Chương 1. TỔNG QUAN ĐỀ TÀI Chương 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT Chương 3. THIẾT KẾ, THỰC HIỆN MÔ HÌNH Chương 4.
ỨNG DỤNG HỌC TẬP CAN BUS Chương 5. HƯỚNG DẪN ĐO KIỂM VÀ VẬN HÀNH MÔ HÌNH Chương 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 2 CHƯƠNG 2. Hệ thống thông tin trên ô tô 2.
Sơ lược về hệ thống thông tin trên ô tô Nhằm để cho tài xế có thể nắm bắt thông tin về chiếc xe mà họ đang vận thì họ cần được cung cấp thông tin. Những thông tin đó sẽ được hệ thống thông tin hiển thị trên tableau qua các dạng hiển thị thông tin như hiển thị bằng đồng hồ, màn hình hay tính hiệu đèn. Các thông tin được hiển thị trên xe bao gồm - Tốc độ xe - Tốc độ động cơ - Mức nhiên liệu - Báo đèn rẻ - Báo đèn pha - Báo đèn sương mù - Báo áp suất nhớt thấp - Báo nhiệt độ nước làm mát - Báo cửa mở - Báo hệ thống phanh - Báo hệ thống lái - Báo hệ thống túi khí 2. Các loại đồng hồ tableau trên ô tô Đồng hồ tableau được chia thành hai dạng loại chính: đồng hồ dạng cơ ( hiển thị thông tin bằng kim), đồng hồ điện tử ( hiển thị thông tin lên màn hình đa phương tiện) - Đồng hồ cơ : Hiển thị tốc độ của động cơ, tốc độ của xe, mức nhiên liệu bằng đồng hồ dạng kim.
Loại này thường được dùng cho các dòng xe phổ thông, xe đời cũ hay những xe có thiết kế cỗ điển. Đồng hồ hiển thị dạng cơ - Đồng hồ điện tử: Hiển thị tốc độ động cơ, tốc độ xe, mức nhiên liệu, quảng đường đi được,. ở dạng số, dạng thanh hay dạng đồng hồ kim ảo. Dạng này đang được sử dụng phổ biến trên những dòng xe mới, xe điện.
Đồng hồ hiển thị dạng điện tử 2. Yêu cầu của hệ thống thông tin - Có độ thẩm mỹ - Có độ bền cơ học cao - Khả năng chịu nhiệt và chống ẩm tốt - Hiển thị thông tin chính xác - Không gây chói mắt. Phân loại hệ thống thông tin Có hai dạng: - Dạng tương tự (analog) là dạng đồng hồ chỉ báo bằng kim - Dạng số (digital) là dạng đồng hồ nhận tính hiệu từ các cảm biến đã được sử lí và tính toán để xác định các giá trị tốc độ và hiển thị ở dạng số hoặc dạng thanh. Dạng tương tự (analog) Hệ thống thông tin dạng tương tự bao gồm các đồng hồ dạng kim và các đèn báo để kiểm tra và theo dõi hoạt động của một số bộ phận quan trọng của động cơ cũng như toàn xe Hình 2.
Hiển thị dạng tương tự Trong hệ thống thông tin tương tự thường có các loại đồng hồ sau: a. Đồng hồ báo áp suất nhớt Đồng hồ báo áp suất nhớt là dạng đồng hồ lưỡng kim. Đồng hồ này báo áp suất nhớt nhằm phát hiện sớm các hư hỏng trong hệ thống bôi trơn Cấu tạo: Đồng hồ này thường có hai phần: Cảm biến áp suất nhớt được đặt trong cac-te của động cơ hoặc lọc nhớt và đồng hồ chỉ thị được bố trí trước mặt người lái xe. Có hai loại đồng hồ thường gặp là: Đồng hồ kiểu nhiệt điện và từ điện Đồng hồ kiểu nhiệt điện Cấu tạo: 5 Hình 2.
Đồng hồ kiểu nhiệt điện Nguyên lý làm việc: Phần tử lưởng cực được chế tạo bằng cách ghép hai loại kim loại hoặc hợp kim có hệ số giản nở vì nhiệt khác nhau. Khi có dòng điện đi qua thì phần lưỡng cực sẽ cong khi nhiệt độ tăng do có sực chênh lệch của hệ số giản nở. Nguyên lý làm việc của đồng hồ kiểu nhiệt điện Khi áp suất nhớt thấp/không có áp suất nhớt Phần tử lưỡng kim ở bộ phận áp suất nhớt có gắn một tiếp điểm. Độ dịch chuyển của kim đồng hồ tỉ lệ 6 với dòng điện chạy qua dây may so.
Khi áp suất nhớt bằng không, tiếp điểm mở, không có dòng điện chạy qua khi bật công tắc máy. Vì vậy, kim vẫn chỉ không. Khi áp suất nhớt thấp, màng đẩy 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 cong do nhiệt sinh ra.
Tiếp điểm mở ra khi dòng điện chạy qua sau một thời gian rất ngắn nên nhiệt độ của phần tử lưỡng kim trên đồng hồ không tăng và nó bị uốn ít. Vì vậy, kim sẽ lệch nhẹ. Khi không có áp suất dầu Khi áp suất nhớt cao Khi áp suất nhớt tăng, màng đẩy tiếp điểm mạnh nâng phần tử lưỡng kim lên. Vì vậy, dòng điện sẽ chạy qua 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 một thời gian dài cho điện 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. Khi áp suất dầu cao Đồng hồ kiểu từ điện Cấu tạo Hình 2. Cấu tạo đồng hồ kiểu điện Sơ đồ chung.
Véctơ từ thông tổng và vị trí kim đồng hồ ứng với các vị trí khác nhau. Sơ đồ nguyên lý đấu dây. 1- Buồng áp suất 2- Chốt tì 3- và 7- Vít điều chỉnh 8 4- Màng 5- Vỏ bộ cảm biến 6- Tay đòn bẩy 8- Con trượt 9- Nắp bộ cảm biến 10- Cuộn điện trở của biến trở 11- Lá đồng tiếp điện 12- Dây dẫn đồng 13- Lò xo 14- Cần hạn chế kim đồng hồ. 16 và 20- Nam châm vĩnh cửu 17- Khung chất dẻo 18- Kim.
19- Vỏ thép Rcb- Điện trở của cảm biến Hoạt động : Khi ngắt công tắc máy, kim chỉ thị lệch về phía của vạch 0 trên thang số đồng hồ. Kim đồng hồ được giữ vị trí này do lực tác dụng tương hỗ giữa hai nam châm vĩnh cửu 6 và 20. Khi bật công tắc máy (đồng hồ làm việc) trong các cuộn dây của đồng hồ và bộ cảm biến xuất hiện những dòng điện chạy theo chiều mũi tên như hình vẽ .Cường độ dòng điện, cũng như từ thông trong các cuộn dây phụ thuộc vào vị trí con trượt trên biến trở 10. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch đồng hồ và bộ cảm biến 0,2A.
Khi trong buồng áp suất 1 của bộ cảm biến có trị số áp suất P = 0 thì con trượt 8 nằm ở vị trí tận cùng bên trái của biến trở 10 (theo vị trí của hình vẽ), tức là điện trở Rcb có giá trị cực đại. Khi đó cường độ dòng điện trong cuộn W1 sẽ cực đại, còn trong các cuộn dây W2 và W3 cực tiểu. Từ thông f1 và f2 của các cuộn W1 và W2 tác dụng ngược nhau, nên giá trị và chiều từ thông của chúng xác định theo hiệu f1 - f2. Từ thông f3 do cuộn dây W3 tạo ra sẽ tương tác với hiệu từ thông f1 - f2 dưới một góc lệch 900.
9 Từ thông tổng fS của cả 3 cuộn dây sẽ xác định theo qui luật hình bình hành. fS sẽ định hướng quay và vị trí của đĩa nam châm 16, cũng có nghĩa là xác định vị trí của kim đồng hồ trên thang số. Khi bật công tắc mà áp suất trong buồng 1 bằng 0 và thì từ thông tổng fS sẽ hướng dĩa nam châm trục quay đến vị trí sao cho kim đồng hồ chỉ vạch 0 của thang số. Khi áp suất trong buồng 1 tăng, màng 4 càng cong lên, đẩy cho đòn bẩy 6 quay quanh trục của nó.
Đòn bẩy thông qua vít 7 tác dụng lên con trượt 8 làm cho nó dịch chuyển sang phải. Trị số điện trở của biến trở (hay Rcb) giảm dần, do đó cường độ dòng điện trong các cuộn dây W1 và W2 cũng như từ thông do chúng sinh ra f1 và f2 tăng lên. Trong khi đó, dòng điện trong cuộn dây W1 và từ thông f1 của nó giảm đi. Trong trường hợp này, giá trị và hướng của từ thông tổng fS thay đổi, làm cho vị trí của đĩa nam châm 16 cũng thay đổi và kim đồng hồ sẽ lệch về phía chỉ số áp suất cao.
Trong trường hợp áp suất P = 10 kg/cm2, con trượt sẽ ở vị trí tận cùng bên phải của biến trở 10, tức là điện trở của bộ giảm biến Rcb = 0 (biến trở bị nối tắt) thì cuộn dây W1 cũng bị nối tắt và dòng điện trong cuộn dây sẽ bằng 0, kim đồng hồ sẽ lệch về ranh giới phải của thang số b. Đồng hồ báo nhiên liệu Nhằm thông báo cho tài xế biết mức nhiên liệu còn lại của xe để cho tài xế chủ động nạp nhiên liệu giúp tạo ra một chuyến đi không gặp vấn đề nhiên liệu thì trên tablaue được bố trí một đồng hồ báo mức nhiên liệu. Có hai dạng đồng hồ, kiểu lưỡng kim và kiểu cuộn chữ thập. Kiểu đồng hồ 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 chuẩn 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 xác 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 10 cảm nhận mức nhiên liệu. Dây may so trong đồng hồ sinh nhiệt khi dòng điện chạy qua làm cong phần tử lưỡng kim tỉ lệ với cường độ dòng điện. Kết quả là kim được nối với phần tử lưỡng kim lệch đi một góc.
Nguyên lý hoạt động của đồng hồ kiểu lưỡng kim 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 xăng thấp, điện trở của biến trở trượt lớn nên chỉ có một dòng điện nhỏ chạy qua.