Khảo sát hệ thống điện thân xe toyota camry 2 5q nghiên cứu thiết kế và gia công mô hình hệ thống chiếu sáng, tín hiệu và gạt nước rửa kính khóa luận tốt nghiệp

Cơ cấu phối khí trên động cơ 2AR - FE sử dụng 2 van dầu để điều khiển quá trình làm việc hay ngắt của trục cam và hệ thống VVT - i kép.. Hệ thống EPS hoạt động dựa trên tín hiệu của cảm

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q - NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG,

TÍN HIỆU VÀ GẠT NƯỚC RỬA KÍNH

Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Mã ngành: 7510205

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG

KHOA CNKT Ô TÔ

BÌNH DƯƠNG - NĂM 2023

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Khảo sát hệ thống điện thân xe Toyota Camry 2.5Q Nghiên cứu thiết kế và gia công mô hình hệ thống chiếu sáng,

tín hiệu và gạt nước rửa kính

Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật ô tô

Mã ngành: 7510205 Sinh viên thực hiện:

1 Võ Thanh Duy MSSV: 19160103 Lớp: 22OT02

2 Nguyễn Văn Việt MSSV: 19160057 Lớp: 22OT02

3 Nguyễn Minh Trí MSSV: 19160083 Lớp: 22OT02 Giảng viên hướng dẫn:

Họ và tên: Đỗ Ngọc Khuê Học vị: Thạc sĩ Đơn vị công tác: Khoa CNKT ô tô

Bình Dương - Năm 2023TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG

KHOA CNKT Ô TÔ

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

Trang

Phiếu giao đề tài Khóa luận tốt nghiệp 01

Mục lục 02

Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt 05

Danh mục các hình ảnh 06

Danh mục các bảng biểu 09

MỞ ĐẦU 10

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 11

1.1 Giới thiệu chung 11

1.2 Thông số kỹ thuật 13

1.3 Động cơ và các hệ thống phụ thuộc 14

1.3.1 Hệ thống khởi động động cơ 15

1.3.2 Cơ cấu phối khí VVT – I 17

1.3.3 Hệ thống nhiên liệu 17

1.3.4 Hệ thống đánh lửa 18

1.3.5 Hệ thống làm mát động cơ 20

1.3.6 Hệ thống bôi trơn 21

1.4 Các hệ thống khác của xe 22

1.4.1 Hệ thống dẫn động 22

1.4.2 Hệ thống lái 22

1.4.3 Hệ thống phanh 24

1.4.4 Hệ thống treo 26

Kết luận chương 1 27

Chương 2: KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 28

2.1 Tổng quan về hệ thống điện xe Toyota Camry 2.5Q 28

2.2 Hệ thống cung cấp điện trên xe 30

2.2.1 Ắc quy 30

2.2.2 Máy phát điện 30

2.2.3 Hệ thống rơ le và cầu chì 34

2.2.4 Hệ thống dây dẫn điện 35

2.3 Hệ thống thông tin trên xe 35

2.3.1 Hệ thống thông tin MPX 35

2.3.2 Hệ thống kiểm tra theo dõi 37

2.4 Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu 45

2.4.1 Hệ thống chiếu sáng 45

2.4.2 Hệ thống tín hiệu 50

2.5 Các hệ thống tiện nghi trên xe Toyota Camry 2.5Q 52

2.5.1 Hệ thống điều hòa không khí 52

2.5.2 Hệ thống khóa cửa và nâng hạ kính bằng điện 57

2.5.3 Hệ thống rửa kính, gạt mưa 62

2.6 Tính toán và kiểm nghiệm hệ thống điện trên xe Toyota Camry 2.5Q 66

2.6.1 Tính toán và kiểm nghiệm máy phát điện 67

2.6.2 Tính toán kiểm nghiệm ắc quy 69

Kết luận chương 2 70

Chương 3: KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q 71

3.1 Hệ thống cung cấp điện 71

3.1.1 Kiểm tra bảo dưỡng ắc quy 71

3.1.2 Kiểm tra bảo dưỡng máy phát điện 73

3.2 Hệ thống chiếu sáng - tín hiệu 77

3.2.1 Các hiện tượng thường gặp trong hệ thống chiếu sáng 77

3.2.2 Bảo quản và bảo dưỡng hệ thống chiếu sáng 79

3.3 Các hệ thống tiện nghi trên xe Toyota Camry 2.5Q 80

3.3.1 Kiểm tra hệ thống điều hòa 80

3.3.2 Quy trình bảo dưỡng hệ thống điều hòa 81

3.4 Hệ thống rửa kính và gạt mưa 84

Kết luận chương 3 86

Chương 4: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU VÀ GẠT NƯỚC RỬA KÍNH Ô TÔ 87

4.1 Tổng quan 87

4.2 Cơ sở lý thuyết 87

4.3 Thực hiện xây dựng mô hình 88

4.3.1 Thiết kế khung 88

4.3.2 Trang thiết bị cần mua sắm 88

4.3.3 Xác định vị trí lắp đặt trên bảng 90

4.3.4 Thực hiện lắp đặt lên bảng 90

4.3.5 Thực hiện đấu dây test thử 91

4.4 Xây dựng các bài tập thực hành 93

4.4.1 Hệ thống chiếu sáng, tín hiệu 93

4.4.2 Hệ thống gạt nước, rửa kính 95

Kết luận chương 4 96

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ECU (Electronic Control Unit): Bộ điều khiển điện tử

ECM (Engine Control Modul): Khối điều khiển động cơ

VVT-i (Variable Valve Timing with Intelligence): Hệ thống điều khiển van nạp nhiên liệu biến thiên thông minh

EFI (Electronic Fuel Injection): Hệ thống phun xăng điện tử

ETCS-I (Electronic Throttle Control System - Intelligent): Hệ thống điều khiển bướm

ga điện tử thông minh

IC (Integrated Circuit): Mạch tích hợp

MPX (Multiplex Communication System): Hệ thống thông tin phức hợp

CAN (Controller Area Network): Mạng điều khiển cục bộ

LIN (Local Interconnect Network): Mạng liên kết nội bộ

LED (Lighting Emision Diode): Diode phát quang

IGT: Tín hiệu đánh lửa do ECU cấp đến IC của hãng TOYOTA

IGF: Tín hiệu phản hồi đánh lửa do IC cấp đến ECU của hãng TOYOTA

ING: Đánh lửa

INJ: Phun

AFS (Adaptive Front - Lighting System): Hệ thống đèn pha thông minh

A/T: Hộp số tự động

ABS (Antiblock Brake System): Hệ thống phanh chống bó cứng

EBD (Electronic Brake-force Distribution): Hệ thống phân phối lực phanh điện tử

BA (Brake Assist): Hệ thống hỗ trợ lực phanh gấp

SRS (Supplementary Restraint System): Hệ thống túi khí

A/C (Air Conditioner ): Điều hòa không khí

EPS (Electric Power Steering): Hệ thống trợ lực lái bằng điện

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Trang

Hình 1.1 Hình dáng và kích thước của xe Toyota Camry 2.5Q 12

Hình 1.2 Động cơ 2AR - FE lắp trên xe Toyota Camry 2.5Q 15

Hình 1.3 Sơ đồ mạch điện khởi động 16

Hình 1.4 Cơ cấu phối khí VVT – I 17

Hình 1.5 Bố trí các thành phần hệ thống nhiên liệu trên xe 18

Hình 1.6 Bố trí một số thành phần hệ thống đánh lửa 29

Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống làm mát 20

Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lí làm việc hệ thống bôi trơn 21

Hình 1.9 Bố trí hệ thống dẫn động cầu trước của xe Camry 2.5Q 22

Hình 1.10 Hệ thống lái trợ lực điện xe Camry 2.5Q 23

Hình 1.11 Vị trí các thành phần của hệ thống phanh trên xe 24

Hình 1.12 Thành phần của hệ thống phanh chính 25

Hình 1.13 Hệ thống treo trên xe Camry 26

Hình 2.1 Ắc quy sử dụng trên xe 30

Hình 2.2 Cấu tạo máy phát điện 31

Hình 2.3 Cấu tạo rô to của máy phát điện 32

Hình 2.4 Bộ chỉnh lưu của máy phát điện 32

Hình 2.5 Bộ tiết chế vi mạch của máy phát điện 33

Hình 2.6 Sơ đồ mạch cung cấp điện trên xe 33

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí rơle và cầu chì trong hộp 34

Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống truyền thông tin CAN 36

Hình 2.9 Bảng táp lô trên xe Toyota Camry 2.5Q 38

Hình 2.10 Đồng hồ áp suất nhớt kiểu lưỡng kim 39

Hình 2.11 Đồng hồ báo mức nhiên liệu 40

Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của đồng hồ báo mức nhiên liệu 41

Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của đồng hồ báo nhiệt độ nước 42

Hình 2.14 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của đồng hồ báo tốc độ động cơ 43

Hình 2.15 Cơ cấu báo nguy áp suất nhớt động cơ 44

Hình 2.16 Cơ cấu báo nguy nhiệt độ nước làm mát động cơ 44

Hình 2.17 Hệ thống đèn phía trước 45

Hình 2.18 Hệ thống đèn phía sau 46

Hình 2.19 Đèn chiếu sáng trong xe 47

Hình 2.20 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn bên ngoài xe 48

Hình 2.21 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn bên ngoài xe (tiếp theo) 49

Hình 2.22 Công tắc điều khiển các đèn chiếu sáng trên xe 50

Hình 2.23 Cấu tạo và sơ đồ mạch điện còi 51

Hình 2.24 Sơ đồ mạch điện signal - hazard trên xe 52

Hình 2.25 Cách sử dụng đèn signal trên xe 52

Hình 2.26 Bố trí giàn lạnh trên xe 53

Hình 2.27 Máy nén và vị trí đặt ở trên xe 53

Hình 2.28 Giàn nóng và vị trí đặt ở trên xe 54

Hình 2.29 Giàn lạnh và vị trí đặt ở trên xe 54

Hình 2.30 Van tiết lưu và vị trí đặt ở trên xe 55

Hình 2.31 Quạt giàn lạnh kiểu lồng sóc 55

Hình 2.32 Bộ lọc khô và vị trí lắp đặt trên xe 55

Hình 2.33 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống làm lạnh trên xe 56

Hình 2.34 Các nút chức năng điều khiển hệ thống làm lạnh trên xe 57

Hình 2.35 Các thành phần của bộ điều khiển từ xa 58

Hình 2.36 Cấu tạo của thanh chốt khóa cửa 58

Hình 2.37 Nút mở cốp sau 59

Hình 2.38 Hệ thống nâng hạ kính bằng cáp kiểu Bowden kép 60

Hình 2.39 Công tắc điều khiển nâng hạ kính 61

Hình 2.40 Sơ đồ mạch điện điều khiển hệ thống nâng hạ kính 61

Hình 2.41 Bố trí hệ thống gạt nước của xe Camry 2.5Q 62

Hình 2.42 Mô tơ gạt nước của xe Camry 2.5Q 63

Hình 2.43 Công tắc dừng tự động của mô tơ gạt nước 63

Hình 2.44 Sơ đồ mạch điện gạt nước và rửa kính 64

Hình 2.45 Công tắc gạt nước rửa kính trên xe 66

Hình 3.1 Kiểm tra điện áp ắc quy 72

Hình 3.2 Làm sạch cọc bình ắc quy 72

Hình 3.3 Các lớp kết tủa trên điện cực có thể gây rò rỉ điện áp 73

Hình 3.4 Kiểm tra các cuộn dây của máy phát 76

Hình 3.5 Thay thế cầu chì đèn pha cốt 77

Hình 3.6 Kiểm tra thay thế rơle bị hỏng 78

Hình 3.7 Sử dụng loại đèn đúng thông số kỹ thuật của nhà sản xuất 79

Hình 3.8 Vệ sinh bộ lưới lọc 81

Hình 3.9 Vệ sinh giàn lạnh 82

Hình 3.10 Vệ sinh quạt giàn nóng 83

Hình 3.11 Vệ sinh quạt giàn lạnh 83

Hình 3.12 Kiểm tra kính trong (mắt gas) 84

Hình 3.13 Nước đọng trên kính chắn gió 85

Hình 4.1 Kích thước khung của mô hình 88

Hình 4.2 Vị trí lắp đặt các trang thiết bị lên bảng 90

Hình 4.3 Mô hình đã hoàn thiện 91

Hình 4.4 Sơ đồ mạch chiếu sáng kiểu âm chờ 92

Hình 4.5 Sơ đồ mạch đèn signal – hazard 92

Hình 4.6 Sơ đồ mạch điện gạt nước, rửa kính 93

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Trang Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật xe Toyota Camry 2.5Q 13;14 Bảng 2.1 Các mạng giao tiếp 35;36 Bảng 2.2 Một số đèn báo trên táp lô xe 38;39 Bảng 2.3 Mức tiêu thụ điện của các tải hoạt động liên tục (P1) 67;68 Bảng 2.4 Công suất tiêu thụ của phụ tải gián đoạn (P2) 68;69 Bảng 4.1 Nhu cầu vật tư trang thiết bị cho mô hình 89

MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây ngành công nghiệp ô tô đang trên đà phát triển mạnh

mẽ, đặt biệt cùng với việc ứng dụng khoa học kỹ thuật công nghệ vào trong ngành đã đưa ngành công nghiệp chế tạo ô tô hoà nhập cùng với tốc độ phát triển của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Sau 4 năm học tập nhóm sinh viên được giao

đề tài Khóa luận tốt nghiệp “Khảo sát hệ thống điện thân xe Toyota Camry 2.5Q - Nghiên cứu xây dựng mô hình hệ thống chiếu sáng, tín hiệu và gạt nước rửa kính”

Mục đích đề tài giúp nhóm sinh viên ngành CNKT ô tô có dịp tiếp cận, tìm hiểu

và nghiên cứu sâu về ô tô Toyota Camry 2.5Q và đặc biệt là hệ thống điện thân xe Bên cạnh đó nhóm sẽ nghiên cứu thiết kế và gia công mô hình hệ thống chiếu sáng, tín hiệu

và gạt nước rửa kính trên ô tô phục vụ cho việc dạy và học của Khoa Đồng thời có điều kiện được thực hiện xây dựng một mô hình thực tế giúp củng cố kiến thức lý thuyết và rèn luyện kỹ năng về chuyên ngành

Để thực hiện đề tài, thời gian qua nhóm đã nỗ lực cố gắng sưu tầm tài liệu, trang thiết bị liên quan, tiếp cận nghiên cứu xe và hỏi ý kiến các chuyên gia Sau thời gian thực hiện, đến nay nhóm đã hoàn thành đề tài khóa luận với các sản phẩm như sau:

- Bản thuyết minh đề tài khóa luận gồm 4 chương

- Mô hình hệ thống chiếu sáng, tín hiệu và gạt nước rửa kính trên ô tô

Nhân dịp này nhóm xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn cùng quý thầy trong khoa, trong trường Tuy nhiên với trình độ kiến thức, hiểu biết cũng như kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, chắc chắn nội dung thuyết minh khóa luận

và mô hình thực tế còn có những thiếu sót nhất định Kính mong quý thầy tiếp tục chỉ bảo và đóng góp ý kiến để nhóm sinh viên thực hiện hoàn thiện hơn

Nhóm sinh viên thực hiện chân thành cảm ơn!

Bình Dương, ngày 25 tháng 7 năm 2023 Nhóm sinh viên thực hiện

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ XE TOYOTA CAMRY 2.5Q Trong nhiều năm qua, Toyota Camry luôn là thương hiệu được khách hàng rất yêu thích Được mặc định là dòng xe sang, xe dành cho doanh nhân thành đạt, Camry luôn chiều chuộng khách hàng của mình bằng thiết kế sang trọng, nhiều option và đặc biệt là thương hiệu của một chiếc xe sang đã được khẳng định

1.1 Giới thiệu chung

Với phong cách mang nhiều đường nét sang trọng mà vẫn mạnh mẽ, bề thế đẳng cấp Phong cách thiết kế này sẽ tiếp tục là sự lựa chọn cho những người thành đạt, những doanh nghiệp đẳng cấp

Toyota Camry 2.5Q sở hữu không gian nội thất cải tiến với chất liệu cao cấp Trên bảng táp lô được bao phủ bằng bề mặt da có các đường khâu trang trí sang trọng đem lại cảm giác mềm mại khi tiếp xúc Bảng điều khiển trung tâm đã có một diện mạo mới với các nút chức năng đối xứng trông khá hài hòa Xe có chứng năng khởi động thông minh Start/Stop bằng nút bấm Giao diện bảng đồng hồ công tơ mét đậm chất công nghệ được bố trí cả màn hình điện tử hiển thị các thông số và có thêm đồng hồ đo mức tiêu thụ nhiên liệu tức thời theo km/l và đồng hồ báo chế độ tiết kiệm nhiên liệu ECO Vô lăng được bọc da kết hợp với vân gỗ và có thể điều chỉnh điện 4 hướng làm tăng thêm

sự sang trọng của Toyota Camry 2.5Q Các phím điều khiển hệ thống audio, menu, kết nối bluetooth… trông khá bắt mắt về mặt tổng thể

Khoang xe Toyota Camry 2.5Q rộng rãi, thoải mái đặc biệt là hàng ghế sau, nhờ việc thiết kế lại băng ghế ngồi, thành xe lõm vào và trụ B tới trụ C vuông hơn làm tăng khoảng cách đầu người với trần, đầu gối với lưng ghế trước, sàn xe gần phẳng cũng góp phần tạo ra không gian thoáng đãng Hàng ghế thứ 2 đủ tạo ra không gian thoải mái cho những người có chiều cao trên 1,8m Như vậy, các thiết kế mới của Toyota đã đạt được mục đích tối ưu hóa không gian nội thất và làm cho chiếc xe này có vẻ cao cấp hơn Cách bố trí buồng lại làm cho chiếc xe rất thông thoáng nếu nhìn từ ghế trước Ghế ngồi phía trước được thay đổi giúp người lái có nhiều không gian để đặt chân còn mặt đằng sau của giao diện điều khiển trung tâm cũng được định hình lại

Hình 1.1 Hình dáng và kích thước của xe Toyota Camry 2.5Q

Toyota Camry 2.5Q về thiết kế ngoại thất, mẫu sedan này đã được thiết kế lại hoàn toàn cho phiên bản trước, đồng thời cũng là thế hệ thứ 7 hứa hẹn phát huy được truyền thống của dòng xe sedan thành công nhất của Toyota trên toàn cầu Cửa xe có nhiều nét giống với Lexus khi tấm nẹp được đặt thấp xuống dưới và các đường mạ crôm thanh mảnh Tất cả những thay đổi trong kiểu dáng và hình dạng chiếc xe hướng đến không gian nội thất và khí động học là chủ yếu

Về động cơ, hộp số Toyota Camry 2.5Q trang bị động cơ I - 4 2.5L dual VVT - i

có công suất cực đại 178 mã lực tại 6000 v/p và momen xoắc cực đại đạt 231 Nm tại

4100 vòng phút Mức tiêu thụ nhiên liệu trung bình mà Toyota công bố đối với sản phẩm này là 7,8 lít/100km, cải thiện được khoảng 0,6 lít/100km so với Camry thế hệ 6 Xe sử dụng hộp số tự động 6 cấp tiêu chuẩn thay thế hoàn toàn cho tự động 5 cấp ở phiên bản

cũ Trong đó, tỉ số truyền của 5 cấp đầu tiên vẫn giống hộp số thế hệ trước, còn tỉ số truyền của cấp số 6 giảm vòng tua máy ở tốc độ cao để tăng khả năng tiết kiệm nhiên liệu Nếu như trước đây chỉ số công suất và momen của Camry thường bị yếu thế so với

Accord thì nay qua các thông số trên có thể thấy được Toyota Camry 2.5Q hiện đã tương đương và có phần chiếm ưu thế

Về cấu trúc, Toyota đã thiết kế lại nhiều các thành phần dưới gầm xe với mục đích tăng độ cứng, ổn định, an toàn và giảm tiếng ồn lọt vào khoang xe Nó được xem như 1 chiến công trong việc khôi phục lại danh tiếng hãng sản xuất xe hàng đầu Châu Á So sánh về khả năng vận hành, chiếc xe này đã có những bước tiến rõ rệt khi mà hệ thống lái trợ lực điện vận hành nhẹ nhàng ở tộc độ thấp, chắc chắn ở tốc độ cao và tạo cảm giác chính xác Hệ thống treo mới giúp xe vận hành êm ái, rất đầm và bám đường tốt Khả năng cách âm của xe rất tốt bởi thiết kế khí động học trên Camry mới được cải thiện rất nhiều

Sự ra đời của Camry thế hệ 7 nói chung và Toyota Camry 2.5Q nói riêng thể hiện một xu hướng thiết kế của Toyota theo phong cách “tiên tiến với ngoại thất thể thao và nội thất sang trọng, hiện đại” Về cơ bản, kết quả của slogan trên là một Camry góc cạnh hơn, cá tính hơn từ mọi hướng nhìn

1.2 Thông số kỹ thuật

Camry được đánh giá là mẫu xe đẹp, hiện đại, chất lượng hàng đầu hiện nay đến

từ thương hiệu Toyota (Nhật Bản) Việt Nam là nước vô cùng ưa chuộng dòng xe Camry với số lượng bán ra hiện tại là gần 39 ngàn xe và đều nhận được phản hồi tốt Mẫu xe Camry 2.5Q cũng đã đạt được doanh thu không nhỏ tại thị trường nước ta, khẳng định

tư thế dẫn đầu của mình trong dòng xe sedan hạng trung

Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật xe Toyota Camry 2.5Q

thao Kích thước tổng thể (dài  rộng  cao) (mm) 4825  1825  1470

Khoảng cách giữa 2 bánh trước (mm) 1575

Khoảng cách giữa 2 bánh sau (mm) 1560

Trọng lượng không tải (kg) 1480 - 1490

Số xy lanh và cách bố trí 4 xi lanh bố trí thẳng hàng

Đường kính  Hành trình piston (mm) 90  98

Mô men xoắn cực đại (Nm/v/p) 230Nm/4100 vòng/phút

đôi trên thân máy DOHC

Hệ thống treo

Trước Độc lập, cơ cấu thanh chống

Macpherson và thanh cân bằng

Sau Độc lập, cơ cấu thanh chống

Macpherson và thanh cân bằng

có khối xi lanh bằng nhôm với các tấm lót gang mỏng bên trong Không thể sửa chữa cho khối động cơ này Vải lót không thể thay thế được

Trục khuỷu có tâm đối trọng và hoàn toàn cân bằng Trục khuỷu truyền động hai trục cân bằng thông qua một bánh răng bên trong các te làm triệt tiêu các dao động

Hình 1.2 Động cơ 2AR - FE lắp trên xe Toyota Camry 2.5Q

Những thay đổi đáng kể của 2AR - FE nằm ở đầu xi lanh Đầu là loại DOHC 16 van và được làm bằng hợp kim nhôm, có bộ nâng thủy lực Có hai trục cam và mỗi trục đều được trang bị một hệ thống điều phối van biến thiên được gọi là Dual - VVT - i Có các con lăn cho hệ thống van Động cơ được phát triển bằng cách áp dụng các công nghệ

ma sát thấp Các piston sử dụng các vòng piston giảm lực căng

1.3.1 Hệ thống khởi động động cơ

Hệ thống khởi động trên xe thực hiện chức năng biến năng lượng điện một chiều

từ ắc quy thành cơ năng trên máy khởi động làm quay bánh đà quay động cơ đốt trong giúp cho động cơ nổ Những đời xe Toyota Camry trước đây được trang bị loại máy khởi động thông thường bằng cách truyền động trực tiếp tới bánh đà, nhưng trên xe

Toyota 2.5Q hiện nay thì được trang bị loại máy khởi động có hệ truyền động qua hộp giảm tốc Loại máy này có kích thước nhỏ gọn, mang tính kinh tế và thẩm mĩ, bên cạnh

đó nó còn có ưu điểm là hoạt động với tốc độ cao, sau đó qua hộp giảm tốc để tăng mô men lên rất lớn

Hình 1.3 Sơ đồ mạch điện khởi động

1 Ắc quy; 2 Cầu chì chính; 3 Khóa khởi động; 4 Công tắc trung gian; 5 Rơle đề;

6 Mô tơ đề; 7 Rơle kéo

Hệ thống khởi động điện thực hiện điều khiển gián tiếp bằng các rơ le điện từ Để tránh khả năng bánh răng khởi động không kịp tách khỏi bánh đà khi động cơ đã nổ, người ta làm truyền động kiểu một chiều, bảo vệ mô tơ đề không bị hỏng khi bánh đà động cơ truyền lực qua bánh răng đến phần ứng của nó

Khi đóng khóa khởi động, dòng điện đi vào 2 cuộn dây điện từ của rơ le kéo Cuộn dây trở thành nam châm hút lõi thép để đóng tiếp điểm chính và gạt cho bánh răng khởi động dịch chuyển vào ăn khớp với bánh đà Mô tơ đề được cấp điện từ ắc quy và nó sinh công làm quay bánh đà động cơ đốt trong kéo trục khuỷu của động cơ quay làm cho động cơ được khởi động Khi động cơ đã nổ thì người lái nhả tay chìa khóa ra, các cuộn dây mất điện, các cơ cấu trở về trạng thái bình thường

1.3.2 Cơ cấu phối khí VVT - i

VVT - i (Variable Valve Timing - Intelligent) hay gọi là van biến thiên thông minh được phát triển bởi Toyota để thay thế hệ thống Toyota VVT (hệ thống cam pha điều khiển thủy lực 2 giai đoạn) Cơ cấu phối khí trên động cơ 2AR - FE sử dụng 2 van dầu để điều khiển quá trình làm việc hay ngắt của trục cam và hệ thống VVT - i kép

Bộ chấp hành của hệ thống VVT - i bao gồm bộ điều khiển VVT - i dùng để xoay trục cam nạp, áp suất dầu dùng tạo lực xoay cho bộ điều khiển VVT - i và van điều khiển dầu phối khí trục cam để điều khiển đường đi của dầu

Hình 1.4 Cơ cấu phối khí VVT - i

Các bộ phận của hệ thống gồm: Bộ xử lý trung tâm ECU 32 bit; bơm và đường dẫn dầu; bộ điều khiển phối khí (VVT) với các van điện; các cảm biến: VVT, vị trí bướm

ga, lưu lượng khí nạp, vị trí trục khuỷu, nhiệt độ nước Ngoài ra, VVT - i thường được thiết kế đồng bộ với cơ cấu bướm ga điện tử ETCS - i, đầu phun nhiên liệu 12 lỗ (loại

bỏ sự hỗ trợ bằng khí) và bộ chia điện bằng điện tử cùng các bugi đầu Iridium

1.3.3 Hệ thống nhiên liệu

Hệ thống nhiên liệu trên xe Toyota Camry 2.5Q là hệ thống bơm xăng đa cổng khép kín SFI (Sequential Multiport Fuel Injection) Mỗi kim phun cho một xi lanh được nối với một mạch cung cấp nhiên liệu riêng Kết quả lượng khí thải giảm thiểu độ độc

hại Hệ thống nhiên liệu được ECU điều khiển cắt nhiên liệu khi túi khí trước được kích hoạt

Cụm kim phun 12 lỗ nhỏ gọn được sử dụng để tăng khả năng phun nhiên liệu Các đầu nối nhanh được sử dụng để kết nối các đường ống nhiên liệu và ống dẫn nhiên liệu

có khả năng hoạt động tốt

Hình 1.5 Bố trí các thành phần hệ thống nhiên liệu trên xe

1 Đường ống phân phối nhiên liện; 2 Kim phun; 3 Van điều tiết xung áp suất nhiên liệu;

4 Đầu kết nối nhanh; 5 Bầu lọc than hoạt tính; 6.Thùng chứa nhiên liệu;

7 Ống hút nhiên liệu, máy bơm và máy đo

Hệ thống hồi lưu nhiên liệu được sử dụng để giảm lượng khí thải bay hơi bằng cách tích hợp cụm lọc nhiên liệu, cụm điều chỉnh áp suất nhiên liệu và bơm nhiên liệu,

có thể ngừng việc đưa nhiên liệu trở lại từ khu vực động cơ, do đó ngăn ngừa sự tăng nhiệt độ bên trong cụm bình xăng Chính điều này làm giảm việc tạo ra khí thải bay hơi trong cụm bình nhiên liệu

1.3.4 Hệ thống đánh lửa

Hệ thống đánh lửa của động cơ 2AR - FE là hệ thống đánh lửa điện tử được điều khiển bằng điện tử ECU đánh lửa trực tiếp Trong hệ thống đánh lửa trực tiếp không sử dụng bộ chia điện, thay vào đó trong hệ thống sử dụng một bô bin cùng với một IC đánh lửa độc lập cho mỗi xi lanh Việc điều khiển thời điểm đánh lửa được thực hiện thông

qua ECU của động cơ, ECU sẽ nhận được các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau, tính toán thời điểm đánh lửa, truyền tín hiệu đánh lửa đến IC đánh lửa Thời điểm đánh lửa được tính toán liên tục theo điều kiện của động cơ, dựa trên giá trị thời điểm đánh lửa tối ưu đã được lưu giữ trong ECU

Hình 1.6 Bố trí một số thành phần hệ thống đánh lửa

Khi bật khóa điện rơle sẽ đóng mạch, nguồn từ ắc uy được cung cấp đến chân (+B) của các cuộn đánh lửa ECU sẽ xác nhận thời điểm đánh lửa và truyền tín hiệu đánh lửa (IGT) đến từng cuộn đánh lửa, khi có tín hiệu (IGT) IC trong cuộn đánh lửa sẽ điều khiển transistor công suất và lúc này có dòng điện sơ cấp trong cuộn đánh lửa Khi ECU ngắt tín hiệu điều khiển (IGT) lúc này transistor công suất trong IC đánh lửa sẽ điều khiển ngắt dòng điện sơ cấp do đó cuộn dây thứ cấp sẽ cảm ứng ra xung điện áp cao Điện áp này được cấp đến các bugi để tạo ra tia lửa điện bên trong xi lanh Khi ECU ngắt dòng sơ cấp, IC đánh lửa sẽ gửi một tín hiệu xác nhận ( IGF) cho từng xi lanh đến ECU

Ưu điểm của hệ thống đánh lửa trực tiếp có độ chính xác cao hơn và không cần phải đặt lại thời điểm đánh lửa Không có dây cao áp và đầu chia điện nên giảm tổn thất

năng lượng Bên cạnh đó, loại bỏ được những hư hỏng thường gặp do hiện tượng phóng điện trên mạch cao áp và giảm chi phí bảo dưỡng

Hình 1.7 Sơ đồ hệ thống làm mát

1 Két làm mát; 2 Bơm nước; 3 Van hằng nhiệt; 4 Bình nước phụ;

5 Đường nước từ bộ sưởi; 6 Đường nước đến bộ sưởi

Bơm nước hút nước từ két chứa nước đưa đến áo nước để đi đến làm mát các chi tiết của động cơ theo các đường phân nước nằm trong áo nước Nước sau khi làm mát xong sẽ đi qua bộ ổn định nhiệt Nếu nhiệt độ của nước còn thấp thì van hằng nhiệt trong

bộ ổn nhiệt sẽ không mở đường nước đi qua két làm mát nước, lúc này nước sẽ đi theo

đường tắt trở về bơm nước Nếu nhiệt độ nước làm mát đã cao thì van hằng nhiệt sẽ mở đường nước đi qua két nước làm mát rồi trở về lại bơm nước tiếp tục tuần hoàn 1.3.6 Hệ thống bôi trơn

Hệ thống bôi trơn trên động cơ 2AR - FE theo kiểu bôi trơn cưỡng bức Bơm dầu được dẫn động từ trục khuỷu thông qua bộ truyền động dây xích Dầu bôi trơn được làm mát bằng nước trong hệ thống làm mát của động cơ

Dầu bôi trơn được hút từ các te qua phễu lọc dầu đến bơm dầu Tiếp theo, dầu qua bầu lọc dầu và được làm sạch trước khi đi bôi trơn Dầu đi tiếp trong đường dầu bôi trơn chính đến dãy xi lanh và đến các gối đỡ của trục khuỷu

Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lí làm việc hệ thống bôi trơn

1 Van điều khiển dầu có canh giờ cam nạp; 2 Van điều khiển dầu có canh giờ cam xả;

3 Bánh răng canh giờ trục cam nạp; 4 Bánh răng canh giờ trục cam xả;

5 Bộ căng xích số 1; 6 Bơm dầu; 7 Cụm lọc dầu; 8 Lọc dầu; 9 Cân bằng trục;

10 Van điều chỉnh đòn bẩy; 11 Phản lực dầu piston

Dầu bôi trơn từ dãy xi lanh tiếp đến đi bôi trơn các gối đỡ cam nạp, cam xả và bộ truyền dẫn động bánh răng và về lại các te chứa dầu Dầu bôi trơn đến bôi trơn các gối

đỡ của trục khuỷu đồng thời đi dọc theo các lỗ khoan dầu trục khuỷu và thanh truyền đi bôi trơn bạc và chốt piston và về lại các te chứa dầu

1.4 Các hệ thống khác của xe

1.4.1 Hệ thống dẫn động

Xe Camry 2.5Q sử dụng hệ thống dẫn động cầu trước (FWD - Front Wheel Drive)

Xe chỉ có một cầu chủ động, động cơ và hộp số được đặt ngang (vuông góc với đường tâm dọc xe)

Trục truyền động được đặt ở cầu trước, do đó sức mạnh từ động cơ thông qua hộp

số sẽ giúp 2 bánh trước quay và kéo theo bánh sau, cho phép xe tiến về phía trước

Hình 1.9 Bố trí hệ thống dẫn động cầu trước của xe Camry 2.5Q

Không chỉ Camry mà hầu hết các loại ô tô hiện nay có phần động cơ và hộp số tự động 6 cấp gắn liền với hộp vi sai đặt ở phía trước, do đó việc sử dụng dẫn động cầu trước là phương án đơn giản nhất

1.4.2 Hệ thống lái

Hệ thống lái là hệ thống điều khiển hướng chuyển động của xe Chức năng của hệ thống lái là giữ nguyên hay thay đổi hướng chuyển động của xe theo ý muốn người điều khiển.Trên xe Toyota Camry 2.5Q lắp cơ cấu lái kiểu trục vít - ổ lăn kết hợp dùng trợ

điện trực tiếp được điều khiển bằng điện tử Cơ cấu lái loại này có ưu điểm là tỷ số truyền nhỏ, kết cấu đơn giản nhưng hiệu suất cao

Hệ thống EPS hoạt động dựa trên tín hiệu của cảm biến mômen nằm trong cụm trợ lực lái, khi người điều khiển ô tô tác động lên vô lăng thực hiện việc điều chuyển hướng, dưới tác động của mặt đường thông qua bánh xe, thước lái sẽ tác dụng lên thanh xoắn nằm trong cụm trợ lực điện Cảm biến mô men lúc này sẽ bắt đầu hoạt động và tiến hành

đo mô men đánh lái sau đó gửi về hộp điều khiển Căn cứ vào tín hiệu được gửi, hộp điều khiển sẽ phát ra dòng điện điều khiển hoạt động của mô tơ trợ lực với một lực đủ lớn để hỗ trợ người lái xoay trục lái theo hướng mong muốn

Hình 1.10 Hệ thống lái trợ lực điện xe Camry 2.5Q

1 Vô lăng; 2 Cảm biến mô men; 3 Hộp ECU điều khiển; 4 Mô tơ trơ lực;

5 Trục lái; 6 Thước lái

Khi hệ thống hoạt động, có các trạng thái điều khiển như sau:

- Điều khiển chính: Từ giá trị độ xoắn của thanh lái và vận tốc xe sẽ định mức dòng điện cấp tới mô tơ trợ lực lái

- Điều khiển bù quán tính: Đảm bảo mô tơ trợ lực lái hoạt động khi người lái khởi hành và xoay vô lăng

- Điều khiển trả lái: Điều khiển hỗ trợ lực hồi về của bánh xe sau khi người lái đánh hết vô lăng sang một bên

- Điều khiển giảm rung: Điều khiển lượng trợ lực khi lái xe quay vô lăng ở tốc độ cao, do vậy sẽ giảm rung động các thay đổi trong độ lệch của thân xe

- Điều khiển bảo vệ quá nhiệt: Dự tính nhiệt độ của mô tơ dựa trên cường độ dòng điện và điện áp vào Nếu nhiệt độ của mô tơ và ECU trợ lực lái (ECU EPS) cao, nó sẽ giảm bớt cường độ dòng điện vào để tránh tình trạng mô tơ hoặc ECU bị quá nhiệt 1.4.3 Hệ thống phanh

Hệ thống phanh có chức năng hạn chế chuyển động của bánh xe bằng cách tạo ra lực ma sát Theo đó, hệ thống phanh khi hoạt động sẽ giúp kiểm soát việc giảm tốc độ hoặc dừng hẳn xe theo chủ ý của lái xe

Hình 1.11 Vị trí các thành phần của hệ thống phanh trên xe

1 Phanh tay; 2 Phanh đĩa sau; 3 Đường dầu; 4 Phanh đĩa trước; 5 Bộ chấp hành;

6 Bộ điều hòa lực phanh; 7 Xi lanh chính; 8 Bộ trợ lực phanh; 9 Bàn đạp phanh a) Phanh chính (phanh chân):

Cơ cấu chính là kiểu phanh đĩa ở cả 4 bánh trước và sau Trên xe sử dụng hệ thống phanh dầu có trợ lực, kết hợp hệ thống điều khiển chống bó cứng bánh xe (ABS) Hệ thống này có tính năng kiểm soát hãm cứng bánh xe trong những tình huống phanh gấp

Cụ thể, nó giúp người điều khiển xe có thể vừa đánh lái để tránh các chướng ngại vật trước mặt, vừa giảm nhanh tốc độ để xe dừng lại mà không sợ mất kiểm soát, từ đó đảm bảo an toàn cho người sử dụng phương tiện nếu gặp những tình huống bất ngờ khi tham gia giao thông

Hơn thế nữa, hệ thống phanh ABS còn có khả năng phát hiện tình huống xấu trước khi chúng kịp xảy ra dựa vào tốc độ quay bánh và lực đạp phanh Lúc này, hệ thống sẽ hoạt động và duy trì độ trượt của bánh với mặt đường sao cho trong giới hạn cho phép

để hạn chế tình trạng xe bị trượt bánh

Khi cần giảm tốc độ hoặc muốn dừng xe lại Người lái sẽ tác động lên bàn đạp phanh Sau đó thông qua tác động lên piston, nó sẽ di chuyển trong xi lanh chính, đẩy đầu vào các đường ống dẫn và di chuyển đến các xi lanh ở bánh xe Dưới tác dụng của lực sinh ra do áp suất dầu phanh tác động lên piston Xi lanh phanh của các bánh xe sẽ đẩy má phanh ép sát vào đĩa phanh để thực hiện việc giảm tốc

Hình 1.12 Thành phần của hệ thống phanh chính

Khi người lái nhả bàn đạp chân phanh, lò xo hồi vị tại các bánh xe, sẽ đẩy các piston về vị trí như lúc đầu Lúc này phanh sẽ được nhả ra là không còn lực hãm nữa b) Phanh dừng (phanh tay): Phanh dừng được sử dụng để đỗ xe Khi phanh đỗ xe,

cơ cấu sẽ tác động vào các phanh bánh sau

Trên xe Camy 2.5Q sử dụng phanh dừng kiểu điện tử, là hệ thống phanh tiên tiến được trang bị trên một số loại xe khác nhau đời mới Đúng như tên gọi của nó, hệ thống phanh dừng này thực chất chỉ thay đổi phương pháp dẫn động cơ khí (cáp) bằng dẫn động điện và được điều khiển điện tử Công tắc phanh được bố trí bên cạnh cần số, khi nhấn công tắc, mô tơ điện sẽ quay và ép má phanh vào đĩa phanh tạo ra sự phanh

Để cài phanh tay, chỉ cần nhấn nút (P) Đèn báo sẽ sáng lên để xác nhận hệ thống

đang hoạt động Để nhả phanh, người lái chỉ cần khởi động động cơ và lái xe đi, hệ thống phanh sẽ tự động ngắt phanh trước khi chiếc xe bắt đầu di chuyển mà không cần phải nhấn công tắc.

1.4.4 Hệ thống treo

Hệ thống treo là bộ phận kết nối vỏ khung ô tô với các cầu xe, nó thường được đặt

ở vị trí phía trên cầu trước và cầu sau của xe, có chức năng giúp xe vận hành êm ái và

ổn định khi qua các địa hình không bằng phẳng Hệ thống treo gồm 3 bộ phận chính:

- Đàn hồi: Giúp hấp thụ dao động từ mặt đường, giảm thiểu sức nặng tác động lên khung xe, đảm bảo độ êm của xe khi di chuyển

- Giảm chấn thủy lực (gồm hệ thống piston và xi lanh): Lợi dụng ma sát giữa các lớp dầu để dập tắt dao động của bánh xe và thân xe, đảm bảo xe luôn trong trạng thái bám đường tốt nhất và xe di chuyển mượt mà

- Tay đòn dẫn hướng (còn gọi là thanh ổn định): Có tác dụng tiếp nhận, truyền lực

và momen giữa bánh và phần vỏ khung xe

Xe sử dụng cơ cấu treo độc lập kiểu thanh chống Macpherson cho độ ổn định lái tuyệt vời và sự thoải mái khi lái xe đạt được bằng cách tối ưu hóa hình dạng cơ cấu treo

Hình 1.13 Hệ thống treo trên xe Camry

1 Đòn treo dưới; 2, 5 Bộ giảm chấn; 3, 6 Lò xo cuộn; 4 Thanh ổn định;

7 Đòn treo; 8 Dầm xoắn

Hệ thống treo này có ưu điểm là sử dụng ít linh kiện nên có lợi thế là bảo dưỡng,

sửa chữa ít tốn kém hơn cho người dùng Không gian khoang lái được giải phóng phần nào vì khối lượng phần đầu xe được được giảm thiểu

Kết luận chương 1

Nội dung chương 1 đã trình bày tổng quan về ô tô Toyota Camry 2.5Q trên các vấn đề cơ bản sau đây:

- Tổng quan về ô tô Toyota Camry 2.5Q

- Động cơ và các hệ thống phụ thuộc của động cơ

- Các hệ thống khác trên xe Toyota Camry 2.5Q

Qua đó làm cơ sở để tiếp tục đi sâu vào phân tích kết cấu, hoạt động và khảo sát khả năng làm việc của hệ thống điện thân xe cũng như công tác kiểm tra bảo dưỡng xe

Chương 2 KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN XE TOYOTA CAMRY 2.5Q

Công nghiệp ô tô càng phát triển, kết cấu ô tô sẽ hoàn thiện hơn thì mức độ tự động hóa, điện tử hóa của chúng ngày càng cao Yêu cầu về tiện nghi, tính an toàn chuyển động của xe càng lớn thì hệ thống trang thiết bị điện, trong đó có điện thân xe ngày càng phức tạp và hiện đại Hệ thống điện ô tô là một bộ phận quan trọng cấu thành xe ô tô Đây là hệ thống rất phức tạp với nhiều chi tiết, linh kiện điện, điện tử và được chia thành các hệ thống thành phần với chức năng khác nhau Trong khóa luận này, nội dung chỉ tập trung vào nghiên cứu, khai thác, khảo sát khả năng làm việc của

hệ thống điện thân xe Toyota Camry 2.5Q

2.1 Tổng quan về hệ thống điện xe Toyota Camry 2.5Q

Công nghiệp ô tô ngày càng phát triển, kết cấu ô tô ngày càng hoàn thiện thì mức

độ tự động hóa, điện tử hóa của chúng ngày càng cao Yêu cầu về mặt tiện nghi, về tính an toàn của chuyển động càng lớn thì hệ thống trang thiết bị điện trên ô tô ngày càng phức tạp và hiện đại

Nếu như trên những ô tô đầu tiên các trang thiết bị điện hầu như không có gì ngoài bộ phận để đánh lửa hỗn hợp cháy rất thô sơ bằng dây đốt, thì ngày nay trên ô

tô, điện năng đã được sử dụng để thực hiện rất nhiều chức năng trên các hệ thống sau:

- Hệ thống cung cấp điện (Power Source): Bao gồm ắc quy, máy phát điện, bộ điều chỉnh điện các hộp cầu chì, rơle và dây dẫn

- Hệ thống khởi động (Starting System): Bao gồm máy khởi động (động cơ điện), các rơle điều khiển và các rơle bảo vệ khởi động

- Hệ thống điều khiển động cơ: Bao gồm các vòi phun nhiên liệu, bơm xăng, các cuộn đánh lửa, các rơle điều khiển

- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (Lighting and Signal System): Gồm các đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắc và các rơle

- Hệ thống đo đạc và kiểm tra (Gauging System): Bao gồm các đồng hồ trên bảng Taplô (đồng hồ tốc độ động cơ, đồng hồ tốc độ xe, đồng hồ đo nhiên liệu, đồng

hồ đo nhiệt độ nước làm mát) và các đèn báo hiệu

- 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 gối đệm

- Hệ thống điều hoà nhiệt độ (Air Conditioning System): Bao gồm máy nén, giàn nóng, giàn lạnh, lọc ga, van tiết lưu và các thiết bị điều khiển hỗ trợ khác

- Hệ thống các thiết bị phụ: Bao gồm quạt gió, hệ thống gạt nước rửa kính, nâng

hạ kính, đóng mở cửa xe, radio, tivi, hệ thống chống trộm, hệ thống nâng hạ ghế… Các hệ thống trên hợp thành một hệ thống nhất, là hệ thống điện trên ô tô, với hai phần chính: Nguồn điện và các bộ phận tiêu thụ điện

- Nguồn điện trên ô tô: Là nguồn một chiều được cung cấp bởi ắc quy khi động

cơ chưa làm việc (hoặc làm việc ở số vòng quay nhỏ) và 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 các xe ô tô người ta sử dụng thân sườn xe làm dây dẫn chung Vì vậy, đầu

âm của nguồn điện được nối trực tiếp ra thân vỏ xe và được gọi là mass

- Các bộ phận tiêu thụ điện (phụ tải): Trong các bộ phận tiêu thụ điện thì máy khởi động tiêu thụ điện nhiều nhất, dòng điện cung cấp bởi ắc quy khi khởi động có thể lên đến 200 ÷ 400A đối với động cơ xăng 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: Gồm các đèn pha, đèn cốt, đèn kích thước, … + Phụ tải làm việc trong khoảng thời gian ngắn: Gồm các đèn báo rẽ, đèn phanh,

mô tơ gạt nước lau kính, còi, máy khởi động, hệ thống xông máy, …

- Mạng lưới điện: Dây là khâu trung gian kết 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

Cùng 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 hiện đại hiện nay không tồn tại dưới các bộ phận, các cụm tương đối độc lập về chức năng như trước mà 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 dựng sẵn

2.2 Hệ thống cung cấp điện trên xe

Hệ thống điện trên ô tô mặc dù chỉ chiếm 20% khối lượng nhưng có khả năng điều khiển 80% những hệ thống còn lại Hầu như tất cả các hoạt động của xe đều liên quan đến hệ thống điện, ví dụ như: Khởi động xe, cung cấp điện, đánh lửa, hệ thống phanh, hệ thống lái…

2.2.1 Ắc quy

Ắc quy có chức năng lưu trữ nguồn điện cho xe vận hành Nó giữ vai trò cung cấp nguồn năng lượng khởi động xe Đồng thời ắc quy còn giúp duy trì hoạt động của các thiết bị phụ tải khi máy phát chưa cấp đủ và trong trường hợp phụ tải sử dụng dòng vượt quá dòng định mức của máy phát

Hình 2.1 Ắc quy sử dụng trên xe

Ắc quy sử dụng trên Toyota Camry 2.5Q là loại ắc quy có sức điện động 12V, dung lượng 55Ah Nếu dùng ắc quy khô thì không cần bão dưỡng hay bổ sung thêm nước Thực ra về bản chất chúng không phải khô hoàn toàn bởi bên trong vẫn tồn tại

H2SO4, thay vì ở dạng dung dịch lỏng thì nó lại có dạng gel, nhiều người quen gọi là

ắc quy khô để tiện phân biết với ắc quy nước Nếu lắp ắc quy nước thì phải thường xuyên kiểm tra và bổ sung nước cất sau thời gian sử dụng nhất định

2.2.2 Máy phát điện

Máy phát điện trên xe Toyota Camry 2.5Q được thiết kế nhằm phục vụ nhu cầu sử dụng điện rất lớn của các thiết bị trên xe Máy phát điện trên xe là máy phát đồng bộ 3

pha có kết hợp với bộ chỉnh lưu Nó có thể cung cấp 40% công suất định mức khi động

cơ làm việc ở tốc độ không lớn, bảo đảm nạp được điện cho ắc quy

Một vài thông số cơ bản của máy phát sử dụng trên xe Toyota Camry 2.5Q:

- Hãng sản xuất: DENSO HAIRPIN

- Mã hiệu: 27060 - 0V130 hoặc 27060 - 0H120, 27060 - 31080

- Điện áp định mức: 12V

- Dòng điện định mức: 80A

a) Cấu tạo máy phát điện:

Máy phát điện trên ô tô có cấu tạo như hình 2.2

Hình 2.2 Cấu tạo máy phát điện

1 Puly; 2 Vòng bi; 3 Nắp trước; 4 Stato; 5 Rô to; 6 Nắp sau; 7 Cọc B; 8 Ổ cắm;

9 Tiết chế vi mạch; 10 Lò xo; 11 Chổi than; 12 Vòng đồng tiếp điện;

13 Bộ chỉnh lưu; 14 Nắp che phía sau

- Stato: Ghép từ những lá thép kỹ thuật điện, cách điện với nhau bằng lớp sơn Mặt trong của stato có rãnh và được đặt 3 cuộn dây quấn phần ứng

- Rô to: Được chế tạo thành hai nửa, mỗi nửa có 6 móng cực từ làm bằng thép Dòng điện một chiều kích thích từ bên ngoài được đưa vào cuộn dây trên rô to Hai đầu của cuộn kích thích được nối với hai vòng tiếp điện bằng đồng đặt trên trục rô to, cách điện với trục

Hình 2.3 Cấu tạo rô to của máy phát điện

1 và 3 Móng cực; 2 Cuộn dây kích thích; 4 Trục rô to

Trục rô to có vai trò nâng đỡ toàn bộ khối rô to và đảm bảo quay trơn trên 2 ổ bi

ở nắp khi máy phát làm việc Trục làm bằng thép hợp kim

- Chổi than và vòng đồng tiếp điện: Chổi được cấu tạo từ đồng graphit và một số chất phụ để giảm điện trở và chống mài mòn Hai chổi được đặt trong giá đỡ chổi than, bắt cố định với bộ tiết chế vi mạch, luôn áp sát vào vòng đồng tiếp điện nhờ lực ép của lò xo

- Bộ chỉnh lưu: Để nắn dòng điện xoay chiều 3 pha của máy phát thành dòng điện một chiều ở mạch ngoài

Hình 2.4 Bộ chỉnh lưu của máy phát điện

Bộ chỉnh gồm các diode silic mắc theo sơ đồ chỉnh lưu 3 pha và nối vào các đầu

ra của các cuộn dây phần ứng trên stato Toàn bộ các diode được đảm bảo độ kín, chắc chắn và được tráng một lớp bột đặc biệt và gắn đĩa nhôm tản nhiệt Khối chỉnh lưu liên

kết vào nắp sau của máy phát bằng các bu lông vít

- Bộ tiết chế vi mạch: Là một bộ phận không thể thiếu được trong máy phát điện ôtô Nó có chức năng chính là ổn định điện áp phát ra của máy phát điện

Hình 2.5 Bộ tiết chế vi mạch của máy phát điện

Bộ tiết chế vi mạch được lắp ở nắp sau của máy phát điện

b) Mạch điện của máy phát điện trên xe Toyota Camry 2.5Q:

Hình 2.6 Sơ đồ mạch cung cấp điện trên xe

Khi đóng khoá điện, dòng điện một chiều từ ắc quy được đưa vào cuộn dây kích

từ để từ hoá các cực trên rô to Khi rô to quay, từ trường cực từ sẽ lần lượt quét qua các đầu cực của stato làm cảm ứng ra sức điện động xoay chiều 3 pha trên các cuộn dây phần ứng ở stato Nhờ khối chỉnh lưu lắp ở đầu ra của các cuộn dây phần ứng nên

2.2.3 Hệ thống rơle và cầu chì

Rơle và cầu chì có chức năng bảo vệ hệ thống điện ô tô Rơle giúp bảo vệ và điều khiển hoạt động của mạch điện động lực nhờ khả năng đóng ngắt mạch điều khiển điện Bên cạnh đó, cầu chì giúp bảo vệ khi đường dây hệ thống khi bị quá dòng Rơle và cầu chì thường được bố trí chung thành một cụm trên xe và được gọi

là hộp cầu chì

Hộp rơle, cầu chì của mạch nguồn đặt ở phía bên trái khoang động cơ Trong hộp

có sẵn các chân đề cắm tương ứng cho các rơle và cầu chì Hướng dẫn xác định tên cầu chì và rơle được in trên nắp hộp, khi cần kiểm tra sửa chữa dễ dàng tìm kiếm

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí rơle và cầu chì trong hộp

2.2.4 Hệ thống dây dẫn điện

Được coi như “dây thần kinh” của một chiếc xe Chúng có chức năng kết nối

và truyền tải dòng điện từ các thiết bị khác nhau đến tất cả các hệ thống điện trên ô

tô Dây điện được ký hiệu bởi các màu sắc phân biệt khác nhau với mỗi dòng xe Điều này giúp phân biệt dây dẫn của từng hệ thống khác nhau và để thuận tiện cho quá trình tra cứu tài liệu sửa chữa Bên cạnh việc phân biệt bằng màu sắc còn có thể phân biệt dây điện qua cách đi dây Trên xe, đối với dây dẫn mạng CAN bus người

ta sẽ bện xoắn dây điện vào nhau để tránh nhầm lẫn với các dây điện khác

2.3 Hệ thống thông tin trên xe

2.3.1 Hệ thống thông tin MPX

Trên xe sử dụng hệ thống thông tin MPX MPX là một hệ thống thông tin phức hợp (Multiplex Communication System), đó là một phương pháp thông tin liên lạc, nó truyền và nhận hai hay nhiều dữ liệu với một đường truyền MPX có ưu điểm sau:

- Giảm số lượng dây điện

- Bằng cách chia sẻ thông tin sẽ giảm được số lượng các bộ phận như công tắc, cảm biến, bộ chấp hành…

- Do ECU nằm gần công tắc và cảm biến sẽ đọc thông tin của tín hiệu và truyền tín hiệu đến các ECU khác, chiều dài của dây điện có thể rút ngắn lại

Hệ thống MPX sử dụng 3 giao thức truyền thông (CAN, LIN và AVC - LAN)

Bảng 2.1 Các mạng giao tiếp

Controller Area Network (CAN)

CAN được phân thành 2 loại tốc độ truyền thông CAN tốc độ cao (HS - CAN) được sử dụng cho hệ thống truyền lực, khung gầm và thân xe, và CAN tốc độ trung bình (MS - CAN) được sử dụng cho hệ thống điện thân xe

Local Interconnect Network (LIN)

LIN được sử dụng cho mạng cục bộ, trong đó có

1 hệ thống bus LIN cho từng hệ thống điện thân

xe tương ứng

Audio Visual Communication -

Local Area Network (AVC-LAN)

AVC - LAN chỉ được sử dụng để giao tiếp giữa các bộ phận của hệ thống điều hòa không khí

- Do sự ra đời của hệ thống giao tiếp CAN cho hệ thống truyền động, khung gầm

xe và hệ thống điện thân xe, cấu hình dây đai đã được sắp xếp hợp lí

Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống truyền thông tin CAN

1 Đường truyền V; 2 Đường truyền phụ 1; 3 Điện trở của đường truyền V;

4 Điện trở cực của đường truyền phụ số 1; 5 ECM (cho đường truyền V);

6 Thân xe chính (cho đường truyền V và phụ số 1); 7 Cảm biến túi khí (cho đường truyền V); 8 Bộ khuếch đại điều hòa (cho đường truyền V); 9 ECU trợ lực lái với mô

tơ (cho đường truyền V); 10 Bộ nhận radio và màn hình (cho đường truyền V);

11 ECU chìa khóa thông minh (cho đường truyền V); 12 Giắc DLC3 (cho đường truyền V);13 Bộ chấp hành phanh (cho đường truyền V); 14 ECU cảnh báo khoảng

cách (cho đường truyền V); 15 Đồng hồ táp lô (cho đường truyền V);

16 ECU điều khiển vị trí và công tắc (cho đường truyền phụ số 1);

17 ECU điều khiển nghiêng và trượt trục lái phức hợp (cho đường truyền V);

18 ECU điều khiển gương bên ngoài (cho đường truyền phụ số 1);

19 ECU Điều khiển gương bên ngoài; 20 Giắc đấu dây CAN

- Không có giao tiếp trực tiếp giữa các mạng CAN, LIN và AVC - LAN vì các hệ thống giao tiếp đa kênh này không tương thích CAN, LIN và AVC - LAN là các mạng riêng biệt Do đó, một số ECU đóng vai trò như các cổng để truyền dữ liệu, cho phép giao tiếp giữa mạng CAN và mạng LIN

- Hệ thống điều chỉnh điện thân xe được sử dụng, cho phép thiết lập 1 số chức năng điều khiển của ECU bằng máy đo thông minh

Tóm lại, giao tiếp ghép kênh đề cập đến việc sử dụng dữ liệu giao tiếp nối tiếp bao gồm các bit và khung để trao đổi thông tin giữa các ECU khác nhau Điều này cho phép giảm số lượng trên xe Bit là đơn vị cơ bản của giao tiếp được sử dụng để biểu diễn thông tin Một bit được biểu diễn bằng các giá trị nhị phân của “0” hoặc “1” Đối với giao tiếp CAN, một ổ điện áp vi sai được sử dụng để biểu diễn các giá trị nhị phân

“0” hoặc “1” “Ổ đĩa điện áp vi sai” này làm giảm tác động của nhiễu điện Tín hiệu được sử dụng trong cách kênh và tín hiệu tương tự và tín hiệu số

2.3.2 Hệ thống kiểm tra theo dõi

Hệ thống thông tin trên xe bao gồm: Các bảng đồng hồ (Tableau), màn hình và các đèn báo giúp tài xế và người sửa chữa biết được thông tin về tình trạng hoạt động của các hệ thống chính trong xe

Hệ thống kiểm tra theo dõi trên xe gồm các loại đồng hồ chỉ thị và đèn cảnh báo:

1 Đồng hồ tốc độ xe (Speedometer): Dùng để hiển thị tốc độ xe chạy theo kilômet hoặc dặm (mile) Nó thường được tích hợp với đồng hồ đo quãng đường (Odometer) để báo quãng đường xe đã đi từ lúc xe bắt đầu hoạt động và đồng hồ hành trình (Tripmeter) để đo các khoảng cách ngắn giữa điểm đi và điểm đến

2 Đồng hồ tốc độ động cơ (Tachometer): Hiển thị tốc độ quay trục khuỷu động

cơ theo vòng/phút hay rpm

3 Đồng hồ áp lực nhớt: Chỉ thị áp lực nhớt của động cơ

4 Đồng hồ nhiệt độ nước làm mát: Chỉ thị nhiệt độ nước làm mát động cơ

5 Đồng hồ báo nhiên liệu: Chỉ thị mức nhiên liệu có trong thùng chứa

6 Đèn báo áp suất nhớt thấp: Chỉ thị áp suất nhớt thấp dưới mức bình thường

7 Đèn báo nạp: Báo hệ thống nạp hoạt động không bình thường

8 Đèn báo pha: Báo đèn đầu đang ở chế độ chiếu xa

Hình 2.9 Bảng táp lô trên xe Toyota Camry 2.5Q

9 Đèn báo rẽ: Báo rẽ phải hay trái

10 Đèn báo nguy hoặc ưu tiên: Đèn này được bật khi muốn báo nguy hoặc xin

ưu tiên Lúc này cả hai bên đèn rẽ phải và trái sẽ chớp

11 Đèn báo mức nhiên liệu thấp: Báo nhiên liệu trong thùng sắp hết

12 Đèn báo hệ thống phanh: Báo đang kéo phanh tay, dầu phanh không đủ hay

má phanh quá mòn

13 Đèn báo cửa mở: Báo có cửa chưa được đóng chặt

14 Đèn báo lỗi của hệ thống điều khiển: Phanh chống hãm cứng ABS, hệ thống điều khiển động cơ Check Engine, hệ thống kiểm soát lực kéo TRC

15 Đèn báo vị trí tay số của hộp số tự động: P - R - N - D

Bảng 2.2 Một số đèn báo trên táp lô xe

Chưa thắt dây an toàn Lọc nhiên liệu nghẹt, bẩn