Đồ án Tốt nghiệp: Nghiên cứu Chế tạo Mô hình Hệ thống Điện thân xe Ô tô

Đồ án tốt nghiệp chi tiết về mô hình điện thân xe ô tô. Gồm hệ thống chiếu sáng tín hiệu, gạt mưa, nâng hạ kính và sơ đồ mạch điện thực tế.

• Tác giả: Lê Minh Hoàng
• Người hướng dẫn: Ths. Võ Xuân Thành
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Cơ Khí Động Lực
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo mô hình một số hệ thống điện thân xe
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Đồ án Mô hình Hệ thống Điện thân xe

Đồ án Mô hình Hệ thống Điện thân xe là một nghiên cứu toàn diện nhằm nâng cao kỹ năng thực hành của sinh viên ngành công nghiệp ôtô. Tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, đề tài này được phát triển để tổng hợp kiến thức chuyên ngành về các hệ thống điện xe ô tô. Đồ án bao gồm ba hệ thống chính: hệ thống chiếu sáng - tín hiệu, hệ thống gạt mưa rửa kính, và hệ thống nâng hạ kính. Mục tiêu chính là giúp sinh viên hiểu rõ nguyên lý hoạt động và ứng dụng thực tế của mô hình hệ thống điện thân xe, đồng thời phát triển kỹ năng thiết kế, lắp ráp và chẩn đoán lỗi trên các mô hình thực tế.

1.1. Tầm quan trọng của hệ thống điện thân xe

Hệ thống điện thân xe đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong công nghiệp ô tô hiện đại. Hệ thống chiếu sáng - tín hiệu đảm bảo an toàn giao thông, trong khi hệ thống gạt mưa rửa kính cải thiện tầm nhìn của tài xế. Hệ thống nâng hạ kính tăng tiện lợi và tính năng xe. Việc nắm vững các hệ thống này là bắt buộc cho các kỹ sư ô tô hiện đại.

1.2. Ứng dụng thực tế trong công nghiệp ô tô

Các mô hình hệ thống điện thân xe được thiết kế để mô phỏng chính xác những gì tìm thấy trên xe thực tế. Sinh viên có thể tiến hành các bài tập thực hành, từ xác định chân mô tơ đến chẩn đoán lỗi. Điều này giúp các em chuẩn bị tốt cho công việc trong ngành công nghiệp ô tô Việt Nam đang phát triển nhanh chóng.

II. Hệ thống Chiếu sáng Tín hiệu chi tiết

Hệ thống chiếu sáng - tín hiệu là một trong những hệ thống quan trọng nhất trên xe ô tô. Nó bao gồm các đèn đầu, đèn phanh, đèn xi nhan và các đèn cảnh báo. Nguyên lý hoạt động dựa trên việc sử dụng các công tắc điều khiển khác nhau để bật/tắt các đèn theo nhu cầu. Mô hình hệ thống chiếu sáng được thi công với các sơ đồ mạch điện chi tiết, cho phép sinh viên hiểu rõ cách các thành phần được kết nối. Việc học tập về hệ thống này không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực hành lắp ráp và kiểm tra chất lượng.

2.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống chiếu sáng

Hệ thống này hoạt động dựa trên nguyên lý đơn giản: khi tài xế kích hoạt một công tắc điều khiển, dòng điện sẽ chạy qua bóng đèn tương ứng. Đèn đầu dùng để chiếu sáng đường phía trước, đèn phanh cảnh báo các xe phía sau, và đèn xi nhan hiệu báo ý định rẽ.

2.2. Sơ đồ mạch điện và các thành phần liên quan

Các sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trong mô hình được thiết kế theo chuẩn thực tế. Mỗi sơ đồ cho thấy cách các bóng đèn, công tắc và cáp dây được kết nối. Sinh viên có thể theo dõi dòng điện qua các mạch, từ đó hiểu rõ cách hệ thống hoạt động.

III. Hệ thống Gạt mưa Rửa kính và Nâng hạ kính

Ngoài hệ thống chiếu sáng, đồ án còn tập trung vào hệ thống gạt mưa rửa kính và hệ thống nâng hạ kính. Mô hình gạt mưa rửa kính sử dụng các mô tơ điểm để điều khiển chuyển động gạt mưa, được kích hoạt thông qua công tắc điều khiển trên vô lăng. Hệ thống nâng hạ kính sử dụng mô tơ điện để nâng hoặc hạ kính cửa sổ. Cả hai hệ thống này đều có các sơ đồ mạch điện chi tiết cho phép sinh viên theo dõi và hiểu quá trình kiểm soát. Việc học tập những hệ thống này rất cần thiết để chuẩn bị cho công việc trong lĩnh vực bảo trì và sửa chữa ô tô.

3.1. Nguyên lý hệ thống gạt mưa rửa kính

Hệ thống gạt mưa sử dụng mô tơ điểm để tạo chuyển động đều đặn. Khi tài xế bật công tắc, mô tơ sẽ quay và điều khiển thanh gạt mưa. Hệ thống rửa kính hoạt động độc lập, sử dụng bơm nước để phun nước lên kính, kết hợp với gạt mưa để làm sạch kính.

3.2. Nguyên lý và ứng dụng hệ thống nâng hạ kính

Hệ thống nâng hạ kính sử dụng mô tơ điều khiển để nâng hoặc hạ kính cửa sổ. Tài xế có thể điều khiển từ vô lăng hoặc cửa. Mô hình thực hiện cho phép sinh viên hiểu cách mô tơ được kích hoạt và điều khiển hướng quay.

IV. Quy trình Thi công và Ứng dụng Thực hành

Phần quan trọng của đồ án là việc thi công mô hình hệ thống điện thân xe và tiến hành các bài tập thực hành. Quá trình thiết kế và thi công mô hình được thực hiện theo các bước cụ thể, từ lựa chọn vật liệu, thiết kế chi tiết đến lắp ráp các thành phần. Sinh viên được hướng dẫn cách xác định các chân mô tơ, công tắc điều khiển và đấu dây điện chính xác. Các bài tập thực hành bao gồm xác định chân linh kiện, trình bày sơ đồ đấu dây, và chẩn đoán lỗi trên mô hình. Những bài tập này giúp sinh viên phát triển kỹ năng thực hành và kỹ năng giải quyết vấn đề quan trọng.

4.1. Thiết kế và quy trình thi công mô hình

Ý tưởng thiết kế của mô hình dựa trên việc mô phỏng các hệ thống thực tế trên xe. Tiến hành thi công bao gồm chuẩn bị vật liệu, lắp ráp khung mô hình, lắp đặt các linh kiện điện và đấu dây. Mỗi bước được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng và an toàn.

4.2. Bài tập thực hành và chẩn đoán lỗi

Sinh viên thực hiện các bài tập thực hành trên mô hình như xác định chân công tắc, đấu dây theo sơ đồ, và chẩn đoán lỗi khi mô hình không hoạt động. Kỹ năng chẩn đoán lỗi là yêu cầu thiết yếu, giúp sinh viên sẵn sàng cho công việc bảo trì ô tô trong thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

PHẦN MỞ ĐẦU. 1 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. 2 PHIẾU NHẬN X ÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hƣớng dẫn). 3 PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên phản biện).

6 XÁC NHẬN HOÀN THÀNH ĐỒ ÁN. 12 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU. 14 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .2 Giới hạn đề tài .3 Mục tiêu và nhiệm nghiên cứu.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .5 Các bƣớc thực hiện .1 Mô hình chiếu sáng tín hiệu. Nguyên lý hệ thống chiếu sáng tín hiệu.

Một số sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng tín hiệu thực tế .2 Mô hình điều khiển gạt mƣa rửa kính. Nguyên lý hệ thống gạt mƣa rửa kính. Một số sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mƣa rửa kính thực tế .3 Mô hình điều khiển hệ thống nâng hạ kính. Nguyên lý hệ thống điều khiển nâng hạ kính.

Một số sơ đồ mạch điện hệ thống điều khiển nâng hạ kính thực tế. 42 CHƢƠNG III: MÔ HÌNH THỰC HIỆN .1 Ý tƣởng thiết kế thi công mô hình .1 Thiết kế mô hình .2 Tiến hành thi công mô hình .2 Tài liệu sử dụng mô hình .1 Cách xác định chân mô tơ, công tắc điều khiển .2 Cách đấu dây điện cho các mô hình .3 Một số bài tập thực hành ứng dụng trên mô hình. Xác định các chân của công tắc, trình bày cách đấu dây và chẩn đoán lỗi trên mô hình chiếu sáng - tín hiệu. Xác định các chân của công tắc, trình bày cách đấu dây và chẩn đoán lỗi trên mô hình điều khiển nâng hạ kính.

Xác định các chân của công tắc, trình bày cách đấu dây và chẩn đoán lỗi trên mô hình điều khiển hệ thống gạt mƣa - rửa kính. 64 CHƢƠNG IV: Kết luận. 67 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO. 67 13 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU 14 15 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 2.2 Đèn phanh, đèn xi nhan .3 Công tắc điều hệ thống khiển chiếu sáng-tín hiệu .4 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn đầu .5 Sơ đồ mạch điện xinhan hazard .6 Sơ đồ mạch điện đèn phanh .7 Sơ đồ mạch điện điều khiển pha cốt Toyota Land Cruiser 2009 .8 Sơ đồ mạch điện điều khiển đèn báo rẽ và báo nguy Toyota Land Cruiser 2009.9 Sơ đồ mạch điện điều khiển đ èn phanh xe Toyota Land Cruiser 2009 .10 Motor gạt nƣớc.11 Motor rửa kính .12 Công tắc điều khiển gạt mƣa- rửa kính.13 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mƣa - rửa kính .14 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nƣớc-rửa kính (trƣớc)-LAND CRUISER 2004 .15 Motor điều khiển nâng hạ kính .16 Công tắc nâng hạ kính .17 Công tắc hành khách .18 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống nâng hạ kính .19 Sơ đồ mạch điện hệ thống nâng hạ kính trên xe TOYOTA CRESSDIA .1 Mô hình chiếu sáng tín hiệu nhìn từ bên phải.2 Mạch công tắc đèn đầu .3 Mạch công tắc xi-nhan .4 Mạch công tắc hazard .5 Mô hình gạt mƣa rửa kính nhìn từ bên trái .6 Mạch công tắc điều khiển gạt mƣa –rửa kính loại âm chờ .7 Mach công tắc điều khiển gạt mƣa - rửa kính loại dƣơng chờ .8 Mô hình hệ thống nâng hạ kính nhìn từ bên phải .9 Mạch công tắc chính điều khiển nâng hạ kính .10 Đấu dây trên mô hình chiếu sáng - tín hiệu .11 Đấu dây điện trên mô hình điều khiển gạt mƣa - rửa kính .12 Đấu dây điện trên mô hình điều khiển nâng hạ kính .13 Sơ đồ mạch chuần đoán hệ thống đèn đầu.14 Sơ đồ mạch chẩn đoán hệ thống chiếu sáng tín hiệu.

15 Sơ đồ mạch chẩn đoán hệ thống điếu khiển hệ thống nâng hạ kính .16 Sơ đồ mạch chẩn đoán hệ thống điều khiển gạt mƣa - rửa kính. 65 17 NỘI DUNG 18 Chƣơng 1. Khoa học và kỹ thuật công nghệ ngày nay đã và đang phát triển một cách nhanh chóng trên mọi lĩnh vực và nó liên tục đƣợc ứng dụng trong lĩnh vực ôtô. Ở các nƣớc phát triển và đang phát triển đều chú trọng việc phát triển nghành công nghiệp ôtô vì sự phát triển của nó kéo theo sự phát triển cũng nhƣ tạo ra diện mạo mới cho nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác nhƣ: cơ khí chế tạo, điện tử, điện, trang trí nội thất, cơ điện tử, điều khiển tự động, điện lạnh,… Nhận thấy tầm quan trọng của việc phát triển ngành công nghiệp ôtô đối với nền kinh tế nƣớc nhà nên việc đào tạo ngành cơ khí ôtô ở nƣớc ta rất đƣợc chú trọng, đặt biệc là tại trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật đã có từ cách đây hơn 35 năm.

Trƣờng liên tục đổi mới chƣơng trình đào tạo, phƣơng pháp dạy nhằm phù hợp với thực tế đồng thời chú trọng đến thực hành nhiều hơn, vì vậy việc tạo ra các mô hình nhằm phục vụ cho học thực hành là cần thiết. Chính vì lẽ đó ngƣời nghiên cứu nhƣ chúng tôi đã quyết định chọn đề tài “ Nghiên cứu chế tạo mô hình một số hệ thống điện thân xe: Hệ thống chiếu sáng - tín hiệu; hệ thống gạt mƣa - rửa kính; hệ thống nâng hạ kính” với mong muốn củng cố kiến thức đã học và nếu thành công có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo trong quá trình giảng dạy. Từ dó giúp các bạn sinh viên tiếp thu bài dễ dàng hơn, đạt kết quả học tập tốt nhất có thể.2 Giới hạn đề tài. Việc thiết kế, thi công, sƣu tầm tài liệu thích hợp, thu thập thông tin, soạn thuyết minh, kiểm tra đòi hỏi phải có rất nhiều thời gian, kinh phí cũng nhƣ kiến thức.

Do đó đề tài chỉ tập trung giải quyết một số vấn đề sau:  Thiết kế và thi công mô hình.  Biên soạn tài liệu thực hành trên mô hình.3 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu. - Củng cố, vận dụng và nâng cao các kiến thức đã học vào thực tế. - Mô hình có thể đƣợc sử dụng để tham khảo.

-Giúp kiểm tra , đo đạc, xác định các chân của công tắc điều khiển; motor, relay. -Tìm hiểu, nghiên cứu tổng quan các mô hình điện thân xe chuẩn bị thực hiện. -Chuẩn bị, kiểm tra trang thiết bị trƣớc khi làm mô hình. -Thực hiện việc thiết kế và thi công mô hình đã đƣợc phân bố.

-Biên soạn tài liệu hƣớng dẫn sử dụng mô hình.4 Phƣơng pháp thực hiện. Để đề tài đƣợc hoàn thành chúng tôi đã kết hợp nhiều phƣơng pháp nghiên cứu. Trong đó đặc biệt là phƣơng pháp thực nghiệm kết hợp học hỏi kinh nghiệm của thầy cô, tham khảo tài liệu, thu thập các thông tin liên quan, bạn bè, nghiên cứu các mô hình giảng dạy cũ,… Từ đó tìm ra những ý tƣởng mới và chọn ra phƣơng án khả thi nhất để hình thành đề cƣơng của đề tài. Song song với nó, chúng tôi còn kết hợp cả phƣơng pháp quan sát và thực nghiệm, tìm hiểu trang thiết bị trƣớc khi mua để có thể chế tạo đƣợc mô hình và biên soạn tài liệu hƣớng dẫn một cách dễ hiểu nhất.5 Các bƣớc thực hiện đề tài.

-Tham khảo tài liệu, hỏi ý kiến thầy hƣớng dẫn. -Lập kế hoạch thực hiện đề tài. -Thiết kế và thi công mô hình. -Đo đạc và xác định các chân, giấc nối.

-Nghiệm thu các kết quả đo đƣợc. -Biên soạn tài liệu hƣớng dẩn thực hành. 20 CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT.1 Mô hình hệ thống chiếu sáng - tín hiệu. Hệ thống chiếu sáng - tín hiệu trên ô tô giúp cho tài xế phát hiện đƣợc chƣớng ngại vật trên đƣờng khi điều kiện ánh sáng hạn chế, đổng thời báo hiệu các tình huống dịch chuyển đề mọi ngƣời xung quanh biết.

Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng - tín hiệu hiển thị tình trạng hoạt động của các hệ thống trên ô tô đền tài xế thông qua bảng tableau và soi sáng không gian trong xe.  Phần sa bàn Sa bàn bao gồm các giấc chuẩn đoán, đèn, các công tắc điều khiển, cầu chì, relay. -Đèn đầu (head lamps- main driving lamps): dùng để chiếu sáng không gian phiá trƣớc xe giúp tài xế quan sát đƣợc trong đêm tối hoặc trong điều kiện ánh sáng hạn chế. Đèn chớp pha ( headlamps flash switch): công tắc đèn chớp pha dùng để báo hiệu cho các xe khác mà không cần công tắc đèn chính.

Đèn phanh (brake light): dùng để báo cho tài xế xe phía sau biết để giữ khoảng cách an toàn khi đạp phanh.2 Đèn phanh, đèn i nhan. 21 Đèn báo tableau (warning indicator): dùng để hiển thị các thông số, tình trạng hoạt động của các hệ thống, bộ phận trên xe, đồng thời báo hiệu lỗi khi các bộ phận trên xe hoạt động không bình thƣờng. Công tắc điều khiển đƣơc bố trí trên trục lái và nằm phía tay phải của bộ công tắc điều khiển.3 Công tắc điều hệ thống khiển chiếu sáng-tín hiệu.  Phần mô hình Phần mô hình đƣợc thi công theo tiêu chuẩn màu sắc, tính thẩm mỹ, tính khoa học của xƣởng điện.

Mô hình bao gồm sa bàn, khung mô hình và các dây điện.1 Nguyên lý hệ thống chiếu sáng - tín hiệu.  Nguyên lý hoạt động của hệ thống chiếu sáng.  Sơ đồ mạch điện: 22 Hình 2.4 Sơ đồ mạch điện đèn đ u (Lưu ý: trên mô hình Light retainer relay được thay thế bằng dây điện) 23.  Nguyên lý hoạt động: -Khi công tắc máy ở vị trí ON và công tắc điều khiển ở vị trí HEAD, dòng điện từ cực + ắc qui đi qua hộp cầu chì đến chân 1 của relay → chân 2, chân 3 của công tắc tổ hợp → mass làm cho relay hoạt động đóng tiếp điểm.

lúc này dòng điện từ chân 5 → chân 4 của relay và đi qua hai đèn cốt trái- phải và về mass làm đèn sáng cốt. -Khi công tắc pha- cốt đƣợc đƣợc bật đến vị trí HIGH, dòng điện sẽ đi từ chân 4 của relay qua hai đèn pha trái- phải → chân 1 của công tắc tổ hợp → chân 5 → mass làm đèn pha sáng. Dòng điện cũng qua đèn báo pha trên taplo và về mass thông qua công tắc pha- cốt làm đèn báo pha sáng báo cho ngƣời lái biết chế độ chiếu xa đang đƣợc bật. -Khi công tắc pha-cốt bật đến vị trí FLASH, dòng điện sẽ tƣơng tự nhƣ ở chế độ HIGH, đèn sẽ sáng ở chế độ chiếu xa.

Tuy nhiên, ở chế độ này dù công tắc đèn đầu không đƣợc bật thì FLASS vẫn hoạt động bình thƣờng.  Nguyên lý hoạt động của hệ thống điều khiển tín hiệu.