Chương 1: Giới thiệu đề tài Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Thiết kế mô hình hệ thống điện thân xe phục vụ giảng dạy sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô Chương 4: Kết luận và hướng phát triển đề tài 4 Chương 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Đối tượng nghiên cứu Với đề tài đồ án tốt nghiệp “Thiết kế mô hình hệ thống điện thân xe phục vụ giảng dạy sinh viên ngành công nghệ kỹ thuật ô tô”, nhóm em đã lựa chọn nghiên cứu trên xe Toyota Innova 2010. Với dòng xe tuy đã sản xuất lâu nhưng nó vẫn là nền tản cho sinh viên nghiên cứu phát triển về sau.2 Hệ thống chiếu sáng 2.1 Nguyên lý hoạt động của hệ thống chiếu sáng 2.1 Hệ thống đèn đầu và đèn kích thước Hình 2.1: Vị trí đèn chiếu sáng trên xe Đèn đầu (head light) là tên gọi chung cho các đèn sử dụng để chiếu sáng trên xe. Đèn đầu thường được bố trí phía trước xe gồm 2 cụm bên trái và bên phải. Đèn đầu chiếu các tia sáng của nó về phía trước nhằm đảm bảo tầm nhìn cho lái xe khi lái xe vào ban đêm.
Chúng có thể chuyển sang chiếu xa (chế độ pha - hướng lên trên) và chiếu gần (chế độ cốt - hướng xuống dưới), đèn cũng được dùng để xin đường ở chế độ flash 5 (nhá đèn). Chúng cũng thông báo cho các xe khác hay người đi bộ về sự hiện diện của xe bạn. Một số kiểu xe được trang bị với đèn chiếu sáng ban ngày, đèn này luôn bật để báo cho xe khác về sự hiện diện của xe bạn. Một bộ phận rửa đèn pha sẽ làm sạch kính đèn pha cũng có thể trang bị trên một số kiểu xe.
Đối với đèn pha là một trong những thiết bị tiêu thụ công suất lớn trên ô tô: Chế độ chiếu xa: có công suất tiêu thụ từ 45÷70W và khoảng chiếu sáng xa từ 180 ÷ 250 m. Chế độ chiếu gần: có công suất tiêu thụ từ 35÷40W và khoảng chiếu sáng gần từ 50 ÷ 75 m.2: Vị trí bật công tắc đèn và nháy đèn Cách bật đèn đầu: Xoay núm phía ngoài về ký hiệu đèn pha. Khi bật, xe sẽ mặc định đèn ở chế độ cốt (chiếu gần). Cách chuyển sang chế độ pha (chiếu xa): Đẩy cần điều khiển đèn về phía trước.
Khi đèn sáng thì đèn chỉ báo bật đèn chiếu xa trên bảng táp-lô sẽ sáng. Cách chuyển về chế độ cos (chiều gần): Đẩy cần điều khiển đèn về phía sau. Cách nháy đèn pha (flash): Đẩy nhẹ công tắc điều khiển đèn về phía sau người lái 1÷2 lần. Khi nháy pha thì đèn chỉ báo bật đèn pha trên đồng hồ táp-lô sáng đồng thời.
Khi không tác động vào cần điều khiển đèn thì nó sẽ tự động trở về vị trí ban đầu. 6 Sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng Hình 2.3: Sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng xe Toyota Innova 2010 7 Nguyên lý hoạt động: Mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe Toyota Innova sử dụng loại dương chờ, luôn có dòng dương (+) tại vị trí các đèn chiếu sáng. - Light control SW: Công tắc điều khiển đèn - Dimmer SW: Công tắc chế độ đèn Chế độ chiếu gần (Low) Khi bật công tắc LCS (Light control SW) ở vị trí Head và công tắc Dimmer SW ở vị trí LOW (chiếu gần) thì dòng điện sẽ đi từ: (+) ắc qui cầu chì BAT 20A đèn H1 (LH) và H2 (RH) tim đèn số 1 của 2 đèn (tim chiếu gần) tiếp điểm chân HL tiếp điểm chân ED tiếp điểm chân (H) về mass (-) làm cho đèn sáng lên. Chế độ chiếu xa (High) Nếu công tắc Dimmer SW ở vị trí High (chiếu xa) thì có dòng điện qua cuộn dây.
Lúc đó dòng điện sẽ đi từ: (+) ắc qui cầu chì BAT 20A đèn H1 (LH) và H2 (RH) tim đèn số 2 của 2 đèn (tim đèn chiếu xa) tiếp điểm chân HU tiếp điểm chân (ED) tiếp điểm chân H về mass (-) làm cho đèn pha sáng lên. Khi công tắc ở chế độ High, đồng thời cũng có dòng qua đèn báo pha. Khi đó dòng điện đi từ (+) ắc qui cầu chì BAT 7.5A tiếp điểm chân HU tiếp điểm chân (ED) tiếp điểm chân (H) về mass (-), đèn báo pha sáng. Chế độ nháy đèn (Flash) Ở chế độ này không cần bật công tắc Head đèn vẫn hoạt động khi bật công tắc Flash.
Khi bật Flash: Dòng điện (+) ắc qui cầu chì BAT 20A đèn H1 (LH) và H2 (RH) tim đèn số 2 của 2 đèn (tim đèn chiếu xa) tiếp điểm chân HU tiếp điểm chân ED về mass (-) làm nháy sáng đèn, đồng thời cũng có dòng qua đèn báo pha trên bảng táp-lô làm đèn sáng lên. Khi công tắc ở chế độ Flash, đồng thời cũng có dòng qua đèn báo pha. Khi đó dòng điện đi từ (+) ắc qui cầu chì BAT 7.5A tiếp điểm chân HU tiếp điểm chân ED về mass (-), đèn báo pha sáng. 8 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn kích thước Hình 2.4: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn kích thước xe Toyota Innova 2010 9 Nguyên lý hoạt động: Khi công tắc bật tại vị trí Tail thì dòng điện đi từ: (+) ắc qui đến cầu chì 10A tiếp điểm chân B1 tiếp điểm chân T1 đến các đèn cụm đèn đầu phía trước (Front LH và Front RH), cụm đèn đèn hậu (LH và RH) và đèn biển số (License plate lamp) về mass (-) làm sáng đèn.2 Hệ thống đèn sương mù Hình 2.5: Vị trí đè sương mù trên xe Đèn sương mù khác với đèn pha hay đèn hậu của xe là nó được đặt thấp hơn, ở phần dưới và hai góc ngoài cùng của cản trước hoặc cản sau.
Ở vị trí này, khi mở đèn trong trường hợp di chuyển trong mưa hay sương mù, tài xế có thể nhìn mặt đường ngay vị trí đang ngồi lái, hoặc quan sát canh theo vạch kẻ đường một cách dễ dàng. Nhiều xe hơi trang bị đèn sương mù cả trước và sau, có thể vận hành độc lập.6: Công tắc đèn sương mù 10 Công tắc đèn sương mù nằm trên cùm công tắc tổ hợp cùng với đèn chiếu sáng. Để bật công tắc đèn sương mù ta chỉ cần xoay mũi tên từ vị trí Off xuống biểu tượng đèn sương mù như trên hình, khi bật công tắc đèn sương mù thì công tắc đèn đầu phải ở vị trí đèn Tail hoặc Head. Để tắc đèn sương mù thì vặn ngược lại hoặc xoay công tắc đèn đầu sang vị trí Off.
Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn sương mù Hình 2.7: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn sương mù xe Toyota Innova 2010 11 Nguyên lý hoạt động: Công tắc đèn sương mù hoạt động khi công tắc điều khiển đèn ở vị trí Tail hoặc Head. Front Fog Light SW: Công tắc đèn sương mù Khi công tắc đèn sương mù bật ON có dòng đi từ: (+) ắc qui cầu TAIL 10A tiếp điểm chân B1 tiếp điểm Tail hoặc Head của công tắc điều khiển đèn tiếp điểm chân T1. Khi đó 1 dòng điện đi qua đèn báo sương mù (Combination meter) tiếp điểm chân BGF Tiếp điểm ON của công tắc đèn đèn sương mù Về mass (-), làm sáng đèn báo trên táp-lô. Dòng điện thứ 2 đi qua cuộc dây của rơ-le đèn sương mù (Fog relay) tiếp điểm chân BGF Tiếp điểm ON của công tắc đèn đèn sương mù Về mass (-), làm rơ-le hút tiếp điểm.
khi tiếp điểm đóng lại có dòng đi từ (+) ắc qui cầu chì 15A FOG tiếp điểm rơ-le đến các đèn sương mùa phía trước (Front LH và Front RH) về mass (-), làm sáng đèn.3 Hệ thống đèn tín hiệu 2.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống đèn tín hiệu 2.1 Hệ thống đèn báo rẽ và đèn báo nguy (đèn Hazard) Hình 2.8: Vị trí đèn báo rẽ trên xe 12 Đèn báo rẽ và đèn báo nguy được sử dụng chung, đèn được được bố trí 2 bên với cụm đèn đầu và cụm đèn hậu sau xe để báo hiệu khi xe chuyển hướng và báo nguy hiểm khi gặp tình huống phải dừng xe.9: Vị trí bật công tắc đèn báo rẽ Công tắc đèn báo rẽ được bố trí chung với công tắc tổ hợp nằm dưới tay lái bên trái, để bật công tắc báo rẽ người lái chỉ cần đẩy công tắc đèn báo rẽ đi xuống (để rẽ trái) hoặc đi lên (đễ rẽ phải). Tín hiệu sẽ tự động được hủy bỏ sau khi trả vô-lăng, nếu đèn báo rẽ vẫn tiếp tục chớp sau khi trả vô-lăng thì dùng tay gạt công tắc về vị trí ban đầu. Đèn chỉ báo tín hiệu rẽ trên đồng hồ táp-lô sẽ nhấp nháy tương ứng khi vận hành công tắc để chỉ báo đèn tín hiệu nào đang hoạt động.10: Công tắc đèn báo nguy Công tắc đèn báo nguy (hay còn gọi công tắc Hazard). Để kích hoạt chế độ này người lái xe chỉ cần nhấn nút màu đỏ hình tam giác màu đỏ trên bảng điều khiển, ở một số xe khác chế độ này sẽ tự kích hoạt nếu như bị tai nạn hoặc phanh gấp.
13 Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ và báo đèn báo nguy Hình 2.11: Sơ đồ mạch điện hệ thống tín hiệu xe Toyota Innova 2010 14 Hình 2.12: Sơ đồ mạch điện hệ thống tín hiệu xe Toyota Innova 2010 15 Nguyên lý hoạt động: Khi công tắc đèn báo rẽ hoạt động, các công tắc bộ nháy đèn bật làm cho đèn báo rẽ bên trái hoặc bên phải hoạt động làm cho đèn nhấp nháy. Để báo cho người lái biết hệ thống đèn báo rẽ đang hoạt động một âm thanh được phát ra từ hệ thống này. Hệ thống này sử dụng IC tạo chóp điện tử loại 8 chân. Khi khóa điện OFF: Luôn có dòng điện: Dòng điện đi từ (+) ắc qui cầu chì 15A chân B của bộ tạo nháy có dòng dương (+) chờ.
(1) Khi khóa điện bật ON: Khi công tắc bật rẽ trái (LH): Khi công tắc đèn báo rẽ được dịch chuyển về bên trái tức về vị trí LH trên cùm công tắc, thì cực EL của bộ tạo nháy và mass được nối thông với nhau. Dòng điện đi tới cực LL và đèn báo rẽ bật bên trái nhấp nháy.