Đồ án hệ thống nâng hạ kính của ô tô

Sau thời gian học tập tại trường Đạihọc công nghệ TP.HCM chúng em đã được khoa Viện Kĩ Thuật tin tưởng giao cho để tài: “Nghiên cứu hệ thống nâng hạ kính trên ô tô, thiết kế và chế tạo m

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

ĐỒ ÁN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Ô TÔ

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô

TÔ, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH HỆ THỐNG

NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô TÔ

Ngành: CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ

Giảng viên hướng dẫn : Th.s NGUYỄN VĂN BẢN

Sinh viên thực hiện:

(1) NÔNG ĐỨC DUY MSSV: 1811250099 LỚP: 18DOTA3 (1) NGUYỄN THÀNH TI MSSV: 1811144963 LỚP: 18DOTA3 (1) VŨ VĂN ĐẠI MSSV: 1811250120 LỚP:18DOTA3

TP Hồ Chí Minh,ngày tháng năm

VIỆN KỸ THUẬT HUTECH

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘTHỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC & ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC HIỆN

TÊN MÔN HỌC: ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ Ô TÔ NGÀNH: CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT Ô TÔ

(Do giảng viên hướng dẫn ghi và giao lại cho sinh viên đóng vào cuốn báo cáo)

1 Tên đề tài:NGUYÊN CỨU HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô TÔ, THIẾT

KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô TÔ

1 Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Bản

2 Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hiện đề tài (sĩ số trong nhóm 3):

(1) Nông Đức Duy MSSV: 1811250099 Lớp: 18DOTA3

(2) Nguyễn Thành Ti MSSV: 1811144963 Lớp: 18DOTA3

(3) Vũ Văn Đại MSSV: 1811250120 Lớp: 18DOTA3

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn

ghi)

1 30/03/2021 Giao đề tài; hướng dẫn viết đề

cương, tìm tài liệu

2 07/04/2021 Họp trên lớp, báo cáo tiến độ,

giao yêu cầu

3 14/04/2021 Họp trên lớp, báo cáo tiến độ,

giao yêu cầu

4 21/04/2021 Họp trên lớp, báo cáo tiến độ,

giao yêu cầu

5 28/04/2021 Họp, hướng dẫn thiết kế mô hình

Tuần Ngày Nội dung thực hiện

Kết quả thực hiện của sinh viên (Giảng viên hướng dẫn

ghi)

6 15/5/201 Họp soát lỗi, lắp ráp mô hình

7 23/5/2021 Soát lỗi, hoàn thiện mô hình

8 31/05/2021 Hoàn thiện báo cáo, và mô hình

9 07/06/2021 Cấp điện cho chạy thử mô hình

10 14/06/2021 Kiểm tra lỗi bài báo cáo, hoàn

thiện nhiệm vụ đề tài

11 21/06/2021 Hướng dẫn cách trình bày đồ án

12 2806/2021

Đánh giá kết quả báo cáo: (Nộidung báo cáo; Sản phẩm thựchiện; Thái độ; Kỹ năng; ….)

Cách tính điểm:

Điểm quá trình = 0.5 x Tổng điểm tiêu chí đánh giá + 0.5 x điểm báo cáo ĐA MH

Lưu ý: Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án; Điểm báo cáo bảo vệ đồ án môn học; Điểm quá trình (Ghi theo thang điểm 10)

Họ tên sinh viên Mã số SV Tiêu chí đánh giá về quá

trình thực hiện đồ án

Tổng điểm tiêu chí đánh giá về quá trình thực hiện đồ án (tổng 2 cột điểm 1+2) 50%

Điểm báo cáo bảo vệ

đồ án môn học (50%)

Điểm quá trình = 0.5*tổng điểm tiêu chí + 0.5*điểm báo cáo

Tính chủ động, tích cực, sáng tạo (tối đa 5

Đáp ứng mục tiêu

đề ra (tối đa 5 điểm)

1 2 3 4 5

Ghi chú: Điểm số nếu có sai sót, GV gạch bỏ rồi ghi lại điểm mới kế bên và ký nháy vàophần điểm chỉnh sửa

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên các thành viên)

TP HCM, ngày … tháng … năm ……….

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Giáo viên hướng dẫn : ………

Họ và tên sinh viên :

Lớp :

MSSV :

Tên đề tài : ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm đánh giá : Xếp loại :

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020

Giáo viên hướng dẫn

(ký tên và ghi rõ họ tên)

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Giáo viên hướng dẫn : ………

Họ và tên sinh viên :

Lớp :

MSSV :

Tên đề tài : ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Điểm đánh giá : Xếp loại : …

TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020

Giáo viên phản biện

(ký tên và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

eeeĐộng cơ trong ôtô là một đề tài không ngừng làm khích thích các nhà kĩ sư phát triển

và nâng cấp để hoàn thiện nhất đến mức có thể Sau thời gian học tập tại trường Đạihọc công nghệ TP.HCM chúng em đã được khoa Viện Kĩ Thuật tin tưởng giao cho để

tài: “Nghiên cứu hệ thống nâng hạ kính trên ô tô, thiết kế và chế tạo mô hình hệ

thống nâng hạ kính trên ô tô” do thầy Nguyễn Văn Bản hướng dẫn.

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đối với các thầy cô củatrường Đại học công nghệ TP HCM, đặc biệt là các thầy cô khoa Viện Kĩ Thuật củatrường đã tạo điều kiện cho chúng em thực tập ở khoa để có nhiều thời gian cho khóa

đồ án môn học Và chúng em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Bản đãnhiệt tình hướng dẫn hướng dẫn chúng em hoàn thành tốt khóa đồ án

Trong quá trình thực tập, cũng như là trong quá trình làm bài báo cáo đồ án, khó tránhkhỏi sai sót, rất mong các Thầy, Cô bỏ qua Đồng thời do trình độ lý luận cũng nhưkinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếusót, chúng em rất mong nhận được ý kiến đóng góp Thầy, Cô để chúng em học thêmđược nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành tốt hơn trong những bài báo cáo tốt nghiệpsắp tới

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

LỜI NÓI ĐẦU.

Ngành công nghiệp ôtô đang dần trở thành một trong những ngành công nghiệptrọng điểm của nước ta Cùng với sự phát triển đến chóng mặt của khoa học kĩ thuậtcũng như các thiết bị điện tử Ngành công nghiệp ôtô đã không ngừng thay đổi và cảitiến để phù hợp với nhu cầu của người sử dụng Trong những năm gần đây trên thếgiới đã không ngừng cải tiến nâng cấp để đáp ứng được các tiêu chí của người dùngnhư tăng năng suất, vận tốc, tải trọng có ích cũng như tính tiện nghi sử dụng cho kháchhàng và giảm tối đa lượng nhiên liệu

Động cơ trong ôtô là một đề tài không ngừng làm khích thích các nhà kĩ sư

phát triển và nâng cấp để hoàn thiện nhất đến mức có thể Sau thời gian học tập tạitrường Đại học công nghệ TP.HCM chúng em đã được khoa Viện Kĩ Thuật tin tưởng

giao cho để tài: “Nghiên cứu hệ thống nâng hạ kính trên ô tô, thiết kế và chế tạo mô

hình hệ thống nâng hạ kính trên ô tô” do thầy Nguyễn Văn Bản hướng dẫn Đây làmột đề tài khá hay, nó giúp chúng em hiểu thêm về cách vận hành của hệ thống động

cơ Tuy nhiên đề tài này cũng gặp rất nhiều khó khăn trong việc thiết kế và chế tạo nên

sẽ có nhiều thiếu sót Vậy kính mong các thầy giáo chỉ bảo để đồ án của chúng emđược hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong khoa và thầy Nguyễn VănBản đã tận tình chỉ bảo!

ii

Hình 3.7: Đo chân cầu chì

Hình 3.8: Đo chân cầu chì

Hình 3.9: Đo relay

Hình 3.10: Đo điện nguồn motor

Hình 3.11: Kiểm tra đường dây

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI NÓI ĐẦU ii

CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1

1.1 Nội dung đề tài 1

1.2 Lí do chọn đề tài 1

1.2.1 Mục tiêu đề tài 1

1.3 Phương pháp nghiêng cứu 1

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô TÔ 2

2.1 NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU 2

2.1.1 Nhiệm vụ 2

2.1.2 Yêu cầu 2

2.2 CẤU TẠO CHUNG 2

2.2.1 Motor nâng hạ kính 2

2.2.2 Cơ cấu nâng hạ kính 3

2.2.3 Relay 4

2.2.4 Bộ bánh răng 6

2.2.5 Khóa điện 6

2.2.6 Accquy 7

2.2.7 Công tắc nâng hạ kính 9

2.3 PHÂN LOẠI HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô TÔ 10

2.3.1 Nâng hạ cửa kính với dẫn động kiểu cáp 10

2.3.2 Loại nâng hạ cửa kính với đòn dẫn động kiểu chữ X 10

2.4 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 11

2.4.1 Sơ đồ điện điều khiển 11

2.5 CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN NÂNG HẠ KÍNH 12

2.5.1 Chức năng đóng / mở bằng tay 12

2.5.2 Chức năng đóng mở bằng một lần ấn công tắc (một lần chạm) 12

2.5.3 Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt khóa điện 13

2.5.4 Những hư hỏng thường gặp ở hệ thống nâng hạ kính 13

CHƯƠNG 3: SỐ LIỆU THIẾT KẾ 15

3.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG LẮP ĐẶT 15

3.1.1 Thiết kế nghiêng 15

3.1.2 Thiết kế ngang 16

3.1.3 Thiết kế đứng 17

3.2 KẾT LUẬN 17

3.3 HỆ THỐNG MẠCH ĐIỆN CỦA MÔ HÌNH 18

3.4 SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CÁC THIẾT BỊ TRÊN MÔ HÌNH 19

3.5 MÔ HÌNH THIẾT HẾ 20

3.6 BÀI TẬP VẬN DỤNG TRONG MÔ HÌNH 20

CHƯƠNG 4 - KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 25

4.1 KẾT LUẬN 25

4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

CHƯƠNG 1 - GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI.

1.1 Nội dung đề tài.

- Tìm hiểu về hệ thống nâng hạ kính trên ô tô

- Tìm hiểu cấu tạo và hoạt động của hệ thống

- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lí hoạt động của hệ thống

- Tìm hiểu thông số kĩ thuật

1.2 Lí do chọn đề tài

Qua những bài giảng từ các giáo viên chúng em vẫn chưa có cơ hội để tìmhiểu sâu hơn về hệ thống khởi động trên xe ôtô, vì vậy để có thể đưa ra cái nhìn kháiquát nhất về cơ cấu và cách thức vận hành của chúng, chúng em quyết định sẽ thựchiện việc nghiên cứu chế tạo ra hệ thống khởi động trên ôtô Đồng thời cũng cố gắngtìm ra cách khắc phục các nhược điểm mà hệ thống đang mắc phải Đây cũng là một

cơ hội tốt để chúng em củng cố lại những kiến thức đã được học và tích lũy kinhnghiệm khi ra trường

1.2.1 Mục tiêu đề tài

Bản vẽ lắp của hệ thống (bắt buộc, cả nhóm vẽ 1 bản vẽ, in A0)

Bản vẽ chi tiết 3D (không bắt buộc, ở trên vẽ 2D chi tiết nào, ở dưới vẽ 3D chi tiết đó) Thuyết minh đề tài (theo nhiệm vụ vủa đề tài)

File báo cáo PPt

Xây dựng mô hình, mô phỏng hoạt động nếu có

Tìm hiểu công nghệ tiên tiến hiện nay và đem so sánh

1.3 Phương pháp nghiêng cứu.

Dựa trên những kiến thức đã được học ở giảng đường đại học và qua một sốbuổi chúng em được thực hành trong khu thực hành của trường Ngoài ra chúng emcòn dựa vào các kiến thức được tổng hợp trong sách báo và trang mạng

Quan sát các chi tiết trong thực tế, dựa vào đó để tiến hành nguyên cứu

Tiến hành đo đạc các chi tiết trong thực tế để thiết kế

Sử dụng phần mền phần mềm Autocad electrical để tiến hành thiết kế các chi tiết

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG NÂNG HẠ KÍNH TRÊN Ô TÔ

2.1 NHIỆM VỤ VÀ YÊU CẦU.

2.1.1 Nhiệm vụ

Hệ thống sử dụng bằng động cơ điện một chiều, để điểu khiển cửa kính lên xuống theo

ý của người sử dụng

2.1.2 Yêu cầu

Hệ thống nâng hạ kính phải thực hiện đầy đủ các chức năng như:

- Chức năng đóng mở cửa bằng tay

- Chức năng đóng, mở cửa kính bằng một lần nhấn

- Chú ý: Một số loại xe chỉ có chức năng đóng, mở cửa kính tự động cho cửa kính bênphái của người lái

- Chức năng khóa cửa kính

Yêu cầu khi thiết kế hệ thống là phải làm việc nhẹ nhàng, vận hành êm dịu, đặc biệttrên các xe hiện đại thì cơ cấu có bộ phận dùng để dừng việc nâng kính khi có chướngngại vật để đảm bảo an toàn

2.2 CẤU TẠO CHUNG

2.2.1 Motor nâng hạ kính

Motor có cấu tạo gồm 2 phần chính đó là phần cố định (Stator) và phần chuyển động

đó là (Rotor) Sử dụng động cơ điện một chiều, kích từ bằng nam châm vĩnh cửu, có công suất thấp, có cấu tạo nhỏ gọn, dễ lắp ráp, bố trí.

Motor nâng hạ kính gồm có ba bộ phận: Motor, các bộ bánh răng và cảm biến Đượcđảo chiều khi ta thay đổi chiều dòng điện

2

Hình 2.1: Motor nâng hạ kính [1]

2.2.2 Cơ cấu nâng hạ kính

Khi motor quay nhờ cơ cấu truyền chuyển động của các bánh răng tác động lêncompa, từ đó biến chuyển động quay thành chuyển động lên xuống của cửa kính

Cửa kính được đỡ bằng đòn nâng của cơ cấu nâng hạ kính Đòn nâng này được đỡbằng cơ cấu đòn chữ X hoặc thanh ray, nối với đòn điều chỉnh của bộ nâng hạ kính.Cửa kính được nâng hay hạ nhờ sự thay đổi chiều cao của cơ cấu đòn chữ X hoặcchiều dài của cáp kéo bệ đỡ

Hình 2.2: Cơ cấu nâng hạ kính [2]

(1 Cơ cấu đòn chữ X, 2 Đòn nâng, 3 Đòn điều chỉnh)

2.2.3 Relay

Relay bao gồm vỏ, cuộn dây và lõi thép Có chức năng dùng dòng điện nhỏkích dòng điện lớn để cho hệ thống hoạt động trơn tru, không bị quá tải dòng Relay làmột công tắc điện điều khiển từ xa và được điều khiển bởi một công tắc khác Chẳnghạn như công tắc kèn hoặc một bộ xử lý bên trong ECU Relay cho phép một dòng nhỏ

đi qua để điều khiển một dòng lớn qua mạch Một vài thiết kế của relay được sử dụnghiện nay là loại 3 chân, 4 chân, 5 chân, 6 chân

Tất cả các relay đều hoạt động cùng một nguyên lý cơ bản Chúng ta sẽ dùngrelay 4 chân trong các ví dụ Relay có 2 mạch: mạch điều khiển (màu xanh lá) và mạchtải (màu đỏ) Mạch điều khiển có một cuộn dây trong khi mạch tải có một công tắc

Hình 2.3 Relay thường mở [3]

Dòng điện chạy qua cuộn dây mạch điều khiển (chân số 1 và số 3) tạo ra một từtrường nhỏ làm đóng tiếp điểm (chân số 2 và số 4) Tiếp điểm là một phần của mạchtải, được dùng để điều khiển mạch điện nối với nó Dòng chạy qua chân số 2 và số 4khi relay kích hoạt

Hình 2.4 Relay hoạt động [3]

4

Khi dòng ngừng chạy qua mạch điều khiển (chân số 1 và số 3) relay trở nênngắt Không còn từ trường, tiếp điểm sẽ bị hở ra và dòng điện bị ngăn không chạy quachân số 2 và số 4 relay ngắt.

Hình 2.5: Relay ngắt [3]

Khi không có điện áp đặt lên chân số 1, không có dòng chạy qua cuộn dây.Không có dòng nghĩa là không có từ trường sinh ra nên tiếp điểm hở ra Khi có điện ápđặt lên chân số 1, dòng đi qua cuộn dây sinh ra từ trường cần thiết để đóng tiếp điểmcho phép thông mạch giữa chân số 2 và chân số 4

Relay được thiết kế hoặc là loại thường đóng (normally closed) hoặc thường

mở (normally open) Chú ý đến tiếp điểm của hai loại relay được chỉ ra bên dưới

Hình 2.6a Relay thường mở Hình2.6b Relay thường đóng [3]

Relay thường mở có tiếp điểm hở ra cho đến khi được kích (ON), loại thườngđóng có tiếp điểm đóng lại cho đến khi được kích (ON) Relay luôn được thể hiện ở vịtrí chưa được kích, nghĩa là khi chưa có dòng chạy qua cuộn dây và mạch điện OFF

Relay thường mở được sử dụng hầu hết trên xe Tuy nhiên mỗi loại sẽ được dùng tùyvào ứng dụng riêng.

2.2.4 Bộ bánh răng

Bộ bánh răng này được coi là hệ thống trung gian giúp truyền moment xoắn từ motorđến cơ cấu đòn chữ X Giúp motor giảm sức kéo trực tiếp từ hệ thống

Hình 2.7: Cơ cấu bộ bánh răng [2]

( 1 Motor cửa sổ điện, 2 bánh răng mặt trời, 3 đĩa, 4 bánh răng bao và đĩa cam, 5 bánh

răng hành tinh, 6 đế bánh răng, 7 đệm vênh, 8 đĩa, 9 cảm biến tốc độ)

2.2.5 Khóa điện

Dùng để đóng ngắt mạch điện cho các bộ phận hoạt động lại Hiện tại, ôtô có 3loại chìa khóa đang được sử dụng trên thị trường đó là: Chìa khóa cơ, chìa khóa điềukhiển từ xa, chìa khóa thông minh

Khi ta sử dụng xe ôtô đời cũ thì đa phần những xe đó sử dụng chìa khóa cơ nócũng giống như các loại chìa khóa bình thường khác, việc làm lại chìa khóa mới rấtđơn giản Nhưng tính bảo mật không cao

Khóa cơ thường các chế độ sau: Lock (ngắt toàn bộ hệ thống điện và máy),Accquy (cấp nguồn cho một số thiết bị như ghế điện, châm tẩu, đồng hồ, …), On (cấpnguồn cho toàn bộ hệ thống điện trên xe), Start (cấp nguồn cho hệ thống máy khởiđộng trên ôtô)

6

Cấu tạo cơ bản của một bình accquy lưu trữ điện gồm các bộ phận:

Bên trong accquy thường được chia thành các ngăn nhỏ, mỗi ngăn gồm các bảncực âm và bản cực dương Bản cực âm và bản cực dương có tấm chắn ngăn cách, giữa

2 bản cực được điền đầy bằng chất điện phân và được nối với nhau bằng thanh nối

Bên ngoài accquy được bao bọc bằng vỏ bọc, phía trên có các cọc dùng để nốiaccquy với tải ngoài hoặc nối các accquy với nhau Ngoài ra, với các accquy hở, phíatrên bình sẽ có thêm nút thông hơi để giúp thoát khí trong bình ra môi trường ngoài.Nguyên lý hoạt động của accquy diễn ra theo 2 quá trình dựa trên các phản ứng hóahọc tại cực dương và cực âm của bình:

Khi có dòng điện nạp vào bình accquy: Xảy ra quá trình nạp điện

Khi có thiết bị tiêu thụ điện nối vào bình accquy: Xảy ra quá trình phóng điện

Hình 2.9: Các loại accquy trên thị trường [5]

Các loại accquy trên thị trường hiện nay vô cùng đa dạng, phong phú và thường đượcphân loại dựa vào một số căn cứ phổ biến như sau:

Phân loại dựa trên loại chất điện phân của bình accquy

- Accquy kiềm: Là loại accquy dùng kiềm làm chất điện phân

- Accquy axit (accquy axit-chì): Là loại accquy dùng axit làm chất điện phân, đượcchia thành các loại nhỏ hơn như sau:

+ Accquy axit hở khí: Khí bên trong bình accquy có thể thoát ra ngoài được, gồmbình accquy hở khí dạng ngập nước cần phải bảo dưỡng và bình accquy hở khí khôngcần phải bảo dưỡng

+ Accquy axit kín khí: Khí bên trong bình accquy không thể thoát ra ngoài, gồmaccquy khô tấm hút AGM và accquy khô gel

+ Accquy pin Lithium: Là loại ắc quy dùng muối lithium trong dung môi hữu cơ làmchất điện phân

Các thông số kỹ thuật cơ bản trên bình accquy gồm:

8