Thiết kế, chế tạo bộ nguồn đa năng dùng trong kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô

Tên đề tài Thiết kế, chế tạo bộ nguồn đa năng dùng trong kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô 2.. Nhiệm vụ đề tài  Tìm hiểu các loại điện áp trên ô tô  Tìm hiểu phương pháp kiểm tra cá

Trang 1

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

GVHD: PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNG

Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018

Trang 2

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

GVHD: PGS.TS ĐỖ VĂN DŨNG

Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2018

Trang 3

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Họ tên sinh viên: Nguyễn Tiến Phúc MSSV: 16345020

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Ô tô Mã ngành đào tạo: 52510205

Hệ đào tạo: Chính quy (Liên thông) Mã hệ đào tạo: 16345

1 Tên đề tài

Thiết kế, chế tạo bộ nguồn đa năng dùng trong kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô

2 Nhiệm vụ đề tài

 Tìm hiểu các loại điện áp trên ô tô

 Tìm hiểu phương pháp kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô

 Thiết kế, chế tạo bộ nguồn đa năng dùng trong kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô

 Thử nghiệm sản phẩm chế tạo

 Viết thuyết minh đề tài

3 Sản phẩm của đề tài

Bộ nguồn đa năng dùng trong kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô

4 Ngày giao nhiệm vụ đề tài: 10/11/2017

5 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Theo kế hoạch khoa CKĐ

TRƯỞNG BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Thạc sĩ Nguyễn Trọng Thức PGS.TS Đỗ Văn Dũng

Trang 4

TP HỒ CHÍ MINH

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Tên đề tài:

Thiết kế, chế tạo bộ nguồn đa năng dùng trong kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô

Họ và tên Sinh viên: Nguyễn Tiến Phúc MSSV: 16345020

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Ô tô

I NHẬN XÉT

1 Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc đề tài:

………

2 Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn) ………

………

II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG ………

………

III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ 1 Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): ………

2 Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): ………

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 201

Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên)

PGS.TS Đỗ Văn Dũng

Trang 5

TP HỒ CHÍ MINH

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Tên đề tài:

I NHẬN XÉT

1 Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc đề tài:

………

2 Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn) ………

………

II NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG ………

………

III ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ 1 Đề nghị (Cho phép bảo vệ hay không):………

2 Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): ………

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 201

Giảng viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 6

Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phảnbiện và các thành viên trong Hội đồng bảo vệ Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúngtheo 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…tháng…năm 201

Trang 8

LỜI CÁM ƠN

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ýkiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy PGS.TS Đỗ Văn Dũng, người đã tận tình

hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm đồ án

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Sư Phạm Kỹ ThuậtThành phố Hồ Chí Minh nói chung, các thầy trong Bộ môn Điện tử ô tô – khoa Cơ khíđộng lực nói riêng đã hướng dẫn, dạy dỗ, hỗ trợ tận tình cho em giúp em có được nhữngkinh nghiệm, kiến thức, kỹ năng quý báu để hoàn thành đồ án

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quantâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp

TP.HCM, ngày tháng năm

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Tiến Phúc

Trang 9

TÓM TẮT

Nhằm mục đích tạo ra một thiết bị có thể test được các thiết bị điện ô tô với nhiều mức ápkhác nhau mà không phải dùng thông qua một công cụ nào khác Em được khoa phâncông làm đồ án bộ nguồn đa năng để có thể test trực tiếp thiết bị điện ô tô từ accu Vớitiêu chí đơn giản, dễ sử dụng bộ nguồn đa năng có thể đáp ứng nhu cầu kiểm tra cơ bảncác thiết bị điện ô tô mà mọi đối tượng đều có thể dễ dàng sử dụng

Bộ nguồn đa năng được tạo ra với mục đích tạo ra điện áp ngõ ra ổn định cao không phụthuộc ngõ vào (sử dụng mạch hồi tiếp – feedback) vì thế sẽ không làm ảnh hưởng đếnthiết bị kiểm tra Có đồng hồ Vôn kế giúp hiển thị điện áp đầu ra thiết bị, đồng thời cũngxác định được thiết bị được cấp nguồn hay chưa? Hơn thế nữa để bảo vệ bộ nguồn trongtrường hợp quá tải, thiết bị sẽ có cầu chì bảo vệ

Với sự cố gắng nỗ lực không ngừng của bản thân cộng sự giúp đỡ của thầy cô bạn bènhưng do thời gian có hạn, kinh nghiệm còn hạn chế chắc chắn đồ án này còn nhữngthiếu sót em mong sự góp ý từ các thầy để sản phẩm được hoàn thiện hơn

Trang 10

MỤC LỤC

LỜI CÁM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC BẢNG x

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1

1.1.Lý do chọn đề tài: 1

1.2.Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu: 2

1.2.1.Mục tiêu: 2

1.2.2.Nhiệm vụ: 2

1.3.Phương pháp nghiên cứu: 2

1.4.Các bước thực hiện: 2

1.5.Kế hoạch nghiên cứu: 3

CHƯƠNG 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

2.1.Các loại điện áp trên ô tô: 4

2.2.Phương pháp kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô: 5

2.2.1.Các bước cơ bản kiểm tra hệ thống điện ôtô: 5

2.2.2.Khái niệm về các bước kiểm tra cơ bản: 6

2.3.Kiểm tra các thiết bị điện, cảm biến và bộ chấp hành: 8

2.3.1.Giới thiệu: 8

2.3.2.Kiểm tra cảm biến: 10

2.3.3.Kiểm tra bộ chấp hành: 10

2.4.Dụng cụ và thiết bị đo: 10

2.4.1.Bút thử điện 12V (Test light): 10

2.4.2.Đồng hồ vạn năng kim/điện tử (Analog Multimeter/Digital Multimeter): 13

2.4.2.1.Cách sử dụng đồng hồ vạn năng: 14

2.4.2.2.Bảo quản đồng hồ vạn năng: 17

2.4.2.3.Ưu và nhược điểm của từng loại đồng hồ vạn năng: 18

2.4.3.Oscilloscope (Máy đo hiện sóng hay dao động ký): 19

Trang 11

2.4.3.1.Giới thiệu chung máy hiện sóng Oscilloscope: 19

2.4.3.2.Chức năng Oscilloscope: 20

2.4.3.3.Chức năng của các nút điều chỉnh trên Oscilloscope: 23

2.4.3.4.Một số ứng dụng của máy hiện sóng: 26

2.4.3.5.Hướng dẫn Calibration máy: 30

2.4.4.Máy chẩn đoán lỗi ô tô (Scanner/Fault code reader and analyzer): 33

2.4.4.1.Giới thiệu về OBD (On-Board Diagnostic): 33

2.4.4.2.Nguyên lý của OBD: 33

2.4.4.3.Cách đọc DTC: 35

2.4.4.4.OBD2 (On-Board Diagnostic System, Generation 2): 36

2.4.4.5.EOBD: 38

2.4.5.Thiết Bị Kiểm Tra Hệ Thống Điện Ô Tô Đa Năng: 40

2.4.6.Kiểm tra khí thải: 40

2.4.6.1.Giới thiệu: 40

2.4.6.2.Phép đo khí thải: 42

2.4.7.Kiểm tra áp suất: 42

2.4.7.1.Giới thiệu: 42

2.4.7.2.Kiểm tra áp suất bơm nhiên liệu: 43

CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ BỘ NGUỒN ĐA NĂNG DÙNG TRONG KIỂM TRA THIẾT BỊ ĐIỆN Ô TÔ 45

3.1.Cơ bản về máy biến áp và bộ nguồn đa năng: 45

3.1.1.Cơ bản về máy biến áp 45

3.1.2.Sơ đồ khối bộ nguồn đa năng: 47

3.2.Mạch tạo xung: 48

3.3.Chế tạo biến áp xung: 49

3.3.1.Yêu cầu thiết kế: 49

3.3.2.Thiết kế mạch tạo xung: 49

3.3.3.Tính toán biến áp xung theo kiểu PUSH-PULL: 50

3.3.4.Chế tạo biến áp xung: 51

3.3.4.1.Giới thiệu các linh kiện cơ bản: 51

3.3.4.2.Các linh kiện khác: 57

Trang 12

3.4.Chế tạo mạch điều khiển: 58

3.4.1.Giới thiệu Arduino Nano 58

3.4.2.Mạch điều khiển với Arduino Nano 60

3.4.3.Lập trình Arduino Nano: 62

CHƯƠNG 4.Thử nghiệm Bộ nguồn đa năng 66

4.1.Test điện áp ra bộ nguồn đa năng bằng Oscilloscope: 66

4.2.Test bộ nguồn đa năng với bóng đèn sợi đốt: 68

4.3.Kết luận: 71

Trang 13

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

A/F: Air/Fuel

AC: Alternating Current

CAN: Controller Area Network

CRT: Cathode Ray Tube

DC: Direct Current

DLC: Data Link Connector

DMM: Digital Multimeter

DTCs: Diagnostic Trouble Codes

ECU: Electronic Control Unit

EOBD: European On-Board Diagnostics

IC: Integrated Circuit

KNK: Knock Sensor

LCD: Liquid Crystal Display

LED: Light Emitting Diode

LIN: Local Interconnect Network

MAP: Manifold Absolute Pressure

MIL: Malfunction Indicator Light

MOSFET: Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor

NPN: Negative-Positive-Negative

OBD: On-Board Diagnostics

SMPS: Switching Mode Power Supply

USB: Universal Serial Bus

VOM: Volt-Ohm-Milliammeter

λ: Lambda

Trang 14

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Mối quan hệ giữa tỉ lệ nhiên liệu và điện áp đầu ra của cảm biến Oxy 4

Hình 2.2 Cảm biến oxy (Oxygen sensor) 4

Hình 2.3 Các bước kiểm tra hệ thống điện ô tô 5

Hình 2.4 Chẩn đoán bằng cách kiểm tra điện áp 6

Hình 2.5 Kiểm tra nguồn điện trên xe ô tô 7

Hình 2.6 Dung lượng pin 7

Hình 2.7 Cách tháo giắc nối 8

Hình 2.8 Cách kiểm tra Transistor NPN 9

Hình 2.9 Kiểm tra điện áp đầu ra của Cảm biến Oxy 10

Hình 2.10 Bút thử điện 12V cho ô tô 11

Hình 2.11 Cách sử dụng Test light 11

Hình 2.12 Chức năng kiểm tra hở mạch của Test light 12

Hình 2.13 Chức năng kiểm tra cầu chì của bút thử điện 12

Hình 2.14 Dùng bút thử điện test 2 cực cầu chì 13

Hình 2.15 Đồng hồ vạn năng điện tử / kim 13

Hình 2.16 Xoay thang đo đến giá trị 250VAC 14

Hình 2.17 Điện áp trên đồng hồ 14

Hình 2.18 Cách đo dòng điện một chiều 15

Hình 2.19 Cách đo thông mạch 16

Hình 2.20 Dây còn nguyên đồng hồ lên kim/ đồng hồ số hiện giá trị trở dây 16

Hình 2.21 Khi dây đứt, kim đồng hồ sẽ đứng yên/ đồng hồ số OL (over limit) 17

Hình 2.22 Oscilloscope hiển thị kết quả trên laptop 19

Hình 2.23 Oscilloscope Autoscope Viso 19

Hình 2.24 Oscilloscope CRT/ Oscilloscope LCD 20

Hình 2.25 Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga trên Oscilloscope 21

Hình 2.26 So sánh 2 tín hiệu trên Oscilloscope 22

Hình 2.27 Oscilloscope theo dõi sự thay đổi điện áp accu 22

Hình 2.28 Tiến hành Calibration 31

Hình 2.29 Thiết lập thông số chuẩn 31

Hình 2.30 Đưa điểm sáng về gốc tọa độ 32

Trang 15

Hình 2.31 Thiết lập độ rộng chuẩn 32

Hình 2.32 Thiết lập độ rộng xung 1kHz 33

Hình 2.33 Đặc tính cảm biến nhiệt độ nước làm mát 34

Hình 2.34 Nguyên lý của OBD 34

Hình 2.35 Cách đọc DTC 35

Hình 2.36 Máy chẩn đoán dùng bàn phím và màn hình cảm ứng (touchscreen) 36

Hình 2.37 Mã lỗi OBD2 37

Hình 2.38 Cổng cái OBD2 trên xe 37

Hình 2.39 Cổng kết nối loại A / Cổng kết nối loại B 38

Hình 2.40 Chân ra của cổng cái OBD2 nhình từ phía trước 38

Hình 2.41 Thiết bị kiểm tra hệ thống điện ô tô đa năng 40

Hình 2.42 Dụng cụ kiểm tra khí xả 41

Hình 2.43 Kiểm tra khí xả trên ô tô 41

Hình 2.44 Kit đo áp suất nhiên liệu 42

Hình 2.45 Thiết bị đo áp suất nén 43

Hình 2.46 Kiểm tra áp lực nhiên liệu 44

Hình 3.1 Cấu tạo máy biến áp 45

Hình 3.2 Ứng dụng của PWM 48

Hình 3.3 Sơ đồ mạch tạo xung 49

Hình 3.4 Sơ đồ chế tạo biến áp xung 50

Hình 3.5 Sơ đồ chân SG3525 51

Hình 3.6 Ứng dụng tăng điện áp của SG3525 và IRF3205 53

Hình 3.7 Sơ đồ chân MOSFET IRF3205 54

Hình 3.8 Sơ đồ chân ULN2003 55

Hình 3.9 Ứng dụng ULN2003 điều khiển relay 55

Hình 3.10 Sơ đồ nguồn xung 56

Hình 3.11 Biến áp xung 57

Hình 3.12 Mạch in nguồn xung 58

Hình 3.13 Biến áp xung sau khi chế tạo 58

Hình 3.14 Arduino Nano 59

Hình 3.15 Mạch điều khiển dùng Arduino Nano 60

Trang 16

Hình 3.16 PCB điều khiển 61

Hình 3.17 Mạch điều khiển Arduino Nano 61

Hình 3.18 Bộ nguồn đa năng sau khi chế tạo 65

Hình 4.1 Điện áp ra tại 3V 66

Hình 4.7 Test bộ nguồn tại 3V với đèn 24V-21W 68

Trang 17

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Kiểm tra các linh kiện điện tử 9

Trang 18

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 1.1 Lý do chọn đề tài:

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, khoa học kỹ thuật trên con đường công nghiệphoá, hiện đại hoá đất nước Ngành điện-điện tử nói chung và điện-điện tử ô tô nói riêng

đã có những bước tiến vượt bậc và mang lại những thành quả đáng kể Để thúc đẩy nềnkinh tế của đất nước ngày càng phát triển, giàu mạnh thì phải đào tạo cho thế hệ trẻ có đủkiến thức để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội Đòi hỏi phải nâng cao chất lượngđào tạo thì phải đưa ra các phương tiện dạy học hiện đại vào trong giảng đường, trườnghọc có như vậy thì trình độ của con người sẽ ngày càng cao mới đáp ứng được nhu của xãhội Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM là một trong số những trường đã rấtchú trọng đến việc hiện đại hoá trang thiết bị nhằm nâng cao hiệu quả trong giảng dạycũng như giúp sinh viên có khả năng thực tế cao

Để sinh viên tăng khả năng tư duy và làm quen với công việc thiết kế, chế tạo em đãđược giao nhiệm vụ thực hiện đồ án: “Thiết kế chế tạo bộ nguồn đa năng điện áp dùngtrong kiểm tra các thiết bị điện ô tô” nhằm củng cố về mặt kiến thức trong quá trình thựctế

Sau khi nhận đề tài, nhờ sự giúp đỡ tận tình của giảng viên hướng dẫn cùng với sự nỗ lực

cố gắng của bản thân, sự tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, đến nay đồ án của em về mặt cơ bản

đã hoàn thành Trong quá trình thực hiện dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ còn hạn chếkinh nghiệm còn ít nên không thể tránh khỏi sai sót Em mong nhận được sự chỉ bảo giúp

đỡ và đóng góp ý kiến của các thầy trong khoa để đồ án của em ngày càng hoàn thiệnhơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Đỗ Văn Dũng cùng với các thầy trong khoa

đã giúp em hoàn thành đồ án

Trang 19

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:

1.2.1 Mục tiêu:

Vận dụng các lý thuyết đã học trên giảng đường, kết hợp với khả năng tự học hỏi, tìm tòi

để nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ nguồn đa năng dùng trong kiểm tra các thiết bị điện ôtô

Tạo được mô hình ứng dụng vào hoạt động giảng dạy và kiểm tra các thiết bị điện khôngchỉ cho lĩnh vực ô tô mà có thể trong các lĩnh vực khác

Nâng cao khả năng tự học, nghiên cứu, thiết kế, chế tạo của sinh viên

1.2.2 Nhiệm vụ:

Tìm hiểu các loại điện áp sử dụng trên ô tô

Tìm hiểu các phương pháp kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô

Tìm hiểu công dụng, cách sử dụng các linh kiện điện tử để chế tạo bộ nguồn đa năngdùng trong kiểm tra các thiết bị điện ô tô

Thử nghiệm sản phẩm với các thiết bị điện ô tô

Đảm bảo bộ nguồn hoạt động tốt, điện áp ra ổn định và không phụ thuộc vào sự thay đổicủa điện áp đầu vào (12Volt accu), có phương án bảo vệ bộ nguồn trong trường hợp quátải, đáp ứng nhu cầu thực tế

1.3 Phương pháp nghiên cứu:

Nghiên cứu lý thuyết, dựa trên các điện áp, và công suất của các thiết bị điện ô tô để chếtạo bộ nguồn đa năng

Từ những thông số tính toán, kết hợp với thực nghiệm để thiết kế chế tạo sản phẩm.Sau khi hoàn thành tiến hành thử nghiệm bộ nguồn đa năng

Đánh giá lại sản phẩm, đưa ra các phương án cải tiến

Trang 20

1.5 Kế hoạch nghiên cứu:

10/11/2017 - 12/2017: nhận đề tài tiến hành nghiên cứu lý thuyết về điện áp, công suất cũng như phương pháp kiểm tra các thiết bị điện ô tô

12/2017 – 01/2018: nghiên cứu phương án tăng điện áp từ 12VDC accu lên 100VDC để kiểm tra kim phun hệ thống Common rail

01/2018: nghiên cứu lập trình vi điều khiển để tạo ra đầu ra với nhiều mức điện áp ổn định, đồng thời tìm phương án bảo vệ bộ nguồn trong trường hợp quá tải Sau đó tiến hành hoàn chỉnh, thử nghiệm sản phẩm và viết báo cáo đồ án

Trang 21

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Các loại điện áp trên ô tô:

Hệ thống điện trên ô tô là loại đa điện áp (multi-voltage):

Cảm biến oxy 0.1- 0,9V

Hình 2.1 Mối quan hệ giữa tỉ lệ nhiên liệu và điện áp đầu ra của cảm biến Oxy

Hình 2.2 Cảm biến oxy (Oxygen sensor)

Trang 22

Cảm biến kích nổ 2,4V

Cảm biến A/F (Cảm biến tỉ số không khí và nhiên liệu) 3,3V

5V (chiếm đa số) là điện áp hoạt động của các cảm biến

9V cho một số cảm biến Hall

12V cho ô tô du lịch và xe tải nhỏ

2.2 Phương pháp kiểm tra các thiết bị điện trên ô tô:

2.2.1 Các bước cơ bản kiểm tra hệ thống điện ôtô:

Mặc dù có rất nhiều các phương pháp khác nhau để kiểm tra hệ thống và các thiết bị điện,nhưng cần thực hiện việc kiểm tra cơ bản để xác định liệu các thiết bị điện có làm việc bình thường hay không

Hình 2.3 Các bước kiểm tra hệ thống điện ô tô

Bước 1: Kiểm tra xem có điện áp ở các cực không

Bước 2: Kiểm tra nguồn điện có tốt không

Bước 3: Kiểm tra xem tiếp mát có tốt không

Trang 23

Bước 4: Kiểm tra xem các thiết bị điện trong mạch có hoạt động bình thường không.Bước 5: Kiểm tra việc nối mạch có đúng không.

2.2.2 Khái niệm về các bước kiểm tra cơ bản:

Bước 1: Kiểm tra xem có điện áp ở các cực không Trong bước này, kiểm tra xem có dòng điện đi qua phụ tải trong mạch hay không Nếu việc kiểm tra cho thấy rằng có điện

áp nguồn bình điện tác động lên phụ tải, thì điện giữa nguồn và phụ tải là bình thường và trục trặc có thể là ở trong các thiết bị điện hoặc tiếp mát không tốt Nếu điện áp nguồn điện không tác động lên phụ tải , thì cần kiểm tra giữa nguồn điện và phụ tải

Hình 2.4 Chẩn đoán bằng cách kiểm tra điện áp

Trang 24

Bước 2: Kiểm tra nguồn điện có tốt không.Điện áp tác động lên phụ tải phải đủ để phụ tảilàm việc bình thường Trên ô tô, nguồn điện ở đây được coi là bình điện accu Khi phụ tảiđược giới hạn, thì cầu chì cần được kiểm tra như là nguồn điện.Nếu điện áp nguồn điện không bình thường (không nên nhỏ hơn 12,6 VDC – Hayness manual), thì phải tìm ra được nguyên nhân và sửa chữa Trong trường hợp này, cũng cần kiểm tra việc tiếp mát như nói ở bước 3 Khi nguồn điện bình thường thì chuyển sang bước 4.

Hình 2.5.Kiểm tra nguồn điện trên xe ô tô

Hình 2.6 Dung lượng pin

Bước 3: Kiểm tra xem tiếp mát có tốt không.Tiếp mát không tốt thì mạch điện sẽ bị trục trặc Trong bước này, cần kiểm tra xem phụ tải và nguồn điện có tiếp mát tốt không.Bước 4: Kiểm tra xem các thiết bị điện trong mạch có hoạt động bình thường không.Nếu nguồn điện là bình thường và mạch tiếp mát tốt, nhưng điện áp không tác động lên phụ tải, thì cần kiểm tra thiết bị điện mắc trong mạch đó.Việc kiểm tra đầu tiên là xem điện áp

có tác động lên phụ tải hay không Nếu phụ tải có điện áp tới nhưng vẫn không có dòng điện đi qua thì thiết bị đó có thể bị hư hỏng

Trang 25

Bước 5: Kiểm tra việc nối mạch có đúng không.Việc kiểm tra bước này được thực hiện khi không phát hiện ra trục trặc qua 4 bước trên Trong bước này, cần kiểm tra lần lượt xem có bị hở mạch hoặc lỏng chỗ nối hay không, đặc biệt chú ý tới các giắc nối có bị lỏng hay chập mạch do rách, nứt vỡ nhựa hay băng keo cách điện hay không.

Lưu ý: Vì màu của các giắc nối khác nhau trên các loại xe, nên khi xử lý trục trặc các mạch điện cần nghiên cứu kỹ sơ đồ mạch điện dùng cho loại xe đó, và cần kiểm tra theo màu dây.Cần luôn luôn dùng 2 tay để tháo giắc nối, vì kéo giắc nối bằng 1 tay có thể làm

hư hỏng giắc nối

Hình 2.7.Cách tháo giắc nối

2.3 Kiểm tra các thiết bị điện, cảm biến và bộ chấp hành:

2.3.1 Giới thiệu:

Các thiết bị điện ô tô đơn lẻ có thể được kiểm tra bằng nhiều cách khác nhau nhưng với một đồng hồ vạn năng VOM (Volt-Ohm-Milliammeter) hay một máy đo hiện sóng (Oscilloscope) thường là lựa chọn tốt nhất Bảng bên dưới chỉ ra vài phương pháp kiểm tra các thiết bị đã được tháo rời khỏi mạch điện

Trang 26

Bảng 2.1.Kiểm tra các linh kiện điện tử

Bộ phận Phương pháp kiểm tra

Diode Nhiều VOM hiện số (DMM – Digital Multimeter) có chức năng

test diode Ta dùng chức năng này để kiểm tra diode

Hình 2.8.Cách kiểm tra Transistor NPN

Trang 27

2.3.2 Kiểm tra cảm biến:

Kiểm tra cảm biến để chẩn đoán lỗi thường là đo tín hiệu đầu ra của nó

Hình 2.9.Kiểm tra điện áp đầu ra của Cảm biến Oxy

2.3.3 Kiểm tra bộ chấp hành:

Kiểm tra bộ chấp hành thì đơn giản bởi vì đa số có dạng cuộn dây (windings) Điện trở

đo bởi Ohm kế Một lời khuyên tốt là khi một bộ chấp hành có hơn một cuộn dây (ví dụ như động cơ bước – stepper motor), điện trở mỗi cuộn nên là như nhau

Đối với một vài bộ chấp hành, ta có thể cấp nguồn từ accu Ví dụ như kim phun sẽ

“nhảy” (click) Cẩn thận với phương pháp kiểm tra này khi có thể làm hỏng bộ chấp hành

2.4 Dụng cụ và thiết bị đo:

2.4.1 Bút thử điện 12V (Test light):

Bút thử điện là thiết bị đơn giản để kiểm tra dòng điện Nó dùng để phát hiện ra điện áp accu tại những điểm kiểm tra khác nhau

Trang 28

Hình 2.10.Bút thử điện 12V cho ô tôCực âm của Test light được nối với cực âm accu hay sườn xe, que thử tiếp xúc với điểm hay những thiết bị cần kiểm tra Nếu đèn sáng chỉ ra có điện.

Hình 2.11.Cách sử dụng Test light

Trang 29

Hình 2.12.Chức năng kiểm tra hở mạch của Test light

Hình 2.13.Chức năng kiểm tra cầu chì của bút thử điện

Trang 30

Hình 2.14.Dùng bút thử điện test 2 cực cầu chì

Trang 31

2.4.2 Đồng hồ vạn năng kim/điện tử (Analog Multimeter/Digital

Multimeter):

Trong điện-điện tử, đồng hồ đo là dụng cụ không thể thiếu đối với người kỹ thuật viên

Nó được sử dụng để đo điện áp, dòng điện, điện trở, điện dung, kiểm tra diode , transistor

v.v người ta gọi dụng cụ này là đồng hồ vạn năng (Multimeter)có nơi gọi là VOM.Đồng hồ vạn năng thường gồm 2 loại: Loại hiển thị bằng kim và loại hiển thị bằng số

Hình 2.15.Đồng hồ vạn năng điện tử / kim

Trang 32

2.4.2.1 Cách sử dụng đồng hồ vạn năng:

1) Cách đo điện áp:

Đối với 2 loại đồng hồ hiển thị bằng kim và đồng hồ hiển thị số, cách đo được thực hiện như nhau

Xoay thang đo sang vùng giá trị điện áp cần đo

Ví dụ: nếu bạn đang muốn đo điện áp 220VAC, bạn xoay núm vặn đến số 250VAC,

không nên chọn thang đo quá lớn (Ví dụ 1000VAC) vì điều này làm kết quả đo không chính xác Ngược lại, nếu chọn chọn thang đo quá nhỏ (ví dụ 110VAC), làm gác kim hay

có thể dẫn đến gãy kim đo

Hình 2.16.Xoay thang đo đến giá trị 250VAC

- Cặp hai que đo vào nguồn cần đo

- Đọc giá trị được thể hiện trên đồng hồ

- Giá trị điện áp được thể hiện trực tiếp trên mặt đồng hồ

Hình 2.17.Điện áp trên đồng hồ

Trang 33

Lưu ý:

- Khi đo điện áp xoay chiều, cần chọn ở chế độ đo xoay chiều (khu vực có ký

hiệu trên đồng hồ là ACV).

- Khi đo điện áp một chiều (DC), cần chọn ở chế độ đo một chiều (khu vực có ký

hiệu trên đồng hồ là DCV).

2) Đo dòng điện:

Cần quan tâm đến giá trị dòng điện cần đo và kiểm tra xem loại đồng hồ bạn đang sử dụng có thể dùng được hay không

Ví dụ: nếu bạn đang muốn đo dòng tiêu thụ khoảng 1A thì phải đảm bảo rằng đồng

hồ bạn đang dùng có thể chịu được dòng đi qua ít nhất là 1A Trong trường hợp thấp hơn,khi đo sẽ dẫn đến đứt cầu chì

Cách đo dòng điện một chiều như sau:

- Chuyển thang đo sang nấc đo dòng điện DC: Cũng tương tự như cách đo điện áp,

bạn cần chọn vùng giá trị đo gần với giá trị dòng điện sắp đo, ví dụ ta chọn thang đo là

DC 0.25A Mắc que đo nối tiếp với nguồn và tải cần đo Đọc giá trị dòng điện thể hiện

qua kim đo hoặc trên mặt số

Hình 2.18.Cách đo dòng điện một chiều

Trang 34

Nếu dây dẫn bị đứt, kim đồng hồ sẽ không lên Trong trường hợp ngược lại, kim đồng hồ sẽ đi lên và còi trên đồng hồ sẽ kêu (tùy loại đồng hồ).

Hình 2.20.Dây còn nguyên đồng hồ lên kim/ đồng hồ số hiện giá trị trở dây

Trang 35

Hình 2.21.Khi dây đứt, kim đồng hồ sẽ đứng yên/ đồng hồ số OL (over limit)Đây là tính năng rất hữu ích trong thực tế khi cần dùng để kiểm tra một công tắc điện có còn tốt hay không, dây tóc bóng đèn có bị đứt hay không, một đoạn dây dẫn điện còn nguyên vẹn hay không v.v

2.4.2.2 Bảo quản đồng hồ vạn năng:

Bảo quản VOM kim:

Để bảo đảm an toàn cho VOM kim khi sử dụng cần tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật sau:

Khi kết thúc phép đo phải bật chuyển mạch thang đo về vị trí OFF (nếu đồng hồ có núm công tắc này) hoặc chuyển về vị trí thang đo áp xoay chiều lớn nhất Thao tác này đểtránh chập dây đo trong phép đo R làm nguồn pin trong máy nhanh cạn

Trước khi đo một đại lượng nào cần chú ý đặt chuyển mạch thang đo về đúng chức năng đo tương ứng Tuyệt đối không được cắm dây đo vào ổ điện 220V khi chuyển mạch

đo đang để ở chức năng đo điện trở, hoặc dòng điện

Đồng hồ cần được bảo quản cẩn thận khi di chuyển Nên có hộp đựng hoặc túi đựng riêng, tránh va xốc mạnh hoặc làm rớt, có thể dẫn tới đứt khung dây, lệch ổ trục kim chỉ thị

Bảo quản DMM:

− Đọc kỹ hướng dẫn trước khi sử dụng Khi dùng xong cần bật chuyển mạch về vị tríOFF để tắt nguồn pin trong máy

Trang 36

− Không đè mạnh lên bề mặt chỉ thị LCD hoặc dùng các vật sắc nhọn làm trầy xước lớp bảo vệ bề mặt

− Không để nước hoặc bất kỳ chất lỏng nào chảy vào máy vì sẽ làm chập phần mạch điện tử bên trong Không tự ý tháo máy hoặc làm sút, rớt các phím điều khiển

− Nếu chỉ thị không sáng, hoặc mờ cần kiểm tra lại nguồn pin bên trong máy và thay thế nếu pin đã cạn

− Có thể dùng vải bông mềm để lau vệ sinh bề mặt máy Không được rửa trực tiếp máy hoặc ngâm trong nước vì sẽ làm hỏng các bản mạch bên trong

2.4.2.3 Ưu và nhược điểm của từng loại đồng hồ vạn năng:

Đồng hồ hiển thị bằng kim:

Ưu điểm:

- Được dùng chủ yếu để kiểm tra các linh kiện bán dẫn (diode, transistor, MOSFET…) còn hoạt động hay không, vì dễ quan sát

- Có thể được dùng để kiểm tra nhanh hư hỏng các linh kiện trong mạch điện tử

- Dễ mua và có nhiều giá bán cho người dùng lựa chọn từ giá rẻ cho đến khá đắt

Nhược điểm:

- Dễ hỏng kim hoặc mạch điện tử bên trong nếu không sử dụng đúng cách

- Khó đọc các giá trị số như điện áp, dòng điện, giá trị điện trở

Trang 37

2.4.3 Oscilloscope (Máy đo hiện sóng hay dao động ký):

2.4.3.1 Giới thiệu chung máy hiện sóng Oscilloscope:

Hình 2.22.Oscilloscope hiển thị kết quả trên laptop

Hình 2.23.Oscilloscope Autoscope Viso

Trang 38

Hình 2.24.Oscilloscope CRT/ Oscilloscope LCDMáy đo hiện sóng (Oscilloscope) là dụng cụ đo vẽ đồ thị điện áp (trục tung – trục Y) theothời gian (trục hoành – trục X) lên màn hình một cách trực quan mà đồng hồ vạn năngVOM không thể hiển thị được.

Oscilloscope có thể được sử dụng để đo và kiểm tra hầu hết tất cả thiết bị điện, điện tử vàmạch điện trong bất kỳ loại xe hiện đại nào bao gồm:

 Đánh lửa (sơ cấp và thứ cấp)

 Kim phun và bơm nhiên liệu

 Accu, mạch khởi động, máy phát

 Cảm biến Oxy (Lambda), kích nổ (KNK), vị trí trục cam, trục khuỷu và chânkhông (MAP)

 Chẩn đoán mạng: Kiểm tra dữ liệu và chất lượng CAN bus, thực thi LIN bus…

 …

Oscilloscope rất hữu dụng cho cho việc chẩn đoán ô tô Nó được thiết kế tiện lợi cho

cả người mới, và chuyên gia Nó được cấp năng lượng trực tiếp từ cổng USB, loại bỏ dâydẫn và pin thích hợp cho việc sử dụng trong xưởng sửa chữa hay trên đường phố

2.4.3.2 Chức năng Oscilloscope:

 Nhận dạng tín hiệu (Xung vuông, răng cưa, hình sin, tin hiệu hình, tín hiệu

tiếng…)

 Xác định rõ các giá trị thời gian và mức điện áp và đường đi của một tín hiệu

 Tính toán được tần số của một tín hiệu dao động

 Nhận thấy “các phần động” của một mạch điện được biểu diễn bởi tín hiệu

 Chỉ ra nếu một thành phần lỗi làm méo dạng tín hiệu

 Tìm ra tín hiệu như thế nào là dòng một chiều hay dòng xoay chiều

Trang 39

 Chỉ ra tín hiệu như thế nào là nhiễu và nếu có thì nhiễu thay đổi thế nào theo thời gian

Hơn nữa có những khu vực tín hiệu chỉ thể hiện dưới dạng xung, đồng hồ đo Voltkhông thể phát hiện được ở đó có tồn tại hay không mà chỉ có Oscilloscope mới thể hiệnđược, thực tế có rất nhiều loại máy hiện sóng:

1) Máy hiện sóng dùng đèn hình (CRT: Cathode Ray Tube) loại này đèn hình dùngsợi đốt có tim, điện áp đốt khoảng 6V, loại này có cấu trúc kềnh càng, thường làcác đời máy cũ, tần số đo từ vài trăm KHz đến vài trăm MHz

2) Máy hiện sóng dùng tinh thể lỏng (LCD: Liquid Crystal Display), máy có cấutrúc gọn nhẹ, hiện đại, có khả năng giao tiếp máy tính và in ra dạng sóng, tần số đokhoảng vài chục MHz đến vài trăm MHz Hiện nay phổ biến loại LCD, tuy nhiêngiá thành của máy còn khá cao

Hình 2.25 Kiểm tra cảm biến vị trí bướm ga trên Oscilloscope

Trang 40

Hình 2.26.So sánh 2 tín hiệu trên Oscilloscope

Hình 2.27.Oscilloscope theo dõi sự thay đổi điện áp accu

Định dạng
Số trang	90
Dung lượng	23,48 MB