8.2.1. Hệ thống còi và chuông nhạc.
Còi điện là một khí cụ điện phát ra tín hiệu âm thanh để báo cho ngƣời đi đƣờng, ngƣời chỉ dẫn giao thông và các xe khác biết trƣớc khi xe đến. Còi điện dùng trên ô tô thƣờng dùng kiểu rung. Cấu tạo của nó đƣợc giới thiệu trên hình 8.9 bao gồm: vỏ còi (4), khung từ (5) với cuôn dây (9), đĩa thép (3) với màn rung (2), trụ điều chỉnh (11), phần ứng (8), trụ đứng gá tiếp điểm (16) với tiếp điểm động (12) và tiếp điểm cố định (13), điện trở hoặc tụ điện dập tia lửa điện (15), trụ đứng (6) với lò xo thép lá (7), loa còi (1) và nắp bảo vệ (17).
Màng thép (3) đƣợc cố định và ép chặt giữa vỏ cỏi (4) và loa còi (1). Màng rung (2) và trụ điều chỉnh (11) đƣợc gá lắp trên màng thép đó. Cuộn dây (9) đƣợc quấn trên lõi của khung thép (5), một đầu dây của cuộn dây đƣợc nối với cực dƣơng ắc quy, đầu còn lại đƣợc nối với mát (vỏ máy) qua cặp tiếp điểm 12-13 và tiếp điểm của núm còi (19). Song song với cặp tiếp điểm 12-13 có mắc điện trở hoặc tụ điện dập tắt tia lửa điện (15). Cặp tiếp điểm thƣờng đóng 12-13 và tiếp điểm của núm còi (19) đƣợc đấu nối tiếp với cuộn dây của còi (9).
Khi ấn núm còi (19) túc là nối một dầu dây của còi với mát sẽ có dòng điện chạy qua cuộn dây của còi từ cực dƣơng (+) của ắc quy (18) đến cặp tiếp điểm thƣờng đóng 12-13 đến cuộn dây (9) đến tiếp điểm của núm còi (19) đến mát và về
Hình 8.8: Hiệu chỉnh chùm tia sáng các đèn pha
A A
B B
Đƣờng tâm của đèn pha trái
Đƣờng tâm của đèn pha phải Trục dọc của ô tô
Khoảng cách từ mặt đất đến tâm đèn Đƣờng tâm của vệt sáng của đèn pha
cực âm (-) của ắc quy (18). Chiều dòng điện chạy trong mạch nhƣ chiều mũi tên trên hình. Lúc này khung thép (5) bị dòng điện chạy trong cuộn dây (9) từ hóa nó sẽ hút phần ứng (8) xuống và kéo theo trụ điều chỉnh (11) đi xuống làm cho màng thép (3) võng xuống và cặp tiếp điểm 12-13 mở ra. Khi cặp tiếp điểm đó mở ra, dòng điện rong cuôn dây (9) mất đi, khung thép (5) không bị từ hóa nữa, màng thép (3) bật trở về lại vị trí ban đầu, cặp tiếp điểm 12-13 lại đóng lại, trong cuộn dây (9) của còi lại có dòng điện chạy qua... Cứ nhƣ vậy màng thép (3) sẽ rung liên tục khi núm còi (19) bị ấn, với tần số dao động 200 đến 400 lần trong một giây, làm cho không khí trong không gian của còi rung theo và phát ra tiếng kêu.
Trên một số xe ô tô lắp hai đến ba còi, dòng điện chạy trong mạch khá lớn (15 – 25A), cho nên khi đóng ngắt mạch cho còi tiếp điểm (19) của núm còi chóng bị cháy và làm rỗ bề mặt của nó. Để khắc phục điều đó ngƣời ta làm thêm một rơ le còi. Khi đóng tiếp điểm (24) của núm còi (hình 8.10), cuôn dây (22) của rơ le còi có điện, dòng điện trong cuộn dây đó làm từ hóa lõi thép (21) nó sẽ hút phần ứng (23) của nó là cho cặp tiếp điểm (20) của rơ le đóng lại và các cuộn dây của còi đƣợc cấp điện. Khi nhả nút bấm (24) cặp tiếp điểm (20) của rơ le mở ra, còi bị ngắt điện.
Bên cạnh việc sử dụng tín hiệu âm thanh từ còi, ngƣời ta còn kết hợp thêm chuông nhạc để báo hiệu cho các xe đang lƣu thông về tình trạng đi lùi và rẽ của xe đang hiện hành.
Trên hình 8.11 là sơ đồ mạch chuông nhạc. Khi gài số lùi công tắc số lùi đóng lại, có dòng nạp cho tụ C1 theo nhánh: từ cực dƣơng (+) ắc quy đến điện trở R1 đến tụ điện C1 đến cực BE của transito T2 đến R4 đến đi ốt đến công tắc và về mát. Dòng điện phân cực thuận làm cho transito T2 dẫn, T1 khóa. Khi tụ C1 đƣợc nạp
Hình 8.9: Cấu tạo của còi điện.
15 16 17 1 2 3 4 9 8 7 6 5 13 12 11 10 14 18 19
đầy làm T2 khóa, T1 dẫn cho dòng điện đi qua theo mạch: từ cực dƣơng (+) ắc quy đến chuông nhạc đến T1 đến đi ốt đến công tắc và về mát làm chuông kêu. Trong quá trình transito T1 mở thì tụ điện C1 phóng đảm bảo T1 mở nhanh và T2 khóa nhanh. Khi tụ điện C1 phóng xong thì nó lại chuyển qua quá trình nạp làm T2 mở ra và T1 đóng lại, cứ nhƣ thế quá trình báo chuông nhạc diễn ra theo chu kỳ.
8.2.2. Hệ thống báo rẽ và báo nguy.
Hệ thống báo rẽ để báo hiệu khi xe cần rẽ về một phía nào đó. Chúng gồm hai loại: loại nhấp nháy và loại đèn nâng hạ. Đèn báo rẽ loại nhấp nháy gồm các đèn hiệu ở hai bên xe mắc nối tiếp với rơ le đèn báo rẽ kiểu điện từ, kiểu nhiệt hoặc bán dẫn. Khi cần báo rẽ, ngƣời lái bật công tắc báo rẽ trái hoặc phải, rơ le đèn sẽ đóng ngắt mạch điện tạo tín hiệu nhấp nháy cho đèn hiệu với tần số khoảng hai lần trong một giây.
Trên hình 8.12 trình bày sơ đồ nguyên lý mạch điện đèn báo rẽ dùng rơ le điện từ.
Cấu tạo của rơ le điều khiển đèn báo rẽ gồm lõi thép (9) với cuộn dây lắp trên giá đỡ (11), các cần tiếp điểm (4) và (10), cặp tiếp điểm thƣờng mở (5) và (6), dây
Hình 8.11: Sơ đồ mạch điện chuông nhạc.
Công tắc
Chuông nhạc
T1
Hình 8.10: Sơ đồ điều khiển còi điện.
25
20 21 22 23 24
căng làm bằng hợp kim nicrôm (hợp kim crôm niken), điện trở phụ (18) và vít điều chỉnh (1). Cuộn dây của rơ le mắc nối tiếp với đèn báo (16) khi rẽ phải và đèn báo (17) khi rẽ trái. Khi các tiếp điểm của công tắc chuyển mạch (15) hoặc các tiếp điểm công tắc (khóa) khởi động (13) ở trạng thái hở, dây căng (3) cách điện với giá đỡ (11) bằng viên bi thủy tinh (2) kéo cần tiếp điểm (4) sang bên phải làm cho cặp tiếp điểm (5) hở, còn lò xo lá làm bằng đồng thau (8) giữ cho cặp tiếp điểm (6) ở trạng thái hở (đèn báo 12 trên bảng đồng hồ bị ngắt mạch).
Trong trƣờng hợp công tắc khởi động (13) đóng, công tắc chuyển mạch (15) gạt sang bên trái (xyn rẽ trái), đèn (17) phía bên trái sẽ có dòng chạy qua theo mạch: từ cực âm (-) của ắc quy (14) đến mát (vỏ máy) đến đèn báo (17) đến các tiếp điểm I và IV của công tắc chuyển mạch (15) đến cọc bắt dây cho đèn rẽ trái ĐT đến cuộn dây cùng với lõi thép (9) đến điện trở phụ (18) đến dây căng (3) đến cần tiếp điểm (4) đến giá đỡ (11) đến cọc đấu dây A (nối với ắc quy) đến công tắc khởi động (13) và về cực dƣơng (+) của ắc quy.
Lúc này bóng đèn (17) sáng mờ vì độ sụt thế của dòng điện tại điện trở phụ (18), điện trở cuộn dây (9). Dòng điện khi đi qua dây căng (3) sẽ làm dây nóng lên giản nở dài ra, đồng thời lực từ của cuộn dây (9) sẽ kéo cần tiếp điểm (4) đóng cặp tiếp điểm (5) lại làm ngắn mạch điện trở phụ và dây căng. Kết quả điện trở trong mạch giảm xuống, đèn báo rẽ (17) sáng bình thƣờng, cùng với việc đóng cặp tiếp
Hình 8.12: Mạch điều khiển đèn báo rẽ.
1 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 16 14 15 17 17 16 18 A ĐT
điểm (5) lại thì lực từ của cuộn dây (9) cũng kéo cần tiếp điểm (10) làm cho cặp tiếp điểm (6) đóng lại, đèn chỉ báo rẽ trên bảng đồng hồ bật sáng.
Khi không có dòng điện qua dây căng (3) làm nó nguội đi và co lại, đồng thời tạo sức căng kéo cặp tiếp điểm (5) mở ra, điện trở phụ (18) lại đƣợc nối vào mạch, vì vậy dòng qua cuộn dây (9) sẽ giảm xuống, lực từ yếu đi. Lúc này lò xo (8) sẽ làm cho cặp tiếp điểm (6) mở ra, đèn báo rẽ (12) trên bảng đồng hồ bị ngắt mạch. Quá trính xảy ra nhƣ vậy theo chu kì làm cho đèn rẽ và đèn báo rẽ nhấp nháy liên tực cùng tần số.
Vít (1) dùng để hiệu chỉnh tần số nhấp nháy của đèn báo xy nhan rẽ, mỏ điều chỉnh (7) điều chỉnh sức căng của lò xo lá (8) để thay đổi tần số nhấp nháy của đèn báo rẽ (12) trên bảng đồng hồ.
Một số mạch đèn báo rẽ khác.
Mạch tổng thể của hệ thống đèn báo rẽ và báo nguy đƣợc trình bày trên hình 8.14.
Hình 8.13: Sơ đồ bộ nháy của Toyota.
Hình 8.14: Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ, báo nguy và bộ tạo nháy bán dẫn
Công tắc máy Cầu chì Công tắc đèn báo nguy
Ắc quy
Bộ tạo nháy
8.2.3. Hệ thống đèn phanh, đèn kích thước, đèn báo tốc độ.
Hệ thống đèn phanh: các đèn này đƣợc bố trí sau xe và có độ sáng cao để ban ngày có thể nhìn rõ. Mỗi ô tô phải có hai đèn phanh và tự động bật bằng một công tắc đặc biệt khi ngƣời lái xe đạp bàn đạp phanh. Màu quy định của đèn phanh là màu đỏ. Công tắc đèn phanh tùy thuộc vào phƣơng pháp dẫn động phanh (cơ khí, khí nén hay dầu) mà có kết cấu kiểu cơ khí hay kiểu màng hơi. Cấu tạo của công tắc đèn phanh kết hợp của hệ thống phanh thủy lực đƣợc trình bày trên hình 8.15.
Sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn phanh đƣợc trình bày trên hình 8.16.
Hệ thống đèn kích thƣớc: Các đèn này để báo chiều rộng (đôi khi cả chiều dài và chiều cao nhƣ trong các ô tô buýt chở khách) của xe khi xe gặp nhau hoặc vƣợt nhau. Chúng thƣờng đƣợc bố trí ở tai xe (đối với xe khách thì phía bên gần mui xe) và kính có màu trắng hoặc vàng đối với đèn ở phía trƣớc, còn màu đỏ đối với các đèn ở phía sau. Mỗi ô tô phải dùng ít nhất bốn đèn kích thƣớc: hai trƣớc, hai sau trừ ô tô tải. Đôi khi ở các ô tô con ngƣời ta còn bố trí các bóng đèn con ngay trong các đèn pha chính để thay cho đèn kích thƣớc.
Hình 8.15: Công tắc đèn phanh.
1- Cặp tiếp điểm cố định; 3- Lò xo; 5- Màng ngăn;
2-Khối cách điện; 4- miếng tiếp điện; 6- Vỏ hộp.
1 2 3 4 5 6
Áp lực dầu phanh
Hình 8.16: Sơ đồ mạch đèn phanh.
Công tắc chính Công tắc phanh Đèn phanh
Đèn báo tốc độ là hệ đèn soi sáng bảng đồng hồ, giúp ngƣời lái nhận biết các thông số hoạt động của xe ở trong điều kiện ban đêm.
Chương 9
CÁC HỆ THỐNG PHỤ
Hệ thống các thiết bị phụ là hệ thống các tiện nghi phục vụ cho hành khách trong xe và hổ trợ cho công việc của lái xe. Hệ thống các thiết bị phụ gồm những cụm thiết bị chủ yếu nhƣ: bộ phận nâng hạ kính cửa xe, hệ thống điều hòa không khí, vô tuyến truyền hình, hệ thống điều khiển hộp số tự động, ly hợp …
9.1. Hệ thống lau rửa kính và đèn (gạt và xịt nước).
Để an toàn khi lái xe trong điều kiện trời mƣa, sƣơng mù hoặc bụi bẩn, các ô tô bắt buộc phải trang bị hệ thống gạt và xịt nƣớc trƣớc kính chắn gió. Nhiệm vụ của nó là phải gạt và làm sạch trong một cung khá rộng trên kính chắn gió giúp ngƣời lái xe thấy rõ mặt đƣờng phía trƣớc. Một số ô tô đời mới còn trang bị cả hệ thống gạt nƣớc phía kính sau xe. Tùy theo kiểu thiết kế mô tơ gạt nƣớc có ba loại:
- Mô tơ gạt nƣớc đƣợc truyền động từ động cơ ô tô.
- Mô tơ gạt nƣớc hoạt động nhờ sức hút của động cơ ô tô. - Mô tơ gạt nƣớc đƣợc truyền động từ động cơ điện
Trong đó phƣơng án dùng mô tơ điện là thông dụng nhất, do nó khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của hai loại trên đó là không phụ thuộc vào chế độ làm việc của động cơ ô tô nên tốc độ ổn định hơn.
Hệ thống gạt nƣớc thƣờng có những chế độ làm việc nhƣ sau: - Gạt nƣớc tốc độ nhanh (High).
- Gạt nƣớc tốc độ chậm (Low). - Gạt nƣớc gián đoạn (INT). - Gạt nƣớc một lần (Mist).
- Gạt nƣớc gián đoạn có hiệu chỉnh thời gian gián đoạn. - Gạt nƣớc kết hợp với rửa kính.
Cấu tạo:
Hình 9.1: Cấu tạo mô tơ gạt nước
1- Chổi than tốc độ thấp; 4- Nam châm; 7- Đĩa cam;
2- Chổi than mát; 5- Tiếp điểm; 8- Cụm chổi than;
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Động cơ điện với mạch kích từ bằng nam châm vĩnh cửu đƣợc dùng cho các mô tơ gạt nƣớc. Mô tơ gạt nƣớc bao gồm một mô tơ và cơ cấu trục vít - bánh vít bánh răng để giảm tốc độ của mô tơ. Công tắc dừng tự động đƣợc gắn liền với bánh răng để gạt nƣớc dừng tại một vị trí cuối khi tắt công tắc gạt nƣớc ở bất kỳ thời điểm nào nhằm tránh hiện tƣợng dừng tức thời ở giữa làm giới hạn tầm nhìn tài xế. Một mô tơ gạt nƣớc thƣờng sử dụng ba chổi than: Chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ cao và chổi dùng chung (để nối mát).
Công tắc dừng tự động bao gồm một đĩa đồng có khoét rãnh và ba tiếp điểm. Ở vị trí OFF của công tắc gạt nƣớc tiếp điểm giữa đƣợc nối với chổi than tốc độ thấp của mô tơ gạt qua công tắc. Nhờ vậy, mặc dù ngắt công tắc, mô tơ sẽ tiếp tục quay đến điểm dừng nhờ đƣờng dẫn tiếp điểm qua lá đồng. Tại thời điểm này mạch đƣợc đóng bởi tiếp điểm khác và mô tơ. Mạch kín này sinh ra hiện tƣợng phanh điện, ngăn không cho mô tơ tiếp tục quay do quán tính.
Rơ le gạt nƣớc gián đoạn, rơ le này có tác dụng làm gạt nƣớc hoạt động gián đoạn. Ngày nay, kiểu rơ le gắn trong công tắc gạt nƣớc đƣợc sử dụng rộng rãi. Một rơ le nhỏ và một mạch transito bao gồm các tụ điện và điện trở đƣợc kết hợp trong rơ le gạt nƣớc gián đoạn này. Dòng điện chạy qua mô tơ gạt nƣớc đƣợc điều khiển bởi rơ le bên trong này tƣơng ứng với tín hiệu từ công tắc gạt nƣớc làm mô tơ gạt nƣớc quay gián đoạn.
Ở một vài kiểu xe, thời gian gián đoạn có thể điều chỉnh đƣợc bằng cách lắp thêm một biến trở điều khiển thời gian dừng. Khi biến trở lớn nhất thì dòng nạp tụ sẽ giảm làm cho thời gian nạp tụ sẽ dài, mô tơ dừng lâu hơn và ngƣợc lại.
Mạch điện điều khiển hệ thống gạt nƣớc và rửa kính. Nguyên lý làm việc
- Công tắc gạt nƣớc ở vị trí LOW/MIST :
Khi công tắc ở vị trí LOW hay MIST, dòng điện chạy đến chổi tốc độ thấp của mô tơ gạt nƣớc nhƣ sau: từ ắc quy (+) chân18 tiếp điểm LOW/MIST công tắc gạt nƣớc chân 7 mô tơ gạt nƣớc (Lo) mát và gạt nƣớc hoạt động ở tốc độ thấp. Hình 9.2: Công tắc dừng từ động Công tắc vị trí dừng Công tắc máy Mô tơ gạt nƣớc Công tắc gạt nƣớc
- Công tắc gạt nƣớc ở vị trí HIGH :
Khi công tắc gạt nƣớc ở vị trí HIGH dòng điện tới chổi tốc độ cao tốc của mô tơ (HI) nhƣ sau: từ ắc quy + chân18 tiếp điểm HIGH của công tắc gạt nƣớc
chân 13 mô tơ gạt nƣớc (HIGH) mát và mô tơ quay ở tốc độ cao. - Công tắc gạt nƣớc ở vị trí OFF :
Nếu tắt công tắc gạt nƣớc trong khi mô tơ gạt nƣớc đang quay, dòng điện sẽ chạy đến chổi tốc độ thấp của mô tơ gạt nƣớc nhƣ sau: từ ắc quy (+) tiếp điểm B công tắc cam cực 4 tiếp điểm rơ le các tiếp điểm OFF công tắc gạt nƣớc
cực 7 mô tơ gạt nƣớc (LOW) mát và gạt nƣớc hoạt động ở tốc độ thấp. Khi gạt nƣớc đến vị trí dừng, tiếp điểm công tắc cam quay từ phía B sang phía A và mô tơ dừng lại, tức là vẫn duy trì hoạt động của mô tơ cho đến khi về vị trí dừng hẳn.
- Công tắc gạt nƣớc tại vị trí INT: (Vị trí gián đoạn)
+ Khi công tắc gạt nƣớc dịch đến vị trí INT, Tr1 bật trong một thời gian ngắn làm tiếp điểm rơ le chuyển từ A sang B: ắc quy (+) chân18 cuộn rơ le Tr1
chân 16 mát. Khi các tiếp điểm rơ le đóng tại B, dòng điện chạy đến mô tơ (LO) và mô tơ bắt đầu quay ở tốc độ thấp: ắc quy + chân18 tiếp điểm B rơ le
các tiếp điểm INT của công tắc gạt nƣớc chân 7 mô tơ gạt nƣớc LO
mát.
- Tr1 nhanh chóng tắt, làm tiếp điểm của rơ le lại quay ngƣợc từ B về A. Tuy nhiên, một khi mô tơ bắt đầu quay tiếp điểm của công tắc cam bật từ vị trí A sang
Hình 9.3: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt và phun nước
Bộ điều chỉnh thời gian gián đoạn Mạch transito Cầu chì Mô tơ rửa kính Công tắc máy Mô tơ gạt nƣớc Ắc quy B +1 +2 Ss +1 +2 W E
vị trí B nên dòng điện tiếp tục chạy qua chổi tốc độ thấp của mô tơ và gạt nƣớc hoạt động ở tốc độ thấp: ắc quy (+) tiếp điểm B công tắc cam chân số 4
tiếp điểm A rơ le chân 7 mô tơ gạt nƣớc LO mát. Khi gạt nƣớc đến vị trí dừng tiếp điểm của công tắc cam lại gạt từ B về A làm dừng mô tơ. Một thời gian xác định sau khi gạt nƣớc dừng Tr1 lại bật trong thời gian ngắn, làm gạt nƣớc lập lại hoạt động gián đoạn của nó.
- Công tắt rửa kính bật ON:
Khi công tắt rửa kính bật ON, dòng điện chạy đến mô tơ rửa kính: ắc quy (+)
mô tơ rửa kính chân số 8 tiếp điểm công tắc rửa kính chân 16 mát. Trong trƣờng hợp gạt nƣớc nối với rửa kính, Tr1 bật trong thời gian xác định khi mô tơ rửa kính hoạt động làm gạt nƣớc hoạt động, ở tốc độ thấp một hoặc hai lần.