Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe trên xe captiva 2009

Mô hình hệ thống điện thân xe được điều khiển bằng BCM sẽ là một công cụ hỗ trợ trong việc giảng dạy của nhà trường, giúp cho các sinh viên có thể dễ dàng nghiên cứu và thực hành hệ thốn

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN

THÂN XE TRÊN XE CAPTIVA 2009

S K L 0 0 9 5 3 4

GVHD: THS VŨ ĐÌNH HUẤN SVTH: LÂM GIA BẢO

NGUYỄN TUẤN VŨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

Khoá: 2018 Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD: ThS VŨ ĐÌNH HUẤN

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN

THÂN XE TRÊN XE CAPTIVA 2009

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺⸺

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN

THÂN XE TRÊN XE CAPTIVA 2009

SVTH: LÂM GIA BẢO MSSV: 18145086

SVTH: NGUYỄN TUẤN VŨ MSSV: 18145294

Khoá: 2018 Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ GVHD: ThS VŨ ĐÌNH HUẤN

Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

• Khảo sát các nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe

• Thiết kế mô hình dạy học

• Thi công lắp đặt mô hình

• Xây dựng các bài thực hành

• Báo cáo và kết luận

3 Sản phẩm của đề tài

• Mô hình hệ thống điện thân xe

• Quyển thuyết mình, trình bày kết quả nghiên cứu lý thuyết, thiết kế mô hình

4 Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 16/03/2022

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 09/08/2022

TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: Lâm Gia Bảo MSSV:18145086

Nguyễn Tuấn Vũ MSSV:18145294

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe trên xe Captiva 2009 Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô Họ và tên GV hướng dẫn: ThS Vũ Đình Huấn NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 2022

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: Lâm Gia Bảo MSSV:18145086

Nguyễn Tuấn Vũ MSSV:18145294

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe trên xe Captiva 2009 Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật ô tô Họ và tên GV phản biện: ThS Lê Quang Vũ NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm: (Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày…tháng…năm 2022

Giáo viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

ngày nay rất phổ biến Nhận thức được điều đó, nhóm quyết định chọn đề tài: “Thiết kế

chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe trên xe Captiva 2009” để làm đề tài tốt nghiệp

của mình

Đồ án tốt nghiệp này là một cơ hội tốt để nhóm có thể tổng hợp lại kiến thức đã được tích luỹ sau một thời gian dài Ngoài việc vận dụng kiến thức thì đây cũng là điều kiện để bản thân có thể nâng cao kỹ năng tìm kiếm, nghiên cứu tài liệu chuyên ngành

Mô hình hệ thống điện thân xe được điều khiển bằng BCM sẽ là một công cụ hỗ trợ trong việc giảng dạy của nhà trường, giúp cho các sinh viên có thể dễ dàng nghiên cứu

và thực hành hệ thống

Trong quá trình thực hiện đề tài nhóm đã gặp nhiều khó khăn, hạn chế về mặt thời gian và kinh phí, nhưng với sự quan tâm, chỉ dẫn, hỗ trợ nhiệt tình của thầy Vũ Đình Huấn và các thầy trong bộ môn Điện tử ô tô cùng với sự cố gắng, quyết tâm của cả nhóm

nên đề tài: “Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe trên xe Captiva 2009” đã

TÓM TẮT

1 Tên đề tài:

• Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe trên xe Captiva 2009

2 Thời gian thực hiện:

• Thời gian nhận nhiệm vụ đề tài: 16/03/2022

• Thời gian hoàn thành nhiệm vụ: 09/08/2022

3 Mục tiêu đề tài:

• Nghiên cứu lý thuyết tổng quan về hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM

• Tìm hiệu cấu tạo, nguyên lý làm việc và sơ đồ mạch điện của các hệ thống điện thân xe Qua đó phân tích các sự cố hư hỏng thường gặp

• Thiết kế, thi công mô hình hệ thống điện thân xe

4 Phương tiện thực hiện

• Tổng hợp các kiến thức đã được học về hệ thống điện thân xe thông qua môn thực tập điện 2

• Nghiên cứu nguyên lý hoạt đông của BCM điều khiển hệ thống điện thân xe

• Tra cứu tài liệu trong giáo trình, internet,

• Tận dụng một số chi tiết cũ giúp giảm chi phí

5 Kết quả

• Mô hình hệ thống điện thân xe trên xe Captiva 2009

• Quyển thuyết minh về cơ sở lý thuyết, nguyên lý hoạt động, sơ đồ mạch điện của các hệ thống, quy trình thực hiện và kết quả

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii

LỜI CẢM ƠN iv

TÓM TẮT v

MỤC LỤC vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU x

DANH MỤC HÌNH ẢNH xi

DANH MỤC CÁC BẢNG xv

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1 Cơ sở khoa học và lý do chọn đề tài 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 1

1.3 Đối tượng nghiên cứu 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu 2

1.5 Phương pháp nghiên cứu 2

1.6 Phạm vi ứng dụng 2

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE 3

2.1 Tổng quan về hệ thống điện thân xe 3

2.2 Các thành phần trong mạch điện của hệ thống điện thân xe 4

2.3 Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống điện 7

2.4 Nguồn điện trên ô tô 8

2.5 Các loại phụ tải điện trên ô tô 9

2.6 Hệ thống cung cấp điện 9

2.7 Hệ thống mạng CAN 13

2.8 Hộp điều khiển BCM 17

2.9 Các loại tín hiệu trên ô tô 18

2.10 Hệ thống chiếu sáng 20

2.10.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống đèn chiếu sáng 20

2.10.3 Sơ đồ mạch hệ thống chiếu sáng trên xe 24

2.11 Hệ thống tín hiệu 25

2.11.1 Tổng quan về hệ thống tín hiệu 25

2.11.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống tín hiệu 27

2.12 Hệ thống gạt mưa, rửa kính 28

2.12.1 Tổng quan về hệ thống gạt mưa, rửa kính 28

2.12.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính 31

2.13 Hệ thống khoá cửa 32

2.13.1 Tổng quan về hệ thống khoá cửa 32

2.13.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống khoá cửa 33

CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TRÊN XE CAPTIVA 2009 34

3.1 Thiết kế bản vẽ mô hình 34

3.1.1 Giới thiệu phần mềm Solidworks 34

3.1.2 Thiết kế phần khung đỡ mô hình 35

3.1.3 Thiết kế phần mặt gá các thiết bị 36

3.1.4 Thiết kế mô hình hoàn chỉnh 37

3.2 Tổng quan mô hình hệ thống điện thân xe thực tế 38

3.3 Hệ thống chiếu sáng 40

3.3.1 Cấu tạo hệ thống chiếu sáng 40

3.3.2 Sơ đồ mạch điện 41

3.3.3 Nguyên lý hoạt động 44

3.4 Hệ thống tín hiệu 46

3.4.1 Cấu tạo hệ thống tín hiệu 46

3.4.2 Sơ đồ mạch điện 47

3.4.3 Nguyên lý hoạt động 49

3.5 Hệ thống gạt mưa, rửa kính 51

3.5.1 Cấu tạo hệ thống gạt mưa, rửa kính 51

3.5.2 Sơ đồ mạch điện 52

3.5.3 Nguyên lý hoạt động 53

3.6 Hệ thống khoá cửa 54

3.6.1 Cấu tạo hệ thống khoá cửa 54

3.6.2 Sơ đồ mạch điện 55

3.6.3 Nguyên lý hoạt động 56

CHƯƠNG 4: CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỮA 57

4.1 Giới thiệu thiết bị và phần mềm chẩn đoán 57

4.2 Quy trình thực hiện 57

4.3 Thiết kế pan tạo lỗi 63

4.4 Chẩn đoán 64

4.4.1 Pan 1 64

4.4.2 Pan 2 64

4.4.3 Pan 3 65

4.4.4 Pan 4 66

4.4.5 Pan 5 67

4.4.6 Pan 6 68

4.4.7 Pan 7 68

4.4.8 Pan 8 69

4.5 Sửa chữa 69

CHƯƠNG 5: PHIẾU CÔNG TÁC THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH 73

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ PHÁT TRIỂN 89

6.1 Kết luận 89

6.2 Kết quả đạt được 89

6.3 Hạn chế 89

6.4 Hướng phát triển 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

PHỤ LỤC 1: SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TRÊN MÔ HÌNH 92

PHỤ LỤC 2: HƯỚNG DẪN KIỂM TRA PAN TRÊN MÔ HÌNH 101

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

Tp HCM – Thành phố Hồ Chí Minh

GVHD – Giảng viên hướng dẫn

BCM (Body Control Module) – Hộp điều khiển hệ thống điện thân xe

ECM (Engine Control Mudule) – Hộp điều khiển động cơ

CAN (Control Area Network) – Mạng điều khiển cục bộ

HS – CAN (High speed controller area network) – Đường truyền dữ liệu tốc độ cao

LS – CAN (Low speed controller area network) – Đường truyền tốc độ thấp

MS – CAN (Medium speed controller area network) – Đường truyền tốc độ thấp

ABS (Anti-lock Brake System) – Hệ thống phanh chống bó cứng

TCM (Transmission Control Module) - Hộp điều khiển hộp số

HID (High Intensity Discharge) – Đèn phóng điện cường độ cao

OBD (On Board Diagnostics) – Hệ thống chẩn đoán lỗi

LED (Light Emitting Diode) – Diode phát quang

VIN (Vehicle Identification Number) – Số VIN trên xe

B+ (Battery positive voltage) – nguồn dương ắc quy

GND (Ground) – Điểm tiếp mass

RH (Right hand) – Bên phải/ LH (Left hand) – Bên trái

RR (Rear) – Phía sau/ FRT (Front) – Phía trước

HI (High) – LO (Low)

SW (Switch) – Công tắc

M – Motor

IG/IGN – Ignition

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2 1: Các xác định chân giắc nối 6

Hình 2 2: Các loại cầu chì trên ô tô 7

Hình 2 3: Một số loại relay trên ô tô 7

Hình 2 4: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tổng quát 10

Hình 2 5: Cấu tạo của ắc quy 11

Hình 2 6: Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe Chevrolet Captiva 2009 12

Hình 2 7: Sơ đồ tổng quan về đường truyền mạng CAN 14

Hình 2 8: Kết cấu dây xoắn và sơ đồ truyền tín hiệu mạng CAN 15

Hình 2 9: Sơ đồ khử nhiễu của đường truyền với điện áp chênh lệch 15

Hình 2 10: Một số hệ thống sử dụng đường truyền tốc độ cao (HS – CAN) 16

Hình 2 11: Sơ đồ tổng quan về BCM 17

Hình 2 12: Ví dụ về tín hiệu digital 18

Hình 2 13: Ví dụ về tín hiệu analog 18

Hình 2 14: Ví dụ về tín hiệu analog, bộ điều khiển gạt mưa, rửa kính 19

Hình 2 15: Tín hiệu gửi về BCM khi điều khiển công tắc gạt mưa, rửa kính 19

Hình 2 16: Đèn Halogen trên ô tô 22

Hình 2 17: Đèn bi Xenon trên ô tô 22

Hình 2 18: Đèn Led trên ô tô 23

Hình 2 19: Bóng đèn Laser 23

Hình 2 20: Sơ đồ mạch điện tổng quan hệ thống chiếu sáng 24

Hình 2 21: Cấu tạo còi điện 25

Hình 2 22: Công tắc đèn pha, báo rẽ 26

Hình 2 23: Công tắc báo nguy 26

Hình 2 24: Sơ đồ mạch điện tổng quan hệ thống tín hiệu 27

Hình 2 25: Hệ thống gạt mưa, rửa kính trên xe 28

Hình 2 26: Cấu tạo motor gạt mưa 29

Hình 2 27: Cấu tạo công tắc dừng tự động 30

Hình 2 28: Công tắc gạt mưa 30

Hình 2 29: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính 31

Hình 2 30: Motor khoá cửa 32

Hình 2 31: Công tắc khoá cửa 32

Hình 2 32: Sơ đồ mạch điện hệ thống khoá cửa 33

Hình 3 1: Phần mềm Solidworks 2021 34

Hình 3 2: Bản vẽ 2D khung đỡ mô hình 35

Hình 3 3: Bản thiết kế 3D khung đỡ mô hình 36

Hình 3 4: Bản thiết kế mặt gá thiết bị 36

Hình 3 5: Mô hình hệ thống sau khi thiết kế 3D 37

Hình 3 6: Vị trí các chi tiết trên mô hình thực tế 38

Hình 3 7: Các chi tiết của hệ thống chiếu sáng 40

Hình 3 8: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn đầu 41

Hình 3 9: Sơ đồ mạch điện công tắc điều khiển đèn đầu 42

Hình 3 10: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn đậu xe 43

Hình 3 11: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn sương mù 44

Hình 3 12: Các chi tiết của hệ thống tín hiệu 46

Hình 3 13: Sơ đồ mạch điện hệ thống còi 47

Hình 3 14: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn tín hiệu và báo nguy 48

Hình 3 15: Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn phanh 49

Hình 3 16: Các chi tiết của hệ thống gạt mưa, rửa kính 51

Hình 3 17: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa, rửa kính 52

Hình 3 18: Các chi tiết của hệ thống khoá cửa 54

Hình 3 19: Sơ đồ mạch điện hệ thống khoá cửa 55

Hình 4 1: Biểu tượng của phần mềm IDC5 58

Hình 4 2: Giao diện phần mềm 59

Hình 4 3: Chọn dòng xe (Passenger car) 59

Hình 4 4: Chọn hãng xe (Chevrolet) 60

Hình 4 5: Chọn mẫu xe (Captiva C100) 60

Hình 4 6: Chọn động cơ (2.4i Kat 4x4) 61

Hình 4 7: Chọn chức năng quét lỗi (TG53S) 61

Hình 4 8: Kích hoạt các chức năng trên hệ thống 62

Hình 4 9: Bật tắt đèn pha bằng phần mềm 62

Hình 4 10: Công tắc đánh pan trên mô hình 63

Hình 4 11: Sơ đồ pan 1 64

Hình 4 12: Mã lỗi pan 1 đọc từ máy chẩn đoán 64

Hình 4 13: Sơ đồ pan 2 64

Hình 4 14: Mã lỗi pan 2 đọc từ máy chẩn đoán 65

Hình 4 15: Mã lỗi B1440 65

Hình 4 16: Sơ đồ pan 3 65

Hình 4 17: Mã lỗi pan 3 đọc từ máy chẩn đoán 66

Hình 4 18: Mã lỗi B1380 66

Hình 4 19: Sơ đồ pan 4 66

Hình 4 20: Mã lỗi pan 4 đọc từ máy chẩn đoán 67

Hình 4 21: Mã lỗi B1440 67

Hình 4 22: Sơ đồ pan 5 67

Hình 4 23: Sơ đồ pan 6 68

Hình 4 24: Sơ đồ pan 7 68

Hình 4 25: Sơ đồ pan 8 69

Hình 5 1: Quy trình chẩn đoán 6 bước 73

Hình 5 2: Công tắc đa chức năng bên trái (Multifunction switch - LH) 76

Hình 5 3: Công tắc còi, công tắc phanh, công tắc báo nguy trên mô hình 79

Hình 5 4: Công tắc gạt mưa trên mô hình 82

Hình 5 5: Công tắc khoá cửa trên mô hình 85

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2 1: Các ký hiệu và ý nghĩa ký hiệu trong mạch điện thân xe 5

Bảng 2 2: Quy ước màu dây dẫn của xe Chevrolet Captiva 6

Bảng 2 3: Tín hiệu điện áp của chìa khoá IG 13

Bảng 2 4: Các thông số cơ bản của hệ thống chiếu sáng 20

Bảng 3 1: Vị trí các chi tiết trên mô hình thực tế 39

Bảng 3 2: Vị tri các relay điều khiển 40

Bảng 3 3: Vị trí các chi tiết của hệ thống chiếu sáng 41

Bảng 3 4: Vị trí các chi tiết của hệ thống tín hiệu 47

Bảng 3 5: Vị trí các chi tiết của hệ thống gạt mưa, rửa kính 51

Bảng 3 6: Vị trí các chi tiết của hệ thống khoá cửa 54

Bảng 4 1: Các hư hỏng và khắc phục trong hệ thống chiếu sáng 70

Bảng 4 2: Các hư hỏng và khắc phục trong hệ thống tín hiệu 71

Bảng 4 3: Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống gạt mưa – rửa kính 72

Bảng 4 4: Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống khoá cửa 72

Bảng 5 1: Phiếu công tác thực hành kiểm tra hệ thống chiếu sáng 77

Bảng 5 2: Phiếu công tác thực hành kiểm tra hệ thống tín hiệu 80

Bảng 5 3: Phiếu công tác thực hành kiểm tra hệ thống gạt mưa – rửa kính 83

Bảng 5 4: Phiếu công tác thực hành kiểm tra hệ thống khoá cửa 86

Bảng 5 5: Phiếu công tác thực hành kiểm tra các pan lỗi 88

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Ngày nay, khi mà khoa học kỹ thuật đang phát triển mạnh mẽ thì việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến lên ô tô ngày càng nhiều và không ngừng cải tiến, đổi mới Những chiếc ô tô hiện đại hiện nay khá phức tạp, mọi hệ thống đều được tối ưu với những hệ thống điều khiển bằng điện tử Ở Việt Nam, số lượng ô tô hiện đại ngày nay không ngừng tăng lên đòi hỏi phải có một lực lượng kỹ sư nghiên cứu, sửa chữa liên tục cập nhật những kiến thức mới Các công nghệ điện tử thông minh đang còn khá là mới mẻ đối với các bạn sinh viên Bên cạnh những kiến thức về lý thuyết, sinh viên còn cần được trang bị những kỹ năng thực hành để có thể cập nhật được những kiến thức mới nhất về ngành công nghệ ô tô

Về phía khoa Đào tạo Chất lượng cao thuộc trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh Mặc dù khoa và nhà trường 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

Nhận thấy hệ thống điện thân xe hiện nay được điều khiển bởi BCM (Body Control Module) mang lại nhiều cải tiến Với mong muốn giúp các bạn sinh viên có thể dễ dàng cập nhật những kiến thức mới trong chương trình thực tập, nhóm quyết định chọn đề tài:

“Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe trên xe Captiva 2009” điều khiển bằng BCM Sản phẩm của đề tài là mô hình sẽ giúp sinh viên có cái nhìn trực quan hơn khi tìm hiểu hệ thống điện thân xe

1.2 Mục tiêu của đề tài

Đề tài nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống điện thân xe được điều khiển bằng BCM Qua đó phân tích, tìm hiểu các hư hỏng có thể xảy ra Đề tài còn tập trung thiết kế thi công mô hình hệ thống, xây dựng các bài thực hành giúp cho sinh viên có thể sử dụng thực tập, nâng cao kỹ năng và kiến thức

1.3 Đối tượng nghiên cứu

• Nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các hệ thống trong hệ thống điện thân xe

• Lên ý tưởng thiết kế mô hình 3D trên máy tính, thi công thiết kế mô hình thực tế,

bố trí hợp lý các hệ thống trên mô hình

• Xây dựng các pan lỗi phục vụ cho các bài thực hành

• Biên soạn quyển thuyết minh về cơ sở lý thuyết và quá trình thực hiện mô hình

1.4 Phạm vi nghiên cứu

Thời gian, kinh phí và điều kiện thực tế có giới hạn nên phạm vi nghiên cứu chỉ tập trung vào những hệ thống điện sử dụng BCM điều khiển cơ bản như hệ thống đèn chiếu sáng, tín hiệu, hệ thống gạt mưa, rửa kính, hệ thống khoá cửa Do đó, mô hình đề tài sẽ không tập trung nghiên cứu các hệ thống còn lại: điều hoà không khí, gập gương, nâng

hạ kính, …

1.5 Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu về nguyên lý hoạt động, cấu tạo của hệ thống điện thân xe Tìm kiếm nghiên cứu sơ đồ mạch điện của hệ thống điện thân

xe trên xe mà hộp BCM điều khiển

• Phương pháp thực nghiệm: Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống điện thân xe

1.6 Phạm vi ứng dụng

Mô hình hệ thống được sử dụng trong việc dạy học cho các sinh viên các lớp thực tập Sinh viên các lớp dưới sự hướng dẫn của giảng viên có thể nghiên cứu thực hành trên mô hình Ngoài việc hoạt động mô hình, sinh viên có thể tạo pan lỗi, kiểm tra hư hỏng để hiểu rõ nguyên lý hoạt động của các hệ thống điện

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG

ĐIỆN THÂN XE

Cùng với sự phát triển của ngành kỹ thuật trên toàn thế giới, ô tô càng ngày càng tiện nghi và hiện đại hơn Một chiếc ô tô càng hiện đại thì yêu cầu về tính an toàn chuyển động càng lớn, cùng với đó là các hệ thống trang thiết bị điện, điện tử trên ô tô càng phức tạp

Hệ thống điện thân xe trên ô tô bao gồm các trang thiết bị, các hệ thống điện được gắn vào thân xe phục vụ cho quá trình vận hành của ô tô Hệ thống điện thân xe chủ yếu

là các hệ thống tiện nghi và các hệ thống bảo vệ an toàn cho người lái như:

2.2 Các thành phần trong mạch điện của hệ thống điện thân xe

❖ Các ký hiệu và ý nghĩa:

Ắc quy - Tạo ra điện

cung cấp cho các mạch

Bóng đèn - Phát ra ánh sáng

và tạo ra nhiệt độ khi

có dòng điện đi qua dây dẫn

Ground 1 - Điểm kết nối

mass thân xe

- Biểu thị điểm tiếp mass thân xe thông qua dây điện

Điện trở - Một điện trở có

giá trị không đổi

- Chủ yếu được sử dụng để bảo vệ các thành phần trong mạch bằng cách duy trì điện áp định mức.Cầu chì

- Bị đứt nếu dòng điện hiện tại vượt quá dòng điện quy định trong mạch

Không thể thay thế bằng cầu chì vượt quá công suất quy định

Motor - Chuyển đổi điện

năng thành cơ năng

Công tắc

điều khiển

- Công tắc điều

khiển của các bộ phận điện

Còi - Tạo ra âm thanh

khi có dòng điện chạy qua

Thường mở

- Dòng điện chảy qua cuộc dây tạo ra lực điện từ, hút công tắc tiếp xúc đóng lại

Relay

Thường đóng

- Dòng điện chảy qua cuộc dây tạo ra lực điện từ, hút công tắc tiếp xúc mở ra

Solenoid

- Dòng điện chạy qua cuộn dây tạo ra

- Diode cho phép dòng điện chỉ đi theo

1 chiều

- Có trong các bộ chỉnh lưu, các mạch điện

Diode Zener - Cho phép dòng

điện chạy theo 1 chiều và đến một điện áp định sẵn

Light-emitting diode (LED)

- Một diode phát sáng khi có dòng điện chạy qua

- Không giống bóng đèn thông thường, diode phát sáng không sinh ra nhiệt khi phát sáng

Bảng 2 1: Các ký hiệu và ý nghĩa ký hiệu trong mạch điện thân xe

❖ Giắc nối:

Giắc nối dùng để nối các dây dẫn lại với nhau hay nối các dây dẫn với các bộ phận điện tùy thuộc vào hình dạng của giắc nối, ta có 2 loại giắc đực và giắc cái Giắc đực thường bao ở ngoài giắc cái Các giắc nối có nối khóa để đảm bảo cho các chúng được đảm bảo kết nối vững chắc.Khi đấu dây vào giắc nối, cần lưu ý vị trí các chân của giắc Giắc cái có thứ tự chân được tính từ trái qua phải, từ trên xuống dưới Giắc đực được đọc

chân từ phải sang trái, từ trên xuống dưới

Hình 2 1: Các xác định chân giắc nối

❖ Dây dẫn:

Dây dẫn là thành phần quan trọng không thể thiếu trong sơ đồ mạch điện Các hệ thống điện trên ô tô cực kỳ phức tạp, do đó để thuận tiện cho việc kiểm tra và sửa chữa,

các dây dẫn sẽ được quy ước sử dụng các màu sắc khác nhau

Bảng 2 2: Quy ước màu dây dẫn của xe Chevrolet Captiva

❖ Cầu chì:

Cầu chì giúp bảo vệ mạch điện, khi dòng điện vượt quá mức cường độ nhất định

hay các bộ phận điện khi bị ngắn mạch, cầu chì sẽ nóng chảy để bảo vệ mạch điện

Hình 2 2: Các loại cầu chì trên ô tô

❖ Relay:

Relay được hoạt động bởi một dòng điện nhỏ và điều khiển dòng điện lớn hơn đi qua các thiết bị điện Thường relay có 3 loại chính: loại thường đóng, loại thường mở,

loại tiếp điểm

Hình 2 3: Một số loại relay trên ô tô 2.3 Các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống điện

Nhiệt độ trong môi trường hoạt động: Tùy theo vùng khí hậu, thiết bị điện trên ô tô được chia ra làm nhiều loại: Vùng lạnh và cực lạnh như ở Nga, Canada; Vùng ôn đới như ở Nhật Bản, Mỹ, châu Âu; Nhiệt đới (Việt Nam, các nước Đông Nam Á, châu Phi ); Loại đặc biệt thường dùng cho các xe quân sự (sử dụng cho tất cả mọi vùng) Ngoài ra, nhiệt độ làm việc cũng liên quan đến vị trí lắp đặt của các bộ phận điện, điện tử trên xe

Vùng khoang động cơ có nhiệt độ khá cao trong khi nhiệt độ tương đối ôn hòa bên trong xe.

Sự rung xóc: Các bộ phận điện trên ô tô phải chịu sự rung xóc với tần số từ 50 -

250 Hz, chịu được lực với gia tốc 150 m/s2

Điện áp: Các thiết bị trên ô tô phải chịu được xung điện áp cao với biên độ lên đến vài trăm voltage, xuất phát từ các cuộn dây khi có sự chuyển mạch

Độ ẩm: Các thiết bị điện phải chịu được độ ẩm cao thường có ở các nước nhiệt đới

Độ ẩm cao kết hợp với không khí ô nhiễm sẽ tạo ra hỗn hợp axit loãng, gây chập mạch

hoặc hư hỏng chân các linh kiện và làm tăng điện trở tiếp xúc giữa các giắc nối

Độ bền: Tất cả các hệ thống điện trên ô tô phải hoạt động tốt trong khoảng 0.9 – 1.25 U định mức (Uđm = 14 V hoặc 28 V) ít nhất trong thời gian bảo hành của xe

Nhiễu điện từ: Các thiết bị điện và điện tử và chịu được nhiễu điện từ xuất phát từ

hệ thống đánh lửa và các nguồn khác

Tĩnh điện: Các hạt mang điện tích (âm và dương) sẽ hình thành trong quá trình ma sát (giữa lốp xe với mặt đường, giữa quần áo với vỏ bọc ghế ngồi ) Các điện tích trái dấu sẽ tạo ra một điện tích khá lớn, khi phóng qua các chi tiết sẽ gây hư hỏng

2.4 Nguồn điện trên ô tô

Nguồn điện trên ô tô là nguồn điện một chiều được cung cấp bởi ắc quy (12V hoặc 24V) nếu động cơ chưa làm việc, hoặc bởi máy phát điện (14V hoặc 28V) nếu động cơ đang làm việc Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện khi lắp đặt sửa chữa, đa số người ta sử dụng thân xe (Car body) làm dây dẫn chung (Single conductor system) với hai kiểu: 99% các xe có khung thân xe kết nối vào cọc âm ắc quy (mass âm) hoặc 1% thân xe dấu vào cọc dương (mass dương) Điện áp: Trên ô tô hiện đại có nhiều nấc điện áp khác nhau Nhỏ nhất là điện áp phát ra từ cảm biến oxy (0.9V), cảm biến kích nổ 1.2 - 2.4V, nguồn cung cấp cho các cảm biến 5V, 7V, 8V, 9V điện áp thường dùng 12/14V hoặc 24/28V, điện áp cấp cho kim phun dầu điện tử, các đèn neon: 80 - 110V, đến bougie (Spark plug):

20 – 40kV, khởi động đèn xenon: 80 kV

Các thiết bị điện và điện tử dần thay thế các thiết bị cơ khí trên ô tô ngày nay, bởi vậy, công suất máy phát điện trên xe ngày càng tăng và số dây dẫn ngày càng nhiều Trên một số dòng xe cao cấp, công suất máy phát lên đến 4.5 kW Nhằm tiết kiệm nhiên

liệu (nhờ giảm thất thoát nhiệt trên dây) và lượng dây đồng, các nhà phát triển về lĩnh vực ô tô đang nghiên cứu chuyển đổi hệ thống 12/14V hiện nay sang 72/84V Một số xe

đã dùng cáp quang để truyền dữ liệu giữa các hộp điều khiển điện tử ECM (Electronic Control Module)

2.5 Các loại phụ tải điện trên ô tô

Phụ tải làm việc liên tục: gồm bơm nhiên liệu (50 - 70W), hệ thống đánh lửa (20W), kim phun (70 -100W),

Phụ tải làm việc không liên tục: gồm các đèn pha (mỗi đèn 60W), cos (mỗi đèn 55W), đèn kích thước (mỗi đèn 10W), radio (10 - 15W), các đèn báo trên bảng tableau (mỗi đèn 2W)

Phụ tải làm việc trong khoảng thời gian ngắn: gồm đèn báo rẽ (4 đèn mỗi đèn 21W

và 2 đèn mỗi đèn 2W), đèn thắng (2 đèn mỗi đèn 21W), motor điều khiển kính (150W), quạt làm mát động cơ (200W), quạt điều hòa nhiệt độ (2 quạt mỗi quạt 80W), motor gạt nước (30 - 65W), còi (25 - 40W), đèn sương mù (mỗi đèn 35 - 50 W), còi lùi (21W), máy khởi động (800 - 3.000W), mồi thuốc trong xe (100W), anten (dùng motor kéo 60W), hệ thống xông máy cho động cơ diesel (100 - 150W), ly hợp điện từ của máy nén trong hệ thống lạnh (60W) Ngoài ra, người ta cũng phân biệt phụ tải điện trên ô tô theo công suất và điện áp làm việc

2.6 Hệ thống cung cấp điện

Xe được trang bị rất nhiều thiết bị điện để người lái xe được an toàn và thuận tiện Hoạt động tiêu thụ điện của các phụ tải không chỉ khi xe đang chạy mà cả khi dừng hoạt động Vì vậy, xe có trang bị thêm ắc quy để nguồn điện và hệ thống nạp để tạo ra nguồn cung cấp điện khi động cơ đang hoạt động Hệ thống sạc cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện và cung cấp điện cho ắc quy

Hệ thống cung cấp điện trên xe ô tô gồm các thiết bị chính sau: Ắc quy, máy phát điện, bộ chỉnh lưu (được đặt trong máy phát diện), bộ chỉnh điện (được đặt trong máy phát điện), đèn báo sạc, công tắc máy

Hình 2 4: Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tổng quát

❖ Ắc quy:

Khi động cơ không làm việc, ắc quy được dùng để cung cấp điện cho các phụ tải điện trên xe hoạt động Khi xe vận hành, ắc quy có chức năng lưu trữ nguồn điện được sinh ra trong quá trình động cơ làm việc

Ắc quy là một nguồn điện hoá học một chiều, cấu tạo bên trong ắc quy là quy trình hoá năng biến thành điện năng Hiện nay, trên xe ô tô sử dụng phổ biến hai loại ắc quy

là ắc quy khô và ắc quy nước Ắc quy nước có nhược điểm là phải thêm axit sau một thời gian vì axit bị bốc hơi, nhưng khi so sánh hai ắc quy cùng dung lượng thì ắc quy nước có thời gian sử dụng và tuổi thọ cao hơn

Theo tính chất dung dịch điện phân, ắc quy nước được chia ra các loại:

• Ắc quy axit: dung dịch điện phân là axit H2SO4

• Ắc quy kiềm: dung dịch điện phân là KOH (Kali hidroxit) hoặc NaOH (Natri hidroxit)

Nếu so sánh hai loại ắc quy axít và kiềm thì ắc quy axít có suất điện động mỗi ngăn cao hơn (~2V), điện trở trong nhỏ hơn, nên khi phóng với dòng lớn độ sụt áp ít, chất lượng dành cho việc khởi động tốt hơn Ắc quy kiềm có suất điện động mỗi ngăn khoảng 1.38V và giá thành cao hơn (2-3 lần) do sử dụng các loại vật liệu quý hiếm như bạc,

niken, cađimi, điện trở trong lớn hơn Tuy vậy, ắc quy kiềm có độ bền cơ học cao và tuổi thọ cao hơn (4-5 lần), độ tin cậy cao hơn khi sử dụng

Hình 2 5: Cấu tạo của ắc quy

Để tạo được một bình ắc quy có thế hiệu (6, 12 hay 24V) người ta mắc nối tiếp các

ắc quy đơn (Cell) lại với nhau thành bình ắc quy vì mỗi ắc quy đơn chỉ cho suất điện động (~2V) Trên ô tô hiện nay thường sử dụng ắc quy 12 (V)

Vỏ bình: có dạng hình hộp chữ nhật, làm bằng nhựa êbônít, cao su cứng hay chất dẻo có sức chịu axít và được chia thành các ngăn tương ứng với số lượng các ắc quy đơn cần thiết Trong các ngăn đặt các khối bản cực Dưới đáy vỏ bình có các gân dọc hình lăng trụ để đỡ các khối bản cực Khoảng trống dưới đáy giữa các gân dùng để chứa các chất kết tủa, các chất tác dụng bong ra từ các bản cực, để chúng không làm chập (ngắn mạch) các bản cực khác đầu

Khối bản cực: Bao gồm các bản cực dương và bản cực âm đặt xen kẽ nhau, giữa chúng có các tấm ngăn cách điện Mỗi khối như vậy được coi là một ắc quy đơn, các ắc quy đơn được nối với nhau bằng các cầu nối và tạo thành bình ắc quy Ngăn đầu và ngăn cuối có hai đầu tự do gọi là các đầu cực của ắc quy, Dung dịch điện phân trong ắc quy

là axit sunfuric H2SO4 được chứa trong từng ngăn theo mức quy định, thường không ngập quá bản cực 10 – 15 mm

❖ Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe:

Hình 2 6: Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe Chevrolet Captiva

2009

Bảng 2 3: Tín hiệu điện áp của chìa khoá IG

Khi động cơ chưa hoạt động hoặc khi hoạt động với số vòng quay thấp thì các hệ thống phụ tải sẽ sử dụng điện từ ắc quy Khi động cơ hoạt động cơ số vòng quay trung bình trở lên thì máy phát là nguồn điện cung cấp cho các phụ tải và thực hiện quá trình nạp lại cho bình ắc quy

2.7 Hệ thống mạng CAN

CAN là viết tắt của Control Area Network – nghĩa là mạng điều khiển cục bộ Là một hệ thống truyền tải dữ liệu nối tiếp ứng dụng thời gian thực Nó là một hệ thống thông tin phức hợp có tốc độ truyền rất cao và đặc biệt là khả năng phát hiện ra hư hỏng Bằng cách kết hợp dây đường truyền CANH và CANL, CAN thực hiện việc liên lạc dựa trên sự chênh lệch điện áp ECM hoặc các cảm biến lắp trên xe hoạt động bằng cách chia sẻ thông tin và liên lạc với nhau CAN có 2 điện trở 120Ω, dùng để thông tin liên lạc với đường truyền chính

Có 2 loại đường truyền CAN khác nhau thường sử dụng được phân loại dựa trên tốc độ truyền tín hiệu điển hình:

Đường truyền HS - CAN là đường truyền tốc độ cao được sử dụng để liên lạc giữa các hệ thống truyền lực, gầm và một số hệ thống điện thân xe Đường truyền HS - CAN được dùng để gọi “Đường truyền CAN No.1” và “Đường truyền CAN No.2” Nó hoạt động tốc độ khoảng 500 kbps Các điện trở cực cho đường truyền CAN No.1 được đặt ở trong ECM trung tâm và CAN No.2 J/C Điện trở của đường truyền CAN No.2 không thể đo được từ giắc DLC3

Đường truyền MS – CAN là đường truyền tốc độ trung bình được sử dụng để liên lạc giữa các hệ thống điện thân xe Đường truyền MS - CAN được gọi là “Đường truyền CAN MS hoặc là LS – CAN” Nó hoạt động ở tốc độ khoảng 250 kbps Các điện trở cực

cho đường truyền MS - CAN được đặt ở trong ECM thân xe chính và ECM chứng nhận Điện trở đường truyền MS - CAN không thể đo được từ giắc OBD2 Việc thông tin liên lạc giữa những mạng này được thực hiện qua ECM thân xe (cho đường truyền MS - CAN) hay ECM trung tâm (cho đường truyền CAN No.2), có vai trò như một ECM trung tâm

Hình 2 7: Sơ đồ tổng quan về đường truyền mạng CAN

Hệ thống mạng CAN trên xe ô tô được sử dụng với một mục đích là kết nối giữa các bộ điều khiển lại với nhau, nhằm tăng khả năng giao tiếp và trao đổi thông tin, qua

đó tăng đáng kể sự chính xác trong vận hành

Đường truyền dữ liệu mạng CAN được thiết kế gồm 2 dây xoắn lại với nhau thành một cặp dây Việc truyền dữ liệu diễn ra bằng cách cấp điện áp High (+) và Low (-) đến hai đường dây để gửi một tín hiệu

Hình 2 8: Kết cấu dây xoắn và sơ đồ truyền tín hiệu mạng CAN

Điện áp chênh lệch tạo ra giữa hai dây được phát hiện dưới dạng tín hiệu dữ liệu,

nó có đặc điểm là không thể bị ảnh hưởng bởi nhiễu bên ngoài Giả sử khi có nhiễu xảy

ra thì nhiễu trên các dây High và Low sẽ tự khử lẫn nhau

Hình 2 9: Sơ đồ khử nhiễu của đường truyền với điện áp chênh lệch

Một số ví dụ về tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ cao:

● Bộ điều khiển động cơ Engine control module (ECM)

● Bộ điều khiển hộp số Transmission Control Module (TCM)

● Bộ điều khiển hệ thống phanh ABS Module

● Oil Feeding Connector

● Bộ điều khiển điện thân xe Body Control Module (BCM)

Hình 2 10: Một số hệ thống sử dụng đường truyền tốc độ cao (HS – CAN)

2.8 Hộp điều khiển BCM

Hình 2 11: Sơ đồ tổng quan về BCM

BCM là viết tắt của Body Control Module nghĩa là hộp điều khiển điện thân xe Hầu hết các hệ thống trên ô tô điều được quản lý và điều khiển bởi các bộ điều khiển điện tử và BCM là một trong số đó BCM giao tiếp với các bộ điều khiển bằng các phương pháp khác nhau như: mạng CAN (Control Area Network), LIN (Local Interconnect Network)

BCM có vai trò quan trọng trọng hệ thống điện và điện tử trên xe BCM nhận tín hiệu từ các cảm biến, các mô đun điều khiển khác đặc biệt là tín hiệu từ công tắc điều khiển từ người dùng Từ đó vận hành các hệ thống như: Hệ thống an toàn hệ thống báo động, hệ thống khóa chống trộm, điều chỉnh các bộ phận như ghế chỉnh điện, nâng hạ kính, khóa cửa, các hệ thống chiếu sáng như đèn cos pha, đèn tín hiệu, gạt mưa rửa kính Bên cạnh đó việc giao tiếp dữ liệu chẩn đoán liên tục do BCM thực hiện cho phép phát hiện nhanh sự cố và thông báo cho người lái về việc cần thiết đến garage để thực hiện kiểm tra sửa chữa

2.9 Các loại tín hiệu trên ô tô

Hiện nay, có 2 tín hiệu phổ biến trong lĩnh vực công nghệ kỹ thuật ô tô là tín hiệu liên tục (tín hiệu analog) và tín hiệu kỹ thuật số (tín hiệu digital) Mỗi tín hiệu có một phương pháp truyền và đặc tính tín hiệu khác nhau, tùy vào mục đích sử dụng

Tín hiệu digital còn gọi là tín hiệu kỹ thuật số chỉ bao gồm 2 mức cao và thấp (ví

dụ 0V – 5V) và không liên tục Đơn giản với mức thấp (ví dụ 0V) là OFF và với mức cao (ví dụ 5V) là ON Tại bất kì thời điểm nào, tín hiệu digital chỉ đại diện cho một số

có giá trị không đổi Vì vậy, tín hiệu digital thường được sử dụng trong việc thể hiện tín hiệu rời rạc và tín hiệu nhị phân…

Hình 2 12: Ví dụ về tín hiệu digital

Đúng với tên tín hiệu liên tục, tín hiệu liên tục (analog) trái ngược với tín hiệu kỹ thuật số, tín hiệu liên tục cung cấp một tín hiệu có sự thay đổi liên tục tại nhiều thời điểm, nhiều mức, nhiều biên độ khác nhau, tương tự nhau hoặc khác nhau về mặt biểu diễn tín hiệu (ví dụ điệp áp tức thời của tín hiệu micro thay đổi phụ thuộc vào áp suất của sóng âm hay có thể là tín hiệu mà cảm biến áp suất đo được trong đường ống rail)

Hình 2 13: Ví dụ về tín hiệu analog

Ví dụ về tín hiệu analog điều khiển gián đoạn: Việc điều khiển gián đoạn trong công tắc gạt mưa, rửa kính được chuyển hóa từ một tín hiệu analog với nhiều mức điện

áp khác nhau Tín hiệu từ công tắc sẽ thay đổi theo điện áp với các cầu phân áp được thiết kế bằng các điện trở có giá trị bằng nhau Sau đó, BCM sẽ đọc tín hiệu dạng analog, nhờ vào các mạch chuyển đổi bên trong, BCM đọc được tín hiệu analog (một tín hiệu điện áp liên tục) theo mức điện áp đã chuyển đổi tương ứng (dạng số) Cuối cùng, BCM đưa tín hiệu điều khiển đến bộ phận chấp hành là motor Thời gian gián đoạn của motor gạt nước, rửa kính sẽ thay đổi nhanh hay chậm tùy thuộc vào mức điện áp từ các cầu phân áp

Hình 2 14: Ví dụ về tín hiệu analog, bộ điều khiển gạt mưa, rửa kính

Hình 2 15: Tín hiệu gửi về BCM khi điều khiển công tắc gạt mưa, rửa kính

2.10 Hệ thống chiếu sáng

2.10.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống đèn chiếu sáng

Nhiệm vụ: Hệ thống chiếu sáng đảm bảo điều kiện cho người lái ô tô khi di chuyển vào ban đêm, trong điều kiện tầm nhìn thấp và không đảm bảo an toàn

Yêu cầu: Tất cả hệ thống chiếu sáng trên xe ô tô phải đảm bảo hai yếu tố cơ bản:

● Có cường độ chiếu sáng lớn và phù hợp với điều kiện vận hành của xe

● Không làm cản trở tầm nhìn của tài xế lái xe ô tô ngược chiều

Phân loại: Theo đặc điểm của chùm sáng, hệ thống chiếu sáng phân thành 2 loại:

● Hệ thống chiếu sáng theo Châu Mỹ

● Hệ thống chiếu sáng theo Châu Âu

❖ Thông số cơ bản

Chế độ chiếu sáng Khoảng chiếu sáng Công suất tiêu thụ

của mỗi bóng đèn Chiếu xa 180 – 250 (m) 45 – 75 (W) Chiếu gần 50 – 75 (m) 35 – 40 (W)

Bảng 2 4: Các thông số cơ bản của hệ thống chiếu sáng

❖ Chức năng:

Đèn đầu (Headlamp): Đây là hệ thống đèn được đặt ở đầu xe làm nhiệm vụ chiếu sáng đường đi phía trước trong điều kiện trời tối, giúp người lái có thể quan sát được tình trạng giao thông, chướng ngại vật để xử lý Hệ thống đèn chiếu sáng này được chia làm hai phần, bao gồm đèn cos (cốt) làm nhiệm vụ chiếu sáng ở khoảng gần trước đầu

xe và đèn pha (far) làm nhiệm vụ chiếu sáng ở khoảng cách xa hơn

Đèn sương mù (Fog Lamp): Đèn sương mù làm nhiệm vụ tăng khả năng nhận biết cho các phương tiện phía trước và phía sau trong điều kiện trời nhiều sương hoặc bụi làm giảm khả năng quan sát của người lái Đèn sương mù thường được trang bị ánh sáng vàng để tạo đặc trưng nhận diện Vị trí đèn sương mù thường đặt thấp phía dưới trước đầu xe để tránh làm chói mắt người lái chạy đối diện

Đèn tín hiệu rẽ (Turn signal): Đèn tín hiệu rẽ trên các loại phương tiện đều được quy định nằm lệch về hai bên thân xe và có màu sắc nhận biết là màu cam Tác dụng của đèn này là để người lái xe báo hiệu hướng di chuyển của mình cho các phương tiện khác thông qua việc bật/tắt đèn tín hiệu rẽ theo hướng mà mình muốn đi tiếp Đối với một số dòng xe phân khối lớn và ô tô, đèn tín hiệu rẽ còn có nhiệm vụ làm đèn cảnh báo nguy hiểm (hazard light) khi đồng thời cùng bật tắt liên tục thông qua nút bấm hình tam giác trên bảng điều khiển Tại Việt Nam, nhiều người lái đã nhầm tưởng rằng khi muốn báo hiệu đi thẳng thì bật loại đèn này tuy nhiên điều này hoàn toàn không đúng

Đèn hậu (Tail/Stop lamp): Đèn hậu phía sau đuôi xe được quy định sử dụng màu

đỏ để cảnh báo cho các phương tiện lưu thông phía sau Chức năng của đèn hậu khá đa dạng như vừa để tăng khả năng nhận biết cho các phương tiện đi phía sau, vừa làm nhiệm

vụ sáng lên để cảnh báo mỗi khi người lái đạp phanh Ở các dòng xe cao cấp, lực phanh

sẽ thay đổi theo mức độ đạp phanh của tài xế (dựa theo mức độ thay đổi của biến trở) khiến tài xế phía sau có thể nhận biết được mức độ khẩn cấp của việc giảm tốc độ Chính

vì thế, đèn hậu khá quan trọng, giúp giảm thiểu được các va chạm đáng tiếc từ phía sau Đèn trong xe (Interior lamp): Gồm nhiều đèn có công suất nhỏ, ở các vị trí khác nhau trong xe với mục đích tăng tính tiện nghi và thẩm mỹ cho nội thất của xe

Đèn bảng số (Licence plate lamp): Đèn này phải có ánh sáng trắng nhằm soi rõ bảng số xe, được bật sáng cùng lúc với đèn pha hay cos và đèn đậu xe

Đèn lùi (Back – up lamp): Đèn này được chiếu sáng khi xe ở tay số lùi (R), nhằm báo hiệu cho các xe khác và người đi đường

❖ Các loại bóng đèn:

Đèn Halogen: Đèn halogen được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường các loại đèn pha ô tô và được tìm thấy trong đa số mẫu xe Bởi ưu điểm là chi phí thấp mà tuổi thọ của bóng đèn lại cao (đúng theo kiểu rẻ mà bền) Tuổi thọ trung bình khoảng 1.000 giờ và

có công suất khoảng 55 W dưới điều kiện chiếu sáng thông thường

Hình 2 16: Đèn Halogen trên ô tô

Đèn Xenon – HID (High Intensity Discharge): Đèn xenon tạo ra luồng sáng sáng hơn đèn halogen và tỏa nhiệt ít hơn So với bóng halogen, đèn senon có ưu điểm là sáng hơn, bền hơn với tuổi thọ bình quân 2.000 giờ, trắng hơn, nhiệt độ màu của bóng vào khoảng 4.300 độ Kelvin, tức gần với ánh sáng ban ngày Đèn xenon tạo ra ánh sáng màu xanh-trắng và cường độ sáng rất cao Gấp từ 2 đến 3 lần đèn halogen, và có thể gây lóa mắt đối với các xe khác Đèn xenon cần một nguồn điện lớn để khởi động, nhưng sau đó cần rất ít điện năng để duy trì độ sáng ổn định Đèn xenon chỉ cần công suất khoảng 35 W để hoạt động, và có tuổi thọ vào khoảng 2000 giờ

Hình 2 17: Đèn bi Xenon trên ô tô

Đèn Led: Led là đèn công nghệ mới được phát triển gần đây, thay vì phát sáng bằng khí như xenon hay sợi đốt của halogen, đèn Led phát sáng thông qua các diode nhỏ khi

có dòng điện kích thích Loại đèn này chỉ có một nguồn năng lương rất nhỏ nhưng có thể phát một lượng nhiệt đáng kể trên diode Điều này gây rủi ro tiềm ẩn cho các chi tiết lắp ghép cạnh đó cũng như cáp kết nối Đó là lý do tại sao đèn Led cần hệ thống làm mát giống như bộ tản nhiệt hoặc quạt để tránh hiện tượng tan chảy Tuy rằng nói về cường