Phần 3: KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE CHEVROLET CAPTIVA
3.6. Hệ thống đo đạc và kiểm tra
3.6.5. Đồng hồ và cảm biến báo nhiên liệu
Đồng hồ nhiên liệu có tác dụng báo cho người lái xe biết lượng xăng (dầu) có trong bình chứa. Có ba kiểu đồng hồ nhiên liệu, kiểu điện trở lưỡng kim, kiểu cuộn dây chữ thập và kiểu hiển thị bằng số.
3.6.5.1. Đồng hồ nhiên liệu kiểu điện trở lưỡng kim
Hình 3.25. Đồng hồ và cảm biến áp suất dầu kiểu nhiệt điện.
a. Không có áp suất dầu; b. áp suất dầu cao; 1,5. Phần tử lưỡng kim; 2,8. Dây may so;
3. Đồng hồ báo áp suất dầu; 4. Bộ cảm biến áp suất dầu; 6. Tiếp điểm; 7. Màng.
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 38
❖ Cấu tạo: Một phần tử lưỡng kim được dùng ở đồng hồ chỉ thị và một biến trở trượt kiểu phao được dùng ở bộ cảm nhận mức nhiên liệu.
Biến trở trượt kiểu phao bao gồm một phao dịch chuyển lên xuống cùng với mức nhiên liệu. Thân bộ cảm nhận mức nhiên liệu có gắn với điện trở trượt, và đòn phao nối với điện trở trượt. Khi phao dịch chuyển, vị trí của tiếp điểm trượt trên biến trở thay đổi làm thay đổi điện trở.
Thông thường vị trí chuẩn của phao được đặt ở vị trí thấp hơn của bình vì ở vị trí này khi mức nhiên liệu thấp sẽ đo chính xác hơn.
❖ Hoạt động: Khi bật công tắc máy ở vị trí ON, dòng điện chạy qua bộ ổn áp và dây may so ở bộ chỉ thị nhiên liệu và được tiếp mass qua điện trở trượt ở bộ cảm nhận mức nhiên liệu. Dây may so trong bộ chỉ thị nhiên liệu sinh nhiệt khi dòng điện chạy qua làm cong phần tử lưỡng kim tỷ lệ với cường độ dòng điện. Kết quả là kim được nối với phần tử lưỡng kim lệch đi một góc trên thang đo.
Khi mức nhiên liệu cao, điện trở của biến trở nhỏ nên cường độ dòng điện chạy Hình 3.27. Sơ đồ mạch điện đồng hồ báo nhiên liệu điện trở
lưỡng kim.
Hình 3.26. Cấu tạo bộ cảm biến mức nhiên liệu
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 39 qua lớn hơn. Vì vậy, nhiệt được sinh ra trên dây may so lớn hơn, do đó phần tử lưỡng kim bị cong nhiều làm kim dịch chuyển về phía F (Full).
Khi mức nhiên liệu thấp điện trở của biến trở lớn, nên chỉ có một dòng điện nhỏ chạy qua. Vì vậy, phần tử lưỡng kim bị uốn ít và kim dịch chuyển về phía E (Empty).
Đồng hồ kiểu điện trở lưỡng kim bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của điện áp cung cấp. Sự tăng hay giảm của điện thế trên xe sẽ gây ra sai số chỉ thị trong đồng hồ nhiên liệu. Để tránh sai số này, người ta lắp một ổn áp lưỡng kim (hoặc một ổn áp IC) trong đồng hồ nhiên liệu để giữ điện áp ở một giá trị không đổi.
3.6.5.2. Đồng hồ nhiên liệu kiểu cuộn dây chữ thập
Đồng hồ nhiên liệu cuộn dây chữ thập được dùng trong đồng hồ chỉ thị còn bộ phận cảm nhận mức nhiên liệu vẫn dùng biến trở.
Đặc điểm của đồng hồ kiểu cuộn dây chữ thập so với đồng hồ kiểu phần tử lưỡng kim là: Có độ chính xác cao hơn; Góc quay của kim rộng hơn; Không cần mạch điều chỉnh điện áp.
❖ Cấu tạo:
Đồng hồ cuộn dây chữ thập là một thiết bị điện tử trong đó các cuộn dây được quấn bên ngoài một rôto từ theo bốn hướng, mỗi hướng lệch nhau 900. Khi dòng điện qua cuộn dây bị thay đổi bởi điện trở của bộ cảm nhận mức nhiên liệu, từ thông được tạo ra trong cuộn dây theo bốn hướng thay đổi, làm rôto quay và kim dịch chuyển.
Khoảng trống phía dưới rôto được điền đầy dầu silicol để ngăn không cho kim dao động khi xe bị rung.
❖ Hoạt động:
Các cực bắc (N) và nam (S) được tạo ra trên rôto từ. Khi dòng điện chạy qua mỗi cuộn dây, từ trường sinh ra trên mỗi cuộn dây làm rôto quay và làm kim dịch chuyển.Cuộn L1 và L3 được quấn trên cùng một trục nhưng ngược hướng nhau, cuộn L2 và L4 được quấn trên cùng một trục lệch với trục kia một góc 900 và cũng được quấn ngược chiều nhau.
Hình 3.28. Cấu tạo đồng hồ nhiên liệu kiểu cuộn dây chữ thập.
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 40 Khi công tắc máy ở vị trí ON, dòng điện chạy theo hai đường:
(+)Ăcquy → L1 → L2 → Bộ cảm nhận mức nhiên liệu → mass.
(+)Ăcquy → L1 → L2 → L3 → L4 → mass.
Điện áp VS thay đổi theo sự thay đổi của điện trở trong bộ cảm nhân mức nhiên liệu làm cho cường độ dòng điện I1 và I2 thay đổi theo. Kết quả làm cho độ lớn của từ trường thay đổi và chiều quay của kim chỉ thị cũng thay đổi.
Khi thùng nhiên liệu đầy: lúc này điện trở của bộ cảm biến mức nhiên liệu nhỏ, nên có một dòng điện lớn chạy qua bộ cảm nhận mức nhiên liệu và chỉ có một dòng điện nhỏ chạy qua cuộn L3 và L4. Vì vậy từ trường sinh ra trong hai cuộn L3 và L4 yếu, kết quả làm cho từ trường tổng có xu hướng làm rôto quay sao cho kim chỉ về phía F (Full).
Khi thùng nhiên liệu hết: điện trở bộ báo mức nhiên liệu lớn nên cường độ dòng điện qua L3 và L4 sẽ lớn và kết quả làm cho từ trường tổng có xu hướng làm cho rôto quay sao cho kim chỉ về phía E (Empty).
3.6.5.3. Đồng hồ nhiên liệu kiểu hiển thị bằng số
Đây là loại đồng hồ sử dụng màn hình hiển thị VFD giúp lái xe nhận biết mức nhiên liệu một cách trực quan và chính xác hơn. Bộ cảm nhận mức nhiên liệu vẫn dùng một biến trở như loại đồng hồ thông thường.
Hình 3.29. Sơ đồ mạch điện đồng hồ nhiên liệu kiểu cuộn dây chữ thập
Phạm Hưng Hải _ Lớp 15C4A Trang 41 Hình 3.30. Sơ đồ mạch đồng hồ nhiên liệu hiển thị số.
❖ Cấu tạo:
❖ Hoạt động:
Cấp điện áp 5 (V) vào cực A10 của bộ cảm nhận mức nhiên liệu. Điện áp cực A4 được nối và thay đổi theo sự di chuyển của phao bộ cảm nhận nhiên liệu. Máy vi tính nhận biết điện áp cực A4, so sánh với điện áp chuẩn và bật VFD để hiển thị mức nhiên liệu.
Mức nhiên liệu được hiển thị bằng một thanh có 10 đoạn, mỗi đoạn gồm 2 cột VFD. Do mức nhiên liệu dao động nên máy tính sẽ đo điện áp vài trăm lần trong một thời gian ngắn sau đó tính giá trị trung bình để hiển thị.
Khi mức nhiên liệu thấp, dấu hiệu “bơm xăng” màu xanh sẽ tắt và thay vào đó là màu hổ phách để báo hiệu cho người lái. Lúc đó đoạn số 2 của màn hình hiển thị mức nhiên liệu tắt, tức là khi chỉ có đoạn số 1 sáng.
Bộ cảm nhận mức nhiên liệu không bình thường: hiện tượng này xảy ra khi có sự gián đoạn giữa cực A4 và bộ cảm nhận mức nhiên liệu hay giữa cực A2 và bộ cảm nhận mức nhiên liệu. Nếu nó xảy ra, tất cả 10 đoạn (hiển thị mức nhiên liệu đầy) sẽ nháy trong khoảng 2 phút khi khóa điện bật ON. Cùng lúc đó màn hình đồng hồ nhiên liệu sẽ chuyển sang vị trí cảm nhận hết xăng. Mặt khác nếu cực nối A2 và bộ cảm nhận mức nhiên liệu bị gián đoạn trong khi khóa điện đang bật thì đồng hồ nhiên liệu chỉ mức hết xăng.