Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng bcm trên xe chevrolet captiva

Mô hình hệ thống điện thân xe được điều khiển toàn bộ bằng hộp BCM là công cụ đắc lực phục vụ cho công việc dạy học trong nhà trường, mang lại nhiều thế mạnh cho việc tìm hiểu của sinh v

GVHD: THS LÊ QUANG VŨ SVTH: PHẠM NGỌC TOÀN PHAN QUỐC LỢI

NGHIÊN CỨU, THỰC HIỆN MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN

THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM TRÊN XE

CHEVROLET CAPTIVA

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

SVTH: PHAN QUỐC LỢI MSSV: 17145319

GVHD: ThS LÊ QUANG VŨ

Tp Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2021

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

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

SVTH: PHAN QUỐC LỢI MSSV: 17145319

GVHD: ThS LÊ QUANG VŨ

Tp Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2021

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸTHUẬT

Họ tên sinh viên: 1 PHẠM NGỌC TOÀN MSSV: 17145373

Email: 17145373@student.hcmute.edu.vn Số điện thoại: 0365071831

2 PHAN QUỐC LỢI MSSV: 17145317 Email: 17145319@student.hcmute.edu.vn Số điện thoại: 0961100763 Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

 Quyển thuyết minh, trình bày kết quả nghiên cứu lý thuyết

 Mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM

4 Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 30/03/2021

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 24/08/2021

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

────────

Bộ môn : Điện – Điện tử ô tô

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

────────

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên hướng dẫn)

Họ và tên Sinh viên: PHẠM NGỌC TOÀN MSSV: 17145373

Họ và tên Sinh viên: PHAN QUỐC LỢI MSSV: 17145319

Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, THỰC HIỆN MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE

ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM TRÊN XE CHEVROLET CAPTIVA

Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Họ và tên GV hướng dẫn: ThS Lê Quang Vũ Mã GV 981

Ý KIẾN NHẬN XÉT

1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN

2.1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2.2 Nội dung đồ án:

(Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

2.3 Kết quả đạt được

2.4 Những tồn tại (nếu có):

3 Đánh giá

đa Điểm đạt được

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,

khoa học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy

trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

3 Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10

4 Kết luận:

 Được phép bảo vệ

 Không được phép bảo vệ

Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 8 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

────────

Bộ môn : Điện – Điện tử ô tô

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

────────

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên phản biện)

Họ và tên Sinh viên: PHẠM NGỌC TOÀN MSSV: 17145373

PHAN QUỐC LỢI MSSV: 17145319 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU, THỰC HIỆN MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE

ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM TRÊN XE CHEVROLET CAPTIVA

Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật ô tô

Họ và tên GV phản biện: ThS Vũ Đình Huấn Mã GV 2961

Ý KIẾN NHẬN XÉT

1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

3 Kết quả đạt được

4 Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:

5 Câu hỏi:

6 Đánh giá

đa

Điểm đạt được

Đúng format với đầy đủ cả hình thức và nội dung của các mục 10

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ thuật,

khoa học xã hội…

5

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy

trình đáp ứng yêu cầu đưa ra với những ràng buộc thực tế

15

Khả năng cải tiến và phát triển 15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… 5

3 Đánh giá về khả năng ứng dụng của đề tài 10

7 Kết luận:

 Được phép bảo vệ

 Không được phép bảo vệ

Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 8 năm 2021 Giảng viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸTHUẬT

Họ và tên Sinh viên: PHẠM NGỌC TOÀN MSSV: 17145373

PHAN QUỐC LỢI MSSV: 17145319 Ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo yêu cầu về nội dung và hình thức

Chủ tịch Hội đồng:

Giảng viên hướng dẫn:

Giảng viên phản biện:

Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 8 năm 2021

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đồ án lần này, nhóm chúng em đã nhận được sự hỗ trợ,

giúp đỡ của nhiều thầy cô giảng viên trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM Thầy cô

đã nhiệt tình tư vấn cho chúng em mỗi khi đề tài gặp khó khăn cần tìm hướng đi đúng đắn

mới Với tình cảm sâu sắc, chân thành, cho phép nhóm chúng em được bài tỏ lòng biết ơn

sâu sắc đến tất cả mọi người đã tạo điều kiện giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập và

nghiên cứu đề tài

Chúng em xin chân thành cảm ơn:

Toàn thể quý thầy cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM đã nhiệt tình

giảng dạy và truyền đạt những kiến thức quí báu cho chúng em trong suốt thời gian học tại

trường Quý thầy cô khoa Cơ Khí Động Lực đã quan tâm, dạy dỗ và tạo điều kiện thuận

lợi cho chúng em trong suốt quá trình học tập và đặc biệt là trong thời gian thực hiện đề tài

này

Đặc biệt chúng em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến thầy Lê Quang Vũ, giáo viên

hướng dẫn trực tiếp nhóm chúng em trong đồ án lần này Thầy đã tạo mọi điều kiện thuận

lợi, hướng dẫn và giúp đỡ chúng em rất tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài để

chúng em có thể hoàn thành đề tài một cách trọn vẹn và đúng thời gian qui định

Và cuối cùng, không thể nào không gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến với ba mẹ,

những người luôn đồng hành cùng các con, luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc Cảm ơn

ba mẹ đã đi cùng con trong suốt thời gian qua Thành quả mà con đạt được hôm nay chính

là nhờ công sức của ba mẹ đã chịu cực khổ nuôi con qua từng ngày, đã giúp con mở rộng

cánh cửa tương lai thông qua con đường học vấn Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến với

ba mẹ

Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của nhóm, luận văn này

không thể nào tránh được những sai lầm cũng như những thiếu sót, nhóm em rất hy vọng

nhận được những ý kiến đóng góp từ các thầy để bổ sung cho nhóm, từ đó góp phần hoàn

thiện dần nội dung đồ án tốt nghiệp

Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 8 năm 2021

Nhóm sinh viên thực hiện

Phạm Ngọc Toàn

TÓM TẮT

1 Tên đề tài: Nghiên cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM

trên xe Chevrolet Captiva

2 Thời gian và địa điểm thực hiện:

 Thời gian: 30/03/2021 – 24/08/2021

 Địa điểm: Xưởng thực tập bộ môn Điện tử Ô tô, khoa Cơ khí Động Lực, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh

3 Mục đích đề tài:

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

 Tìm hiểu các kết cấu, nguyên lý làm việc và sơ đồ mạch điện của các hệ thống điện bố trí trên xe Sử dụng máy chuẩn đoán phân tích và chuẩn đoán các dạng hư hỏng

 Áp dụng các kiến thức đã học để chọn lọc và thiết kế mô hình hệ thống

 Mô hình hóa hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM xe Chevrolet Captiva

4 Phương tiện:

 Phương tiện lý thuyết:

o Ôn lại các kiến thức đã học về hệ thống điện thân xe

o Tra cứu tài liệu bằng các công cụ trực tuyến, giáo trình

o Nghiên cứu nguyên lý hoạt động của BCM điều khiển hệ thống điện thân xe

 Sử dụng các dụng cụ cơ khí đã được trang bị sẵn trong xưởng

 Tận dụng các trang thiết bị và nguồn lực sẵn có để tiết kiệm chi phí

5 Kết quả

 Mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet Captiva

 Quyển thuyết minh cơ sở lý thuyết về hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM, quá trình thực hiện, phiếu công tác và kết quả đề tài

 Quyển hướng dẫn sử dụng mô hình

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU viii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

DANH MỤC CÁC BẢNG xii

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Sự phát triển của công nghệ ô tô hiện đại, thực trạng các mô hình phục vụ đào tạo tại trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP HCM 1

1.2 Lý do chọn đề tài 1

1.3 Mục tiêu 2

1.4 Đối tượng nghiên cứu 2

1.5 Phạm vi nghiên cứu 2

1.6 Phương pháp nghiên cứu 2

1.7 Phạm vi ứng dụng của đề tài 3

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE 4

2.1 Tổng quan về hệ thống điện thân xe 4

2.2 Các thành phần trong mạch điện hệ thống điện thân xe 5

2.2.1 Ý nghĩa của các thuật ngữ và ký hiệu 5

2.2.2 Giắc nối 7

2.2.3 Dây dẫn 7

2.2.4 Các chi tiết bảo vệ 8

2.2.4.1 Cầu chì 8

2.2.4.2 Relay 8

2.3.1 Nhiệt độ làm việc 9

2.3.2 Độ ẩm 9

2.3.3 Sự rung sóc 9

2.3.4 Xung điện áp 9

2.3.5 Độ bền 9

2.3.6 Nhiễu điện từ 10

2.3.7 Tĩnh điện 10

2.4 Nguồn điện trên ô tô 10

2.5 Các loại phụ tải trên ô tô 10

2.6 Hệ thống cung cấp điện 11

2.6.1 Chức năng của hệ thống cung cấp điện 11

2.6.2 Ắc quy 12

2.6.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe 14

2.7 Hệ thống mạng CAN 15

2.7.1 Những tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ cao (HS – CAN) 18

2.7.2 Những tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ thấp (LS – CAN) 18

2.8 Hệ thống chiếu sáng 19

2.8.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng 19

2.8.2 Thông số cơ bản và chức năng của hê thống chiếu sáng 19

2.8.2.1 Thông số cơ bản 19

2.8.2.2 Chức năng của hệ thống chiếu sáng 19

2.8.2.3 Cấu tạo của các bóng đèn 20

2.8.3 Các sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe 22

2.8.3.1 Đèn đầu (Headlight) 22 2.8.3.2 Đèn hậu (Tail - Rear lamp), đèn đậu xe (Park lamp), đèn biển số (License

2.8.3.3 Đèn sương mù (Fog lamp) 25

2.9 Hệ thống tín hiệu 26

2.9.1 Hệ thống còi 26

2.9.2 Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ báo nguy (Turn and hazard lamp) 28

2.9.3 Sơ đồ mạch điện đèn phanh (Stop lamp) và đèn lùi (Backup lamp) 30

2.10 Hệ thống gạt mưa và rửa kính 31

2.10.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống gạt nước rửa kính (Wiper/Washer system) 31

2.10.1.1 Mô tơ gạt nước 31

2.10.1.2 Công tắc điều khiển gạt nước rửa kính 32

2.10.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nước rửa kính 33

2.11 Các loại tín hiệu 34

2.11.1 Giới thiệu về các tín hiệu 34

2.11.2 Ứng dụng tín hiệu analog trên ô tô 35

CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU, THỰC HIỆN MÔ HÌNH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE ĐIỀU KHIỂN BẰNG BCM 36

3.1 Tổng quan mô hình điện thân xe thực tế 36

3.1.1 Giả lập IGNITION SWITCH 37

3.1.2 Giả lập công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng 38

3.1.3 Giả lập công tắc điều khiển hệ thống gạt mưa rửa kính 39

3.2 Hệ thống chiếu sáng 41

3.2.1 Cấu tạo hệ thống chiếu sáng 41

3.2.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động 42

3.2.2.1 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động đèn đầu 42

3.2.2.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động đèn hậu 44

3.2.2.3 Sơ đồ công tắc điều khiển và mạch điện đèn sương mù 45

3.3 Hệ thống tín hiệu 46

3.3.1 Cấu tạo hệ thống tín hiệu 46

3.3.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động 47

3.3.2.1 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống còi 47

3.3.2.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống xi nhan 48

3.3.2.3 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống đèn phanh 49

3.4 Hệ thống gạt mưa rửa kính 50

3.4.1 Cấu tạo hệ thống gạt mưa rửa kính 50

3.4.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống gạt mưa rửa kính 50

3.5 Hệ thống khóa cửa 52

3.5.1 Cấu tạo hệ thống khóa cửa 52

3.5.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lí hoạt động của hệ thống khóa cửa 53

CHƯƠNG 4 CHẨN ĐOÁN VÀ SỬA CHỬA 55

4.1 Pan tạo lỗi 55

4.2 Chẩn đoán 55

4.2.1 Pan 1 55

4.2.2 Pan 2 56

4.2.3 Pan 3 56

4.2.4 Pan 4 57

4.2.5 Pan 5 58

4.2.6 Pan 6 58

4.2.7 Pan 7 58

4.2.8 Pan 8 59

4.2.9 Pan 9 59

4.2.10 Pan 10 60

4.2.11 Pan 11 61

4.2.12 Pan 12 62

CHƯƠNG 5 CÁC PHIẾU CÔNG TÁC THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH 64

5.1 Phiếu công tác kiểm tra hệ thống chiếu sáng 64

5.2 Phiếu công tác kiểm tra hệ thống tín hiệu 65

5.3 Phiếu công tác kiểm tra hệ thống gạt mưa, rửa kính 67

5.4 Phiếu công tác kiểm tra hệ thống khóa cửa 69

CHƯƠNG 6 TỔNG HỢP 70

6.1 Hoàn cảnh 70

6.2 Kết quả đạt được 70

6.2.1 Những phần làm được 70

6.2.2 Những phần chưa làm được 72

6.3 Cam kết 72

CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 73

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU

B+ (Battery positive voltage) – Cực dương acquy

BCM (Body control module) – Bộ điều khiển hệ thống điện thân xe

IG/SW (Ignition Switch) – Công tắc đánh lửa

CAN (Controller area network) – Điều khiển dữ liệu theo phân vùng

GND (Ground) – Điểm tiếp mass

HAZ (Hazard) – Đèn báo nguy

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

I/P (Instrument Panel) – Bảng tín hiệu

LED (Light emitting diode) – Diode phát quang

HDLP (Headlamp) – Đèn đầu

HI (High)

LH (Left hand) – Bên trái

RH (Right hand) – Bên phải

LP (Lamp) – Đèn

FRT/LH (Front/Left hand) – Phía trước bên trái

FRT/RH (Front/Left hand) – Phía trước bên phải

RR/LH (Front/Left hand) – Phía sau bên trái

RR/RH (Front/Left hand) – Phía sau bên phải

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

MS – CAN (Medium speed controller area network) – Đường truyền tốc độ trung bình SIG (Signal) – Tín hiệu

SPLY (Supply) – Cung cấp

SW (Switch) – Công tắc

M – Motor – Mô tơ

P – Pump – Bơm

ST – Start – Khởi động

IGN – Ignition – Đánh lửa

ACC – Accessory – Phụ kiện

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Xác định chân giắc nối 7

Hình 2.2 Các loại cầu chì 8

Hình 2.3 Một số loại relay trên ô tô 9

Hình 2.4 Hệ thống cung cấp điện tổng quát 11

Hình 2.5 Cấu tạo của ắc qui 12

Hình 2.6 Cấu tạo bản cực của ắc qui 13

Hình 2.7 Ví dụ hệ thông cung cấp điện trên xe 14

Hình 2.8 Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe Chevrolet Captiva 15

Hình 2.9 Sơ đồ tổng quát về đường truyền mạng CAN 17

Hình 2.10 Kết cấu dây xoắn và sơ đồ truyền tín hiệu 17

Hình 2.11 Sơ đồ khử nhiễu của đường truyền với điện áp chênh lệch 18

Hình 2.12 Cấu tạo bóng đèn dây tóc 20

Hình 2.13 Cấu tạo bóng đèn halogen 21

Hình 2.14 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn đầu có BCM điều khiển trên xe Chevrolet Captiva 23

Hình 2.15 Sơ đồ mạch điện công tắc đèn đầu có BCM điều khiển trên xe Chevrolet Captiva 24

Hình 2.16 Sơ đồ mạch điện đèn hậu, đèn phanh và đèn đậu xe có BCM điều khiển trên xe Chevrolet Captiva 25

Hình 2.17 Sơ đồ mạch điện đèn sương mù có BCM điều khiển trên xe Chevrolet Captiva 26

Hình 2.18 Cấu tạo còi điện 27

Hình 2.19 Sơ đồ mạch điện còi có BCM điều khiển trên xe Chevrolet Captiva 28

Hình 2.20 Công tắc báo rẽ trên xe Chevrolet Captiva 28

Hình 2.21 Công tắc hazard trên xe Chevrolet Captiva 29

Hình 2.22 Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ và đèn báo nguy có BCM điều khiển trên xe Chevrolet Captiva 29

Hình 2.23 Sơ đồ mạch điện đèn phanh và đèn lùi có BCM điều khiển trên xe Chevrolet Captiva 30

Hình 2.24 Hệ thống gạt mưa rửa kính 31

Hình 2.25 Cấu tạo motor gạt nước 32

Hình 2.26 Công tắc gạt nước, rửa kính trên xe Chevrolet Captiva 33

Hình 2.27 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nước, rửa kính có BCM điều khiển trên xe Chevrolet Captiva 33

Hình 2.28 Ví dụ về tín hiệu on – off, một dạng tín hiệu digital 34

Hình 2.29 Tín hiệu analog 34

Hình 3.1 Bản vẽ mô hình điện thân xe 36

Hình 3.2 Mạch công tắc IGTION trên xe 37

Hình 3.3 Mạch công tắc IGNITION giả lâp 38

Hình 3.4 Công tắc IGNITION 38

Hình 3.5 Mạch công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng trên xe 38

Hình 3.6 Mạch công tắc điều khiển hệ thống chiếu sáng giả lập 39

Hình 3.7 Công tắc 2 cực 5 vị trí 39

Hình 3 8 Mạch công tắc điều khiển hệ thống gạt mưa rửa kính trên xe 40

Hình 3.9 Mạch công tắc điều khiển hệ thống gạt mưa rửa kính giả lập 40

Hình 3.10 Công tắc nhấn nhả 41

Hình 3.11 Vị trí các chi tiết hệ thống chiếu sáng trong mô hình 41

Hình 3.12 Sơ đồ công tắc điều khiển đèn đầu 42

Hình 3 13 Sơ đồ mạch điện đèn đầu 43

Hình 3.14 Sơ đồ mạch điện đèn hậu 44

Hình 3.15 Sơ đồ mạch điện đèn sương mù 45

Hình 3.16 Vị trí các chi tiết hệ thống tín hiệu trong mô hình 46

Hình 3 17 Sơ đồ mạch điện hệ thống còi 47

Hình 3.18 Sơ đồ mạch điện hệ thống xi nhan 48

Hình 3.19 Sơ đồ mạch điện đèn phanh 49

Hình 3.20 Vị trí các chi tiết hệ thống gạt mưa rửa kính trong mô hình 50

Hình 3.21 Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt mưa rửa kính 51

Hình 3.22 Vị trí các chi tiết hệ thống khóa cửa trong mô hình 52

Hình 3.23 Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa 53

Hình 4.1 Sơ đồ Pan 1 55

Hình 4.2 Sơ đồ Pan 2 56

Hình 4.3 Sơ đồ Pan 3 57

Hình 4.4 Sơ đồ Pan 4 57

Hình 4.5 Sơ đồ Pan 5 58

Hình 4.6 Sơ đồ Pan 6 58

Hình 4.7 Sơ đồ Pan 7 59

Hình 4.8 Sơ đồ Pan 8 59

Hình 4.9 Sơ đồ Pan 9 60

Hình 4.10 Sơ đồ Pan 10 61

Hình 4.11 Sơ đồ Pan 11 62

Hình 4.12 Sơ đồ Pan 12 63

Hình 5.1 Công tắc HEADLAMP 64

Hình 5.2 Công tắc Turn Signal 66

Hình 5.3 Công tắc Hazard 66

Hình 5.4 Công tắc còi 66

Hình 5.5 Công tắc gạt mưa 68

Hình 5.6 Công tắc rửa kính 68

Hình 5.7 Công tắc khóa cửa 69

Hình 6.1 Những chi tiết đã làm trong hệ thống chiếu sáng 70

Hình 6.2 Những chi tiết làm được trong hệ thống tín hiệu 71

Hình 6.3 Những chi tiết làm được trong hệ thống gạt mưa rửa kính 71

Hình 6.4 Những chi tiết làm được trong hệ thống khóa cửa 72

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Ký hiệu các thành phần điện và điện tử trên mạch của mạch điện thân xe 5

Bảng 2.2 Ví dụ về quy ước màu dây dẫn của hãng xe Chevrolet 8

Bảng 2.3 Các thông số cơ bản của hệ thống chiếu sáng 19

Bảng 3.1 Các chi tiết trong hệ thống điện thân xe 36

Bảng 3.2 Các chi tiết trong hệ thống chiếu sáng 42

Bảng 3.3 Các chi tiết trong hệ thống tín hiệu 46

Bảng 3.4 Các chi tiết trong hệ thống gạt mưa rửa kính 50

Bảng 3.5 Các chi tiết trong hệ thống khóa cửa 53

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Sự phát triển của công nghệ ô tô hiện đại, thực trạng các mô hình phục vụ đào tạo tại trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP HCM

Ngày nay, khi mà khoa học kĩ thuật đang phát triển mạnh mẽ thì những ứng dụng tiên tiến trên ô tô ngày càng nhiều và không ngừng cải tiến, đổi mới sau mỗi đợt sản xuất và đây là xu hướng phát triển của tương lai So với những chiếc xe hơi từ những năm 1960 trở về trước, những chiếc ô tô hiện đại ngày nay khá phức tạp, mọi hệ thống được tối ưu hoá với những hệ thống điều khiển và kiểm soát bằng điện tử Ở Việt Nam hiện nay, số lượng ô tô hiện đại ngày càng tăng lên đòi hỏi lực lượng kỹ sư sửa chữa phải liên tục cập nhật kiến thức để bắt kịp với xu hướng thời đại Đối với sinh viên còn đang học tập hay mới tốt nghiệp thì các công nghệ các hệ thống điện tử thông minh trên ô tô còn rất mới mẻ

Vì vậy, để có được đội ngũ sinh viên ra trường có thể nắm bắt kịp thời các công nghệ mới trên ô tô thì việc cập nhật kiến thức mới là hết sức cần thiết

Khoa Cơ Khí Động Lực thuộc trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã trải qua hơn 50 năm xây dựng và phát triển, có bề dày về truyền thống và đã khẳng định được thương hiệu, vị thế cao trong các trường đại học Là một trong những khoa đầu ngành về đào tạo ngành Công nghệ Kỹ thuật ô tô trong hệ thống các trường kỹ thuật cả nước

Hiện nay, mặc dù khoa 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

chương trình thực tập cho sinh viên tại khoa, chúng em quyết định chọn đề tài “Nghiên

cứu, thực hiện mô hình hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM trên xe Chevrolet

Captiva” dùng trên dòng xe Chevrolet Mô hình hệ thống này giúp cho các buổi học thực

tập của sinh viên thêm phần trực quan, thực tế Đồng thời mô hình sẽ giúp sinh viên hiểu thêm về hệ thống điện thân xe hiện đại ngày nay, khắc sâu thêm về kiến thức về đào tạo, nguyên lý làm việc của từng hệ thống điện thân xe Mô hình hệ thống điện thân xe được điều khiển toàn bộ bằng hộp BCM là công cụ đắc lực phục vụ cho công việc dạy học trong nhà trường, mang lại nhiều thế mạnh cho việc tìm hiểu của sinh viên thế hệ tiếp theo

1.3 Mục tiêu

Đề tài nghiên cứu các đặc điểm kết cấu, nguyên lý làm việc và phương pháp kiểm tra

hư hỏng hệ thống điện thân xe được điều khiển bằng BCM Từ đó phân tích, thiết kế, chế tạo mô hình Sản phẩm của đề tài là tài liệu thuyết minh và mô hình thực hành cho sinh viên chuyên ngành ô tô, giúp sinh viên cập nhật kiến thức mới, nâng cao kỹ năng

1.4 Đối tượng nghiên cứu

 Lên ý tưởng, thiết kế cơ khí, chọn lựa các hệ thống phù hợp để đưa vào mô hình

hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM

 Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động và kiểm tra hư hỏng

 Lắp đặt các thiết bị và làm hệ thống hoạt động theo BCM

 Biên soạn, thuyết minh hợp lý, khoa học về cơ sở lý thuyết, nguyên lý hoạt động của mô hình

1.5 Phạm vi nghiên cứu

Do giới hạn về thời gian, kinh phí và điều kiện thực tế trên mô hình nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu các hệ thống điện thân xe cơ bản như hệ thống đèn chiếu sáng, hệ thống đèn tín hiệu, hệ thống gạt nước rửa kính và hệ thống khóa cửa Vì khó khăn trong vấn đề đáp ứng các yêu cầu của hệ thống trên mô hình nên đề tài sẽ không nghiên cứu các hệ thống còn lại: điều hoà không khí, gập gương, hệ thống nâng hạ kính

1.6 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

 Nghiên cứu các tài liệu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hệ thống của hệ thống điện thân xe

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

xe điều khiển bằng BCM

1.7 Phạm vi ứng dụng của đề tài

Mô hình được sử dụng trong việc dạy và học Sinh viên các lớp thực tập có thể cho

mô hình hoạt động, kết hợp với hướng dẫn của giảng viên có thể hiểu rõ nguyên lý hoạt động của hệ thống điện thân xe điều khiển bằng BCM

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

2.1 Tổng quan về hệ thống điện thân xe

Công nghệ và kỹ thuật ô tô ngày càng phát triển, các hãng xe chạy theo và nhanh chóng hoàn thiện các thiết bị đi kèm trên xe với mức độ tự động hóa, hiện đại hóa ngày càng cao Yêu cầu về mặt tiện nghi, an toàn dần trở thành một trong những điều thiết yếu

để một chiếc xe có thể lăn bánh, chúng dần được cải thiện và trang bị để trở nên phức tạp hơn nhưng tiện lợi hơn cho người sử dụng

Hệ thống điện thân xe là một tập hợp các trang thiết bị, hệ thống phục vụ cho quá trình hoạt động của ô tô, bao gồm các hệ thống và trang thiết bị như sau:

Hệ thống cung cấp điện (Charging system): Gồm ắc quy, máy phát điện, các bộ điều chỉnh điện áp

Hệ thống khởi động (Starting system): Gồm máy khởi động (động cơ điện), các relay điều khiển và các relay bảo vệ Đối với động cơ Diesel còn trang bị hệ thống xông động

cơ khi động cơ còn nguội lạnh

Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (lighting and signaling system): Gồm các đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắc và các relay

Hệ thống đo đạc và kiểm tra (Gauging system): Là các đèn chỉ báo và đồng hồ trên bảng tableau (đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ xe, đèn báo nhiên liệu, đèn báo nhiệt

độ làm mát, đèn báo tín hiệu rẽ, đèn báo động cơ)

Hệ thống điều khiển ô tô (Vehicle control system): Gồm hệ thống điều khiển phanh chống hãm cứng (ABS), hộp số tự động, hệ thống lái, hệ thống treo, hệ thống truyền lực

Hệ thống điều hòa nhiệt độ (Air conditioning system): Gồm máy nén, giàn nóng, giàn lạnh, lọc ga, van tiết lưu và các thiết bị điều khiển hỗ trợ khác

Hệ thống thiết bị phụ tải khác: Bao gồm quạt gió giàn lạnh, hệ thống gạt nước rửa kính, nâng hạ kính, radio, màn hình hiển thị, hệ thống chống trộm, hệ thống nâng hạ ghế… Những hệ thống trên hợp thành một thể thống nhất và sẽ được phân biệt ra hai phần

cụ thể: nguồn điện (hệ thống cung cấp điện) và các thiết bị phụ tải (các hệ thống sử dụng điện)

Nguồn điện trên ô tô: Là nguồn một chiều được cung cấp bởi ắc quy nếu động cơ chưa làm việc (hoặc làm việc ở số vòng quay nhỏ) hoặc bởi máy phát nếu động cơ làm việc ở số vòng quay trung bình và lớn Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện khi lắp đặt sửa

chữa trên đa số các xe người ta sử dụng phần khung xe làm dây dẫn chung Vì vậy, đầu

âm (trên nhiều xe) của nguồn điện được nối trực tiếp ra thân xe Các bộ phận tiêu thụ điện (phụ tải điện): Trong các bộ phận tiêu thụ điện thì máy khởi động là bộ phận tiêu thụ điện nhiều và cần dòng lớn nhất (dòng điện cung cấp bởi ắc quy khi khởi động có thể lên đến

400 - 600 Ampe đối với động cơ xăng hoặc 2000 Ampe đối với động cơ diesel) Phụ tải điện được chia làm các loại cơ bản sau:

 Phụ tải làm việc liên tục: Bơm nhiên liệu, kim phun nhiên liệu…

 Phụ tải làm việc không liên tục: Các đèn pha, đèn cốt, đèn kích thước…

 Phụ tải làm việc trong thời gian ngắn: Các đèn báo rẽ, đèn phanh, motor gạt nước, motor bơm nước lau kính, còi, máy khởi dộng, hệ thống xông động cơ…

Mạng lưới điện: Là khâu trung gian nối giữa phụ tải và nguồn điện bao gồm: Các dây dẫn, các bộ chuyển mạch, công tắc, các thiết bị bảo vệ và phân phối khác nhau

Đi đôi với sự phát triển vượt bậc của kỹ thuật điện tử và điều khiển tự động, các trang thiết bị điện, điện tử trên các ô tô - máy kéo hiện đại ngày nay không tồn tại dưới các bộ phận hay các cụm tương đối độc lập về chức năng như trước mà chúng được kết hợp lại thành các vi mạch tích hợp, được xử lý và điều khiển thống nhất bởi một bộ xử lý trung tâm, làm việc theo các chương trình đã được thiết kế sẵn

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

2.2.1 Ý nghĩa của các thuật ngữ và ký hiệu

Bảng 2.1 Ký hiệu các thành phần điện và điện tử trên mạch của mạch điện thân xe

Ắc quy - Tạo ra điện cung

- 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

Ground 2 - Biểu thị các

điểm nối mass thân

xe trực tiếp

Motor - Chuyển đổi

điện năng thành cơ năng

Ground 3

- Biểu thị chung cho mass thân xe

Một điều đi kèm là

sẽ không có dòng điện nếu điểm nối mass thân xe gặp lỗi

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

Còi - Tạo ra âm thanh

khi có dòng điện chạy qua

Cầu chì cho

dòng cao

Công tắc điều khiển

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 lực điện từ

Diode

- 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

2.2.2 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 Xác định chân giắc nối 2.2.3 Dây dẫn

Dây dẫn là thành phần không thể thiếu trong sơ đồ mạch điện Vì hệ thống dây dẫn trên ô tô cực kỳ phức tạp, để thuận tiện cho quá trình kiểm tra sửa chữa ta sử dụng dây dẫn

có các màu khác nhau Theo quy ước chung, chữ cái đầu tiên thể hiện màu nền của dây,

chữ cái thứ 2 thể hiện màu sọc của dây Ví dụ trên sơ đồ ký hiệu màu dây là WHT - BLK

có nghĩa là màu trắng sọc đen

Bảng 2.2 Ví dụ về quy ước màu dây dẫn của hãng xe Chevrolet

Tác dụng chính của relay trên xe là giảm dòng và điều khiển dòng lớn đi qua thiết

bị điện Tùy theo nhu cầu sử dụng trên các thiết bị, ta có 3 loại relay 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 kĩ thuật với hệ thống điện

2.3.1 Nhiệt độ làm việc

Tùy theo vùng khí hâu, 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

2.3.2 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 acid loãng, gây chập mạch hoặc hư hỏng chân các linh kiện và làm tăng điện trở tiếp xúc giữa các giắc nối

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.

2.3.6 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

2.3.7 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, trên đa số các xe, 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 ECU (electronic control unit)

2.5 Các loại phụ tải 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), cốt (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

2.6.1 Chức năng của 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 họat 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

Hình 2.4 Hệ thống cung cấp điện tổng quát

Hệ thống điều khiển động cơ

Ắc quy

Máy

phát điện

Hệ thống chiếu sáng

Hệ thống

khởi động

Hệ thống tín hiệu

Hệ thống khóa đại an toàn điều khiển túi khí

Hệ thống thông tin

Hệ thống giải trí trong xe

Hệ thống khóa cửa

Hệ thống điều khiển phanh

Hệ thống gạt mưa rửa kín

Hệ thống điều hòa không khí

2.6.2 Ắc quy

Để cung cấp điện cho các phụ tải dùng điện khi động cơ không làm việc, người ta sử dụng nguồn điện hóa học một chiều gọi là ắc quy Cấu tạo bên trong ắc quy là quy trình hóa năng biến thành điện năng

Có nhiều phương pháp để phân loại ắc quy, tuy nhiên trên ô tô hiện nay thường sử dụng hai loại chính là ắc quy nước và ắc quy khô, việc sử dụng ắc quy khô trên ô tô có tính

ưu việt hơn hẳn so với ắc quy nước Tuy nhiên nếu so sánh hai ắc quy có cùng dung lượng như nhau thì ắc quy nước có thời 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

Cấu tạo ắc qui:

Hình 2.5 Cấu tạo của ắc qui

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 bản cực gồm có phần cốt hình mắt cáo và các chất tác dụng đính trên nó Phần trên của cốt có tai để kết nối các bản cực cùng tên với nhau thành phân khối bản cực Phần dưới cốt có các chân để tựa lên các gân ở đáy bình Các chân được bố trí so le để tránh chập mạch qua sống đỡ

Hình 2.6 Cấu tạo bản cực của ắc qui

Cốt được đúc từ hợp kim chống ôxy hoá, gồm: 92 - 93% chì và 7 - 8% ăngtimon (Sb) Cốt của các bản cực dương còn cho thêm 0.1 - 0.2% Asen (As) Ăngtimon và Asen có tác dụng làm tăng độ bền cơ học, giảm ôxy hoá cho các cốt, ngoài ra còn làm tăng tính đúc của hợp kim

Chất tác dụng trên bản cực âm được chế tạo từ bột chì và dung dịch axít H2SO4, ngoài

ra để tăng độ xốp, giảm khả năng co và hoá cứng bản cực người ta còn cho thêm 2 đến 3% chất nở Để làm chất nở, có thể sử dụng các chất hữu cơ hoạt tính bề mặt hỗn hợp với BaSO4 (Barium Sunfate) như các muối humát chế tạo từ than bùn, bồ hóng, chất thuộc da Chất tác dụng trên bản cực dương: Được chế tạo từ Oxide chì Pb3O4, monoxit chì PbO và dung dịch axít H2SO4 Ngoài ra, để tăng độ bền người ta còn cho thêm sợi polipropilen

Các phân khối bản cực và tấm ngăn được lắp ráp lại tạo thành khối bản cực Số bản cực âm thường lớn hơn số bản cực dương một bản, đặt các bản cực dương vào giữa các bản cực âm, đảm bảo cho các bản cực dương làm việc đều cả hai mặt để tránh cong vênh

và bong rơi chất tác dụng

Tấm ngăn là những lá mổ chế tạo từ vật liệu xốp chịu axít như: mipo, miláp, bông thủy tinh hoặc kết hợp giữa bông thủy tinh với miláp hoặc gỗ Các tấm ngăn thường có một mặt nhẵn và một mặt hình sóng, lồi lõm Mặt nhẵn thường đặt hướng về các bản cực

âm, mặt còn lại hướng về bản cực dương để tạo điều kiện cho dung dịch điện phân dễ di chuyển đến bản cực dương và lưu thông tốt hơn

Ngoài ra còn một số các chi tiết khác như: nút, nắp, cầu nối, ống thống hơi

2.6.3 Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe

Hình 2.8 Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe Chevrolet Captiva

Khi động cơ chưa làm việc hoặc khi làm việc có số vòng quay nhỏ thì toàn bộ các phụ tải sử dụng điện của ắc quy Khi động cơ làm việc ở số vòng quay trung bình và cao thì máy phát là nguồn điện cung cấp cho tất cả các phụ tải và thực hiện nạp lại cho ắc quy

2.7 Hệ thống mạng CAN

CAN là viết tắt của Controller 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 CAN-H và CAN-L, CAN thực hiện việc liên lạc dựa trên sự chênh lệch điện áp ECU 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 120 Ω, 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 ECU trung tâm và CAN No.2 J/C Điện trở của đường truyền CAN No.2 không thể đo được từ giắc OBD2

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 ECU thân xe chính và ECU 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 ECU thân xe (cho đường truyền MS - CAN) hay ECU trung tâm (cho đường truyền CAN No.2), có vai trò như một ECU trung tâm

Hệ thống mạng CAN trên xe Chevrolet nói chung và trên các xe nói riêng 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

Hình 2.9 Sơ đồ tổng quát về đường truyền mạng CAN

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 2.10 Kết cấu dây xoắn và sơ đồ truyền tín hiệu

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 2.11 Sơ đồ khử nhiễu của đường truyền với điện áp chênh lệch

2.7.1 Những tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ cao (HS – CAN)

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

 Cảm biến góc đánh lái (Steering angle sensor)

 Cảm biến tốc độ (Acceleration sensor)

 Bộ điều khiển bơm nhiên liệu (Fuel pump control module)

 Hệ thống điều khiển phanh điện ( Electronic brake control module)

 Hệ thống điều khiển lái có trợ lực (Power steering control module)

 Engine control module (ECM)

2.7.2 Những tín hiệu vào đường truyền dữ liệu tốc độ thấp (LS – CAN)

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

 Radio và Audio

 Bộ điều khiển ghế tài xế (Seat heating control module)

 Tín hiệu điều khiển motor cửa tài xế (Driver window motor)

2.8 Hệ thống chiếu sáng

2.8.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống 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

2.8.2 Thông số cơ bản và chức năng của hê thống chiếu sáng

2.8.2.1 Thông số cơ bản

Bảng 2.3 Các thông số cơ bản của hệ thống chiếu sáng

Chế độ chiếu sáng Khoảng chiếu sáng Công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn

2.8.2.2 Chức năng của hệ thống chiếu sáng

 Đèn đầu (Headlights): 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 cốt (cos) 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