Khai thác hệ thống điện thân xe toyota vios 2006 – lắp đặt mô hình hệ thống nâng hạ kính, lock cửa từ xa, báo động chống trộm

Acquy khởi động còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong hệ thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làmviệc hoặc đã làm việc mà máy phát

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành ô tô chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nói chung vàgiao thông vận tải nói riêng, nó quyết định một phần không nhỏ về tốc độ phát triểncủa nền kinh tế của một quốc gia Ngày nay các phương tiện vận tải ngày càng pháttriển hoàn thiện và hiện đại, đặc biệt là ngành ôtô đã có những vượt bậc đáng kể.Các thành tựu kỹ thuật mới như điều khiển tự động, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật bándẫn cũng như các phương pháp tính toán hiện đại đều được áp dụng trong ngànhôtô

Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nên hệ thống điện trên ô tô cũng pháttriển nhanh chóng nhằm đáp ứng các yêu cầu: Tăng công suất động cơ, tiết kiệmnhiên liệu, cải thiện khí thải giảm ô nhiễm môi trường, tăng tính an toàn và tiệnnghi trên ô tô

Với mục đích củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, đồng thời làm quenvới công tác nghiên cứu khoa học Chúng em đã được giao thực hiện luận văn tốtnghiệp với đề tài:

“Khai thác hệ thống điện thân xe Toyota Vios 2006 – Lắp đặt mô hình hệ thống nâng hạ kính, lock cửa từ xa, báo động chống trộm”

Sau một thời gian thực hiện, với sự cố gắng của nhóm cùng với sự giúp đỡ của

thầy thầy Trương Hùng, đến nay đề tài của chúng em đã được hoàn thành Do nội

dung đề tài còn mới, kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránhkhỏi thiếu sót trong quá trình thực hiện đề tài, chúng em rất mong được sự giúp đỡcủa các thầy cô và bạn bè để đề tài của chúng em được hoàn thiện hơn!

PHẦN 1: KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE

TOYOTA VIOS 2006 Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE

1.1 Vai trò của hệ thống điện thân xe trên ô tô du lịch

Ngày nay, ôtô không chỉ đáp ứng nhu cầu di chuyển mà còn có những tínhnăng quan trọng khác Do đó, hệ thống điện thân xe tuy không quan trọng bằngđộng cơ nhưng rất cần thiết đối với ôtô

Điện thân xe giúp ôtô có thể hoạt động trong những môi trường khác nhau

Ví dụ như hệ thống chiếu sáng giúp xe hoạt động được vào ban đêm Hệ thống gạtmưa giúp xe có thể làm việc khi trời mưa, hệ thống xông kính giúp làm tan băngtuyết khi xe chạy mùa đông

Điện thân xe góp phần hỗ trợ và tạo sự thuận tiện cho người lái khi sử dụng ô

tô Chẳng hạn như hệ thống tín hiệu giúp người lái có thể báo cho người đi xungquanh biết mình muốn chuyển hướng đi một cách đơn giản là bật đèn báo rẽ

Bên cạnh đó, điện thân xe còn làm tăng tính năng an toàn của ôtô Như hệthống túi khí đều được trang bị trên các xe hiện đại ngày nay

Tuy không liên quan đến động cơ nhưng qua hệ thống điện thân xe, người lái

có thể theo dõi được tình trạng hoạt động của động cơ bằng cách quan sát trên bảngtableau

Ngoài ra, điện thân xe còn làm ôtô mang tính tiện nghi hơn Như hệ thống âmthanh giúp người lái đỡ căng thẳng khi lái xe đường dài

1.2 Giới thiệu chung về xe Toyota Vios

Toyota Vios là phiên bản Sedan cỡ nhỏ ra đời năm 2003 để thay thế cho dòngSoluna ở thị trường Đông Nam Á và Trung Quốc Thế hệ Vios đầu tiên là một phầntrong dự án hợp tác giữa các kĩ sư Thái Lan và những nhà thiết kế Nhật của Toyotađược sản xuất tại nhà máy Toyota Gateway, tỉnh Chachoengsao, Thái Lan Với sự

ra đời của Vios thế hệ thứ 2 năm 2007, Toyota bắt đầu cho dòng xe này tiến quânsang các thị trường khác ngoài châu Á, thay thế chiếc Toyota Soluna, một mẫu

subcompact bình dân hơn Toyota Corolla và Toyota Camry trong khu vực ĐôngNam Á.

Hình 1.1 Hình dáng ngoài xe Toyota Vios.

1.3 Thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios

Bảng 1.1 Các thông số kỹ thuật của xe Toyota Vios

CHÚ TOYOTA

VIOS 1.5G

TOYOTA VIOS 1.5E

6 Chiều rộng cơ sở (trước/

sau)

8 Trọng lượng không tải kg 1055-1110 1030 -1085

1.4.Khái quát chung về hệ thống cung cấp điện

1.4.1 Nhiệm vụ:

Ô tô được trang bị một số hệ thống và thiết bị điện để đảm bảo an toàn vàtiện nghi khi sử dụng Chúng cần điện năng trông suốt quá trình hoạt động và cả khiđộng cơ đã dừng Vì thế, chúng cần acquy và nguồn điện môt chiều như nguồn nănglượng Một hệ thống cung cấp diện trang bị trên xe cung cấp nguồn một chiều chonhững hệ thống và thiết bị vừa nêu Nó không những cung cấp điện năng cho những

hệ thống và thiết bị điện khác mà còn nạp điện cho acquy trong lúc động cơ hoạtđộng

1.4.2 Yêu cầu:

Hệ thống phải tạo ra điện áp ổn định trong mọi chế độ làm việc của phụ tải.Đồng thời phải có độ bền cao trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm lớn, có thể làmviệc ở những vùng có nhiều bụi bân, dầu nhước và độ rung động lớn Việc duy tu

và bảo dưỡng càng ít càng tốt

1.4.3 Các bộ phận chính và sơ dồ khái quát:

Hình 1.2 sơ đồ cung cấp điện

1.5 Chức năng các bộ phận trong sơ đồ mạch điện thân xe

1.5.1 Accu khởi động

Acquy trong ô tô thường được gọi là acquy khởi động để phân biệt với loạiacquy sử dụng ở các lĩnh vực khác Acquy khởi động trong hệ thống điện thực hiệnchức năng của một thiết bị chuyển đổi hóa năng thành điện năng và ngược lại Đa

số acquy khởi động là loại acquy chì – axit Đặc điểm của loại acquy nêu trên là cóthể tạo ra dòng điện có cường độ lớn, trong khoảng thời gian ngắn (510s), có khảnăng cung cấp dòng điện lớn (200800A) mà độ sụt thế bên trong nhỏ, thích hợp

để cung cấp điện cho máy khởi động để khởi động động cơ

Acquy khởi động còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong

hệ thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làmviệc hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất (động cơ đang làmviệc ở chế độ số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radiocassette, CD, các bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động…

Acquy khởi động còn cung cấp điện cho các tải điện quan trọng khác trong

hệ thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ trong trường hợp động cơ chưa làmviệc hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất (động cơ đang làmviệc ở chế độ số vòng quay thấp): cung cấp điện cho đèn đậu (parking lights), radiocassette, CD, các bộ nhớ (đồng hồ, hộp điều khiển…), hệ thống báo động…

Điện áp cung cấp của acquy là 6V, 12V hoặc 24V Điện áp acquy thường là

12V đối với xe du lịch hoặc 24V cho xe tải Muốn điện áp cao hơn ta đấu nối tiếp

các acquy 12V lại với nhau.

Hình 1.3 - Cấu tạo accu

+ Accu cung cấp điện khi:

- Động cơ ngừng hoạt động : Điện từ bình accu được sử dụng để chiếusáng, dùng cho các thiết bị điện phụ, hoặc là các thiết bị điện khác khi động cơkhông họat động

- Động cơ khởi động: Điện từ bình accu được dùng cho máy khởiđộng và cung cấp dòng điện cho hệ thống đánh lửa trong suốt thời gian động cơđang khởi động Việc khởi động xe là chức năng quan trọng nhất của accu

- Động cơ đang hoạt động: Điện từ bình accu có thể cần thiết để hỗ trợcho hệ thống nạp khi nhu cầu về tải điện trên xe vượt qua khả năng của hệ thốngnạp Cả accu và máy phát đều cung cấp điện khi nhu cầu đòi hỏi cao

1.5.2 Rơle

Hình 1.4 - Cấu tạo rơle.

Rơle là loại linh kiện đóng ngắt điện cơ đơn giản Nó gồm 2 phần chính lànam châm điện và các tiếp điểm Nó là linh kiện dùng trong điều khiển, nó sẽ tácđộng ( đóng công tắc) ngõ ra khi tín hiệu điều khiển ngõ vào ( tín hiệu có thể ở dạng

điện, từ, ánh sáng ) đạt đến ngưỡng nào đó Nói tóm lại rơle là công tắc điều khiểngián tiếp Rơle có tác dụng là dùng một dòng điện nhỏ để điều khiển một dòng lớn.Khi rơle được sử dụng, mạch điện cần những dòng lớn có thể được đơn giản hơn

Hình1.5 – Cấu tạo Rơle điện từ.

Diode bán dẫn Diode zener

Photo diode Diode phát quang

Hình 1.7 - Các loại diode.

+ Công dụng :

- Diode bán dẫn chỉ cho dòng điện đi theo chiều thuận (từ anốt sangkatốt), chiều ngược lại không cho dòng điện đi qua

Hình 1.8 - Dòng điện qua diode bán dẫn.

- Diode zener cho dòng điện đi theo chiều ngược lại

- Diode phát quang thường sử dụng trong cảm biến đo gió Karman,cảm biến đánh lửa quang…

1.5.4 Các chi tiết nối

Để hỗ trợ việc nối các chi tiết, dây điện được tập trung tại một số phần trênôtô

+ Hộp nối (J/B)

- Hộp nối là một chi tiết mà ở đó các giắc nối của mạch điện đượcnhóm lại với nhau Thông thường nó bao gồm các chi tiết sau: Bảng mạch in, cầuchì, rơle, ngắt mạch và các thiết bị khác

+ Hộp rơle (R/B)

- Mặc dù rất giống hộp nối, hộp rơle không có các bản mạch in cũngnhư không có các chức năng trung tâm kết nối Hộp rơle dùng để chứa các rơle vàcác cầu chì, dùng để điều khiển và bảo vệ các thiết bị trong sơ đồ mạch điện Hộprơle thường gắn ở bên trái hay bên phải nắp cabin nhằm mục đích tạo thuận lợi choviệc kiểm tra, sửa chữa hệ thống điện

Hình 1.9 - Vị trí hộp rơle trên xe.

1.Hộp rơle 2.Rơle 3.Cầu chì và thanh cầu.

1.5.5 Các chi tiết bảo vệ mạch điện

Các chi tiết bảo vệ mạch điện bảo vệ mạch khỏi dòng điện lớn chạy trongdây dẫn hay các bộ phận điện/điện tử bị ngắn mạch

- Cầu chì loại thanh nối

Hình 1.13 - Cầu chì loại thanh nối.

- Cầu chì loại dẹt

Hình 1.14 - Cấu tạo cầu chì loại dẹt.

Nhận biết cầu chì loại dẹt

Bảng 1.2 - Khả năng chịu tải cầu chì loại dẹt

Hình 1.15 - Cấu tạo cầu chì loại hộp.

Nhận biết cầu chì loại hộp

Bảng 1.3 - Khả năng chịu tải cầu chì loại hộp

Hình 1.16 - Cấu tạo bộ ngắt mạch.

Bộ ngắt mạch được sử dụng để bảo vệ mạch điện với tải có cường độ dònglớn mà không thể bảo vệ bằng cầu chì như mạch cửa sổ điện, mạch sấy kính, motorquạt gió… Khi dòng điện chạy qua vượt quá cường độ họat động, một thanh lưỡngkim trong bộ ngắt mạch sẽ tạo ra nhiệt và giãn nở để ngắt mạch điện Thậm chí nếudòng điện thấp hơn cường độ hoạt động, nếu dòng điện lặp lại trong một khoảngthời gian ngắn hay dài, nhiệt độ thanh lưỡng kim tăng lên để ngắt mạch Khônggiống như cầu chì, bộ ngắt mạch điện có thể sử dụng lại khi thanh lưỡng kim đượckhôi phục Bộ ngắt mạch điện có 2 loại như hình vẽ trên: Loại phục hồi tự động, nó

tự động phục hồi và loại phục hồi không tự động, nó phải được phục hồi lại bằngtay

1.5.6 Công tắc

Công tắc dùng để đóng và mở mạch điện nhằm bật và tắt đèn, cũng như đểvận hành hệ thống điều khiển Một số công tắc hoạt động bằng tay, trong khi một sốkhác hoạt động tự động qua việc cảm nhận áp suất, áp suất dầu hay áp suất nhiệt độ

Hình 1.17 - Công tắc điều khiển đèn.

Chương 2 : KHAI THÁC HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN TRÊN XE

TOYOTA VIOS 20062.1 Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu

Hệ thống chiếu sáng - tín hiệu trên ôtô là một phương tiện cần thiết giúp tài

xế có thể nhìn thấy trong điều kiện tầm nhìn hạn chế, dùng để báo các tình huốngdịch chuyển để mọi người xung quanh nhận biết Ngoài chức năng trên, hệ thốngchiếu sáng còn hiển thị các thông số hoạt động của các hệ thống trên ôtô đến tài xếthông qua bảng tableau và soi sáng không gian trong xe

Đèn sử dụng trên xe được phân loại theo các mục đích: chiếu sáng, tín hiệu

và thông báo Ví dụ các đèn đầu được dùng để chiếu sáng khi đi vào ban đêm, cácđèn xi nhan để báo cho các xe khác cũng như người đi bộ và các đèn hậu ở đuôi xe

để thông báo vị trí của xe Ngoài hệ thống chiếu sáng nói chung, xe còn được trang

bị các hệ thống có các chức năng khác nhau tuỳ theo từng thị trường và loại xe

2.1.1 Công dụng, phân loại

- Đèn pha thường có công suất từ 55W- 100W.

- Ở một số kiểu xe, người ta cũng thường trang bị thêm hệ thống rửa kínhđèn pha

- Đèn pha được phân loại làm hai loại chủ yếu: loại đèn pha kín và loại đènpha nửa kín

b) Đèn kích thước

Hình 2.2 Đèn kích thước

- Khi trời tối, đèn này báo cho lái xe khác biết kích thước của xe mình để lái

xe được an toàn hơn Do báo kích thước nên nó được bố trí ở các mép thành xe Tuy

nhiên, một số xe vì lí do thẩm mỹ nên người ta chế tạo đèn kích thước với các đèn

đầu thành liền một khối và bố trí đèn kích thước ở phía mép trong của cụm đèn

đầu.Đèn này thường có ánh sáng màu vàng hoặc trắng và có công suất khoảng 15 –

21W

c) Đèn hậu

Hình 2.3 Đèn hậu

- Được lắp phía sau xe Khi trời tối, đèn này dùng để báo cho xe chạy sau

biết được sự hiện diện của mình Đèn này cũng có chức năng của đèn kích thước, có

ánh sáng màu đỏ và công suất của bóng đèn là 15-21W

d) Đèn sương mù

- Là loại đèn có bước sóng ánh sáng thích hợp với điều kiện trời sương mù

hoặc mưa Trong trường hợp này thì ánh sáng không bị gãy khúc

Hình 2.4 Đèn sương mù

Đèn sương mù phía trước (Fog lamps):

- Trong điều kiện sương mù, nếu sử dụng đèn đầu chính có thể tạo ra vùng

ánh sáng chói phía trước gây trở ngại cho các xe đối diện và người đi đường Nếu sử

dụng đèn sương mù sẽ giảm được tình trạng này Dòng cung cấp cho đèn sương mùthường được lấy sau relay đèn kích thước

Đèn sương mù phía sau (Rear fog guard):

- Đèn này dùng để báo hiệu cho các xe phía sau nhận biết trong điều kiện tầmnhìn hạn chế Dòng cung cấp cho đèn này được lấy sau đèn cốt Một đèn báo đượcgắn vào tableau để báo hiệu cho tài xế khi đèn sương mù phía sau hoạt động

e) Đèn biển số

- Dùng để soi sáng biển số vào ban đêm để thuận tiên cho việc nhận biết số

xe Ánh sáng phát ra của đèn này là ánh sáng trắng

i) Đèn hazard ( đèn báo nguy )

- Dùng để báo cho xe khác chạy trên đường là xe bạn đang cần dừng khẩncấp Hệ thống này hoạt động như đèn signal nhưng tất cả các bóng đèn đều chớpvới nhau

Hình 2.9 Đèn báo nguy

2 1.1.2 Phân loại

Có nhiều cách phân loại hệ thống chiếu sáng và tín hiệu:

a) Phân loại theo cấu tạo và vị trí lắp ghép sợi dây tóc bóng đèn pha ta có:

- Bóng đèn pha hệ châu Âu

- Bóng đèn pha hệ châu Mỹ

b) Phân loại theo khí chứa trong bóng đèn ta có:

- Bóng đèn kiểu chân không thông thường

- Bóng đèn kiểu halogen

- Bóng đèn kiểu Xenon

c) Phân loại theo cong tắc điều khiển đèn ta có:

- Hệ thống đèn có công tắc điều khiển đèn kiểu 3 nấc

- Hệ thống đèn có công tắc điều khiển đèn kiểu tổ hợp

2.1.2 Vị trí lắp đặt của các đèn trên xe

Hình 2.10 Vị trí các bộ phận trong hệ thống chiếu sáng và tín hiệu

2.2 Cấu tạo các loại đèn

2.2.1.Cấu tạo đèn pha

2.2.1.1 Cấu tạo bộ đèn pha tiêu biểu

Đèn pha gồm hai bộ được lắp phía trước xe dùng để chiếu sang quãng đườngphía trước xe, đảm bảo cho xe hoạt động khi trời tối hoặc sương mù Một bộ đèn

pha gồm: vỏ đèn, hệ thống quang học, vít điều chỉnh hướng chiếu của ánh sáng, giắc cắm điện cho bóng đèn …

Hình 2.11 Cấu tạo bộ đèn pha tiêu biểu

Hệ thống quang học của đèn pha gồm: bóng đèn, chóa phản chiếu, và kínhkhuếch tán

Dây tóc đèn có kích thước rất nhỏ so với kích thước của đèn nên hầu như làmột diểm sáng Điểm sáng được đặt ở tiêu cự của chóa phản chiếu parabol Cácchum sáng của đểm sáng sau khi phản chiếu qua chóa hầu như đi song song với trụcquang học( tức song song với mặt đường).

Để có thể chiếu sáng khắp mặt đường, các chùm sáng phải hơi lệch sang haibên đường Vấn đề này do kính khuếch tán thực hiện

Hình 2.12 Hệ thống quang học của đèn pha 1- bóng đèn; 2- chóa; 3- kính khuếch tán;

a) Nhìn nghiêng b) Nhìn từ trên xuốngHình 2.12 trình bày hệ thống quang học của đèn pha và đường tượng trưngcủa các chum sáng ứng với nấc sáng xa Kính khuếch tán hướng các chùm ánh sáng

ra hai bên dường để chiếu sáng hết bề mặt của mặt đường và khoảng dất lề đường,còn phần tia sáng xuống dưới để chiếu sáng khoảng dường sát đầu xe

Hình dáng của dây tóc trong các bóng đèn pha có ý nghĩa quan trọng Dâytóc để lắp trong các bong đèn pha thường bị uốn cong để chiếm thể tích nhỏ

Các chóa đèn thường được dập bằng thép lá và phủ bên trong một lớp kimloại phản chiếu

Bóng đèn pha có đầu chuẩn và dấu để có thể lắp vào đèn pha đúng vị trí, tức

là dây tóc ánh sáng xa phải nằm ở tiêu cự của chóa Điều này được đảm bảo nhờ tai

đèn Tai đèn được hàn trực tiếp vào đầu chuẩn của đuôi bóng đèn đối với từng bongđèn một và trên một dụng cụ quang học, đảm bảo đúng vị trí của dây tóc ánh sáng

xa tương ứng với mặt tỳ của hai tai đèn

Tại đèn có đường kính lớn để đảm bảo dễ lắp và chính xác Trên tai đèn cóchỗ khuyết để tránh lắp sai vị trí

Hình 2.13 Cấu tạo đèn pha, phần tử quang học và bóng đèn

a) Đèn pha (phía phải là hình trực diện đã bỏ vành đai) 1-kính khuếch tan; 2- bóng đèn ; 3- vít điều chỉnh; 4- chóa phản chiếu 5- tai đèn; 6- điện cực của đèn; 7- đầu chuẩn và giắc cắm

b) Kết cấu tháo lắp cụm của phần tử quang học

c) Bóng đèn với tai và đầu chuẩn

Hình 2.13 trình bày loại đèn pha tiêu biểu trên ô tô Vít điều chỉnh 3 có thểhướng phần tử quang học theo mặt phảng thẳng đứng và mặt phảng ngang nhằmchỉnh đúng hướng của chùm tia sáng

Ngoài ra người ta còn chế tạo các loại đèn pha liền không tháo rời được.Chóa thủy tinh có tráng nhôm 4 và kính khuếch tán 1 là liền với nhau, tạo thànhbuồng đèn và hút hết khí ra; các dây tóc 2 được đặt trong buồng đèn và cũng đượchàn kín với chóa, chỉ còn đầu dây được luồn ra ngoài hàn thành chỗ tiếp điện Nhưvậy toàn bộ hệ thống quang học của đèn pha được hàn thành liền một khối Loạiđèn này có ưu điểm là chống được bụi nước, độ ẩm,… tuy nhiên giá thành tươngđối cao.

Để có thể có hai loại chùm tia sáng gần và xa trong cùng một bóng đèn phangười ta thường sử dụng bóng đèn hai dây tóc Một dây tóc bóng đèn được bố tríngay tiêu cự của chóa ( ánh sáng xa) và một dây tóc khác (ánh sáng gần) được bố trí

ở ngoài tiêu cự Bằng cách bật đèn cho dây tóc này hoặc dây tóc kia, người lái cóthể chuyển nấc ánh sáng gần hoặc xa

2.2.1.2 Cấu tạo các phần tử của hệ thống quang học của đèn pha

a Cấu tạo gương phản chiếu (chóa đèn):

- Chức năng của gương phản chiếu là định hướng lại các tia sáng Một gươngphản chiếu tốt sẽ tạo ra sự phản xạ, đưa tia sáng đi rất xa từ phía đầu xe

- Bình thường, gương phản chiếu có hình dạng parabol, bề mặt được đượcđánh bóng và sơn lên một lớp vật liệu phản xạ như bạc (hay nhôm) Để tạo ra sựchiếu sáng tốt, dây tóc đèn phải được đặt ở vị trí chính xác ngay tiêu điểm củagương nhằm tạo ra các tia sáng song song Nếu tim đèn đặt ở các vị trí ngoài tiêuđiểm sẽ làm tia sáng đi trệch hướng, có thể làm lóa mắt người điều khiển xe đốidiện

- Đa số các loại xe đời mới thường sử dụng chóa đèn có hình chữ nhật, loạichóa đèn này bố trí gương phản chiếu theo phương ngang có tác dụng tăng vùngsáng theo chiều rộng và giảm vùng sáng phía trên gây lóa mắt người đi xe ngược

chiều

b Cấu tạo bóng đèn

- Cách bố trí tim đèn được chia làm 3 loại: loại tim đèn đặt trước tiêu cự, loạitim đèn đặt ngay tiêu cự và tim đèn đặt sau tiêu cự.

Hình 2.14 Cách bố trí tim đèn

- Có hai loại bóng đèn thông dụng là bóng đèn hệ châu Âu và hệ Châu Mỹ

Hình 2.15 Cấu tạo và tác dụng của bóng đèn hai dây tóc hệ Châu Âu 1- Dây tóc ánh sáng xa; 2- dây tóc ánh sáng gần ; 3-miếng phản chiếu

- Các bóng đèn hai dây tóc Châu Âu thì dây tóc ánh sáng xa được bố trí ởngay tiêu cự của chóa, còn dây tóc ánh sáng gần có dạng thẳng được bố trí ở phíatrước tiêu cự, hơi cao hơn trục quang học và song song với trục quang học Phíadưới dây tóc ánh sáng gần có bố trí miếng phản chiếu nhỏ

- Dây tóc ánh sáng xa bố trí ngay tiêu cự của chóa nên phần tia sáng phảnchiếu sẽ hướng theo trục quang học và chiếu sang ở khoảng đường xa phía trước.dây tóc ánh sáng gần bố trí trước tiêu cự, nên chùm ánh sáng đèn hắt lên chóa phảnchiếu dưới một góc nhỏ và tạo thành những chùm sáng chếch về phía trục quanghọc Miếng phản chiếu ngăn khong cho chùm ánh sáng từ dây tóc ánh sáng gần hắtxuống nửa dưới của chóa đèn nên các chùm ánh sáng đều hắt về phía dưới và khonglàm lóa mắt lái xe chạy ngược chiều Dây tóc ánh sáng gần có công suất nhỏ hơndây tóc ánh xa khoảng 30-40%

- Đối với bóng đèn hệ Châu Mỹ các dây tóc ánh sáng xa và gần có dạng gầngiống nhau và bố trí cạnh nhau Dây tóc ánh sáng xa( dây dưới ) bố trí trên mặtphảng của trục quang học, còn dây tóc ánh sáng gần ( dây trên) nằm lệch lên phíatrên trục quang học.

Hình 2.16 cấu tạo và tác dụng của bóng đèn hai dây tóc hệ Châu Mỹ

- Chùm các tia sáng của dây tóc ánh sáng gần của hệ đèn Châu Mỹ được biểudiễn như hình vẽ.Đối với các nấc ánh sáng gần, cơ bản các chùm ánh sáng đều đượchắt xuống phía dưới Tuy nhiên hệ bóng đèn pha Châu Mỹ chưa thật hoàn hảo vìvẫn còn chùm ánh sáng hắt ngang và hắt lên

- Các loại bóng đèn trên đây còn có một số nhược điểm sau:

- Không khắc phục hẳn hiện tượng lóa mắt lái xe ngược chiều, đồng thờigiảm khoảng cách chiếu sáng khi bật nấc chiếu sáng gần

- Đòi hỏi phải đặt và điều chỉnh đèn chính xác nếu không tác dụng của toàn

bộ hệ thống sẽ bị phá sản

- Có nhiều loại bóng đèn, tuy nhiên hiện nay có các loại đèn phổ biến sau:

+ Bóng đèn kiểu chân không:

- Vỏ bóng đèn làm bằng thủy tinh bên trong chứa hai sợi dây tóc( dây điệntrở) làm bằng vonfram hoặc tungsten Hai dây vonfram được nối với hai giắc cắmđiện để đưa điện từ ngoài vào Bên trong bóng đèn dược hút hết để tạo chân khôngnhằm mục đích làm tránh oxy hóa và bay hơi sợi tóc

Hình 2.17 Bóng đèn kiểu chân không

- Khi hoạt dộng ở điện áp định mức, nhiệt độ dây tóc lên đén 23000C tạo raánh sáng trắng Nếu bóng đèn được cấp một điện áp cao hơn định mức hoặc thờigian sử dụng bóng đèn lâu dài , dây vonfram có thể dần bay hơi và gây ra hiệntượng đen bóng đèn và đứt sợi tóc Trong một số bóng đèn người ta điền đày vàotrong nó một loại khí trơ (argon) với áp suất tương đối nhỏ để tăng cường độ sáng

+ Bóng đèn kiểu halogen:

- Để khắc phục hiện tượng bay hơi dây tóc làm đen bóng đèn gây giảmcường độ sáng trong các đèn kiểu cũ, thời gian gần đây người ta chế tạo bóng đènkiểu halogen

Hình 2.18 Bóng đèn kiểu halogen

- Bóng đèn halgen chứa khí halogen Chất khí này tạo một quá trình hóahọc khép kín Halogen kết hợp với vonfram hoặc tungsten bay hơi ở dạng khí thànhhỗn hợp khí, nó không bám vào vỏ thủy tinh như bóng đèn thường mà sự chuyểnđộng đối lưu sẽ mang khí này trở về vùng nhiệt độ cao xung quanh dây tóc Tại đây

hỗn hợp khí bị tách thành hai chất: vonfram bám trở lại dây tóc, còn khí halogen được giả phóng để trở về dạng khí ban đầu Quá trình tái tạo này không những

không làm chó bóng đèn bị đen mà còn giữ cho dây tóc bền lâu mà khong bị hưhỏng Với kiểu bóng đèn halogen, tuổi thọ của bóng đèn cao hơn, độ sang cũng lớnhơn nhiều so với bóng đèn thường

+ Thay thế đèn pha halogen

- Do bóng đèn haloden nóng hơn so với đèn thường khi sử dụng, bóngđèn sẽ bị vỡ nếu dầu hay mỡ dính vào bề mặt Hơn nữa, muối từ mồ hôingười có thể bám vào thạch anh Vì lý do đó, hãy cầm vào phần đuôi đèn khithay bóng đèn để tránh các vết vân tay không chạm vào các thạch anh

Hình 2.19 Thay thế bóng đèn pha

2.2.2 Cấu tạo các loại bóng đèn dùng cho đèn kích thước, đèn sương mù, đèn phanh, đèn signal và đèn lùi.

a) Bóng đèn dây tóc

- Bóng đèn một đầu sợi đốt đơn:Dùng cho bóng đèn xinhan hay đèn lùi

- Bóng đèn một đầu sợi đốt kép:Dùng cho bóng đèn hậu hay phanh Nó được

gắn 2 sợi đốt có công suất khác nhau

Hình 2.20 Bóng đèn dây tóc

- Thay thế: Ấn bóng đèn về phía đuôi để nhả khóa chốt đế ra khỏi rãnh đuôi

đèn, quay bóng và kéo nó ra Làm ngược lại để lắp bóng mới vào

b) Bóng đèn hình chêm

- Bóng đèn hình chêm sợi đốt đơn: Dùng cho bóng đèn xinhan hay đèn lùi

v.v

- Bóng đèn hình chêm sợi đốt kép: Dùng cho bóng đèn hậu hay phanh Nó

được gắn 2 sợi đốt có công suất khác nhau

Hình 2.21 Bóng đèn hình chêm

-Thay thế: Chỉ cần kéo bóng ra bằng ngón tay và ấn bóng mới vào.

2.2.3 Sơ đồ dấu dây khái quát hệ thống chiếu sáng - tín hiệu

Hình 2.22 Sơ đồ dấu dây khái quát hệ thống chiếu sáng - tín hiệu

1 - đèn báo xi nhan trước; 2- công tắc báo đèn phanh; 3 - còi; 4- cầu chì; 5 - rơ le còi; 6- rơ le xi nhan; 7- đèn xi nhan trước; 8- đèn bảng đồng hồ; 9- cầu chì; 10 - công tắc xi nhan và còi; 11- công tắc chớp đèn pha; 12- ắc qui; 13- rơ le điều chỉnh điện áp;

14 - công tắc đèn chính; 15 - khóa điện; 16- đèn kích thước (đờ mi); 17- đèn báo phanh; 18- đèn báo xi nhan sau

2.3 Các công tắc điều khiển đèn

2.3.1 Công tắc điều khiển đèn pha và kích thước

2.3.1.1 Loại công tắc tổ hợp

- Trên các xe con gần đây, công tắc chính 3 nấc và công tắc chuyển pha - cốtđược thay thế bằng công tắc tổ hợp Công tắc tổ hợp có 2 cần điều khiển, một cầnđiều khiển gạt nước và phun nước rửa kính xe, cần còn lại điều khiển hệ thống đènpha - cốt, kích thước và đèn xi nhan

Hình 2.23 Hình dạng của một công tắc tổ hợp

- Bằng cách xoay núm vặn của cần điều khiển người lái có thể bật - tắt đènkích thước và đèn pha Bằng cách gạt lên và xuống cần điều khiển người lái có thểchuyển lần lượt ánh sang pha hoặc ánh sáng cốt

2.3.1.2 Loại công tắc 3 nấc

Hình 2.24 Hình dạng của công tắc 3 nấc a)công tắc kéo xe Mỹ b)Công tắc kéo xe Nga c)Vị trí ngắt đèn trong cùng f)cấu tạo của khóa đèn chính d) khóa đèn ở nấc I, cấp điện cho đèn kích thước e)khóa đèn ở nấc I, cấp điện cho đèn kích thước và đèn pha

1) cần kéo với núm gạt 2)bi hãm với lò xo 3) nắp 4) các cọc đấu dây 5) giá tiếp điểm 6) biến trở

- Công tắc này sử dụng cùng với công tắc kéo (3 nấc) để chuyển chế độ sửdụng từ đèn pha sang đèn cốt và ngược lại Công tắc đảo pha-cốt có 3 cực nối dây

Hình 2.25 Hình dạng của công tắc đảo pha- cốt 1- nút ấn; 2- Đĩa tiếp điểm; 3- nắp; 4- vỏ; 5- cần đẩy; 6- lò xo hồi vị

- Công tắc đảo pha - cốt đặt dưới sàn trái ca bin và được điều khiển bằngchân người lái Bằng cách nhấn chân, tác dụng lực vào đầu công tắc (hướng mũitên), các điện cực sẽ chuyển đổi nối từ cực (+) đến cực pha hoặc (+) với cực cốt vàngược lại

2.3.1.3 Các loại công tắc khác trên xe

- Công tắc đèn báo rẽ

+ Công tắc đèn báo rẽ được bố trí trong công tắc tổ hợp nằm dưới taylái, gạt công tắc này sang phải hoặc sang trái sẽ làm cho đèn báo rẽ phải hay trái

Hình 2.26 - Công tắc điều khiển đèn.

- Công tắc đèn báo nguy

+ Khi bật công tắc đèn báo nguy nó sẽ làm cho tất cả các đèn báo rẽđều nháy

Hình 2.27- Công tắc đèn báo nguy.

Hình 2.28 - Vị trí công tắc đèn báo nguy trên xe.

- Công tắc điều khiển đèn phanh

Hình 2.29 Công tắc đèn phanh và sơ đồ đấu dây của đèn phanh

a) Loại truyền động thủy lực b) Loại truyền động khí nén 1.Lỗ dẫn dầu; 2,10 Màng; 3,9 Vỏ hộp; 4 Miếng tiếp điện; 5,12 Lò xo; 6,7 Đầu tiếp điện đồng thời là đầu bắt dây; 8 Khối cách điện; 11 Nắp;

13 Tiếp điểm bằng bạc; 14 Đầu bắt dây; 15 Thanh đồng dẫn điện;

2.4 Một số sơ đồ mạch điện của các hệ thống chính trên xe

2.4.1 Hệ thống mạch điện đèn pha

2.4.1.1 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn có công tắc điều khiển 3 nấc

Hình 2.30 Sơ đồ hệ thống đèn có công tắc điều khiển 3 nấc

2.4.1.2 Sơ đồ mạch điện hệ thống đèn dùng công tắc tổ hơp

a Hệ thống đèn pha chạy ban ngày: Hệ thống DRL (Daytime Runing

Light)

- Ở hệ thống này, chỉ có đèn đầu hoặc cả các đèn đầu và đèn hậu tự động bậtsáng khi động cơ nổ máy ở ban ngày, do đó các xe khác có thể nhìn thấy

- Ở một số nước vì lý do an toàn luật qui định bắt buộc phải có hệ thống này

trên xe

Hình 2.31 Hệ thống DRL

- Hệ thống DRL (đèn chạy ban ngày) bật các đèn đầu khi chạy xe ở ban ngày

- Điều đó có nghĩa là các bóng đèn đầu được bật sáng trong suốt thời gian xechạy, do đó làm cho tuổi thọ của bóng đèn giảm đi Để ngăn ngừa hiện tượng này,mạch hệ thống được trang bị mạch điện để giảm cường độ làm việc của đèn đầu khi

hệ thống DRL đang hoạt động Điều này được thực hiện chủ yếu bằng một trong 3loại mạch điện chính sau đây

 Loại mạch giảm cường độ làm việc của đèn nhờ điện trở

- Cường độ làm việc của đèn được giảm xuống thông qua điện trở bố trítrong DRL khi hệ thống này hoạt động

- Hệ thống DRL hoạt động khi động cơ đang nổ máy và khi phanh tay đượcnhả ra Để thiết lập tình trạng này, người ta thường sử dụng tín hiệu đầu vào từmáy phát điện hoặc từ phanh tay

+ Nguyên lý hoạt động

- Khi động cơ đã nổ máy và khi cần phanh tay được nhả ra thì relay chính của

hệ thống đèn xe chạy ban ngày bật các đèn đầu lên Nếu công tắc điều khiển đèn ở

vị trí OFF hoặc TAIL và công tắc điều khiển độ sáng đèn ở vị trí LOW, thì relay của

hệ thống đèn chạy ban ngày ngắt và dòng điện đi qua điện trở của hệ thống Kết quả

là các đèn đầu được bật sáng với cường độ được giảm tới còn 80 – 85%

Hình 2.32 Hệ thống DRL có điện trở

Nếu công tắc điều khiển đèn dịch chuyển về vị trí HEAD, thì relay No.2 củaDRL được bật lên và dòng điện chạy tới các đèn đầu mà không qua điện trở củaDRL Các đèn đầu chiếu sáng ở cường độ bình thường Relay No.2 của DRL bật lênngay cả khi công tắc điều khiển độ sáng đèn ở vị trí HIGH hoặc FLASH do đó cácđèn pha sẽ chiếu sáng ở độ sáng bình thường

Loại giảm cường độ làm việc của đèn nhờ mắc nối tiếp các đèn pha với nhau

- Cường độ làm việc của đèn được giảm xuống nhờ mắc nối tiếp các đèn phabên trái và bên phải khi hệ thống DRL đang hoạt động

Hình 2.33 Hệ thống DRL mắc nối tiếp

b Hệ thống đèn pha chạy ban đêm

 Loại không có relay đèn pha và không có relay điều chỉnh độ sáng

+ Đèn pha (Chiếu gần LO - Beam)

- Khi xoay công tắc điều khiển đèn về vị trí HEAD (LOW), đènpha(chiếu gần) bật sáng

+ Đèn pha (Chiếu xa “High – Beam”)

- Khi xoay công tắc về vị trí HEAD (HIGH), thì đèn pha-chiếu xa bậtsáng và đèn chỉ báo đèn pha-chiếu xa trên bảng điều khiển cũng bật sáng

+ Đèn FLASH (Nháy pha)

-Khi công tắc điều khiển đèn dịch chuyển về vị trí FLASH thì đèn phachiếu xa sẽ bật sáng

Hình 2.34 Hệ thống đèn pha không có relay điều khiển

b Sơ đồ công tắc điều khiển đèn kiểu dương chờ

Hình 2.35 Sơ đồ hệ thống chiếu sáng trên xe Toyota (Hiace, Previa)

- Khi vặn công tắc xoay đến nấc Tail, có dòng điện chạy qua cuộn dây rơ le đènkích thước :

(+)Aq – W1 – A2 – T – A11 – mát – (-) Aq

Dòng điện này làm tiếp điểm của rơ le đèn kích thước đóng lại để cấp điện chocác đèn kích thước.

- Khi vặn công tắc xoay đến vị trí Head, có dòng điện di qua cả hai rơ le đèn kíchthước và đèn pha Dòng điện đi qua rơ le đèn kích thước vẫn như cũ nên đèn kíchthước vẫn sáng

Dòng điện đi qua rơ le đèn pha như sau:

(+)Aq – W2 – A13 – H – A11 – (-) Aq

Dòng điện này làm tiếp điểm của rơ le đèn pha đóng lại

Khi tiếp điểm của rơ le đèn pha đóng, nếu công tắc gạt (đảo pha - cốt ) ở vị tríLow, sẽ có dòng điện đi qua dây tóc đèn cốt, do đó đèn cốt sáng Dòng điện đó đinhư sau:

c Sơ đồ công tắc điều khiển đèn kiểu âm chờ

Hình 2.36 Sơ đồ hệ thống đèn có công tắc tổ hợp trên xe Toyota Crolla

Nguyên lý hoạt động:

- Khi công tắc xoay ở vị trí OFF rơle đèn kích thước và rơle đèn pha đều mởcho nên không có dòng cấp cho đèn pha cốt, đèn đuôi xe (đèn hậu) và đèn lái (Tail)nên chúng không sáng Nếu lúc này kéo Flash sẽ có dòng qua rơ le đèn pha đến cực

HF, đến HU rồi về mát ở công tắc gạt (dimmer), làm rơ le đảo pha – cốt đảo sangtim đèn pha, do đó có dòng qua tiếp điểm của rơle đèn pha ra dây tóc pha về mát,đèn pha sẽ sáng (trường hợp xin nhường đường)

- Khi ta vặn vị trí công tắc xoay đến vị trí Tail, có dòng qua cuộn dây rơleđèn kích thước qua công tắc Light S/W về mát, làm cho tiếp điểm của rơle này đónglại cấp điện cho đèn Tail (đờ mi)

- Khi vặn công tắc ở vị trí Head, có dòng qua cuộn dây rơle đèn pha, cực Hcủa công tắc Light về mát Dòng này làm tiếp điểm của rơle đèn pha đóng lại cấpđiện cho rơle đảo pha - cốt, cùng lúc này đèn đuôi xe và đèn soi biển số được cấpđiện qua role đèn kích thước nên chúng vẫn sáng

Nếu trường hợp công tắc gạt đang ở vị trí High thì trên rơle đảo pha –cốt tiếpđiểm đóng với tiếp điểm ra tim pha, có dòng qua đèn pha, do đó đèn pha và đènbáo pha sáng

Nếu trường hợp công tắc Dimmer đang ở vị trí Low thì trên rơle đảo pha cốt tiếp điểm đóng với tiếp điểm ra tim cốt, có dòng qua đèn cốt nên đèn cốt cháysáng.

-2.4.2 Hệ thống báo rẽ và báo nguy

2.4.2.1 Nhiệm vụ, yêu cầu.

- Hệ thống báo rẽ, báo nguy phải báo hiệu chính xác

- Đèn báo rẽ phải đủ sáng để người đi đường dễ quan sát

2.4.2.2 Bộ tạo nháy.

Bộ tạo nháy làm cho các đèn báo rẽ nháy theo một tần số định trước Bộ tạo nháy dùng cho cả đèn báo rẽ và báo nguy Bộ tạo nháy có nhiều dạng: cơ điện, cơ bán dẫn hoặc bán dẫn tuần hoàn

- Bộ tạo nháy kiểu điện tử ( sử dụng trên xe Vios )