Chương 1: Hệ thống gạt mưa, rửa kính trên ô tô 1. Tổng quan hệ thống gạt mưa trên ô tô Hệ thống gạt nước là bộ phận nhỏ nhưng lại hết sức quan trọng đối với xe hơi khi hoạt động. Có nhiệm vụ gạt bỏ nước và bụi bẩn ra khỏi kính chắn gió, hỗ trợ người lái có một tầm nhìn tốt hơn khi điều khiển xe. Ngày nay, hệ thống gạt nước được xem như một tiêu chuẩn không chỉ trên trên các chiếc xe hơi mà còn được trang bị cho xe lửa, tàu biển và cả máy bay.
Hệ thống gạt nước mưa cảm biến tự động, có thể phát hiện lượng mưa trên kính chắn gió để bật cần gạt nước ô tô một cách hợp lý tương ứng với mức độ mưa. Khi hệ thống làm việc sẽ giảm thiểu thời gian người lái xe phải rời tay ra khỏi tay lái đồng thời giúp đảm bảo an toàn cho tài xế trong điều kiện thời tiết nguy hiểm. Nhiệm vụ Hệ thống gạt nước trên ô tô có nhiệm vụ đảm bảo cho người lái nhìn được rõ ràng bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính sau khi trời mưa. Hệ thống có thể làm sạch hết bụi bẩn trên kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị phun nước rửa kính.
Đây là thiết bị cần thiết cho sự an toàn của tài xế khi tham gia giao thông. Phân loại - Motor gạt mưa được truyền động từ động cơ ô tô. - Motor gạt mưa chạy bằng khí nén. - Motor gạt mưa được truyền từ động cơ điện (hiện nay hầu hết tất cả các xe ô tô đều sử dụng loại này).
Yêu cầu Hệ thống gạt nước và rửa kính là hệ thống đảm bảo cho người tài xế nhìn được rõ ràng bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính sau khi trời mưa hoặc bụi. Hệ thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió nhờ thiết bị rửa kính. Vì thế đây là thiết bị cần thiết cho sự an toàn của xe khi chạy. Hiện này một số dòng xe có thể thay đổi tốc độ gạt nước theo tốc độ xe và tự động gạt nước khi trời mưa.
Hệ thống gạt mưa trên ô tô khi làm việc phải hoạt động nhẹ nhàng, linh hoạt, ổn định và phù hợp với từng điều kiện trời mưa (mưa to hoặc mưa nhỏ). Trang 1 Luận Văn Tốt Nghiệp Huỳnh Hoàng Duy 1.Cấu tạo chung hệ thống gạt mưa, rửa kính Hình 1.1 Các bộ phận và cách bố trí của hệ thống gạt nước trên ô tô Hệ thống gạt nước và rửa kính trên ô tô bao gồm các bộ phận sau: 1. Cần gạt nước phía trước/Lưỡi gạt nước phía trước 2. Motor và cơ cấu dẫn động gạt nước phía trước 3.
Vòi phun của bộ rửa kính trước 4. Bình chứa nước rửa kính (có motor rửa kính) 5. Công tắc gạt nước và rửa kính (Có relay điều khiển gạt nước gián đoạn) 6. Cần gạt nước phía sau/lưỡi gạt nước phía sau 7.
Motor gạt nước phía sau 8. Relay điều khiển bộ gạt nước phía sau Hình 1.2 Các bộ phận hệ thống gạt mưa, rửa kính Trang 2 Luận Văn Tốt Nghiệp Huỳnh Hoàng Duy 9. Bộ điều khiển gạt nước (ECU J/B phía hành khách) 10. Cảm biến nước mưa 1.
Cần gạt nước/ thanh gạt nước Hình 1.3 Cần gạt nước trên ô tô Kết cấu của thanh gạt nước là một lưỡi cao su được lắp vào khung kim loại gọi là thanh gạt nước. Gạt nước được chuyển động tuần hoàn nhờ cần gạt.4 Cấu tạo cần gạt nước Chúng ta có thể hình dung lưỡi gạt giống như những cái chổi cao su dài. Mặt tiếp xúc giữa lưỡi gạt và mặt kính chắn gió trước được phủ lên một lớp cao su mỏng. Do lưỡi gạt nước được ép vào kính trước bằng lò xo nên gạt nước có thể gạt được nước mưa nhờ chuyển động thanh gạt nước.
Sự chuyển động tuần hoàn của gạt nước được tạo ra bởi motor và cơ cấu dẫn động. Do lưỡi cao su lắp vào thanh gạt nước bị hao mòn sử dụng lâu và ánh sáng mặt trời và nhiệt độ môi trường nên phải thay thế phần lưỡi cao su này theo định định kỳ. Trang 3 Luận Văn Tốt Nghiệp Huỳnh Hoàng Duy Một số cách bố trí gạt nước thường gặp: Hình 1.5 Một số cách bố trí lưỡi gạt Hầu hết các mẫu xe hơi sẽ có hai lưỡi gạt. Khi chuyển động, hai lưỡi gạt sẽ đồng thời di chuyển để làm sạch bề mặt kính.
Thật ra, hai lưỡi gạt nước được đặt tại hai điểm lệch về một bên của kính chắn gió. Cách bố trí này gọi là gạt nước theo kiểu tăng đem (tandem systems). Đây là kiểu bố trí được dùng rất phổ biến do có thể làm sạch được diện tích rộng trên kính chắn gió và tạo ra hướng nhìn tốt nhất cho người lái. Ngoài kiểu bố trì này còn có một số kiểu bố trí gạt nước khác như hai lưỡi đối diện nhau lệch về hai bên kính, kiểu một lưỡi gạt,.
Tuy nhiên, các cơ cấu này có cấu trúc phức tạp nhưng lại làm việc kém hiệu quả hơn nên ít được dử dụng. Các loại khung gạt mưa và lưỡi gạt mưa 1. Các loại khung gạt mưa Gạt mưa khung sắt Gạt mưa khung sắt (hay khung xương cứng) là loại cổ điển, thường thấy trên các dòng xe ô tô cũ. Loại gạt này có khung được làm bằng sắt, bên ngoài phun sơn tĩnh điện chống gỉ.
Cấu tạo khung xương sắt khá phức tạp gồm nhiều thanh kết nối với nhau qua các khớp để đảm bảo truyền lực dàn đều. Nhược điểm gạt mưa khung sắt là trọng lượng nặng, dễ bị hoen gỉ… nên những năm gần đây đa số người dùng đã từ bỏ loại khung này, chuyển sang dùng loại khung mới nhẹ hơn. Trang 4 Luận Văn Tốt Nghiệp Huỳnh Hoàng Duy Hình 1.6 Gạt mưa loại khung sắt Gạt mưa khung mềm Gạt mưa khung mềm (còn gọi là gạt không xương) cũng là một loại gạt sử dụng kết cấu khung kiểu mới, được nhiều hãng lớn ứng dụng gần đây. Khung này được làm bằng cao su hoặc Silicone nên mềm, dẻo, đàn hồi tốt và trọng lượng nhẹ.
Các ưu điểm này giúp gạt khung mềm có độ linh hoạt cao hơn và ôm khít mặt kính sát hơn.7 Gạt mưa loại khung mềm Gạt mưa 3 khúc Gạt mưa 3 khúc cũng là một loại gạt sử dụng kết cấu khung kiểu mới. Phần khung này thường được làm bằng nhựa ABS cứng, chia thành 3 khúc. 3 khúc này kết nối với nhau bằng một lõi thép mỏng để đảm bảo truyền lực mạnh và dàn đều. Do đó dù xe chạy tốc độ cao, gió lớn, gạt vẫn vận hành ổn định, không bị rung giật.
So với gạt khung mềm thì gạt 3 khúc cứng cáp, phân bố lực tốt hơn. Trang 5 Luận Văn Tốt Nghiệp Huỳnh Hoàng Duy Hình 1.8 Gạt mưa loại 3 khúc 1.2 Các loại lưỡi gạt mưa Lưỡi gạt mưa cao su Gạt mưa cao su là gạt mưa có phần lưỡi được sản xuất từ cao su non. Đây là loại gạt mưa truyền thống, được sử dụng phổ biến từ xưa đến nay. Ưu điểm: Giá bình dân.
Nhược điểm: - Lưỡi cao su kém bền, nhanh bị khô, nứt, chai cứng… - Thời gian sử dụng ngắn, tốn kém chi phí thay thế thường xuyên. Thông thường thay 6 tháng/lần.9 Lưỡi gạt mưa cao su Lưỡi gạt mưa silicon Gạt mưa Silicone là loại gạt mưa có lưỡi gạt sản xuất từ chất liệu silicone. Đây là loại gạt mưa khá mới, chỉ vừa xuất hiện vài năm nay. Trang 6 Luận Văn Tốt Nghiệp Huỳnh Hoàng Duy Ưu điểm: - Lưỡi Silicone mịn hơn cao su, diện tích tiếp xúc nhiều hơn, ngăn không khí tốt nên cạnh quét sâu, gạt nước sạch hơn.
- Lưỡi Silicone bền bỉ hơn cao su, chống mài mòn tốt hơn, chống UV tốt hơn nên thời gian sử dụng dài hơn (thường gấp đôi gạt cao su). Nhược điểm: Giá cao hơn gạt mưa cao su.10 Lưỡi gạt mưa Silicon 1. Các loại công tắc gạt mưa 1. Cấu tạo về công tắc gạt mưa Công tắc gạt nước được trang bị trên trục trụ lái, đó là vị trí mà người lái có thể điều khiển thuận lợi bất kỳ lúc nào khi cần.
Công tắc gạt nước có các chế độ OFF (dừng), LO (tốc độ thấp) và HI (tốc độ cao) và các chế độ khác để điều khiển chuyển động của nó. Một số xe có chế độ MIST (gạt nước chỉ hoạt động khi công tắc gạt nước ở chế độ MIST (sương mù), chế độ INT (gạt nước hoạt động ở chế độ gián đoạn trong một khoảng thời gian nhất định khi được bật) và một loại công tắc có thể thay đổi để điều chỉnh khoảng thời gian gạt nước. Đôi khi nhiều trường hợp công tắc gạt nước được kết hợp với công tắc điều khiển đèn. Do đó, đôi khi người ta gọi là công tắc tổ hợp.
Ở những dòng xe có trang bị gạt nước cho kính sau, thì công tắc gạt nước sau cũng được lắp ở công tắt gạt nước và được bật về giữa các chế độ ON và OFF. Một số xe có chế độ INT cho gạt nước kính sau. Ở những kiểu xe hiện nay, ECU được đặt trong công tắc tổ hợp cho MPX (hệ thống thông tin đa chiều). Trang 7 Luận Văn Tốt Nghiệp Huỳnh Hoàng Duy Hình 1.11 Công tắc gạt nước của BMW 1.
Công tắc gạt nước có IC điều khiển gián đoạn Loại có IC nằm trong được đấu với motor gạt nước loại âm chờ, khi xác định chân ra thì không tìm được chân C do chân C được nối bên trong IC.12 Công tắc gạt mưa có IC điều khiển gián đoạn Đặc điểm công tắc có IC nằm trong: do chân C không ra được vì chân C đã đi qua mạch điện tử. Để xác định chân E thì chúng ta sẽ bật chế độ Washer (vì chân E thông với chân W). Ta tiến hành đấu một trong hai chân về mass, nếu ta đấu đúng chân E về mass thì chế độ INT sẽ hoạt động bình thường, nếu ta đấu sai chân W về mass thì chế độ Washer vẫn hoạt động nhưng chế độ INT sẽ không hoạt động được. Lưu ý trong đấu mạch: Nếu trường hợp thiếu thiết bị mà cần phải đấu công tắc gạt nước có IC nằm trong với motor dương chờ thì cần lưu ý những điều sau.
Trang 8 Luận Văn Tốt Nghiệp Huỳnh Hoàng Duy - Thay motor dương chờ thành âm chờ, không đảo công tắc. - Thay motor dương chờ thành âm chờ bằng cách: xem chân B là chân E, chân E là chân B, chân -1, -2 thành +1,+2 - Cách này chỉ áp dụng khi học nghiên cứu tại xưởng, đấu các thiết bị rời. Không áp dụng đấu trên xe thực tế.