CHƯƠNG 1. SỰ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG NGHỆ Ô TÔ HIỆN ĐẠI, THỰC TRẠNG CÁC MÔ HÌNH PHỤC VỤ ĐÀO TẠO TẠI TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM Ngày nay, khi mà khoa học kĩ thuật đang phát triển mạnh mẽ thì những ứng dụng tiên tiến trên ô tô ngày càng nhiều và không ngừng cải tiến, đổi mới sau mỗi đợt sản xuất và đây là xu hướng phát triển của tương lai. So với những chiếc xe hơi từ những năm 1960 trở về trước, những chiếc ô tô hiện đại ngày nay khá phức tạp, mọi hệ thống được tối ưu hoá với những hệ thống điều khiển và kiểm soát bằng điện tử. Ở Việt Nam hiện nay, số lượng ô tô hiện đại ngày càng tăng lên đòi hỏi lực lượng kỹ sư sửa chữa phải liên tục cập nhật kiến thức để bắt kịp với xu hướng thời đại.
Đối với sinh viên còn đang học tập hay mới tốt nghiệp thì các công nghệ các hệ thống điện tử thông minh trên ô tô còn rất mới mẻ. Vì vậy, để có được đội ngũ sinh viên ra trường có thể nắm bắt kịp thời các công nghệ mới trên ô tô thì việc cập nhật kiến thức mới là hết sức cần thiết. Khoa Cơ Khí Động Lực thuộc trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã trải qua hơn 50 năm xây dựng và phát triển, có bề dày về truyền thống và đã khẳng định được thương hiệu, vị thế cao trong các trường đại học. Là một trong những khoa đầu ngành về đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật ô tô trong hệ thống các trường kỹ thuật cả nước.
Hiện nay, mặc dù khoa đã chú trọng vào công tác đầu tư các trang thiết bị, mô hình dạy học mang tính thực tiễn và thẩm mỹ cao nhưng số lượng mô hình dạy học dành cho bộ môn Điện tử ô tô còn ít và chưa được đa dạng. Đa phần là các mô hình hệ thống điện nhỏ và rời rạc, chưa có sự liên kết với nhau. Bên cạnh đó, hầu hết các mô hình là mô phỏng cho các hệ thống điện trên xe Toyota, Honda, chưa được đa dạng về chủng loại. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong bối cảnh ngành ô tô thế giới nói chung và ngành ô tô Việt Nam nói riêng, sự phát triển mạnh mẽ với việc ứng dụng ngày càng nhiều những thành tựu công nghệ trên ô tô và việc trang bị các thiết bị điện tử hiện đại trên ô tô là tiêu chí chính để đánh giá một chiếc xe thuộc phân khúc cao cấp.
1 Với những yêu cầu về đào tạo những xe đời mới nhưng với lượng mô hình hiện có của bộ môn Điện ô tô chưa đủ để đáp ứng. Nhận thấy hệ thống điện thân xe hiện nay được điều khiển hoàn toàn bằng hộp BCM với nhiều ưu việt nhưng chưa được cập nhật trong chương trình thực tập cho sinh viên tại khoa, chúng em quyết định chọn đề tài “Nghiên cứu, chế tạo mô hình chẩn đoán hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM” dùng trên dòng xe Chevrolet. Mô hình hệ thống này giúp cho các buổi học thực tập của sinh viên thêm phần trực quan, thực tế. Đồng thời mô hình sẽ giúp sinh viên hiểu thêm về hệ thống điện thân xe hiện đại ngày nay, khắc sâu thêm về kiến thức về đào tạo, nguyên lý làm việc của từng hệ thống điện thân xe.
Mô hình hệ thống điện thân xe được điều khiển toàn bộ bằng hộp BCM là công cụ đắc lực phục vụ cho công việc dạy học trong nhà trường, mang lại nhiều thế mạnh cho việc tìm hiểu của sinh viên thế hệ tiếp theo. MỤC TIÊU Đề tài nghiên cứu các đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc và phương pháp kiểm tra hư hỏng hệ thống điện thân xe được điều khiển bằng BCM. Từ đó phân tích, thiết kế, chế tạo mô hình. Sản phẩm của đề tài là tài liệu thuyết minh và mô hình thực hành cho sinh viên chuyên ngành ô tô, giúp sinh viên cập nhật kiến thức mới, nâng cao kỹ năng.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Lên ý tưởng, thiết kế cơ khí, chọn lựa các hệ thống phù hợp để đưa vào mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM. Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và kiểm tra hư hỏng. Lắp đặt các thiết bị và làm hệ thống hoạt động theo BCM. Biên soạn, thuyết minh hợp lý, khoa học về cơ sở lý thuyết, nguyên lý hoạt động của mô hình.
PHẠM VI NGHIÊN CỨU Do giới hạn về thời gian, kinh phí và điều kiện thực tế trên mô hình nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu các hệ thống điện thân xe cơ bản như hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống đèn tín hiệu, hệ thống gạt nước rửa kính và hệ thống khóa cửa. Vì khó khăn trong vấn đề đáp ứng các yêu cầu của hệ thống trên mô hình nên đề tài sẽ không nghiên cứu các hệ thống còn lại: điều hoà không khí, gập gương, hệ thống nâng hạ kính. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống của hệ thống điện thân xe. Nghiên cứu các sơ đồ mạch điện của các hãng xe sử dụng hộp BCM.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM. PHẠM VI ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI Mô hình được sử dụng trong việc dạy và học. Sinh viên các lớp thực tập có thể cho mô hình hoạt động, kết hợp với hướng dẫn của giảng viên có thể hiểu rõ nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM 2.
TỔNG QUAN VỀ ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM Trên một chiếc ô tô hiện đại, phần điện chiếm một phần đáng kể và can thiệp vào gần như tất cả các hệ thống trên một chiếc xe, càng hiện đại thì hệ thống điện càng phức tạp.1:Hệ thống điện thân xe Các bộ phận của điện thân xe là một tập hợp các trang thiết bị, bộ phận điện được gắn vào thân xe để phục vụ cho quá trình hoạt động của ô tô và được điều khiển bằng BCM. Giới Thiệu Tổng Quan Về Điện Thân Xe Điện thân xe bao gồm các hệ thống sau: Hệ thống thông tin (instrumentation and warning systems): Là các đèn chỉ báo và đồng hồ trên bảng taplo (đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ xe, đèn báo nhiên liệu, đèn báo nhiệt độ làm mát, đèn báo tín hiệu rẽ, đèn báo động cơ). Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (Lighting and signaling system): Gồm các đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắt và các relay. Các hệ thống phụ: Hệ thống gạt nước và rửa kính (Wiper and washer system), hệ thống khóa cửa và chống trộm (Power door locks & Anti-theft), hệ thống nâng hạ kính, hệ thống nâng hạ ghế,… 4 2.
Các Thành Phần Cơ Bản Trong Mạch Điện Hệ Thống Điện Thân Xe 2. Các thuật ngữ và ký hiệu KÝ HIỆU Ý NGHĨA KÝ HIỆU Ý NGHĨA Bóng đèn Ắc quy Phát ra ánh sáng và Tạo ra điện cung cấp tạo ra nhiệt độ khi có cho các mạch. dòng điện đi qua dây dẫn. Một điện trở có giá trị Điểm kết nối mass không đổi.
Ground 1 thân xe. Chủ yếu được sử dụng Điện trở Biểu thị điểm tiếp để bảo vệ các thành mass thân xe thông phần trong mạch bằng qua dây điện. cách duy trì điện áp định mức. Ground 2 Motor Biểu thị các điểm Chuyển đổi điện năng nối mass thân xe thành cơ năng.
Biểu thị chung cho Ground 3 mass thân xe. Một Bơm điều đi kèm là sẽ Bơm hoặc xả khí và không có dòng điện chất lỏng. nếu điểm nối mass thân xe gặp lỗi. 5 Bị đứt nếu dòng điện Còi hiện tại vượt quá dòng điện quy định Cầu chì Tạo ra âm thanh khi trong mạch.
có dòng điện chạy Không thể thay thế qua. bằng cầu chì vượt quá công suất quy định. Cầu chì cho dòng Công tắt điều khiển cao Công tắt điều khiển của các bộ phận điện. Relay Relay Dòng điện chảy qua Dòng điện chảy qua cuộc dây tạo ra lực cuộc dây tạo ra lực điện từ, hút công tắt điện từ, hút công tắt tiếp xúc đóng lại.
tiếp xúc mở ra. Thường mở Thường đóng Diode cho phép dòng Solenoid Dòng điện chạy qua Diode điện chỉ đi theo 1 cuộn dây tạo ra lực chiều.Có trong các bộ điện từ. Một diode phát sáng khi có dòng điện qua. Cho phép dòng điện Light-emitting diode Diode Zener Không giống bóng chạy theo 1 chiều và (LED) đèn thông thường, đến một điện áp định diode phát sáng không sẵn.
sinh ra nhiệt khi phát sáng.1:Ký hiệu các thành phần điện và điện tử trên mạch của mạch điện thân xe 6 2. Dây điện Hình 2.2:Dây điện trên xe Dây điện là thành phần không thể thiếu trong sơ đồ mạch điện có chức năng nối các bộ phận điện của ô tô với nhau. Vì hệ thống dây dẫn trên ô tô cực kỳ phức tạp, để thuận tiện cho quá trình kiểm tra sửa chữa ta sử dụng dây dẫn có các màu khác nhau. Theo quy ước chung, chữ cái đầu tiên thể hiện màu nền của dây, chữ cái thứ 2 thể hiện màu sọc của dây.
Ví dụ trên sơ đồ ký hiệu màu dây là WHT - BLK có nghĩa là màu trắng sọc đen. KÝ HIỆU MÀU KÝ HIỆU MÀU BN NÂU L-BU XANH DƯƠNG SÁNG GN XANH LÁ RD ĐỎ VT TÍM BU XANH DƯƠNG PK HỒNG YE VÀNG WH TRẮNG GY XÁM OR CAM BK ĐEN L-GN XANH LÁ SÁNG .2:Ví dụ về quy ước màu dây dẫn của hãng xe Chevrolet Dây điện được chia thành các nhóm: dây điện và cáp, các chi tiết nối. Dây điện và cáp Có 3 loại dây điện và cáp chính được sử dụng trên xe ô tô. Dây điện áp thấp (dây bình thường): Loại dây điện này được sử dụng rộng rãi trên xe ôtô, nó bao gồm lõi dây dẫn điện và bọc cách điện.
Cáp bọc: Loại cáp này được thiết kế để bảo vệ nó khỏi những nhiều điện bên ngoài, nó được sử dụng ở những khu vực sau: Cáp ăng ten của rađiô, đường tín hiệu cảm biến ôxy,. Dây cao áp: Loại dây cáp được sử dụng làm một bộ phận của hệ thống đánh lửa của động cơ xăng. Cáp này bao gồm một lõi dẫn điện có bọc một lớp cao su cách điện dày để ngăn không cho điện cao áp bị rò rỉ. Các chi tiết cách điện: Các chi tiết cách điện bọc hay phủ lấy dây điện và cáp, hay gắn chắc chúng với các chi tiết khác nhằm bảo vệ dây điện không bị hư hỏng.3:Cấu tạo của dây điện và cáp 8 2.