Nội Dung Giảng Dạy Hệ Thống Điện và Điện Tử Ô Tô

Nội dung giảng dạy về hệ thống điện ô tô là một phần quan trọng trong chương… 300 trang · Ho Chi Minh City University of Technology and Education · 2024.

• Tác giả: Dang Long Bao
• Người hướng dẫn: Nguyen Quang Trai, M.Sc
• Trường học: Ho Chi Minh City University of Technology and Education
• Chuyên ngành: Automotive Engineering
• Đề tài: Nội Dung Giảng Dạy Hệ Thống Điện và Điện Tử Ô Tô
• Loại tài liệu: graduation project
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Mục lục chi tiết

• DISCLAIMER
• TABLE OF CONTENTS
• LIST OF ACRONYMS
• LIST OF TABLES
• LIST OF FIGURES
• 1. PART 1: INTRODUCTION
• 1.1. Reasons for choosing the topic
• 1.2. Object and study range
• 2. PART 2: THEORETICAL BASIS
• 2.1. Chapter 1: Electrical and electronic device used in automobiles
• 2.1.1. Overview about electricity
• 2.1.2. Function of electricity
• 2.1.3. Three element of electricity
• 2.1.4. Direct Current and Alternating Current
• 2.1.5. Electricity generation principle
• 2.1.6. Principle about generator
• 2.1.7. Measure the voltage of alternating current
• 2.1.8. Measure the voltage of directed current
• 2.1.9. Measure the current
• 2.1.10. Digital and analog signal
• 2.1.11. Overview about battery on vehicle
• 2.1.12. Structure of a Cell
• 2.1.13. Battery Clamp Heads:
• 2.1.14. Specific Gravity Viewing Port
• 2.1.15. Operation of battery
• 2.1.16. Operation in 1 cell
• 2.1.17. Lead-Acid Battery Specifications
• 2.1.18. Battery Electromotive Force
• 2.1.19. Cold Cranking Amps
• 2.1.20. Battery Inspection and Maintenance
• 2.1.21. Signs of Battery Issues
• 2.1.22. Check Charging Status
• 2.1.23. Checking for electrical leaks
• 2.1.24. Check voltage drop at the battery terminals
• 2.1.25. Replacing the battery:
• 2.1.26. Install new battery
• 2.1.27. Testing the Battery with Hantek Battery Test
• 2.1.28. Hantek Battery Test Equipment
• 2.1.29. Operation of Hantek Battery Test Device
• 2.2. Chapter 3: Starting System
• 2.2.1. Overview of starting system
• 2.2.2. Functions of starter
• 2.2.3. Types of Starter
• 2.2.4. Principle of Starter
• 2.2.5. Principle of creating torque
• 2.2.6. Characteristics of DC Starter
• 2.2.7. Relationship between speed, torque and current intensity
• 2.2.8. Relationship between current and voltage
• 2.2.9. Structure of starter
• 2.2.10. Bendix Gear and Helical Splines
• 2.2.11. Brush and Brush Holder
• 2.2.12. Over-running Clutch
• 2.2.13. The engagement and disengagement mechanism
• 2.2.14. The engagement mechanism
• 2.2.15. The disengagement mechanism
• 2.2.16. Operation of starter
• 2.2.17. Over-running clutch
• 2.2.18. Detailed information of various types of starter
• 2.2.19. The reduction mechanism
• 2.2.20. Planetary Gear Starter
• 2.2.21. Engagement and Disengagement of the Drive Gear
• 2.2.22. Torque Absorption mechanism
• 2.2.23. Planetary Reduction Segment Conductor (PS)
• 2.2.24. Inspection and repair
• 2.2.25. Magnetic Switch Disassembly
• 2.2.26. Bendix Gear Disassembly
• 2.2.27. Inspecting the ball bearing
• 2.2.28. Checking the voltage
• 2.2.29. Checking the voltage of battery
• 2.2.30. Checking the voltage of terminal 30
• 2.2.31. Checking the voltage of terminal 50
• 2.2.32. Starting by the smartkey system
• 2.2.33. Introduction to the Smartkey start system
• 2.2.34. Main components of the Smartkey system
• 2.2.35. Start/Stop button
• 2.2.36. Smart Key Unit
• 2.2.37. Key FOB Holder
• 2.2.38. The operational principle of different Smartkey systems
• 2.2.39. Explaining the operating principle of the Starting system’s wiring diagram
• 2.2.40. The basic wiring diagram of the Starting system
• 2.2.41. The SmartKey on the wiring diagram of the 2020 Hyundai Elantra
• 2.2.42. Some common malfunctions and their remedies
• 2.2.43. Broken Brake Switch
• 2.2.44. Unable to start due to the shift lever is in D position
• 2.2.45. Unable to start due to the Smartkey battery is low or runs out
• 2.3. Chapter 4: Charging system
• 2.3.1. Overview of charging system
• 2.3.2. Functions of charging system:
• 2.3.3. Structure of the Charging system
• 2.3.4. Functions of the alternator
• 2.3.5. The operating principle of alternator
• 2.3.6. The structure of alternator
• 2.3.7. Alternator with slip ring:
• 2.3.8. Brush and Slip ring:
• 2.3.9. Different types of alternators
• 2.3.10. Old alternator and vibrating contact regulator
• 2.3.11. Alternator is combined with vaccum pump
• 2.3.12. Alternator without slip ring
• 2.3.13. The principle of generating direct current by the alternator
• 2.3.14. Single-phase and three-phase alternating current
• 2.3.15. The operating principle
• 2.3.16. Alternator with neutral voltage point
• 2.3.17. Neutral point voltage
• 2.3.18. Operation of regulator
• 2.3.19. Regulating the output voltage
• 2.3.20. Principle of Regulation
• 2.3.21. Self-regulation of maximum output current:
• 2.3.22. Types of Regulators
• 2.3.23. Vibrating contact regulator
• 2.3.24. Other types of IC regulators
• 2.3.25. The operation of the alternator voltage recognition regulator
• 2.3.26. The IC regulator has terminal M
• 2.3.27. Function of terminal M
• 2.3.28. Inspection and repair
• 2.3.29. Remove Alternator Pulley
• 2.3.30. Remove rear cover
• 2.3.31. Remove the brush holder
• 2.3.32. Remove the IC regulator
• 2.3.33. Remove the Rectifier
• 2.3.34. Remove the rear cover
• 2.4. Chapter 5: Engine immobilizer system
• 2.4.1. Operating Principle of the Engine Immobilizer System
• 2.4.2. Principles of setting the Engine Immobilizer System ( Controlled by Engine Immobilizer ECU)
• 2.4.3. Principle of Unlocking the Engine Immobilizer Lock Mode (Type Controlled by Engine Immobilizer ECU)
• 2.4.4. Unlocking the Engine Immobilizer Lock Mode
• 2.4.5. Turning Off the Security Indicator Light
• 2.4.6. Explain the operating principle of the engine immobilizer system on diagram
• 2.4.7. Diagnosing Faults in the Engine Immobilizer System
• 2.4.8. Common Faults in the Engine Immobilizer System
• 2.4.9. Read and clear error codes
• 2.4.10. Electrical circuit diagram of some vehicles using engine lock coded system
• 2.5. Chapter 6: Anti-theft alarm
• 2.5.1. Procedure to set the anti-theft system to active mode and deactivate the alarm state
• 2.5.2. Other activities of the anti-theft system
• 2.5.3. Circuit diagram of the anti-theft system
• 2.5.4. Common fault in anti-theft alarm system
• 3. PART 3: STATISTICS AND REPAIR OF ALL TRAINING MODELS
• 3.1. Statistics and classification of all training models
• 3.2. Introduction of SolidWorks software
• 3.3. Designing nameplate and classification for all training models
• 3.4. Actual nameplate on the training model after modification
• 3.5. Repairing of training models
• 3.6. Separating the power source of the PAN for training models
• 3.7. Repair broken training model
• 3.8. Repairing Smartkey training model – Kia Cerato
• 3.9. Repairing the Immobilizer training model – Toyota Camry
• 4. PART 4: PRACTICE SHEETS, DESIGNING MODELS FOR EDUCATIONAL TRAINING AND LEARNING OUTCOMES
• 4.1. Practice sheets for training models
• 4.2. Designing models for edutional pupose
• 4.2.1. Designing battery model
• 4.2.2. Designing the body
• 4.2.3. Designing the cap
• 4.2.4. Designing the cells
• 4.2.5. The complete battery design
• 4.2.6. Designing the starter model
• 4.2.7. Designing the rotor
• 4.2.8. Designing the Stator
• 4.2.9. Designing the magnetic switch
• 4.2.10. Designing the rear cover of the magnetic switch and the shift lever
• 4.2.11. The complete starter design
• 4.3. Learning Outcomes of this cirriculum

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nội Dung Giảng Dạy Hệ Thống Điện Ô Tô

Nội dung giảng dạy về hệ thống điện ô tô là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo kỹ thuật ô tô. Nó không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ về các thành phần điện tử mà còn trang bị cho họ những kỹ năng cần thiết để làm việc trong ngành công nghiệp ô tô hiện đại. Việc xây dựng một chương trình giảng dạy hiệu quả sẽ giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng thực hành, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường lao động.

1.1. Lợi ích của việc giảng dạy hệ thống điện ô tô

Giảng dạy về hệ thống điện ô tô mang lại nhiều lợi ích cho sinh viên. Họ sẽ được trang bị kiến thức về điện tử ô tô, từ đó có thể áp dụng vào thực tiễn. Điều này không chỉ giúp sinh viên tự tin hơn khi ra trường mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của ngành công nghiệp ô tô.

1.2. Các thành phần chính trong hệ thống điện ô tô

Hệ thống điện ô tô bao gồm nhiều thành phần quan trọng như ắc quy, máy phát điện, và các cảm biến. Mỗi thành phần đều có vai trò riêng trong việc đảm bảo hoạt động ổn định của xe. Việc hiểu rõ về các thành phần này là điều cần thiết cho sinh viên trong quá trình học tập.

II. Thách thức trong việc giảng dạy hệ thống điện và điện tử ô tô

Giảng dạy về điện tử ô tô không chỉ đơn thuần là truyền đạt kiến thức lý thuyết mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức. Các công nghệ mới liên tục xuất hiện, yêu cầu chương trình giảng dạy phải được cập nhật thường xuyên. Điều này đòi hỏi sự linh hoạt và sáng tạo từ giảng viên để có thể truyền đạt kiến thức một cách hiệu quả nhất.

2.1. Cập nhật công nghệ mới trong giảng dạy

Công nghệ trong ngành ô tô phát triển nhanh chóng, từ cảm biến đến hệ thống điều khiển điện tử. Việc cập nhật công nghệ mới vào chương trình giảng dạy là một thách thức lớn, đòi hỏi giảng viên phải thường xuyên nghiên cứu và làm quen với các công nghệ tiên tiến.

2.2. Đảm bảo chất lượng giảng dạy

Chất lượng giảng dạy là yếu tố quyết định đến hiệu quả học tập của sinh viên. Để đảm bảo chất lượng, giảng viên cần có phương pháp giảng dạy phù hợp, kết hợp giữa lý thuyết và thực hành. Điều này giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan và thực tế hơn về hệ thống điện ô tô.

III. Phương pháp giảng dạy hiệu quả cho hệ thống điện ô tô

Để giảng dạy hiệu quả về hệ thống điện ô tô, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại. Việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành sẽ giúp sinh viên dễ dàng tiếp thu kiến thức hơn. Các mô hình thực hành và bài tập thực tế cũng là những công cụ hữu ích trong quá trình giảng dạy.

3.1. Sử dụng mô hình thực hành trong giảng dạy

Mô hình thực hành giúp sinh viên có cơ hội trải nghiệm thực tế. Việc thao tác trên các mô hình sẽ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động của hệ thống điện ô tô. Điều này cũng giúp họ phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề trong thực tế.

3.2. Kết hợp lý thuyết và thực hành

Kết hợp giữa lý thuyết và thực hành là phương pháp giảng dạy hiệu quả. Sinh viên không chỉ học lý thuyết mà còn có cơ hội áp dụng kiến thức vào thực tế. Điều này giúp họ nắm vững kiến thức và tự tin hơn khi ra trường.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống điện ô tô trong ngành công nghiệp

Hệ thống điện ô tô có vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp ô tô. Các ứng dụng của nó không chỉ giới hạn trong việc khởi động xe mà còn bao gồm nhiều chức năng khác như điều khiển động cơ, hệ thống an toàn và giải trí. Việc hiểu rõ về các ứng dụng này sẽ giúp sinh viên có cái nhìn tổng quan hơn về ngành công nghiệp ô tô.

4.1. Vai trò của hệ thống điện trong khởi động xe

Hệ thống điện là yếu tố quyết định trong việc khởi động xe. Nó đảm bảo cung cấp năng lượng cần thiết cho động cơ hoạt động. Việc hiểu rõ về hệ thống này giúp sinh viên có thể chẩn đoán và sửa chữa các vấn đề liên quan đến khởi động xe.

4.2. Hệ thống điện trong an toàn và giải trí

Ngoài việc khởi động, hệ thống điện còn đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống an toàn như phanh ABS và túi khí. Đồng thời, nó cũng hỗ trợ các hệ thống giải trí trên xe. Việc nắm vững các ứng dụng này là cần thiết cho sinh viên trong quá trình học tập.

V. Kết luận và tương lai của hệ thống điện ô tô

Tương lai của hệ thống điện ô tô hứa hẹn sẽ có nhiều thay đổi với sự phát triển của công nghệ. Các xu hướng như xe điện và tự lái đang ngày càng trở nên phổ biến. Điều này đặt ra yêu cầu cao hơn về kiến thức và kỹ năng cho sinh viên trong ngành ô tô.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ trong ô tô

Công nghệ ô tô đang chuyển mình mạnh mẽ với sự xuất hiện của xe điện và xe tự lái. Sinh viên cần nắm bắt các xu hướng này để có thể đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động trong tương lai.

5.2. Cơ hội nghề nghiệp trong ngành ô tô

Với sự phát triển của hệ thống điện ô tô, cơ hội nghề nghiệp trong ngành này ngày càng mở rộng. Sinh viên có thể làm việc trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ sản xuất đến bảo trì và sửa chữa. Điều này tạo ra nhiều cơ hội cho những ai đam mê công nghệ ô tô.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong chương trình đào tạo kỹ thuật ô tô, việc kết hợp giữa lý thuyết chuyên sâu và thực hành trực quan là yếu tố then chốt giúp người học nắm bắt bản chất hoạt động của các hệ thống điều khiển điện tử trên phương tiện hiện đại. Tuy nhiên, theo ghi nhận thực tế của nhóm tác giả tại Khoa Đào tạo Quốc tế thuộc Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh (HCMUTE), chương trình và học liệu giảng dạy cũ của học phần Thực hành Điện - Điện tử Ô tô đã qua nhiều năm không được cập nhật, thiếu hụt các hình ảnh minh họa trực quan, đồng thời nhiều mô hình thực hành tại xưởng bị xuống cấp hoặc phát sinh hư hỏng sau thời gian dài sử dụng. Trong khi đó, các hệ thống điện thân xe và điện động cơ trên ô tô thế hệ mới (như ắc quy, hệ thống khởi động thông minh Smartkey, hệ thống nạp điều khiển IC, hệ thống mã hóa khóa động cơ Immobilizer và báo động chống trộm) liên tục có những cải tiến kỹ thuật phức tạp.

Trước yêu cầu đó, đề tài tốt nghiệp "Compiling Practical Teaching Content Of Automotive Body Electrical Systems" (Biên soạn nội dung giảng dạy thực hành các hệ thống điện thân xe ô tô) được thực hiện nhằm giải quyết các nhiệm vụ trọng tâm sau:

1. Xây dựng và cập nhật đề cương, nội dung bài giảng bằng tiếng Anh cho học phần Thực hành Điện và Điện tử Ô tô (Practice of Automotive Electrical and Electronic).
2. Sửa chữa, bảo trì và phục hồi hoạt động của các mô hình thực hành cũ tại xưởng thí nghiệm.
3. Cập nhật, chuẩn hóa và thống nhất hệ thống tài liệu hướng dẫn sử dụng và phiếu thực hành (practice sheets) cho tất cả các mô hình.
4. Thiết kế các mô hình 3D trực quan (mô hình Ắc quy và Máy khởi động) phục vụ công tác giảng dạy.
5. Xây dựng hệ thống câu hỏi ôn tập sau giờ học và bảng chuẩn đầu ra (Learning Outcomes) tương ứng với từng chương.

Đối tượng nghiên cứu: Cấu tạo, chức năng, nguyên lý hoạt động, sơ đồ mạch điện và quy trình đo kiểm, chẩn đoán hư hỏng của các hệ thống điện và điện tử cơ bản trên ô tô (thiết bị bán dẫn, ắc quy chì-axit, hệ thống khởi động, hệ thống nạp, hệ thống mã hóa khóa động cơ Immobilizer và hệ thống báo động chống trộm).

Phạm vi nghiên cứu:

• Không gian: Thực hiện tại các phòng thí nghiệm, xưởng thực hành ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Khoa Đào tạo Quốc tế, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
• Thời gian thực hiện: Từ ngày 03/11/2023 đến ngày 20/05/2024 (bảo vệ vào tháng 05/2024).

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết của đồ án dựa trên nền tảng kỹ thuật điện - điện tử đại cương kết hợp kỹ thuật chuyên ngành ô tô:

• Nguyên lý điện học và linh kiện điện tử: Định luật Ohm ($I = \frac{U}{R}$), công thức tính công suất điện ($P = U \cdot I$), hiện tượng cảm ứng điện từ và quy tắc bàn tay phải, các dạng tín hiệu tương tự (analog) và tín hiệu số (digital), nguyên lý hoạt động của chất bán dẫn loại P và N, diode thường, diode Zener, linh kiện quang điện (optical diode, optical transistor), bộ khuếch đại thuật toán (Op-Amp), các cổng logic cơ bản (NOT, OR, AND) và nguyên lý xử lý tín hiệu trong hộp điều khiển điện tử (ECU).
• Hóa học và điện hóa của nguồn ắc quy: Quá trình chuyển hóa hóa năng - điện năng trong cell ắc quy chì-axit, suất điện động (EMF), dòng khởi động nguội (CCA) và mối tương quan giữa tỷ trọng dung dịch điện phân với mức độ nạp điện.
• Máy điện và hệ thống bảo mật ô tô: Nguyên lý tạo mô-men của động cơ điện một chiều (DC Starter Motor), nguyên lý phát điện xoay chiều 3 pha và chỉnh lưu bán dẫn (Alternator & IC Regulator), nguyên lý giao tiếp tần số vô tuyến (RFID/LF/RF) trong hệ thống chìa khóa thông minh Smartkey, hệ thống khóa trục lái điện tử (ESCL) và mã hóa động cơ (Immobilizer).

Phương pháp nghiên cứu:

• Phương pháp tổng hợp và phân tích tài liệu: Thu thập, đối chiếu dữ liệu từ các tài liệu học thuật, sổ tay hướng dẫn sửa chữa chính hãng của các nhà sản xuất xe (Hyundai, Toyota, Kia) để chuẩn hóa sơ đồ mạch điện và quy trình kỹ thuật.
• Phương pháp mô hình hóa và thiết kế kỹ thuật: Ứng dụng phần mềm SolidWorks để thiết kế mô hình 3D chi tiết của cụm ắc quy và máy khởi động, đồng thời thiết kế market bảng tên (nameplate) chuẩn hóa cho các mô hình thực hành.
• Phương pháp thực nghiệm và sửa chữa phần cứng: Tiến hành đo kiểm điện trở, điện áp, dòng rò, dạng xung bằng đồng hồ vạn năng và thiết bị kiểm tra chuyên dụng Hantek Battery Test; thực hiện đấu nối, tách nguồn tạo lỗi (PAN system) và phục hồi các mô hình đào tạo bị hư hỏng tại xưởng.

---

Thiết kế và triển khai

Nhóm nghiên cứu đã triển khai công tác thiết kế kỹ thuật và phục hồi trang thiết bị thực hành phục vụ đào tạo theo hai nội dung chính:

1. Thiết kế mô hình học cụ 3D trên phần mềm SolidWorks

• Mô hình 3D Ắc quy (Battery Model): Thiết kế chi tiết vỏ bình (body), nắp đậy (cap), kết cấu bên trong của 6 cell độc lập cùng các bản cực âm/dương, tạo ra bản vẽ lắp ráp hoàn chỉnh và bản vẽ bóc tách mặt cắt không nắp giúp sinh viên quan sát trực quan cấu trúc bên trong của bình ắc quy chì-axit.
• Mô hình 3D Máy khởi động (Starter Model): Thiết kế chi tiết rotor (phần ứng và cuộn dây), stator (phần cảm), cụm chổi than và giá đỡ (brush holder), công tắc từ (magnetic switch / rơ-le đề), nắp che đuôi và cần gạt truyền động (shift lever). Bản vẽ lắp ráp hoàn chỉnh thể hiện rõ mặt cắt ngang, minh họa cơ chế ăn khớp và tách khớp của bánh răng Bendix với vành răng bánh đà.

2. Sửa chữa, cải tạo mô hình thực hành tại xưởng

• Chuẩn hóa Nameplate: Ứng dụng SolidWorks thiết kế lại toàn bộ bảng tên, thông số và sơ đồ chân cắm cho các mô hình thực hành (điển hình như mô hình Smartkey xe Kia Cerato và mô hình Immobilizer xe Toyota Camry).
• Cải tiến mạch tạo pan lỗi (PAN system): Tách biệt hoàn toàn nguồn cấp điện độc lập cho khối tạo pan lỗi giả lập trên mô hình Smartkey và Immobilizer. Việc phân tách nguồn PAN giúp loại bỏ hiện tượng can nhiễu tín hiệu, bảo vệ an toàn cho các hộp điều khiển ECU/BCM chính khi sinh viên thực hiện đo kiểm, chẩn đoán.
• Khắc phục hư hỏng phần cứng: Sửa chữa, thay thế các linh kiện hỏng, đấu nối lại dây dẫn và khôi phục hoạt động hoàn chỉnh cho mô hình thực hành Smartkey (Kia Cerato) và mô hình Immobilizer (Toyota Camry).

---

Nội dung chính theo từng chương

Part 1: Introduction (Tổng quan)

Trình bày lý do cấp thiết phải biên soạn mới nội dung giảng dạy thực hành bằng tiếng Anh; nêu rõ 5 mục tiêu cốt lõi; xác định đối tượng nghiên cứu là cấu tạo, nguyên lý và sơ đồ mạch điện ô tô; xác lập phạm vi thực hiện tại HCMUTE từ tháng 11/2023 đến tháng 05/2024.

Part 2: Theoretical Basis (Cơ sở lý thuyết)

Chapter 1: Electrical and electronic device used in automobiles (Thiết bị điện và điện tử trên ô tô)

Chương này hệ thống hóa các kiến thức điện - điện tử cơ bản ứng dụng trên ô tô:

• Bản chất dòng điện và các đại lượng: Định nghĩa dòng điện ($I$ tính bằng Ampe), điện áp ($U$ tính bằng Volt), điện trở ($R$ tính bằng Ohm) theo định luật Ohm; công thức công suất $P = U \cdot I$ (ví dụ: dòng $5\text{A}$ ở điện áp $12\text{V}$ sinh công suất $60\text{W}$). Phân biệt dòng điện một chiều (DC) có hướng và biên độ không đổi với dòng xoay chiều (AC) biến thiên tuần hoàn. Ba tác dụng chính của dòng điện gồm: phát nhiệt (ứng dụng trên tẩu châm thuốc), phát sáng (bóng đèn sợi đốt, đèn Xenon, đèn LED) và tác dụng từ (cuộn đánh lửa, máy phát, kim phun).
• Điện trở và cảm biến: Trình bày phương pháp đọc giá trị điện trở carbon 4 vạch màu và 5 vạch màu (ví dụ: dải màu Đỏ - Tím - Cam - Bạc tương ứng giá trị $27 \cdot 10^3\ \Omega \pm 10% = 27\text{ k}\Omega \pm 10%$; trường hợp không có vạch thứ 4 thì dung sai là $20%$), điện trở công suất có cánh tản nhiệt kim loại. Phân tích nguyên lý nhiệt điện trở NTC (hệ số nhiệt điện trở âm - nhiệt độ tăng thì điện trở giảm) và PTC (hệ số nhiệt dương) ứng dụng trong cảm biến nhiệt độ nước làm mát và nhiệt độ khí nạp; phần tử áp điện (piezoelectric) chuyển đổi áp suất thành tín hiệu điện áp trên cảm biến kích nổ (knock sensor); phần tử từ trở (magnetic resistance) ứng dụng trên cảm biến tốc độ xe.
• Tụ điện, công tắc và linh kiện bán dẫn: Cấu tạo và đặc tính nạp/xả của tụ điện phân cực và không phân cực (chức năng lọc nhiễu tần số cao, ổn định điện áp và ngăn dòng DC). Các loại công tắc cơ khí (công tắc xoay, công tắc nút bấm, công tắc gạt toggle, công tắc tổ hợp trên cần gạt vô lăng, công tắc nhiệt độ, công tắc mức dầu). Nguyên lý chất bán dẫn loại P, N, diode thường, diode Zener ổn áp, diode phát quang, transistor quang, mạch khuếch đại thuật toán (Op-Amp) và các cổng logic cơ bản (NOT, OR, AND) trong cấu trúc vi mạch xử lý tín hiệu đầu vào/đầu ra của ECU.

Chapter 2: Battery (Ắc quy)

Phân tích cấu tạo chi tiết của bình ắc quy chì-axit gồm 6 ngăn cell mắc nối tiếp (mỗi cell cung cấp khoảng $2.1\text{V}$), bản cực chì và dung dịch điện phân axit sunfuric ($H_2SO_4$). Đưa ra các thông số tiêu chuẩn như suất điện động (EMF), dung lượng và dòng khởi động nguội (CCA).

Bảng quan hệ giữa tỷ trọng dung dịch điện phân và mức nạp điện của ắc quy được tổng hợp trong văn bản:

Tỷ trọng dung dịch điện phân ($20^\circ\text{C}$)	Tỷ lệ nạp điện của ắc quy	Trạng thái bình
$1.280$	$100%$	Nạp no
$1.220$	$75%$	Nạp khá
$1.160$	$50%$	Nạp yếu (cần nạp lại)
$1.100$	$25%$	Rất yếu
Dưới $1.060$	$0%$	Hết điện hoàn toàn

Quy trình bảo dưỡng và đo kiểm gồm: kiểm tra bằng mắt qua mắt thăm tỷ trọng (specific gravity viewing port), đo điện áp hở mạch, kiểm tra dòng rò ký sinh (parasitic current), đo độ sụt áp tại cọc bình và quy trình từng bước kiểm tra ắc quy bằng thiết bị điện tử Hantek Battery Test.

Chapter 3: Starting System (Hệ thống khởi động)

• Nguyên lý và phân loại: Trình bày nguyên lý tạo lực điện từ làm quay rotor trong từ trường, đặc tính mô-men xoắn cao ở tốc độ thấp của động cơ điện một chiều. Phân loại các dòng máy khởi động: loại giảm tốc bánh răng thông thường (Gear Reduction Starter), loại giảm tốc bánh răng hành tinh (Planetary Gear Starter) và loại cổ góp phân đoạn (Planetary Reduction Segment Conductor - PS Starter).
• Cấu tạo và kiểm tra: Chi tiết cơ cấu rãnh xoắn, bánh răng Bendix, khớp ly hợp một chiều (over-running clutch), công tắc từ (gồm cuộn kéo Pull-in coil và cuộn giữ Holding coil), cụm chổi than và giá đỡ. Hướng dẫn quy trình tháo rời rơ-le từ, kiểm tra thông mạch, kiểm tra chạm mát rotor/stator, đo chiều dài chổi than, kiểm tra lực căng lò xo và đo điện áp tại cọc 30, cọc 50.
• Khởi động thông minh Smartkey: Phân tích các thành phần của hệ thống khởi động nút bấm (Start/Stop Button), hộp điều khiển chìa khóa thông minh (SMK Unit), anten thu phát sóng trong xe, khay giữ chìa FOB, công tắc vị trí số trung gian (Neutral Safety Switch), khóa trục lái điện tử (ESCL) và bộ phân phối nguồn (PDM). Khóa luận giải thích chi tiết sơ đồ nguyên lý mạch khởi động cơ bản và sơ đồ thực tế trên dòng xe Hyundai Elantra 2020, đồng thời hướng dẫn phương pháp xử lý sự cố khi hỏng công tắc chân phanh, cần số kẹt ở vị trí D hoặc khi chìa khóa Smartkey bị hết pin (khởi động bằng cách ấn trực tiếp chìa FOB vào nút Start/Stop).

Chapter 4: Charging system (Hệ thống nạp)

Trình bày cấu tạo máy phát điện xoay chiều (Alternator) gồm rotor kích từ, cuộn dây stator 3 pha (đấu sao hoặc tam giác), bộ vành trượt - chổi than và bộ chỉnh lưu cầu diode. Phân tích nguyên lý tạo dòng điện 3 pha, chức năng của điểm trung tính và diode trung tính nhằm nâng cao hiệu suất phát điện.

Phân loại các bộ tiết chế vi mạch (IC Regulator) điều chỉnh dòng kích từ vào rotor để ổn định điện áp ra ở mức $14\text{V} - 14.8\text{V}$, giải thích chức năng các chân cắm chuẩn:

• Chân B (Battery): Cọc phát dòng chính nối ắc quy.
• Chân IG: Nguồn cấp từ khóa điện.
• Chân S (Sense): Cảm nhận điện áp thực tế tại cọc bình ắc quy.
• Chân L (Lamp): Điều khiển đèn báo nạp trên bảng đồng hồ.
• Chân M / FR: Tín hiệu phản hồi tải máy phát về hộp ECU động cơ.
• Chân F: Chân điều khiển cuộn kích từ.

Chương này cũng cung cấp quy trình từng bước tháo rã puli, tháo nắp sau, tháo chổi than, tháo IC, tháo bộ chỉnh lưu và phương pháp kiểm tra đo điện trở cuộn dây, cách điện rotor/stator và kiểm tra diode.

Chapter 5: Engine immobilizer system (Hệ thống mã hóa khóa động cơ)

Trình bày nguyên lý bảo mật chống trộm thông qua việc xác thực mã ID giữa chìa khóa (Transponder chip), cuộn anten tích hợp tại ổ khóa và hộp ECU Immobilizer/ECU động cơ. Khi mã ID trùng khớp, ECU mới cấp tín hiệu điều khiển hệ thống đánh lửa (IGT) và mở kim phun nhiên liệu.

Nội dung chương phân tích sơ đồ mạch điện Immobilizer trên các dòng xe thực tế của Toyota bao gồm:

• Toyota Camry (động cơ 2GR-FE).
• Toyota Land Cruiser.
• Toyota Land Cruiser Prado (động cơ 1KD-FTV).
• Toyota RAV4 (động cơ 1CD-FTV).

Đồng thời cung cấp quy trình đăng ký chìa khóa chính (master key), chìa khóa phụ (sub key), quy trình đọc - xóa mã lỗi chẩn đoán (DTC) và bảng tổng hợp các mã lỗi thường gặp của hệ thống Immobilizer (Bảng 22, Bảng 23).

Chapter 6: Anti-theft alarm (Hệ thống báo động chống trộm)

Mô tả các trạng thái hoạt động của hệ thống báo động chống trộm: chuẩn bị kích hoạt (arming), đã kích hoạt (armed), phát báo động (alarming) và hủy kích hoạt (disarmed). Phân tích sơ đồ mạch điện điều khiển còi báo động, đèn cảnh báo nguy hiểm, công tắc phát hiện mở cửa (door switch), công tắc khóa cửa (door lock), công tắc vị trí kính xe và cảm biến radar quét không gian bên trong khoang xe (áp dụng cho cả phiên bản có và không có Smartkey). Bảng 24 liệt kê các dạng hư hỏng thường gặp của hệ thống.

---

Part 3: Statistics and repair of all training models (Thống kê và sửa chữa mô hình đào tạo)

• Thống kê và chuẩn hóa Nameplate: Kiểm kê toàn bộ trang thiết bị thực hành tại xưởng, sử dụng phần mềm SolidWorks để thiết kế lại bảng tên mô hình sắc nét, thể hiện đầy đủ sơ đồ chân giắc cắm và thông số kỹ thuật (như Nameplate mô hình Toyota Camry Immobilizer, Kia Cerato Smartkey).
• Phân tách nguồn PAN: Thiết kế và thi công tách rời nguồn cấp điện cho hệ thống tạo pan lỗi (PAN system) khỏi nguồn chính của mô hình, giúp ngăn ngừa sự cố chập mạch, sốc điện và đảm bảo tuổi thọ cho các hộp điều khiển.
• Phục hồi mô hình: Tiến hành sửa chữa phần cứng, kiểm tra cài đặt lại chip mã hóa và khắc phục sự cố vận hành cho mô hình Smartkey (Kia Cerato) và mô hình Immobilizer (Toyota Camry).

---

Part 4: Practice sheets, designing models for educational training and learning outcomes (Phiếu thực hành, thiết kế mô hình đào tạo và chuẩn đầu ra)

• Hệ thống phiếu thực hành (Practice Sheets): Xây dựng bộ biểu mẫu hướng dẫn từng bước và phiếu chấm điểm đánh giá kỹ năng cho sinh viên trong các bài học: đo kiểm ắc quy, tháo rã kiểm tra máy khởi động, đo kiểm máy phát điện, đấu nối và chẩn đoán lỗi hệ thống Immobilizer/Smartkey.
• Thiết kế mô hình 3D hoàn chỉnh: Hoàn thiện tập bản vẽ thiết kế 3D SolidWorks của cụm ắc quy (thân vỏ, nắp, cell) và máy đề (rotor, stator, chổi than, rơ-le từ, cần gạt, mặt cắt tổng thể).
• Chuẩn đầu ra và phân bổ chương trình: Xây dựng ma trận chuẩn đầu ra (Learning Outcomes) và ánh xạ nội dung chi tiết tương ứng từ Chapter 1 đến Chapter 6 (từ Bảng 25 đến Bảng 34), đảm bảo người học nắm vững từ kiến thức nguyên lý, kỹ năng đọc sơ đồ mạch điện đến thao tác đo kiểm và chẩn đoán hư hỏng thực tế.

---

Kết quả và đóng góp

1. Kết quả kỹ thuật đạt được

• Học liệu giảng dạy hoàn chỉnh: Biên soạn thành công tập bài giảng lý thuyết và tài liệu thực hành chuyên sâu bằng tiếng Anh cho học phần Thực hành Điện - Điện tử Ô tô với 6 chương nội dung chi tiết.
• Mô hình 3D SolidWorks: Hoàn thành 2 bộ bản vẽ 3D chi tiết và bản vẽ lắp ráp trực quan cho Ắc quy chì-axit và Máy khởi động giảm tốc hành tinh.
• Phục hồi thiết bị thực hành: Sửa chữa, cân chỉnh và đưa vào hoạt động ổn định 2 mô hình phức tạp tại xưởng (mô hình Smartkey Kia Cerato và mô hình Immobilizer Toyota Camry).
• Cải tiến kỹ thuật: Tách thành công mạch nguồn độc lập cho bộ tạo pan lỗi (PAN system) trên các mô hình đào tạo.
• Hệ thống hóa chuẩn đầu ra: Thiết lập bộ 10 bảng phân bổ nội dung và chuẩn đầu ra (từ Bảng 25 đến Bảng 34) cùng hệ thống phiếu thực hành chuẩn hóa.

2. Đóng góp của đề tài

So với chương trình giảng dạy cũ, đề tài đã mang lại các cải tiến rõ rệt:

• Hiện đại hóa học liệu đào tạo bằng tiếng Anh chuyên ngành, phục vụ trực tiếp cho sinh viên hệ chất lượng cao và chương trình liên kết quốc tế.
• Bổ sung hệ thống hình ảnh và mô hình 3D mô phỏng trực quan cấu trúc bên trong của các cụm chi tiết cơ - điện mà bình thường sinh viên khó quan sát khi học lý thuyết.
• Tăng cường tính an toàn và độ tin cậy cho thiết bị xưởng thực hành thông qua giải pháp tách nguồn PAN độc lập.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Phạm vi nghiên cứu của đề tài mới tập trung vào các hệ thống điện thân xe và điện động cơ nền tảng (ắc quy, khởi động, nạp, mã hóa khóa, chống trộm). Đề tài chưa bao quát các hệ thống điều khiển điện tử phức tạp toàn xe như mạng truyền thông dữ liệu CAN bus, LIN bus, hệ thống an toàn chủ động (ADAS) hoặc hệ thống điều khiển trên xe hybrid/xe điện (HEV/EV).
• Hướng phát triển: Tiếp tục mở rộng biên soạn học liệu và xây dựng mô hình thực hành cho các hệ thống điều khiển điện tử nâng cao như hệ thống phanh ABS/ESP, hệ thống lái điện tử EPS, hệ thống điều hòa tự động và hệ thống quản trị năng lượng trên xe điện.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho:

• Sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô, Kỹ thuật Cơ điện tử: Sử dụng làm tài liệu học tập, tra cứu nguyên lý hoạt động, sơ đồ chân cắm IC Regulator, quy trình đo kiểm ắc quy, máy đề, máy phát và học tiếng Anh chuyên ngành kỹ thuật ô tô.
• Giảng viên và cán bộ quản lý phòng thí nghiệm: Sử dụng bộ phiếu thực hành (Practice sheets), bản vẽ 3D SolidWorks và ma trận chuẩn đầu ra (Learning Outcomes) để xây dựng hoặc cải tiến giáo trình môn học Thực hành Điện - Điện tử Ô tô.
• Kỹ thuật viên chẩn đoán điện ô tô: Tham khảo sơ đồ mạch điện thực tế (Hyundai Elantra 2020, Toyota Camry 2GR-FE, Land Cruiser...) và quy trình cài đặt chìa, tra cứu bảng mã lỗi DTC của hệ thống Immobilizer/Smartkey.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Đề tài đã sử dụng phần mềm nào để thiết kế mô hình 3D và đối tượng thiết kế cụ thể là gì?

Tác giả sử dụng phần mềm SolidWorks để thiết kế mô hình học cụ 3D trực quan cho hai cụm chi tiết:

• Mô hình Ắc quy chì-axit (thiết kế chi tiết thân vỏ, nắp bình, các cell độc lập và bản cực).
• Mô hình Máy khởi động (thiết kế chi tiết rotor, stator, cụm chổi than, rơ-le từ, cần gạt và mặt cắt tổng thể thể hiện cơ cấu ăn khớp Bendix).

2. Mục đích của việc tách nguồn PAN (PAN power source) trên các mô hình thực hành là gì?

Việc tách riêng nguồn cấp điện độc lập cho khối tạo sự cố giả lập (PAN system) trên các mô hình đào tạo (như mô hình Smartkey Kia Cerato và Immobilizer Toyota Camry) nhằm chống hiện tượng xung đột điện áp và can nhiễu tín hiệu, bảo vệ an toàn cho các hộp điều khiển điện tử (ECU, BCM) khi sinh viên thao tác cắm giắc, đo kiểm pan bệnh.

3. Quy trình đọc giá trị điện trở than 4 dải màu được trình bày trong tài liệu như thế nào?

Theo hướng dẫn trong Chapter 1: Đọc từ trái sang phải, hai vạch đầu tiên là các chữ số có nghĩa, vạch thứ ba là hệ số nhân ($10^x$) và vạch thứ tư là dung sai. Ví dụ cụ thể trong tài liệu: điện trở có 4 dải màu Đỏ (2) - Tím (7) - Cam ($10^3$) - Bạc ($10%$) sẽ có giá trị là $R = 27 \cdot 10^3\ \Omega \pm 10% = 27\text{ k}\Omega \pm 10%$. Trường hợp không có vạch thứ tư thì dung sai mặc định là $20%$.

4. Đồ án phân tích sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động và hệ thống mã hóa khóa động cơ trên các dòng xe cụ thể nào?

• Hệ thống khởi động nút bấm Smartkey: Phân tích trên sơ đồ mạch điện xe Hyundai Elantra 2020 và mô hình thực hành Kia Cerato.
• Hệ thống mã hóa khóa động cơ (Immobilizer): Phân tích trên sơ đồ mạch điện các dòng xe Toyota gồm Camry (động cơ 2GR-FE), Land Cruiser, Land Cruiser Prado (động cơ 1KD-FTV) và RAV4 (động cơ 1CD-FTV).

5. Hệ thống chuẩn đầu ra (Learning Outcomes) được cấu trúc như thế nào trong đồ án?

Chuẩn đầu ra được phân bổ chi tiết từ Bảng 25 đến Bảng 34 ở Phần 4, ánh xạ tương ứng với từng chương lý thuyết:

• Bảng 25 & 26: Chuẩn đầu ra và nội dung chi tiết cho Chapter 1 (Thiết bị điện và điện tử).
• Bảng 27 & 28: Chuẩn đầu ra và nội dung chi tiết cho Chapter 2 (Ắc quy) và Chapter 3 (Hệ thống khởi động).
• Bảng 29 & 30: Chuẩn đầu ra và nội dung chi tiết cho Chapter 4 (Hệ thống nạp).
• Bảng 31 & 32: Chuẩn đầu ra và nội dung chi tiết cho Chapter 5 (Hệ thống mã hóa động cơ).
• Bảng 33 & 34: Chuẩn đầu ra và nội dung chi tiết cho Chapter 6 (Hệ thống báo động chống trộm).

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Compiling Practical Teaching Content Of Automotive Body Electrical Systems" của sinh viên Đặng Long Bảo và Đoàn Minh Đức (hướng dẫn bởi ThS. Nguyễn Quang Trãi) đã hoàn thành xuất sắc mục tiêu biên soạn mới toàn diện học liệu giảng dạy tiếng Anh cho học phần Thực hành Điện - Điện tử Ô tô tại HCMUTE. Nghiên cứu đã kết hợp chặt chẽ giữa tổng hợp lý thuyết chuyên sâu, ứng dụng thiết kế mô hình 3D trên SolidWorks và trực tiếp sửa chữa, cải tiến kỹ thuật cho các mô hình thực hành tại xưởng. Kết quả của đề tài mang giá trị ứng dụng thực tiễn cao, đóng góp tích cực vào việc nâng cao chất lượng đào tạo kỹ thuật ô tô theo chuẩn hội nhập quốc tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION GRADUATION THESIS AUTOMOTIVE ENGINEERING TECHNOLOGY COMPILING TEACHING CONTENT OF AUTOMOTIVE ELECTRICAL AND ELECTRONIC SYSTEM INSTRUCTOR: NGUYEN QUANG TRAI, M.Sc STUDENT: DANG LONG BAO DOAN MINH DUC SKL012846 Ho Chi Minh City, May 2024 HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY OF INTERNATIONAL EDUCATION GRADUATION PROJECT COMPILING TEACHING CONTENT OF AUTOMOTIVE ELECTRICAL AND ELECTRONIC SYSTEM DANG LONG BAO Student ID: 20145400 DOAN MINH DUC Student ID: 20145411 Major: AUTOMOTIVE ENGINEERING Supervisor: NGUYEN QUANG TRAI, M.Sc Ho Chi Minh City, May 2024 THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness -------- Ho Chi Minh City, January 3𝑟𝑑, 2024 GRADUATION PROJECT ASSIGNMENT Student name: DANG LONG BAO Student ID: 20145400 Student name: DOAN MINH DUC Student ID: 20145411 Major: AUTOMOTIVE ENGINEERING Class: 20145CLA2 Supervisor: NGUYEN QUANG TRAI, M.Sc Phone number: 0977597117 Date of assignment: 04/01/2024 Date of submission: 20/05/2024 1. Project title: Compiling Practical Teaching Content Of Automotive Body Electrical Systems. Initial materials provided by supervisor: - Science journals relative with topic. - Teaching and learning material that concerned with the assignment.

Content of the project: - Constuct and update the teaching syllabus for Practice Of Automotive Electrical and Electronic course in english version. - Repair and maintain the old practice models. - Update, complete and unify the content for user manual and practice sheet for all models. Final product: - English teaching syllabus for course Practice Of Automotive Electrical and Electronic.

- The training models have been rebuilt, fixed and improved. - User manual and practice sheet for models. - 3D Battery and Starters’ model. CHAIR OF THE PROGRAM SUPERVISOR (Sign with full name) (Sign with full name) THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness -------- SUPERVISOR’S EVALUATION SHEET Student name: DANG LONG BAO Student ID: 20145400 Student name: DOAN MINH DUC Student ID: 20145411 Major: AUTOMOTIVE ENGINEERING Project title: Compiling Practical Teaching Content Of Automotive Body Electrical Systems Supervisor: NGUYEN QUANG TRAI, M.

Content of the project:. Approval for oral defense? (Approved or denied). Ho Chi Minh City, 05/31/2024 SUPERVISOR (Sign with full name) THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness -------- PRE-DEFENSE EVALUATION SHEET Student name: DANG LONG BAO Student ID: 20145400 Student name: DOAN MINH DUC Student ID: 20145411 Major: AUTOMOTIVE ENGINEERING Project title: Compiling Practical Teaching Content Of Automotive Body Electrical Systems Supervisor: NGUYEN QUANG TRAI, M. Content and workload of the project:.

Approval for oral defense? (Approved or denied). Ho Chi Minh City, 05/31/2024 EXAMINER (Sign with full name) THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness -------- EVALUATION SHEET OF DEFENSE COMMITTEE MEMBER Student name: DANG LONG BAO Student ID: 20145400 Student name: DOAN MINH DUC Student ID: 20145411 Major: AUTOMOTIVE ENGINEERING Project title: Compiling Practical Teaching Content Of Automotive Body Electrical Systems Name of Defense Committee Member:………………………………………………………. Content and workload of the project .) Ho Chi Minh City, 05/31/2024 COMMITTEE MEMBER (Sign with full name) DISCLAIMER This graduation thesis represents the culmination of our academic work and research on the topic of electric vehicles. While every effort has been made to ensure the accuracy and reliability of the information presented herein, our acknowledges that no thesis is immune to errors or oversights.

Therefore, we cannot guarantee the completeness or validity of the content contained within this document. Furthermore, the views, opinions, and conclusions expressed in this thesis are those of our alone and do not necessarily reflect the views of University of Technology and Education or any individuals or organizations mentioned or acknowledged herein. We assumes full responsibility for the accuracy of the data, the integrity of the research methodology, and the originality of the ideas presented in this thesis. Any errors, omissions, or discrepancies are unintentional.

This thesis is intended for academic purposes only and should not be construed as professional advice or guidance. Readers are encouraged to independently verify the information presented and seek expert advice when necessary. We hereby disclaims any liability for any loss or damage incurred as a result of the use or reliance upon the information provided in this thesis. Ho Chi Minh City.

May 31st, 2024 i ACKNOWLEDGEMENTS I would like to express my deepest gratitude to all those who have supported and guided me throughout the course of this thesis on electric systems in vehicles. First and foremost, I am immensely grateful to my thesis advisor, Ms.Nguyen Quang Trai, for their invaluable guidance, insightful feedback, and unwavering support. Their expertise and encouragement were instrumental in shaping this research and bringing it to fruition. I would also like to extend my sincere thanks to the faculty and staff of the Automotive Engineering major at University of Technology and Education.

Their dedication to education and research provided the foundation for this work. My appreciation goes to my colleagues and friends in the this graduation thesis semester for their collaboration, camaraderie, and for creating a stimulating research environment. Their constructive discussions and mutual support significantly contributed to the progress of this thesis. I am also thankful to the various industry professionals and experts who took the time to share their knowledge and experience with me.

Their practical insights into vehicle electric systems enriched my understanding and provided valuable context for this research. A heartfelt thank you goes to my family for their unwavering support, patience, and encouragement throughout my academic journey. Their belief in my abilities gave me the strength to persevere through challenges. This thesis would not have been possible without the collective efforts and support of all these individuals.

I am profoundly grateful to each one of you. With utmost respect and grattidude Ho Chi Minh City. May 31st, 2024 ii TABLE OF CONTENTS DISCLAIMER. ii TABLE OF CONTENTS.

iii LIST OF ACRONYMS. xiii LIST OF TABLES. xiv LIST OF FIGURES .xxviii PART 1: INTRODUCTION. Reasons for choosing the topic.

Object and study range. 1 PART 2: THEORETICAL BASIS. 3 Chapter 1: Electrical and electronic device used in automobiles. Overview about electricity .1 Function of electricity.2 Three element of electricity.

Direct Current and Alternating Current. Electricity generation principle .2 Principle about generator .2 Measure the voltage of alternating current .3 Measure the voltage of directed current .6 Measure the current. Digital and analog signal. 57 Overview about battery on vehicle .2 Structure of a Cell .9 Battery Clamp Heads:.10 Specific Gravity Viewing Port.

Operation of battery.1 Operation in 1 cell. Lead-Acid Battery Specifications .1 Battery Electromotive Force .3 Cold Cranking Amps. Battery Inspection and Maintenance .1 Signs of Battery Issues .3 Check Charging Status. Checking for electrical leaks .3 Check voltage drop at the battery terminals .2 Replacing the battery: .3 Install new battery.

Testing the Battery with Hantek Battery Test .1 Hantek Battery Test Equipment .2 Operation of Hantek Battery Test Device. 84 Chapter 3: Starting System. 85 Overview of starting system .1 Functions of starter .2 Types of Starter. Principle of Starter .1 Principle of creating torque .3 Characteristics of DC Starter .4 Relationship between speed, torque and current intensity .5 Relationship between current and voltage.

Structure of starter .1 Bendix Gear and Helical Splines .6 Brush and Brush Holder .8 Over-running Clutch. The engagement and disengagement mechanism .2 The engagement mechanism .3 The disengagement mechanism. Operation of starter .2 Over-running clutch. Detailed information of various types of starter .4 The reduction mechanism .2 Planetary Gear Starter.1 Engagement and Disengagement of the Drive Gear .3 Torque Absorption mechanism .3 Planetary Reduction Segment Conductor (PS).

Inspection and repair .2 Magnetic Switch Disassembly .3 Bendix Gear Disassembly .3 Inspecting the ball bearing. Checking the voltage.1 Checking the voltage of battery .2 Checking the voltage of terminal 30 .3 Checking the voltage of terminal 50. Starting by the smartkey system .1 Introduction to the Smartkey start system .2 Main components of the Smartkey system.1 Start/Stop button.3 Smart Key Unit .8 Key FOB Holder .3 The operational principle of different Smartkey systems .4 Explaining the operating principle of the Starting system’s wiring diagram .1 The basic wiring diagram of the Starting system.2 The SmartKey on the wiring diagram of the 2020 Hyundai Elantra. Some common malfunctions and their remedies .1 Broken Brake Switch .2 Unable to start due to the shift lever is in D position .3 Unable to start due to the Smartkey battery is low or runs out.

159 Chapter 4: Charging system. 162 Overview of charging system .1 Functions of charging system: .2 Structure of the Charging system. Functions of the alternator. The operating principle of alternator.

The structure of alternator .1 Alternator with slip ring: .2 Brush and Slip ring:. Different types of alternators .1 Old alternator and vibrating contact regulator .2 Alternator is combined with vaccum pump .3 Alternator without slip ring. The principle of generating direct current by the alternator .1 Single-phase and three-phase alternating current .2 The operating principle. Alternator with neutral voltage point .1 Neutral point voltage .1 Operation of regulator .1 Regulating the output voltage .2 Principle of Regulation .3 Self-regulation of maximum output current: .2 Types of Regulators .1 Vibrating contact regulator.

Other types of IC regulators.1 The operation of the alternator voltage recognition regulator .2 The IC regulator has terminal M .1 Function of terminal M. Inspection and repair .2 Remove Alternator Pulley .3 Remove rear cover .4 Remove the brush holder .5 Remove the IC regulator .6 Remove the Rectifier .7 Remove the rear cover. 203 Chapter 5: Engine immobilizer system. Operating Principle of the Engine Immobilizer System .2 Principles of setting the Engine Immobilizer System ( Controlled by Engine Immobilizer ECU) .3 Principle of Unlocking the Engine Immobilizer Lock Mode (Type Controlled by Engine Immobilizer ECU) .4 Unlocking the Engine Immobilizer Lock Mode.5 Turning Off the Security Indicator Light.

Explain the operating principle of the engine immobilizer system on diagram 216 5. Diagnosing Faults in the Engine Immobilizer System .1 Common Faults in the Engine Immobilizer System .2 Read and clear error codes. Electrical circuit diagram of some vehicles using engine lock coded system. 221 Chapter 6: Anti-theft alarm.

Procedure to set the anti-theft system to active mode and deactivate the alarm state. Other activities of the anti-theft system. Circuit diagram of the anti-theft system. Common fault in anti-theft alarm system.

238 PART 3: STATISTICS AND REPAIR OF ALL TRAINING MODELS. Statistics and classification of all training models .1 Introduction of SolidWorks software .2 Designing nameplate and classification for all training models .3 Actual nameplate on the training model after modification. Repairing of training models .1 Separating the power source of the PAN for training models .2 Repair broken training model .1 Repairing Smartkey training model – Kia Cerato .2 Repairing the Immobilizer training model – Toyota Camry. 245 PART 4: PRACTICE SHEETS, DESIGNING MODELS FOR EDUCATIONAL TRAINING AND LEARNING OUTCOMES.

Practice sheets for training models. Designing models for edutional pupose .1 Designing battery model .1 Designing the body .2 Designing the cap .3 Designing the cells .4 The complete battery design .2 Designing the starter model .1 Designing the rotor .2 Designing the Stator .3 Designing the magnetic switch .4 Designing the rear cover of the magnetic switch and the shift lever .5 The complete starter design. Learning Outcomes of this cirriculum .