết dây dẫn: Đường kính dây dẫn:  Tính tốn dây dẫn cho mô tơ gạt mưa: GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 45 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Chọn độ sụt áp ∆U = 0,5 Ta có tiết dây dẫn: Đường kính dây dẫn:  Tính tốn dây dẫn cho hệ thống sấy kính phía sau: Chọn độ sụt áp ∆U = 0,5 Ta có tiết dây dẫn: Đường kính dây dẫn: Tài liệu tham khảo: [1] TH S Phạm Quốc Thái: Bài giảng môn học trang bị điện điện tử động đốt [2] PGS.TS Đỗ Văn Dũng: Hệ thống điện điện tử ô tô đại – Hệ thống điện động [3] Catalogue Alternator AAK GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 46 ... hệ thống điện tử ô tô GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô MỤC LỤC GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô LỜI NÓI... Bài giảng môn học trang bị điện điện tử động đốt [2] PGS.TS Đỗ Văn Dũng: Hệ thống điện điện tử ô tô đại – Hệ thống điện động [3] Catalogue Alternator AAK GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú... điện Hệ thống điện xe dùng dòng điện 14V GVHD: TS Lê Minh Tiến SVTH: Mai Văn Phú 35 Đồ án thiết kế hệ thống điện tử ô tô Hình 3.1– Máy phát điện xoay chiều pha, kích từ nam châm điện 1- Stato