MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE Giới thiệu: Tổng quan hệ thống điện thân xe đóng vai trò quan trọng trong giáo trình Trang bị điện ôtô 2, khái quát cụ thể từng sơ đồ cấu tạo và nguyên lý lành việc của hệ thống điện thân xe trên ôtô, giúp cho học viên định hướng được từng nội dung trong giáo trình, học viên phát biểu đ ng nhiệm vụ, yêu cầu của điện thân xe trên ô tô, giải thích được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của điện thân xe, thành thạo về k năng thực hành, đồng thời rèn luyện tính kỷ luật, c n thận, tỉ mỉ của học viên để áp dụng thực tế ngoài xã hội. Mục tiêu: - Trình bày được nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại các hệ thống điện thân xe. - Giải thích được sơ đồ và nguyên lý làm việc của các hệ thống điện thân xe. - Nhận dạng được các cụm chi tiết cơ bản trong các hệ thống điện thân xe.
- Chấp hành đ ng quy trình, quy phạm trong nghề công nghệ ô tô. - Rèn luyện tính kỷ luật, c n thận, tỉ mỉ của học viên. Nội dun : I/ N iệm ụ êu cầu p n oại hệ thốn điện thân xe: 1/ Nhiệm vụ: Hệ thống điện thân xe áp dụng rất nhanh những tiến bộ của khoa học k thuật cho hệ thống an toàn hơn và tạo ra nhiều tiện ích cho người sử dụng. Hệ thống điện thân xe bao gồm các hệ thống chia nhỏ sau đây: a) Hệ thống thông tin: + Các loại đồng hồ chỉ báo + Các đèn cảnh báo + Các cảm biến cho đồng hồ và cảm biến báo nguy + Các giắc ch n đoán và giắc kết nối dữ liệu b) Hệ thống chiếu sáng tự động: + Các đèn chiếu sáng + Các công tắc và rơle điều khiển 8 + Các ECU đèn + Các cảm biến c) Hệ thống gạt nước rửa kính: + Các môtơ gạt nước + Công tắc và rơle điều khiển + Các ECU điều khiển + Các cảm biến d) Hệ thống khóa cửa, chống trộm: + Các môtơ điều khiển khóa cửa + Các bộ phận phát, nhận tín hiệu điều khiển cửa + Các công tắc rơle điều khiển + Các ECU điều khiển + Các cảm biến e) Hệ thống nâng hạ kính: + Các môtơ cửa sổ điện + Các công tắc cửa sổ điện + Các IC diều khiển và cảm biến tốc độ f) Hệ thống điều khiển gư ng chiếu hậu: + Cụm gương và các môtơ + Các công tắc điều khiển và ECU Các bộ phận cơ bản của hệ thống điện thân xe: Trước khi tìm hiểu các bộ phận cơ bản của hệ thống điện thân xe ta tìm hiểu khái niệm mát thân xe.
Trên ô tô, các cực âm của tất cả các thiết bị điện và âm ắc quy đều được nối với các tấm thép của thân xe nhằm tạo nên một mạch điện. Chỗ nối các cực âm vào thân xe gọi là mát thân xe. Mát thân xe làm giảm số lượng dây điện cần sử dụng. 2/ Yêu cầu: a) Hệ thống thông tin: Hệ thống thông tin trên xe bao gồm: Các bảng đồng hồ (tableau), màn hình và các đèn báo gi p tài ế và người sửa chữa Các bảng đồng hồ (tableau), màn hình và các đèn báo gi p tài ế và người sửa chữa biết được thông tin về tình trạng hoạt động của các hệ thống chính trong xe.
9 Thông tin có thể truyền đến tài xế qua 2 dạng: tương tự (tableau kim) và số (tableau hiện số). Do đặc thù trong hoạt động của ôtô, hệ thống thông tin trên ôtô ngoài yêu cầu tính m thuật phải đảm bảo: + Độ bền cơ học. + Chịu được nhiệt độ cao. + Có độ chính xác cao.
+ Không làm chói mắt tài xế. b) Hệ thống chiếu sáng tự động: Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu phải đảm bảo 2 yêu cầu chính: + Có cường độ sáng đủ lớn + Không làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều II/ Sơ đồ mạc điện và nguyên lý làm việc hệ thốn điện thân xe: 1/ Hệ ốn ôn in: 1.1/ S đ c u tạo: Hệ thống thông tin trên ôtô có hai dạng: + Th ng tin dạng tư ng tự (analog): trên ôtô thường hiển thị thông qua các loại đồng hồ chỉ báo bằng kim và đèn báo.1: Tableau hiển thị dạng tư ng tự (analog) 10 + Th ng tin dạng số (digital): Sử dụng các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau và tính toán dựa trên các tín hiệu này để ác định tốc độ e, rồi hiển thị ch ng ở dạng số hay các đồ thị dạng cột.2: Tableau hiển thị số (digital) 11 + Hình 1.3: S đ mạch điện tableau 12 1.2/ Nguyên lý làm việc hệ thống điện thân xe: 1.1/ Đ ng h và cảm biến báo áp su t nhớt: Đồng hồ áp suất nhớt báo áp suất nhớt trong động cơ gi p phát hiện hư hỏng trong hệ thống bôi trơn.1/ Đ ng h áp su t nhớt thường là loại đ ng h kiểu lưỡng kim: a) C u tạo: Đồng hồ loại này thường gồm hai phần: cảm biến áp lực nhớt, được lắp vào cac-te của động cơ hoặc lắp ở lọc nhớt và đồng hồ (bộ phận chỉ thị) được bố trí ở bảng tableau trước mặt tài xế. Đồng hồ và cảm biến mắc nối tiếp với nhau và đấu vào mạch sau công tắc máy. Cảm biến chuyển sự thay đổi áp suất nhớt thành tín hiệu điện để đưa về đồng hồ đo.
Đồng hồ là bộ phận chỉ thị áp suất nhớt ứng với các tín hiệu điện thay đổi từ cảm biến. Thang đo đồng hồ được phân độ theo đơn vị kg/cm2 hoặc bar. Trên các ôtô ngày nay, ta có thể gặp bốn loại đồng hồ áp suất dầu nhớt: loại nhiệt điện, loại từ điện, cơ khí và loại điện tử. Ở đây chỉ giới thiệu hai loại là đồng hồ nhiệt điện và từ điện.
b) Nguyên lý hoạt động: Khi cho dòng điện đi qua một phần tử lưỡng kim được chế tạo bằng cách liên kết hai loại kim loại hoặc hợp kim có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau khiến phần tử lưỡng kim cong khi nhiệt tăng. Đồng hồ bao gồm một phần tử lưỡng kim kết hợp với một dây may so (nung). Phần tử lưỡng kim có hình dạng như hình 2. Phần tử lưỡng kim bị cong do ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường không làm sai đồng hồ.2/ Đ ng h áp su t nhớt kiểu nhiệt điện: a) C u tạo: Hình 1.4: S đ c u tạo đ ng h áp su t nhớt.
13 b) Nguyên lý hoạt động: Khi cho dòng điện đi qua một phần tử lưỡng kim được chế tạo bằng cách liên kết hai loại kim loại hoặc hợp kim có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau khiến phần tử lưỡng kim cong khi nhiệt tăng. Đồng hồ bao gồm một phần tử lưỡng kim kết hợp với một dây may so (nung).5: Hoạt động của phần tử lưỡng kim. * Áp suất nhớt thấp/không có áp suất nhớt: Phần tử lưỡng kim ở cảm biến áp suất nhớt có gắn một tiếp điểm. Độ dịch chuyển của kim đồng hồ tỉ lệ với dòng điện chạy qua dây may-so.
Khi áp suất nhớt bằng không, tiếp điểm mở, không có dòng điện chạy qua đồng hồ báo áp suất dầu khi bật công tắc máy. Vì vậy, kim vẫn chỉ không. Khi áp suất nhớt thấp, màng đ y tiếp điểm làm nó tiếp xúc nhẹ, nên dòng điện chạy qua dây may - so của cảm biến. Vì lực tiếp xúc của tiếp điểm yếu, tiếp điểm sẽ lại mở ra do phần tử lưỡng kim bị uốn ra sau một thời gian rất ngắn có dòng điện chạy qua nên nhiệt độ của phần tử lưỡng kim trên đồng hồ không tăng và nó bị uốn ít.
Vì vậy, kim sẽ lệch nhẹ.6: Hoạt động của đ ng h nhiệt điện khi áp su t nhớt th p/nhỏ. 14 * Áp suất nhớt cao: Khi áp suất nhớt tăng, màng đ y tiếp điểm mạnh hơn, nâng phần tử lưỡng kim lên. Vì vậy, dòng điện sẽ chạy qua lưỡng kim trong một thời gian dài. Tiếp điểm sẽ chỉ mở khi phần tử lưỡng kim uốn lên trên.
Dòng điện chạy qua đồng hồ áp suất nhớt trong thời gian dài cho đến khi tiếp điểm của cảm biến áp suất nhớt mở. Nhiệt độ phần tử lưỡng kim phía đồng hồ tăng làm tăng độ cong của nó, khiến kim đồng hồ lệch nhiều. Như vậy, độ cong của phần tử lưỡng kim trong đồng hồ tỉ lệ với độ cong của phần tử lưỡng kim trong cảm biến áp suất nhớt.7: Hoạt động của đ ng h nhiệt điện khi áp su t nhớt cao.3/ Đ ng h nhiên liệu: Đồng hồ nhiên liệu có tác dụng báo cho người tài xế biết lượng ăng (dầu) có trong bình chứa. Có hai kiểu đồng hồ nhiên liệu, kiểu điện trở lưỡng kim và kiểu cuộn dây chữ thập.
a) Kiểu điện trở lưỡng kim: Một phần tử lưỡng kim được gắn ở đồng hồ chỉ thị và một biến trở trượt kiểu phao được dùng ở cảm biến 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 này. Khi phao dịch chuyển, vị trí của tiếp điểm trượt trên biến trở thay đổi làm thay đổi điện trở.
Vị trí chu n của phao để đo được đặt hoặc là vị trí cao hơn hoặc là vị trí thấp hơn của bình chứa. Do kiểu đặt ở vị trí thấp chính ác hơn khi mức nhiên liệu thấp, nên nó được sử dụng ở những đồng hồ có dãi đo rộng như đồng hồ hiển thị số. Khi bật công tắc máy ở vị trí ON, dòng điện chạy qua bộ ổn áp và dây may so trên đồng hồ nhiên liệu và được tiếp mass qua điện trở trượt ở bộ cảm nhận mức nhiên liệu. Dây may so trong đồng hồ sinh nhiệt khi dòng điện chạy qua làm cong phần tử lưỡng 15 kim tỉ lệ với cường độ dòng điện.
Kết quả là kim được nối với phần tử lưỡng kim lệch đi một góc.8: Bộ cảm nhận m c nhiên liệu dạng biến trở trượt kiểu phao. Khi mức nhiên liệu cao, điện trở của biến trở nhỏ nên cường độ dòng điện chạy qua lớn. Do đó, nhiệt được sinh ra trên dây may so lớn và phần tử lưỡng kim bị cong nhiều làm kim dịch chuyển về phía chữ F (Full). Khi mực ăng thấp, điện trở của biến trở trượt lớn nên chỉ có một dòng điện nhỏ chạy qua.
Do đó phần tử lưỡng kim bị uốn ít và kim dịch chuyển ít, kim ở vị trí E (empty).9: Đ ng h nhiên liệu kiểu điện trở lưỡng kim.