Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Hệ thống gạt mưa và rửa kính là một trong những trang bị an toàn cơ bản nhưng có vai trò thiết yếu trên ô tô. Kể từ khi được Mary Anderson sáng chế vào năm 1903 (cấp bằng phát minh năm 1905) và được tập đoàn Ford đưa vào trang bị tiêu chuẩn trên dòng xe Model T sản xuất hàng loạt vào năm 1916, hệ thống này đã trở thành bộ phận bắt buộc trên mọi phương tiện cơ giới đường bộ. Trong điều kiện thời tiết bất lợi như mưa lớn, tuyết rơi hoặc khi bề mặt kính chắn gió bị bám bụi bẩn, tầm nhìn của người điều khiển phương tiện bị suy giảm nghiêm trọng. Hệ thống gạt mưa và rửa kính có nhiệm vụ gạt sạch nước, loại bỏ các chất bẩn trên kính chắn gió phía trước và phía sau, duy trì tầm nhìn rõ ràng và giảm thiểu nguy cơ tai nạn giao thông.

Đồ án môn học "Điện - Điện tử ô tô" với đề tài "Nghiên cứu và thiết kế mô hình hệ thống gạt mưa rửa kính" được thực hiện tại Trường Đại học Công nghệ TP.HCM (HUTECH), dưới sự hướng dẫn của giảng viên chuyên ngành. Đề tài tập trung giải quyết các nhiệm vụ và mục tiêu cụ thể sau:

  1. Nhiệm vụ nghiên cứu:

    • Tìm hiểu và nghiên cứu tổng quan cấu tạo, nguyên lý vận hành của hệ thống gạt mưa và rửa kính trên ô tô.
    • Tính toán, lựa chọn thiết bị và thiết kế sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa rửa kính.
    • Thực hành đo kiểm các chi tiết điện, lắp ráp và chế tạo hoàn thiện mô hình thực nghiệm hệ thống gạt mưa rửa kính.

  2. Mục tiêu nghiên cứu:

    • (1) Tìm hiểu lịch sử hình thành và quá trình phát triển của hệ thống gạt mưa.
    • (2) Khảo sát tính năng, công dụng, cấu tạo chi tiết và nguyên lý hoạt động của các cụm chi tiết trong hệ thống.
    • (3) Thiết kế và xây dựng mô hình thực nghiệm hệ thống gạt mưa rửa kính phục vụ học tập, thực hành.
    • (4) Xây dựng quy trình kiểm tra, chẩn đoán, bảo dưỡng và sửa chữa các hư hỏng thường gặp của hệ thống.

  3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

    • Đối tượng nghiên cứu: Cấu tạo cơ khí, nguyên lý điều khiển điện - điện tử của hệ thống gạt mưa rửa kính ô tô (chế độ gạt tốc độ thấp, tốc độ cao, gạt gián đoạn, gạt sương, rửa kính kết hợp gạt nước, cơ chế tự động dừng và cảm biến gạt mưa tự động).
    • Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung vào việc thiết kế và chế tạo mô hình thực nghiệm một cần gạt nước hoạt động ở nguồn điện một chiều 12V, dựa trên sơ đồ nguyên lý mạch điện hệ thống gạt mưa của hãng Toyota, kết hợp tham khảo mạch điện của các dòng xe Kia Rio và Honda Civic.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đề tài sử dụng hệ thống lý thuyết chuyên ngành kỹ thuật điện - điện tử ô tô kết hợp phương pháp thực nghiệm đo kiểm mạch điện:

1. Cơ sở lý thuyết và nguyên lý kỹ thuật

  • Cơ cấu cơ khí cần gạt nước: Gồm lưỡi gạt cao su ép sát vào mặt kính nhờ hệ thống lò xo, thanh gạt, nẹp tăng cứng và cơ cấu truyền động tay quay biến chuyển động quay của mô tơ thành chuyển động tịnh tiến qua lại tuần hoàn. Kết cấu lắp ghép chia thành dạng gạt nước thông thường, gạt nước che một nửa hoặc che hoàn toàn dưới nắp ca-pô để tối ưu hóa khí động học.
  • Mô tơ gạt nước (Wiper Motor): Sử dụng mô tơ điện một chiều lõi sắt từ dùng nam châm vĩnh cửu tích hợp bộ truyền trục vít - bánh răng giảm tốc. Mô tơ có 3 chổi than: chổi than tốc độ thấp (LO), chổi than tốc độ cao (HI) và chổi than dùng chung tiếp mát (E). Sự thay đổi tốc độ quay dựa trên sự khác biệt về sức điện động ngược sinh ra trong cuộn dây phần ứng khi dòng điện đi qua các chổi than khác nhau.
  • Cơ cấu dừng tự động (Auto-stop Mechanism): Sử dụng đĩa cam và hệ thống tiếp điểm quét (tiếp điểm P2, P3) bố trí bên trong cụm bánh răng giảm tốc của mô tơ, đảm bảo khi tắt công tắc (vị trí OFF), cần gạt luôn tiếp tục chuyển động cho tới khi về đúng vị trí nghỉ ở chân kính chắn gió mới ngắt điện hoàn toàn.
  • Rơ le điều khiển gạt nước gián đoạn (INT Relay): Hoạt động dựa trên mạch điện tử gồm transistor ($Tr_1$), tụ điện, điện trở và biến trở điều chỉnh thời gian. Khi kích hoạt chế độ INT, mạch điều khiển cấp xung đóng/ngắt rơ le từ tiếp điểm A sang B theo chu kỳ nạp/xả của tụ điện, kích hoạt mô tơ chạy ngắt quãng.
  • Mô tơ bơm nước rửa kính (Washer Motor): Sử dụng mô tơ cánh quạt nhỏ đặt trong bình chứa dung dịch rửa kính, có van điều hướng hoặc phân chia thành các mô tơ riêng biệt cho kính trước và kính sau.
  • Hệ thống cảm biến gạt mưa tự động (Rain Sensing Wipers): Hoạt động dựa trên nguyên lý quang học sử dụng mô-đun phát tia hồng ngoại (LED) và bộ thu ánh sáng (Light Receptors). Khi kính khô, toàn bộ tia hồng ngoại phản xạ trở lại cảm biến tạo điện áp cao; khi có nước mưa hoặc bụi bẩn trên kính, góc phản xạ thay đổi làm giảm cường độ ánh sáng nhận được, vi xử lý sẽ nhận diện sụt áp để tự động kích hoạt mô tơ gạt nước với tần suất và tốc độ tương ứng với lượng mưa.

2. Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu: Nghiên cứu giáo trình chuyên ngành "Thực hành Điện - Điện tử ô tô" (Trường Đại học Công nghệ HUTECH), tài liệu kỹ thuật của các hãng xe ô tô (Toyota, Honda, Kia) và các nguồn tài liệu kỹ thuật ô tô trực tuyến.
  • Phương pháp đo kiểm và thực nghiệm: Sử dụng đồng hồ vạn năng hiện số (VOM Victor VC890C) để đo thông mạch, đo điện trở cuộn dây, xác định chân giắc của các cụm chi tiết bãi/thực tế (công tắc sừng trâu, rơ le 5 chân, mô tơ gạt mưa, mô tơ bơm nước).
  • Phương pháp thiết kế và chế tạo: Lắp ráp khung giá đỡ mô hình, đấu nối mạch điện thực tế theo sơ đồ nguyên lý chuẩn, kiểm tra hoạt động của từng chế độ tải điện 12V.

Thiết kế và triển khai

Hệ thống mô hình thực nghiệm được thiết kế và triển khai dựa trên các thiết bị, linh kiện thực tế của hệ thống điện thân xe ô tô:

1. Danh mục thiết bị và thông số kỹ thuật

  • Nguồn cấp chính: Bình ắc quy (Accu) 12V cung cấp dòng điện một chiều cho toàn bộ hệ thống.
  • Thiết bị đo kiểm: Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số Victor VC890C dùng đo thông mạch, điện trở và điện áp.
  • Thiết bị bảo vệ: Cầu chì bảo vệ mạch điện (bố trí cầu chì cụm gạt mưa WIP và cầu chì bơm rửa kính WSH).
  • Rơ le điều khiển: Rơ le 5 chân 12V gồm cuộn dây điều khiển (chân 1-2), chân nguồn cấp (chân 3), chân tiếp điểm thường đóng (chân 4) và chân tiếp điểm thường mở (chân 5).
  • Ổ khóa điện: Sử dụng 2 chân kết nối chính gồm chân nguồn $B+$ (nối cực dương ắc quy) và chân $IG$ (nối mạch điều khiển rơ le).
  • Công tắc điều khiển gạt mưa rửa kính (công tắc tổ hợp/sừng trâu): Cụm công tắc nguyên bản có 12 chân giắc, mô hình trích xuất và đấu nối 6 chân chức năng chính theo thứ tự giắc cắm:
Ký hiệu chân Thứ tự giắc Chức năng đấu nối trong mô hình
+2 Giắc 1 Chân cấp nguồn điều khiển tốc độ cao (HIGH)
+1 Giắc 2 Chân cấp nguồn điều khiển tốc độ thấp (LOW)
W Giắc 3 Chân điều khiển mô tơ bơm nước rửa kính (Washer)
+B Giắc 4 Chân nguồn cấp dương từ ắc quy/khóa điện
S Giắc 5 Chân tín hiệu hồi vị dừng tự động từ đĩa cam
E Giắc 6 Chân nối mát (Mass)
  • Cụm mô tơ gạt mưa: Mô tơ 12V nam châm vĩnh cửu có 5 chân ra kết nối:
Ký hiệu chân Vị trí giắc trên mô hình Chức năng kỹ thuật
+1 Giắc 1 Cực cấp nguồn chổi than tốc độ thấp (LOW)
E Giắc 2 Cực nối mát chung của mô tơ (Mass)
+2 Giắc 3 Cực cấp nguồn chổi than tốc độ cao (HIGH)
S Giắc 4 Tiếp điểm cam chuyển mạch dừng tự động
+B Giắc 5 Nguồn dương cấp cho tiếp điểm cam dừng tự động
  • Mô tơ bơm nước: Mô tơ điện một chiều 12V 2 chân, cực dương nối nguồn ắc quy qua khóa điện và cực âm nối vào chân $W$ của công tắc điều khiển.

2. Quy trình đo kiểm và xác định chân giắc

  1. Quy trình 10 bước xác định chân công tắc điều khiển:
    • Bước 1 - 2: Bật công tắc sang vị trí LOW, dùng thang đo thông mạch VOM đo từng cặp chân để xác định 2 chân thông nhau là $+B$ và $+1$.
    • Bước 3 - 5: Bật công tắc sang HIGH, đo tiếp các chân còn lại để tìm cặp chân thông nhau là $+B$ và $+2$. Tổng hợp kết quả để phân định chính xác chân $+B$, chân $+1$, chân $+2$.
    • Bước 6 - 7: Chuyển công tắc về vị trí OFF, đo thông mạch giữa chân $+1$ với các chân còn lại để xác định chân $S$.
    • Bước 8 - 9: Bật chế độ phun nước WASHER, đo thông mạch các chân còn lại để tìm ra cặp chân $E$ và $W$.
    • Bước 10: Đo thông mạch chân $+1$ hoặc $+2$ với 2 chân vừa tìm được để tách biệt rõ chân mát $E$ và chân điều khiển bơm nước $W$.
  2. Quy trình xác định chân mô tơ gạt mưa:
    • Dùng VOM đo điện trở giữa các cặp chân: 3 chân có giá trị điện trở cuộn dây ứng với các chổi than ($E$, $+1$, $+2$), 2 chân còn lại không có trở cuộn dây là mạch tiếp điểm cam ($+B$, $S$).
    • Cấp nguồn 12V để xác minh tốc độ quay ở chân $+1$ và $+2$.
    • Cấp nguồn vào chân $+1$ và $E$, quay mô tơ và đo thông mạch 2 chân đĩa cam với chân mát $E$: chân không bao giờ thông với $E$ là chân $+B$, chân có trạng thái lúc thông lúc ngắt với $E$ là chân $S$.
  3. Kiểm tra mô tơ bơm nước: Cấp điện thử nghiệm 2 chân, dùng tay bịt lỗ xả để kiểm tra áp suất đẩy khí; nếu tạo áp suất hút thì đảo chiều cực nguồn.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu đề tài

Chương này nêu bật tầm quan trọng của hệ thống gạt mưa và rửa kính đối với an toàn chuyển động của ô tô, khái quát quá trình phát triển công nghệ từ gạt mưa cơ khí điều khiển bằng tay sang hệ thống gạt mưa điện và tự động hóa. Chương 1 xác định rõ 4 mục tiêu nghiên cứu, phương pháp tiếp cận qua tài liệu chuyên ngành, môn học thực hành và bố cục 4 chương của đồ án.

Chương 2: Tổng quan hệ thống gạt mưa rửa kính trên ô tô

Nội dung chương 2 tập trung phân tích sâu về lý thuyết và cấu tạo của hệ thống:

  • Trình bày lịch sử phát minh cần gạt nước của Mary Anderson năm 1903 và vai trò của hệ thống trong việc hỗ trợ tầm nhìn người lái.
  • Phân tích chi tiết kết cấu cụm cơ khí (lưỡi cao su, thanh gạt, nẹp tăng cứng, lò xo căng, mô tơ và cơ cấu đòn truyền động).
  • Phân tích kết cấu mạch điện công tắc tổ hợp sừng trâu, rơ le gạt gián đoạn bán dẫn (transistor $Tr_1$, tụ điện), mô tơ 3 chổi than và bình chứa tích hợp bơm rửa kính.
  • Mô tả chi tiết nguyên lý hoạt động của hệ thống tại các vị trí công tắc:
    • Vị trí LOW/MIST: Dòng điện qua chổi than tốc độ thấp ($LO$), mô tơ quay chậm do sức điện động ngược lớn.
    • Vị trí HIGH: Dòng điện qua chổi than tốc độ cao ($HI$), mô tơ quay nhanh do sức điện động ngược nhỏ.
    • Vị trí OFF: Cắt nguồn trực tiếp từ công tắc, dòng điện chuyển tiếp qua tiếp điểm đĩa cam $P_3$ sang $P_2$ cấp vào chân $LO$ để đưa cần gạt về điểm dừng an toàn.
    • Vị trí INT: Transistor $Tr_1$ dẫn ngắt quãng, đóng tiếp điểm rơ le từ $A$ sang $B$ cấp điện cho mô tơ quay theo chu kỳ cài đặt bởi biến trở.
    • Vị trí ON (rửa kính): Mô tơ bơm phun nước hoạt động đồng thời kích hoạt transistor đóng rơ le để gạt nước 1-2 lần làm sạch kính.
  • Giới thiệu cấu tạo mô-đun và nguyên lý thu phát tia hồng ngoại của hệ thống cảm biến gạt mưa tự động (Rain Sensing Wipers).
  • Cung cấp sơ đồ mạch điện tham khảo của dòng xe Kia Rio L4-1.6L và Honda Civic L4-1.8L.

Chương 3: Xây dựng mô hình gạt mưa rửa kính

Đây là chương nội dung thực nghiệm trọng tâm của đồ án:

  • Trình bày yêu cầu kỹ thuật và an toàn điện trong quá trình tháo lắp, đấu nối và đo kiểm thiết bị.
  • Khảo sát, lựa chọn và giới thiệu thông số các linh kiện cấu thành mô hình: VOM VC890C, ắc quy 12V, cầu chì, rơ le 5 chân 12V, ổ khóa điện, công tắc gạt mưa 6 chân và mô tơ gạt mưa 5 chân.
  • Hướng dẫn chi tiết từng bước quy trình đo kiểm, dò mạch, xác định chân giắc của rơ le, công tắc sừng trâu, mô tơ gạt mưa và mô tơ bơm nước.
  • Xây dựng sơ đồ đấu dây hoàn chỉnh mô phỏng theo mạch điện xe Toyota và tiến hành chế tạo mô hình thực nghiệm đơn cần gạt mưa.
  • Tổng hợp bảng chẩn đoán 6 nhóm triệu chứng hư hỏng thường gặp trong thực tế và các khu vực cần kiểm tra:
Triệu chứng hư hỏng Khu vực nghi ngờ / Chi tiết cần kiểm tra
Hệ thống gạt nước và phun nước rửa kính không hoạt động Cầu chì WIP, cầu chì WSH, cụm công tắc gạt mưa, dây dẫn điện
Cần gạt nước chỉ hoạt động ở một vị trí tốc độ (LO hoặc HI) Cầu chì WIP, cụm công tắc gạt mưa, mô tơ gạt nước phía trước
Cần gạt nước không hoạt động ở chế độ gián đoạn (INT) Mô tơ gạt nước, cụm công tắc điều khiển, hệ thống dây dẫn
Mô tơ phun nước rửa kính không hoạt động Cầu chì WSH, cụm công tắc điều khiển, mô tơ bơm nước, dây dẫn
Cần gạt nước không tự động gạt khi bật công tắc phun nước ON Cầu chì WIP, cụm công tắc điều khiển, mô tơ gạt nước, dây dẫn
Cần gạt nước không trở về vị trí ban đầu khi tắt công tắc OFF Mô tơ gạt nước (hỏng tiếp điểm đĩa cam dừng tự động), dây dẫn
  • Đề xuất các phương pháp kiểm tra thực tế: kiểm tra chế độ LO, chế độ HI, kiểm tra chức năng dừng tự động bằng tiếp điểm đĩa cam, kiểm tra tiếp điểm công tắc, kiểm tra mô tơ bơm và cách căn chỉnh góc phun của vòi xịt nước rửa kính.

Chương 4: Kết luận

Tổng kết toàn bộ quá trình thực hiện đồ án, đánh giá mức độ hoàn thành so với mục tiêu đề ra ban đầu, nêu rõ các hạn chế khách quan trong quá trình chế tạo mô hình và đề xuất phương hướng khắc phục.

Kết quả và đóng góp

  1. Kết quả kỹ thuật đạt được:

    • Hoàn thành báo cáo thuyết minh đồ án và chế tạo thành công mô hình thực nghiệm hệ thống gạt mưa - rửa kính ô tô 12V hoạt động ổn định.
    • Mô hình mô phỏng chính xác các chế độ hoạt động cơ bản của hệ thống gạt mưa theo sơ đồ mạch điện hãng Toyota: chế độ gạt chậm (LOW), gạt nhanh (HIGH), gạt sương (MIST), gạt gián đoạn (INT), phun nước rửa kính (WASHER) và chế độ tự động hồi vị khi tắt công tắc (OFF).
    • Xây dựng thành công quy trình chuẩn hóa gồm 10 bước xác định chân công tắc điều khiển và quy trình 4 bước phân định chân mô tơ gạt mưa bằng đồng hồ VOM.

  2. Đóng góp của đồ án:

    • Hệ thống hóa toàn bộ lý thuyết về kết cấu cơ khí và điều khiển điện của hệ thống gạt mưa từ truyền thống đến cảm biến tự động hiện đại.
    • Cung cấp mô hình học cụ trực quan giúp sinh viên chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô dễ dàng quan sát, thực hành đo kiểm, đấu nối dây và rèn luyện kỹ năng chẩn đoán pan bệnh trên hệ thống điện thân xe.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đề tài:

    • Về kinh nghiệm thực tiễn: Nhóm sinh viên chủ yếu nghiên cứu trên mô hình và tài liệu lý thuyết, chưa có nhiều điều kiện thực hành trực tiếp trên các dòng xe ô tô thực tế đời mới.
    • Về nguồn tài liệu: Hạn chế về vốn ngoại ngữ chuyên ngành gây khó khăn trong việc tiếp cận và biên dịch các tài liệu kỹ thuật chuyên sâu từ nước ngoài.
    • Về kinh phí chế tạo: Do nguồn kinh phí tự túc của sinh viên còn hạn hẹp, mô hình mới chỉ dừng lại ở dạng kết cấu cơ bản với một cần gạt mưa, chưa tích hợp được mô-đun cảm biến gạt mưa tự động hoặc mạng giao tiếp đa chiều MPX/ECU thân xe.

  • Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp:

    • Nâng cao năng lực ngoại ngữ chuyên ngành để tiếp cận các sơ đồ mạch điện và tài liệu kỹ thuật quốc tế.
    • Tăng cường thời gian trải nghiệm, thực tập thực tế tại các xưởng dịch vụ và đại lý ô tô nhằm củng cố kỹ năng sửa chữa trên các dòng xe hiện đại.
    • Nâng cấp mô hình bằng cách trang bị đầy đủ 2 cần gạt mưa, bổ sung hệ thống cảm biến quang học gạt mưa tự động và điều khiển qua hộp điều khiển điện tử ECU.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu học thuật và kỹ thuật hữu ích dành cho:

  • Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô: Dùng làm tài liệu tham khảo cho học phần Điện - Điện tử ô tô, Thực hành Điện ô tô và các đồ án môn học chuyên ngành.
  • Giảng viên và cán bộ hướng dẫn thực hành: Tham khảo quy trình thiết kế, chế tạo mô hình học cụ trực quan với chi phí tiết kiệm.
  • Kỹ thuật viên sửa chữa điện ô tô: Sử dụng bảng mã màu chân giắc, quy trình 10 bước đo kiểm công tắc tổ hợp, quy trình kiểm tra mô tơ 3 chổi than và bảng chẩn đoán 6 nhóm hư hỏng thường gặp trong công tác bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống gạt mưa rửa kính.

Câu hỏi thường gặp

1. Cơ chế tự động đưa cần gạt nước về vị trí nghỉ khi công tắc gạt mưa chuyển sang vị trí OFF hoạt động như thế nào?
Khi người lái gạt công tắc về vị trí OFF trong lúc cần gạt đang quét trên kính, nguồn dương trực tiếp từ công tắc bị ngắt. Tuy nhiên, đĩa cam bên trong mô tơ gạt mưa lúc này đang ở vị trí tiếp điểm $P_3$ đóng sang $P_2$. Dòng điện từ ắc quy ($+B$) tiếp tục đi qua chân $S$, qua tiếp điểm cam $P_3 - P_2$ rồi truyền về chân $+1$ (LOW) của mô tơ, duy trì cho mô tơ tiếp tục quay ở tốc độ thấp. Khi cần gạt quét về đúng vị trí chân kính chắn gió, vấu cam đẩy tiếp điểm chuyển mạch từ $P_3$ sang tiếp mát $P_2$, dòng điện bị ngắt hoàn toàn và mô tơ dừng lại cố định.

2. Vì sao mô tơ gạt nước có thể tạo ra hai cấp tốc độ (LOW và HIGH) dù chỉ sử dụng một nguồn điện áp 12V?
Mô tơ gạt mưa sử dụng kết cấu 3 chổi than gồm chổi than dùng chung (Mass - $E$), chổi than tốc độ thấp ($LO$) và chổi than tốc độ cao ($HI$). Khi cấp điện vào chổi than $LO$, dòng điện đi qua toàn bộ số vòng dây của cuộn phần ứng, tạo ra một sức điện động ngược lớn hạn chế dòng điện chạy qua, khiến mô tơ quay ở tốc độ thấp. Khi chuyển sang chổi than $HI$, dòng điện chỉ đi qua một phần cuộn dây phần ứng, sức điện động ngược sinh ra nhỏ hơn, làm cường độ dòng điện trong mạch tăng lên và mô tơ quay với tốc độ cao.

3. Mạch gạt nước gián đoạn (INT) điều chỉnh thời gian ngắt quãng dựa trên linh kiện nào?
Mạch gạt nước gián đoạn hoạt động nhờ mạch điện tử tích hợp bên trong rơ le gồm transistor ($Tr_1$), tụ điện, điện trở và biến trở điều khiển. Khi xoay núm chỉnh thời gian trên cần gạt, giá trị điện trở của biến trở thay đổi, làm thay đổi thời gian nạp và xả điện của tụ điện. Thời gian nạp xả này quyết định chu kỳ dẫn/ngắt của transistor $Tr_1$, từ đó điều khiển tiếp điểm rơ le đóng mạch từ $A$ sang $B$ để cấp điện ngắt quãng cho mô tơ theo khoảng thời gian mong muốn.

4. Nguyên lý phát hiện hạt mưa của cảm biến gạt mưa tự động (Rain Sensing Wipers) là gì?
Cảm biến gạt mưa sử dụng mô-đun gồm các đi-ốt phát quang (LED) phát chùm tia hồng ngoại chiếu xiên lên mặt trong kính chắn gió và các cảm biến quang tiếp nhận (Light Receptors). Khi bề mặt kính khô và trong suốt, tia hồng ngoại phản xạ toàn phần trở lại cảm biến, tạo ra mức điện áp cao. Khi có giọt nước mưa hoặc vết bẩn đọng trên mặt ngoài kính chắn gió, tia sáng bị khúc xạ và tán xạ ra ngoài làm suy giảm lượng ánh sáng phản xạ về cảm biến, dẫn đến điện áp ngõ ra bị sụt giảm. Vi xử lý sẽ đo mức sụt áp này để tính toán độ ẩm bề mặt và kích hoạt mô tơ gạt nước với tốc độ phù hợp.

5. Khi cần gạt nước phía trước không thể tự động dừng về vị trí ban đầu (dừng giữa kính khi tắt công tắc), nguyên nhân kỹ thuật do đâu?
Dựa trên bảng chẩn đoán hư hỏng của đồ án, hiện tượng cần gạt không hồi vị về vị trí ban đầu xuất phát từ hai nguyên nhân chính: đĩa cam hoặc cụm tiếp điểm dừng tự động ($P_2, P_3$) bố trí bên trong hộp giảm tốc của mô tơ gạt mưa bị mòn, rỗ tiếp điểm hoặc gãy chốt quét; hoặc do đứt đường dây điện tín hiệu nối từ chân $S$ của mô tơ về công tắc điều khiển.

Kết luận

Đồ án môn học "Nghiên cứu và thiết kế mô hình hệ thống gạt mưa rửa kính" đã hoàn thành việc hệ thống hóa cơ sở lý thuyết, cấu tạo cơ khí và nguyên lý mạch điện điều khiển hệ thống gạt mưa rửa kính trên ô tô. Thông qua việc ứng dụng sơ đồ nguyên lý mạch điện Toyota, nhóm tác giả đã thiết kế và chế tạo thành công mô hình thực nghiệm 12V hoạt động chính xác các chế độ điều khiển và tự động dừng. Công trình xây dựng được quy trình đo kiểm, phân định chân giắc chuẩn mực và bảng chẩn đoán sự cố chi tiết, mang lại giá trị học tập và thực hành thiết thực cho sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô.