ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khai thác kỹ thuật hệ thống điện thân xe ford ranger 2017
NỘI DUNG ĐỒ ÁN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khai thác kỹ thuật hệ thống điện thân xe ford ranger 2017
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.......................................................................................... 4
CHƯƠNG 1.............................................................................................. 5
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE..................................... 5
1.1. Công dụng , yêu cầu , phân loại hệ thống điện thân xe...................... 5
1.1.1. Công dụng.......................................................................... 5
1.1.2. Yêu cầu.............................................................................. 7
1.1.3. Phân loại............................................................................. 8
- 2. Phân loại hệ thống điện thân xe...................................................... 8
1.3. Một số ký hiệu trong hệ thống điện và điện tử trên thân xe................ 9
CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE XE FORD RANGER 2017....................................................................................... 13
2.1. Giới thiệu về xe Ford Ranger........................................................ 13
2.1.1. Giới thiệu chung................................................................ 13
2.1.2. Khả năng công nghệ........................................................... 15
2.2. Hệ thống cung cấp....................................................................... 17
2.2.1.Chức năng của hệ thống cung cấp........................................ 17
2.2.2. Ắc Quy............................................................................. 18
2.2.3.Máy phát điện.................................................................... 21
2.2.4. Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe Ford Ranger.22
2.3. Hệ thống khởi động..................................................................... 23
2.3.1. Chức năng của hệ thống khởi động...................................... 23
2.3.2. Cấu tạo và nguyên lý của máy khởi động............................. 23
2.4. Hệ thống chiếu sáng.................................................................... 25
2.4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng............. 25
2.4.2. Thông số cơ bản và các chức năng của hệ thống chiếu sáng... 25
2.4.3. Các sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe Ford Ranger.................................................................................................. 28
2.5. Hệ thống tín hiệu......................................................................... 31
2.5.1. Hệ thống còi...................................................................... 31
2.5.2. Sơ đồ mạch điện đèn xi nhan và đèn báo nguy (Turn and hazard warning light)............................................................................. 33
2.5.3. Sơ đồ mạch điện đèn phanh (Brake light)............................. 35
2.6. Các hệ thống phụ......................................................................... 35
2.6.1. Hệ thống điều hoà không khí............................................... 35
2.6.2. Hệ thống gạt nước và rửa kính............................................ 42
2.6.3. Hệ thống khoá cửa............................................................. 46
2.6.4. Hệ thống nâng hạ kính........................................................ 48
2.7 Tính toán và kiểm tra công suất máy phát....................................... 51
2.7.1. Sơ đồ các tải công suất điện trên ô tô................................... 51
2.7.2. Tính toán công suất tiêu thụ theo các chế độ tải.................... 52
CHƯƠNG 3. Chẩn đoán, bảo dưỡng, sửa chữa cơ bản hệ thống điện thân xe xe Ford Ranger 2017............................. 55
3.1. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống cung cấp................ 55
3.1.1. Đèn báo nạp hoạt động không bình thường........................... 55
3.1.2. Ắc quy yếu, hết điện........................................................... 56
3.1.3. Ắc quy bị nạp quá mức....................................................... 56
3.1.4. Tiếng ồn khác thường......................................................... 56
3.2. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống chiếu sáng.............. 56
3.3. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống tín hiệu.................. 57
3.4. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống điều hòa................. 59
3.4.1. Xuất hiện mùi khó chịu...................................................... 59
3.4.2. Điều hòa không đủ mát....................................................... 59
3.4.3. Lúc mát lúc không............................................................. 60
3.4.4. Có mùi gas trong khoang xe................................................ 60
3.4.5. Điều hòa đóng ngắt liên tục................................................. 61
KẾT LUẬN............................................................................................ 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................... 63
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, khi mà khoa học công nghệ phát triển không ngừng mỗi ngày, nó đãđem lại nhiều lợi ích thiết thực cho xã hội. Con người đã ứng dụng những thành tựukhoa học đó vào trong ngành công nghiệp ô tô để sản xuất ra những chiếc xe với đầyđủ các trang thiết bị điện – điện tử rất hiện đại. Có thể nói hệ thống điện thân xe là bộphận rất quan trọng góp phần trong việc điều khiển các hệ thống trên xe. Vào nhữngnăm đầu thế kỷ 20 khi ngành ô tô mới ra đời, xe ô tô chỉ được trang bị ắc-quy 6V vàbộ sạc điện áp 7V. Do vậy, những chiếc xe này có hệ thống điện rất đơn giản, điệnnăng chỉ được dùng đánh lửa hay vài bóng đèn thắp sáng.Giữa thập kỷ 1950, những chiếc xe được trang bị hệ thống điện 12V, giúp các nhà sản xuất có thể sử dụng các dây điện nhỏ hơn và đồng thời kéo theo việc sinh ra nhiều tiện nghi dùng điện cho xe hơi. Ngày nay, những chiếc xe đều được trang bị các hệ thống điện - điện tử rất hiện đại, phục vụ cho nhu cầu của con người như: Hệ thống âm thanh, giải trí, hệ thống phanh chống bó cứng trên xe ABS, hệ thống chống trộm, hệ thống túi khí SRS an toàn, hệ thống kiểm soát động cơ, hệ thống thông tin hiển thị, hệ thống lái tự động…Nhằm đem lại sự thoải mái những gì tốt nhất cho người sử dụng nhưng phải đảm bảo các yêu cầu khắt khe về chất lượng sản phẩm cũng như về khí thải ô nhiễm môi trường và suất tiêu hao nhiên liệu thấp nhất. Vì vậy, việc tìm hiểu hệ thống điện thân xe giúp ta hiểu rõ hơn về tính năng kỹ thuật của hệ thống, cũng như để sử dụng hiệu quả hơn. Và có thể chẩn đoán được một số bệnh khi hệ thống xảy ra hư hỏng. Thông qua đề tài khai thác này đã giúp em có được những kiến thức sâu hơn về hệ thống điện.
Với những ý nghĩa như vậy nên em chọn “Khai thác kỹ thuật hệ thống điện thân xe xe Ford Ranger 2017” làm đề tài tốt nghiệp, em cũng mong với đề tài này sẽ đem lại
những kiến thức để phục vụ tốt cho công việc sau này.
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE
1.1. Công dụng , yêu cầu , phân loại hệ thống điện thân xe
Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống điện thân xe
1.1.1. Công dụng
- Hệ thống điện dùng để:
Hệ thống điện và điện tử có công dụng can thiệp vào gần như tất cả các hệ thống trên một chiếc xe, từ hệ thống đơn giản có từ lâu đời như khởi động, cung cấp điện, đánh lửa đến những hệ thống mới được nghiên cứu ứng dụng như phanh, lái, treo.
Cung cấp điện năng cho những hệ thống và thiết bị điện khác trong hệ thống điện, cung cấp từng phần hoặc toàn bộ nếu động cơ chưa làm việc hoặc đã làm việc mà máy phát điện chưa phát đủ công suất
Cung cấp điện cho các phụ tải và nạp điện cho accu trên ô tô
Cung cấp nguồn điện cho màn hình hiển thị thông tin và các đèn báo hiệu giúp người lái, người sửa chữa biết được trạng thái hoạt động của xe cũng như của các bộ phận, hệ thống trên xe.
Với sự phát triển vượt bậc về công nghệ trên ô tô, các hệ thống được trang bị trên ô tô nhằm tăng khả năng an toàn, tiện nghi, và độ tin cậy của ô tô. Các hệ thống điện này bao gồm các mạch điện, thiết bị cảm biến nằm ở các vị trí khác nhau trên xe, và chúng cần liên kết với nhau để hoạt động đồng bộ dưới sự điều khiển của bộ xử lý trung tâm ECU (Electronic Control Unit). Để kết nối các hệ thống cần một lượng dây điện khá phức tạp gây nên các vẫn đề như: Xe nặng thêm vì dây điện, hỏng hóc vì quá nhiều đầu nối, nhiễu tín hiệu khi truyền tải. Để khắc phục điêu đó mạng thông tin ra đời và mạng CAN (Controller Area Network) đã đáp ững được nhiều vấn đề cho các hệ thống trên xe.
Ngoài ra còn cung cấp điện để hoạt động các hệ thống như:
- Hệ thống chống bó cứng : ABS (Anti-Lock brake system) là hệ thống chống bó cững bánh xe khi phanh. Ta biết khi phanh bánh xe có xu hướng bị bó cứng gây nên hiện trượng trượt lết bánh xe trên mặt đường làm giảm hiệu suất phanh, làm xe mất ổn định gây mất an toàn và gây mòn lốp. Vì vậy hệ thống ABS khắc phục các hiện tượng trên để đảm bảo cho quá trình phanh được tối ưu, giữ ổn định cho xe không bị mất lái, quay vòng và trượt lết trên đường.
- Hệ thống túi khí SRS (Supplemental Restraint System):Các túi khí được thiết kế để bảo vệ lái xe và hành khách ngồi phía trước được tốt hơn ngoài biện pháp bảo vệ chính bằng dây an toàn. Trong trường hợp va đập mạnh từ phía trước túi khí làm việc cùng với đai an toàn để tránh hay làm giảm sự chấn thương bằng cách phồng lên, nằm làm giảm những nguy cơ sau:Giảm các chấn thương ở vùng đầu, cổ, ngực và mặt của người lái và hành khách ngồi kế bên khi xe bị va chạm từ phía trước.Giảm thiểu các rủi ro tai nạn liên quan đến con người
- Hệ thống chiếu sáng: Hệ thống chiếu sáng nhằm đảm bảo điều kiện tốt nhất cho người lái, đặc biệt là vào ban đêm và đảm bảo an toàn khi tham gia giao thông.
- Hệ thống còi: Hệ thống còi và chuông nhạc trên xe nhằm mục đích báo hiệu bằng tiếng động cho các phương tiện giao thông khác và người đi đường biết nhằm đảm bảo an toàn giao thông.
- Hệ thống đèn tín hiệu:Hệ thống đèn tín hiệu trên xe bao gồm các hệ thống chiếu sáng kiểu công tắc đèn báo rẽ, báo nguy. Tất cả đều nhằm mục đích đảm bảo an toàn giao thông khi xe lưu hành trên đường và các mục đích khác.
- Hệ thống gạt nước và rửa kính: Hệ thống gạt nước và rửa kính là một hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn được rõ bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính sau khi trời mưa. Hệ thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa kính. Vì vậy, đây là thiết bị cần thiết cho sự an toàn của xe khi chạy. Luật giao thông bắt buộc cầm ô tô phải trang bị máy gạt nước kính chắn gió ở phía trước xe hơi ô tô.
- Hệ thống điều hòa: Trên xe ô tô được trang bị hệ thống điều hoà không khí, hệ thống này tạo ra sự thoải mái, dể chịu cho hành khách trong xe. Máy điều hoà nhiệt độ có nhiệm vụ đưa không khí sạch vào trong xe và duy trì nhiệt độ không khí trong xe ở nhiệt độ thích hợp.
1.1.2. Yêu cầu
Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống điện thân xe
Chế độ làm việc luôn thay đổi của ô tô có ảnh hưởng đến chế độ làm việc của hệ thống điện trên thân xe, do đó xuất phát từ điều kiện phải luôn luôn đảm bảo cho các phụ tải làm việc bình thường nên cần phải có những yêu cầu cho hệ thống như sau:
- Các bộ phận điện trên ô tô phải chịu sự rung xóc với tấn suất từ 50 đến 250 Hz,chịu được lực với gia tốc 150m/s2 Các thiết bị điện ô tô phải chịu được xung điện áp cao với biên độ lên đến vài trăm Volt
- Các thiết bị phải chịu được độ ẩm cao thường có ở các nước nhiệt đới
- Tất các hệ thống điện trên ô tô phải được hoạt động tốt trong khoảng 0.9 : 1,25 Udm (Udm =14V hoặc 28V) ít nhất trong thời gian bảo hành của xe.
- Các thiết bị điện và điện tử phải chịu được nhiễu điện từ xuất phát từ hệ thống đánh lửa hoặc các nguồn khác.
Chế độ làm việc luôn thay đổi của ô tô có ảnh hưởng đến chế độ làm
việc của hệ thống điện trên thân xe, do đó xuất phát từ điều kiện phải luôn
luôn đảm bảo cho các phụ tải làm việc bình thường nên cần phải có những
yêu cầu cho hệ thống như sau:
- Ít chăm sóc, bảo dưỡng kỹ thuật.
- Đảm bảo thời hạn sử dụng lâu dài.
- Có kích thước nhỏ, gọn, dể lắp ráp, bố trí motor quay được cả hai chiều
khi ta đổi chiều dòng điện. Cửa có thể nâng cao hoặc hạ thấp kính tùy ý
1.1.3. Phân loại
Nếu như trên những ô tô đầu tiên các trang thiết bị điện hầu như không có gì ngoài bộ phận để châm lửa đốt cháy hỗn hợp rất thô sơ bằng dây đốt, thì ngày hôm nay trên ô tô được trang bị các hệ thống như sau:
+ Hệ thống cung cấp (Charging system)
+ Hệ thống khởi động (Starting system)
+ Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (Linghting and signal system)
+ Hệ thống điều khiển ô tô (Vehicle control system)
+ Hệ thống điều hoà nhiệt độ (Air conditioning system)
+ Hệ thống phụ
- 2. Phân loại hệ thống điện thân xe
Cùng với sự phát triển của kỹ thuật, chiếc xe ngày nay ngày một tiện nghi và hiện đại hơn. Những phát triển gần đây trên ô tô chủ yếu liên quan đến phần điện. Trên một chiếc ô tô hiện đại, phần điện chiếm một phần đáng kể trong giá trị tổng thành của nó. Hệ thống điện và điện tử can thiệp vào gần như tất cả các hệ thống trên một chiếc xe, từ hệ thống đơn giản có từ lâu đời như khởi động, cung cấp điện, đánh lửa đến những hệ thống mới được nghiên cứu ứng dụng như phanh, lái, treo. Xe ô tô ngày càng hiện đại về công nghệ với các nghiên cứu tạo ra những chiếc xe an toàn hơn nhưng vẫn dễ dàng điều khiển và tạo hứng thú cho người lái. Các hệ thống điện được trang bị trên xe hiện nay gồm các hệ thống sau:
- Hệ thống cung cấp (Charging system): Máy phát điện, bộ tiết chế, Ắc quy, đèn báo sạc, công tắc máy, bộ điều chỉnh điện.
- Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu (Linghting and signal system): Gồm hệ thống đèn chiếu sáng, đèn tín hiệu, còi, các công tắc và rơ le, loa tín hiệu.
- 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 phụ: Bao gồm quạt gió, hệ thống gạt nước rửa kính, nâng hạ kính, đóng mở của xe, Audio, hệ thống chống trộm,...
Tất cả các hệ thống trên tạo thành hệ điện thống nhất trên ô tô. Hoạt động thống nhất đảm bảo tính hiệu quả và an toàn của xe. Được phân ra thành 2 phần chính: Nguồn điện cung cấp (hệ thống cung cấp) và các phụ tải tiêu thụ.
- Nguồn điện trên ô tô: Là nguồn một chiều được cung cấp bởi ắc quy nếu động cơ chưa làm việc (hoặc làm việc ở số vòng quay nhỏ), hoặc bởi máy phát nếu động cơ làm việc ở số vòng quay trung bình và lớn. Để tiết kiệm dây dẫn, thuận tiện khi lắp đặt sửa chữa, …, trên đa số các xe người ta sử dụng thân sườn xe làm dây dẫn chung. Vì vậy, đầu âm của nguồn điện được nối trực tiếp ra thân xe.
- Các bộ phận tiêu thụ điện (phụ tải điện): Trong các bộ phận tiêu thụ điện thì máy khởi động là bộ phận tiêu thụ điện mạnh nhất (dòng điện cung cấp bởi ắc quy khi khởi động có thể lên đến 400÷600 (A) đối với động cơ xăng, hoặc 2000 (A) đối với động cơ diesel). Phụ tải điện được chia làm các loại cơ bản sau:
+ Phụ tải làm việc liên tục: Bơm nhiên liệu, kim phun nhiên liệu,…
+ Phụ tải làm việc không liên tục: 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: Là khâu trung gian nối giữa phụ tải và nguồn điện, bao gồm: Các dây dẫn, các bộ chuyển mạch, công tắc, các thiết bị bảo vệ và phân phối khác nhau.
Với sự phát triển vượt bậc về khoa học và công nghệ, đặc biệt trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử và điều khiển tự động, các trang thiết bị điện, điện tử trên xe không còn là những bộ phân riêng lẽ độc lập mà chúng được kết nối lại thành những bộ vi mạch tinh vi được xử lý và điều khiển bởi bộ xử lý trung tâm theo các chương trình đã được lập trình sẵn.
1.3. Một số ký hiệu trong hệ thống điện và điện tử trên thân xe
Bảng 1.1. Ký hiệu một số phần tử điện và điện tử
STT |
Ký hiệu |
Tên |
Công dụng |
1 |
Diodes |
Một linh kiện bán dẫn mà chỉ cho |
|
2 |
Diodes zener |
Diode chỉ cho dòng điện chạy qua một hướng. Nhưng với Diode zener thì khi điện áp lớn hơn điện áp định mức thì nó cho dòng điện chạy theo hướng ngược lại. |
|
3 |
Cầu dao hai |
Thay đổi sự điều khiển thông qua sự tiếp điểm của hai má tiếp điểm |
|
4 |
Cầu chì |
Là một sợi chì mỏng. mà khi dòng điện có cường độ cao qua nó thì nó sẻ tự chảy lỏng làm ngắt mạch điện qua đó bảo vệ mạch điện. |
|
5 |
Cầu chì chính |
Dùng trong các mạch có cường độ cao |
|
6
|
|
Bóng đèn
|
Khi dòng điện đi qua sẻ làm cho các |
7 |
Cảm biến |
Phát hiện những tín hiệu xung từ sự quay đối tượng |
|
8 |
Ắc quy |
Năng lượng điện chuyển hóa bên |
|
9 |
Tụ điện |
Là nơi tích trử tạm thời năng lượng điện cho các mạch tiêu thụ.Tụ mà thường xuyên tích trử thì được gọi là tụ cái |
|
10 |
Dắc cắm |
Là công cụ để kết nối,có thể dùng thay cho phích cắm.Các giắc cắm này không có ren mà chỉ có khoá |
|
11 |
bóng đèn |
Khi có dòng điện di qua là nguyên |
|
12 |
LED |
Sau khi có dòng chạy qua thì nó |
|
13 |
Công tắc |
Mở ra hoặc đóng các mach .Cho phép điều khiển các dòng |
|
14 |
Mô tơ |
Là một cổ máy chuyển điện năng |
|
15 |
rơ le |
Về cơ bản thì rờle giống như một |
|
16 |
Điện trở |
Là một linh kiện có giá trị điện trở không đổi. Khi đặt trong một hiệu điện thế thì nó giảm điên áp. |
|
17 |
Biến trở |
Là một điện trở có giá trị điện trở |
|
18 |
Cảm biến nhiệt |
Là một điện trở mà giá trị của nó có |
|
19 |
Loa |
Một thiết bị tao ra âm thanh khi có dao động điện |
|
20 |
Diode phát quang (LED) |
Là một loại diode phát sáng khi có dòng điện chạy qua. |
|
21 |
Transitor |
Là một linh kiện bán dẩn. Giống như |
|
22 |
Bộ sấy |
Là một thiết bị sinh nhiệt khi có dòng điện đi qua. |
CHƯƠNG 2.PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE XE FORD RANGER 2017
2.1. Giới thiệu về xe Ford Ranger
2.1.1. Giới thiệu chung
Có mặt tại hơn 180 quốc gia trên toàn thế giới, Ford Ranger – đỉnh cao của xe bán tải là thành quả tuyệt vời từ tâm huyết của các kỹ sư Ford toàn cầu. Ranger ra đời khi trải qua hơn 30,000 cuộc thử nghiệm về các chi tiết bằng sự hỗ trợ của máy tính hiện đại trong giai đoạn thiết kế và chế tạo.
Tất cả điều đó tạo nên phong cách riêng biệt và đáp ứng trọn vẹn mọi yêu cầu khắt khe về chức năng của một chiếc xe bán tải.
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật của xe Ford Ranger
KÍCH THƯỚC XE |
|||
STT |
Thành phần |
Đơn vị |
Số liệu |
1 |
Chiều dài toàn bộ |
mm |
5362 |
2 |
Chiều rộng toàn bộ |
mm |
1860 |
3 |
Chiều cao toàn bộ |
mm |
1815 |
4 |
Chiều dài cơ sở (D) |
mm |
3220 |
5 |
Chiều rộng cơ sở (E) |
mm |
1430 |
TRỌNG LƯỢNG XE |
|||
6 |
Trọng lượng toàn bộ xe tiêu chuẩn |
kg |
3200 |
7 |
Trọng lượng không tải xe tiêu chuẩn |
kg |
1948 |
8 |
Tải trọng định mức cả người |
kg |
706 |
THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ |
|||
9 |
Động cơ |
|
Động cơ Turbo Diesel 2.2L i4 TDCi |
10 |
Dung tích xy lanh |
cc |
2198 |
11 |
Đường kính xy lanh x Hành trình piston |
mm |
86 x 94,6 |
12 |
Công suất cực đại |
KW/vòng/phút |
150 (110KW) /3700 |
13 |
Mô men xoắn cực đại |
Nm/vòng/phút |
375/1500-2500 |
14 |
Tỷ số nén |
|
19,8 |
15 |
Hệ thống truyền động |
|
2 cầu chủ động / 4x4 |
16 |
Hộp số |
|
Số tự động 6 cấp |
17 |
Ly hợp |
|
Đĩa ma sát đơn, điều khiển bằng thủy lực với lò xo đĩa |
2.1.1.1. Thiết kế đa năng đầy cảm hứng
Phong cách thiết kế Kinetic mang đến cho chiếc xe Ford Ranger rắn rỏi với những đường nét khí động học hoàn hảo và tinh tế, giúp xe vận hành an toàn và tiết kiệm nhiên liệu vượt trội. Ngoài ra Ranger mới còn lớn hơn rất nhiều so với các thế hệ trước nhờ thùng xe lớn hơn 19%, chiều dài cơ sở dài hơn 7%.
Hình 2.2: Nội thất xe Ford Ranger
2.2.1.2. Công nghệ an toàn thông minh vượt trội
Ford đã đạt được những bước tiến dài trong việc đảm bảo Ranger không chỉ vận hành tốt, thiết kế bắt mắt mà còn là một chiếc xe an toàn. Ford Ranger được trang bị 6 túi khí, hệ thống cân bằng điện tử ESP với 7 chế độ kiểm soát như: kiểm soát chống trượt xe, kiểm soát chống lắc rơ-moóc, hỗ trợ khởi hành ngang dốc, kiểm soát giảm thiểu lật xe, hệ thống chống bó cứng phanh ABS và hỗ trợ phanh khẩn cấp. Ranger không chỉ đa năng mà còn an toàn.
2.2.1.3. Công suất tăng – xăng dầu giảm
Đi đến nơi về đến chốn là rất tốt, nhưng còn tốt hơn nữa khi bạn có thể hoàn thành công việc hiệu quả hơn nhờ mức tiết kiệm nhiên liệu đáng mơ ước với Ford Ranger. Khẳng định sự bền bỉ đáng tin cậy với mức nhiên liệu 8.1 L/ 100km và khả năng lội nước 800mm. Với động cơ TDCi thế hệ mới mang tính cách mạng trong công nghệ chế tạo máy, Ranger mang đến sức mạnh vô địch đồng thời đáp ứng mọi tiêu chuẩn khắt khe về một động cơ “xanh”, bảo vệ môi trường và còn nhiều hơn nữa là bảo vệ túi tiền của bạn.
2.1.2. Khả năng công nghệ
2.1.2.1. Ford Ranger đang tiến bước trên con đường phát triển công nghệ
Với thiết kế hướng tới người lái, Ford Ranger hoàn toàn mới đã giúp những chuẩn mực của xe bán tải được nâng lên tầm cao mới, được trang bị các công nghệ hiện đại, trở thành chiếc xe hiệu quả và thú vị nhất trong các dòng xe bán tải đồng cấp.
2.1.2.2. Ford Ranger - Tiêu chuẩn mới trong ngành công nghệ ô tô
Công nghệ được sử dụng trong Ranger hoàn toàn mới đã được xác định là tiêu chuẩn mới nhất trong các dòng xe cùng đẳng cấp. Dẫn đầu là hệ thống cân bằng xe bằng điện tử ESP, hệ thống này giúp kiểm soát chặt chẽ và nâng cao tính an toàn trên đường và cả những địa hình hiểm trở với các tính năng như hệ thống kiểm soát độ lắc, hỗ trợ khởi hành ngang dốc, kiểm soát độ bám đường theo tải trọng khi xuống dốc,…
2.1.2.3. Hình thức mạnh mẽ, vận hành êm ái
Xe tải cần mạnh mẽ. Những đường nét và tính năng đơn giản của các bộ phận bên trong chiếc Ford Ranger lấy cảm hứng từ đồng hồ G-Shock của Casio và thiết kế đặc biệt dành riêng của các dụng cụ tối ưu năng lượng. Kết quả là thiết kế bên trong xe Ranger thật rộng rãi cho việc sử dụng với hơn 20 hộc chứa giúp cất giữ mọi đồ vật cần thiết đúng chỗ và thật sự an toàn khi đi đường. Thậm chí máy tính cũng vừa vặn trong hộc chứa bên trong của Ranger và được sạc điện bởi ổ cắm 12V nằm ở khoang điều khiển trung tâm.
2.1.2.4. Tính năng thông minh
Ranger được trang bị hệ thống điều hòa hai vùng khí hậu. Bên cạnh đó, khoang điều khiển trung tâm kết nối với thiết bị điều khiển nhiệt độ để trở thành 1 tủ lạnh mini để giữ thức ăn tươi và thức uống luôn mát lạnh. Ngoài ra là bộ ghế ngồi điều chỉnh theo lực nặng, một máy tính lắp sẵn, thiết bị điều khiển tốc độ và âm thanh ngay trên tay lái Ranger.
Hình 2.3: Hệ thống điều hòa hai vùng khí hậu
2.1.2.5. Kế thừa tính năng an toàn của Ford
Người sử dụng xe Ford nói chung và Ranger nói riêng hoàn toàn tự tin khi cầm lái, kể cả khi tiến hoặc lùi xe. Ranger hoàn toàn mới mang đến thiết bị cảm biến hỗ trợ đậu xe từ phía sau, camera quan sát và thiết bị cảm biến gạt mưa có thể tự động bật/tắt và điều chỉnh theo sự thay đổi của thời tiết.
2.1..2.6. Điều khiển bằnggiọng nói và hơn thế nữa
Ranger hoàn toàn mới được trang bị công nghệ kết nối và giải trí hiện đại nhất, điều khiển bằng giọng nói và Bluetooth, gọi điện thoại trong công việc, liên lạc với gia đình, chọn thể loại nhạc yêu thích, thậm chí là điều chỉnh điều hòa mà không cần phải rời tay lái hay ngừng quan sát đường đi, giúp xe bán tải trở nên thông minh và tinh tế đến bất ngờ.
2.2. Hệ thống cung cấp
2.2.1.Chức năng của hệ thống cung cấp
Xe được trang bị rất nhiều thiết bị điện để lái xe được an toàn và thuận tiện.Xe cần sử dụng điện không chỉ khi đang chạy mà cả khi dừng.Vì vậy, xe có ắc quy để cung cấp điện và hệ thống nạp để tạo ra nguồn cung cấp điện khi động cơ đang nổ máy.Hệ thống nạp cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện và để nạp điện cho ắc qui.
Hệ thống cung cấp bao gồm các thiết bị chính sau đây: Ắc quy; máy phát điện
; bộ chỉnh lưu (đặt trong máy phát); bộ điều chỉnh điện (đặt trong máy phát); Đèn báo xạc,công tắc máy.
2.2.2. Ắc Quy
Để cung cấp điện cho các vật dùng điện khi động cơ không làm việc, người ta sử dụng nguồn điện hóa học một chiều gọi là ắc quy. Trong ắc quy, hóa năng biến thành điện năng.
Có nhiều phương pháp để phân loại ắc quy , tuy nhiên trên ô tô hiện nay thường sử dụng hai loại chính là ắc quy nước và ắc quy khô, việc sử dụng ắc quy khô trên ô tô có tính ưu việt hơn hẳn so với ắc quynước. Tuy nhiên nếu so sánh hai ắc quy có cùng dung lượng như nhau thì ắc quy nước có thời gian đề máy và tuổi thọ cao hơn.
Theo tính chất dung dịch điện phân, ắcquy nước được chia ra các loại:
+ Ắc quy axít: dung dich điện phân là axít H2SO4.
+ Ắc quy kiềm: dung dịch điện phân là KOH hoặc NaOH.
So sánh hai loại ắc quy axít và kiềm thì ắc quy axít có suất điện động mỗi ngăn cao hơn (~2V), điện trở trong nhỏ hơn, nên khi phóng với dòng lớn độ sụt thế ít, chất lượng khởi động tốt hơn. Ắc quy kiềm có suất điện động mỗi ngăn khoảng 1,38V, giá thành cao hơn (2÷3 lần) do phải sử dụng các loại vật liệu quý hiếm như bạc, niken, cađimi, điện trở trong lớn hơn.
Tuy vậy, ắc quy kiềm có độ bền cơ học và tuổi thọ cao hơn (4÷5 lần), làm việc tin cậy hơn.
Trên đa số ô tô hiện nay đều sử dụng ắc quy axit.
Qp = Ip.tp (A.h) (2.1)
Trong đó: Ip- Dòng điện phóng (A); tp- Thời gian phóng (h)
Điện dung nạp Qn): là điện lượng mà ắc quy tiếp nhận được trong quá trình nạp [5]
Qn = In.tn (A.h) (2.2)
Trong đó: In- Dòng điện nạp (A); tn- Thời gian nạp (h)
Do có các tổn hao trong quá trình nạp, nên điện dung nạp thường phải lớn hơn điện dung phóng 10÷15%.
Cấu tạo của ắc quy:
Để tạo được một bình ắc quy có thế hiệu (6, 12 hay 24V) người ta mắc nối tiếp các khối ắcquy đơn lại với nhau thành bình ắc quy vì mỗi bình ắc quy đơn chỉ cho suất điện động (~2V). Trên ô tô hiện nay thường sử dụng ắc quy 12 (V).
+ Vỏ bình: có dạng hình hộp chữ nhật, làm bằng nhựa êbônít, cao su cứng hay chất dẻo chịu a xít và được chia thành các ngăn tương ứng với số lượng các ắc quy đơn cần thiết. Trong các ngăn đó được đặt các khối bản cực. Dưới đáy vỏ bình có các gân dọc hình lăng trụ để đỡ các khối bản cực. Khoảng trống dưới đáy giữa các gân dùng để chứa các chất kết tủa, các chất tác dụng bong ra từ các bản cực, để chúng không làm chập (ngắn mạch) các bản cực khác dấu.
+ Khối bản cực: Bao gồm các bản cực dương và âm đặt xen kẽ nhau, giữa chúng có các tấm ngăn cách điện. Mỗi bản cực gồm có phần cốt hình mắt cáo và các chất tác dụng trát trên nó. Phần trên của cốt có tai 3 (hình 2-6) để nối các bản cực cùng tên với nhau thành phân khối bản cực. Phần dưới của cốt có các chân để tựa lên các gân ở đáy bình. Các chân được bố trí so le để tránh chập mạch qua sóng đỡ.
Cốt được đúc từ hợp kim chống ôxy hoá, gồm: 92÷93% chì và 7÷8% ăngtimon(Sb). Cốt của các bản cực dương còn cho thêm 0,1÷0,2% Asen (As). Ăngtimon và Asen có tác dụng làm tăng độ bền cơ học, giảm ôxy hoá cho cốt, ngoài ra còn làm tăng tính đúc của hợp kim.
Chất tác dụng trên bản cực âm được chế tạo từ bột chì và dung dịch a xít H2SO4, ngoài ra để tăng độ xốp, giảm khả năng co và hoá cứng bản cực người ta còn cho thêm 2÷3% chất nở. Để làm chất nở có thể sử dụng các chất hữu cơ hoạt tính bề mặt hỗn hợp với sun phát bari BaSO4 như các muối humát chế tạo từ than bùn, bồ hóng, chất thuộc da...
Chất tác dụng trên bản cực dương: Được chế tạo từ minium chì Pb3O4, monoxít chì PbO và dung dịch a xít H2SO4. Ngoài ra, để tăng độ bền người ta còn cho thêm sợi polipropilen.
Các phân khối bản cực và tấm ngăn được lắp ráp lại tạo thành khối bản cực. Số bản cực âm thường lớn hơn số bản cực dương một bản để đặt các bản cực dương vào giữa các bản cực âm, đảm bảo cho các bản cực dương làm việc đều cả hai mặt để tránh cong vênh và bong rơi chất tác dụng.
+ Tấm ngăn là những lá mỏng chế tạo từ vật liệu xốp chịu axít như: mipo, miplát, bông thuỷ tinh hay kết hợp giữa bông thuỷ tinh với miplát hoặc gỗ. Các tấm ngăn thường có một mặt nhẵn và một mặt hình sóng, lồi lõm. Mặt nhẵn đặt hướng về phía bản cực âm, còn mặt hình sóng hướng về phía bản cực dương để tạo điều kiện cho dung dịch điện phân dễ luân chuyển đến bản cực dương và lưu thông tốt hơn.
+ Ngoài ra còn một số các chi tiết khác như: nút, nắp, cầu nối, ống thông hơi.
2.2.3.Máy phát điện
Máy phát là nguồn điện chính trên ô tô máy kéo (ở số vòng quay trung bình và lớn của động cơ), nó có nhiệm vụ:
- Cung cấp điện cho tất cả các phụ tải.
- Nạp điện cho ắc quy.
Þ Trên hầu hết các ô tô hiện đại ngày nay người ta đều sử dụng loại máy phát xoay chiều 3 pha kích thích kiểu điện từ.
- Cấu tạo máy phát điện xoay chiều
Cấu tạo của máy phát điện xoay chiều kich thích kiểu điện từ loại có vòng tiếp điện gồm những bộ phận chính là: rô to, stato, puli, cánh quạt, bộ chỉnh lưu, bộ điều chỉnh điện, quạt, chổi than và vòng tiếp điểm.
Hình2.7 Cấu tạo máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ
vRôto: Gồm hai chùm cực hình móng lắp then trên trục. Giữa các chùm cực có các cuộn dây kích thích đặt trên trục qua ống lót bằng thép. Các đầu của cuộn dây kích thích được nối với các vòng tiếp điện gắn trên trục máy phát. Trục của rôto được đặt trên các ổ bi lắp trong các nắp bằng hợp kim nhôm. Trên nắp, phía vòng tiếp điện còn bắt giá đỡ chổi điện. Một chổi điện được nối với vỏ máy phát, chổi còn lại nối với đầu ra cách điện với vỏ. Trên trục còn lắp cánh quạt và puli dẫn động.
vStato: Là khối thép từ ghép từ các lá thép điện kỹ thuật, phía trong có xẻ rãnh phân bố đều để đặt cuộn dây phần ứng.
2.2.4. Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe Ford Ranger.
Hình 2.10. Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe Ford Ranger
Khi động cơ chưa làm việc hoặc làm việc ở số vòng quay nhỏ (Umf < Uaq) thì toàn bộ các phụ tải sử dụng điện của ắc quy, Khi đông cơ làm việc ở số vòng quay trung bình và lớn máy phát là nguồn điện cung cấp cho tất cả các phụ tải và nạp điện cho ắc quy.
2.3. Hệ thống khởi động
2.3.1. Chức năng của hệ thống khởi động
Hệ thống khởi động (HTKĐ) có chức năng quay trục khuỷu động cơ ô tô đạt tới một trị số tốc độ nhất định để động cơ ô tô có thể làm việc tự lập được. Hệ thống khởi động sử dụng năng lượng từ bình ắc quy vàchuyển năng lượngnày thành cơ năng qua máy khởi động. Máy khởi động truyền cơ năng này cho bánhđà trên trục khuỷu động cơ thông qua việc gài khớp. Máy khởi động có chức năng quay trục khuỷu động cơ tới một trị số tốc độ nhất định để động cơ ô tô có thể tự làm việc. Khi động cơ cầm ô tô đã hoạt động (máy đã nổ và sinh công), thì coi như hệ thống khởi động đã hoàn thànhnhiệm vụ, nó sẽ thôi không làm việc nữa và được nghi suốt trong quá trình ô tô còn nổmáy.
2.3.2. Cấu tạo và nguyên lý của máy khởi động
Hình 2.11. Cấu tạo của máy khởi động
1. Ắc quy; 2. Máy khởi động; 3. Lò xo; 4. Khớp truyền động; 5. Cần gạt; 6. LõiSolennoid; 7. Cuộn hút; 8. Cuộn giữ; 9. Đĩa tiếp điện; 10. Tiếp điểm; 11. Cầu chì; 12. rơ le máy khởi động; 13. Công tắc máy khởi động. Solenoid: Công tắc từ có nhiệmvụ kéo pittong đưa bánh răng dẫn động vào ăn khớp và nhả khớp sau khi máy đãhoạt động. Động cơ điện một chiều: Dùng để biến điện năng của ắc quy thành cơ năng quay trục khuỷu động cơ. Khớp truyền động: Nối trục của máy khởi động với vành răng bánh đà khi khởi động và tách chúng ra ngay sau khi động cơ đã nổ.
Hình 2.11 mô tả nguyên lý của hoạt động của hệ thống khởi động trên xe Ford Ranger 2017. Khi bật công tắc máy khởi động tín hiệu sẽ được ECM xử lý đưa dòng điện từ(+) Ăcquy → Cầu chì → rơ le → Vào đồng thời cuộn kéo và cuộn giữ. Dòng điện từ ắc quy chạy qua cuộn giữ về mát trực tiếp, đồng thời cũng chạy qua cuộn kéo về mát trong máy khởi động. Cả hai cuộn cùng tạo từ trường mạnh hút lõi thép qua phía phải áp đĩa tiếp điện vào hai tiếp điểm đóng mạch cho dòng điện chạy trực tiếp từ (+) ắc quy vào roto máy khởi động làm quay máy khởi động. Công dụng của cuộn kéo là tạo thêm từ trường đủ mạnh vào lúc đầu để đẩy bánh răng khớp truyền động cài vào vành răng bánh đà, áp đĩa tiếp điện vào hai tiếp điểm. Khi đĩa tiếp điện đã áp vào hai tiếp điểm thì điện (+) ắc quy đặt vào cả hai đầu dây của cuộn kéo nên không có dòng điện qua cuộn này. Cuộn giữ vẫn tiếp tục tạo từ trường duy trì đĩa tiếp điện áp vào hai tiếp điểm đóng mạch cho máy khởi động
Hình 2.12. Sơ đồ mạch điện hệ thống khởi động
2.4. Hệ thống chiếu sáng
2.4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng
+ Nhiệm vụ: Hệ thống chiếu sáng nhằm đảm bảo đều kiện làm việc cho người lái ô tô nhất là vào ban đêm và đảm bảo an toàn giao thông.
+ Yêu cầu: Hệ thống chiếu sáng phải đảm bảo hai yêu cầu cơ bản
Một là có cường độ sáng lớn và phù hợp với điều kiện vận hành của xe.
Hai là không làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều.
+ Phân loại: Theo đặc điểm của phân bố chùm ánh sáng người ta phân thành 2 loại hệ thống chiếu sáng.
* Hệ thống chiếu sáng theo Châu Âu.
* Hệ thống chiếu sáng theo Châu Mỹ.
2.4.2. Thông số cơ bản và các chức năng của hệ thống chiếu sáng
2.4.2.1. Thông số cơ bản
Bảng 2.2. Các thông số của hệ thống chiếu sáng
Chế độ chiếu sáng |
Khoảng chiếu sáng |
Công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn |
Chiếu xa |
180 ÷ 250 (m) |
45 ÷ 75 (W) |
Chiếu gần |
50 ÷ 75 (m) |
35 ÷ 40 (W) |
2.4.2.2. Các chức năng của hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng là một tổ hợp gồm nhiều loại đèn có chức năng khác nhau
+ Đèn kích thước trước và sau xe (Front side & Rear light): Được sử dụng thường xuyên, đặc biệt là vào ban đêm nhằm giúp cho tài xế xe phía sau biết được kích thước và khoảng cách của xe đi trước.
+ Đèn đầu (Headlight): Đây là đèn lái chính, dùng để chiếu sáng không gian phía trước xe giúp tài xế có thể nhìn thấy trong đêm tối hay trong điều kiện tầm nhìn hạn chế.
+ Đèn sương mù (Fog light): Trong điều kiện sương mù, nếu sử dụng đèn pha chính có thể tạo ra vùng ánh sáng chói phía trước gây trở ngại cho các xe đối diện và người đi đường. Vì vậy người ta sử dụng đèn sương mù để giải quyết vấn đề trên. Các đèn sương mù thường chỉ sử dụng ở các nước có nhiều sương mù.
+ Đèn trong xe (interior light): Gồm nhiều đèn có công suất nhỏ, ở các vị trí khác nhau trong xe với mục đích tăng tính tiện nghi và thẩm mỹ cho nội thất xe hơi.
+ Đèn bảng số (Licence plate lllumination): Đèn này phải có ánh sáng trắng nhằm soi rõ bảng số xe, đèn này phải được bật sáng cùng lúc với đèn pha hay cốt và đèn đậu xe.
+ Đèn lùi (back-up light): Đèn này được chiếu sáng khi xe gài số lùi, nhằm báo hiệu cho các xe khác và người đi đường.
2.4.2.3. Cấu tạo của bóng đèn
Trên ô tô hiện nay thường sử dụng hai loại bóng đèn là: Loại dây tóc và loại halogen.
+ Loại đèn dây tóc: Vỏ đèn làm bằng thủy tinh, bên trong chứa một dây điện trở làm bằng volfram. Dây volfram được nối với hai dây dẫn để cung cấp dòng điện đến. Hai dây dẫn này được gắn chặt vào nắp đậy bằng đồng hay nhôm. Bên trong bóng đèn sẽ được hút hết khí tạo môi trường chân không nhằm tránh oxy hóa và bốc hơi dây tóc.
Khi hoạt động ở một điện áp định mức, nhiệt độ dây tóc lên đến 2300 0C và tạo ra vùng sáng trắng. Nếu cung cấp cho đèn một điện áp thấp hơn định mức, nhiệt độ dây tóc và cường độ sáng sẽ giảm xuống. Ngược lại nếu cung cấp cho đèn một điện áp caohơn thì trong một thời gian ngắn sẽ làm bốc hơi volfram, gây ra hiện tượng đen bóng đèn và có thể đốt cháy cả dây tóc.
Đây là loại bóng đèn dây tóc thường, môi trường làm việc của dây tóc là chân không nên dây tóc dễ bị bốc hơi sau một thời gian làm việc. Đó là nguyên nhân làm cho vỏ thủy tinh bị đen.
Để khắc phục điều này, người ta có thể làm cho vỏ thủy tinh lớn hơn, tuy nhiên cường độ ánh sáng sẽ giảm sau một thời gian sử dụng.
+ Loại đèn halogen: Sự ra đời của bóng đèn halogen đã khắc phục được các nhược điểm của bóng đèn dây tóc thường. Người ta sử dụng phần lớn thủy tinh thạch anh để làm bóng vì loại vật liệu này chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao (khoảng 5 đến 7 bar) cao hơn thủy tinh bình thường làm cho dây tóc đèn sáng hơn và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường.
Thêm vào đó, một ưu điểm của bóng halogen là chỉ cần một tim đèn nhỏ hơn so với bóng thường. Điều này cho phép điều chỉnh tiêu điểm chính xác hơn so với bóng bình thường
Đèn halogen có chứa khí halogen (như Iod hoặc Brôm). Các chất khí này tạo ra một quá trình hóa học khép kín: Iod kết hợp với vonfram (hay Tungsten) bay hơi ở dạng khí thành iodur vonfram, hỗn hợp khí này không bám vào vỏ thủy tinh như bóng đèn thường mà thay vào đó sự chuyển động đối lưu sẽ mang hỗn hợp này trở về vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn (ở nhiệt độ cao trên 1450 0C) thì nó sẽ tách thành 2 chất: vonfram bám trở lại tim đèn và các phần tử khí halogen được giải phóng trở về dạng khí.
Quá trình tái tạo này không chỉ ngăn chặn sự đổi màu bóng đèn mà còn giữ cho tim đèn luôn hoạt động ở điều kiện tốt trong một thời gian dài. Bóng đèn halogen phải được chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 250 0C. Ở nhiệt độ này khí halogen mới bốc hơi.
2.4.3. Các sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe Ford Ranger
2.4.3.1. Đèn đầu xe (Headlight)
Dùng để chiếu sáng không gian phía trước xe giúp tài xế có thể nhìn thấy trong đêm tối hay trong điều kiện tầm nhìn hạn chế.
Hình 2.15: Sơ đồ mạch điện đèn pha, cốt
Khi công tắc điều khiển đèn nằm ở vị trí Headlight trong mạch xuất hiện dòng điện:
Headlight relay
(+) Battery Main fuse block Mass
TNS relay
Dòng điện chạy qua Headlight relay và TNS relay sẻ làm các tiếp điểm của rơ le đóng lại.Trong mạch lúc này lại xuất hiện các dòng:
Dòng thứ nhất
Headlight LH 15A Headlight LH
(+) BatteryMain fuse block
Headlight RH 15A Headlight RH
Mass
- Công tắc đặt ở chế độ cốt (LO) bóng đèn 55W sáng.
- Công tắc đặt ở chế độ pha (HI) bóng đèn 60W sáng.
- Công tắc đặt ở chế độ nháy pha (Flash to pass) bóng đèn 60W nháy sáng.
Dòng thứ 2
(+) BatteryMain fuse block Tail 10A Hệ thống đèn phía sau
2.4.3.2. Đèn trần (Interiol light)
Vào ban đêm rất khó nhìn ổ khoá điện hoặc khu vực sàn xe trong bóng tối của cabin. Hệ thống này sẽ bật các đèn trong xe khi mở cửa xe, làm cho việc tra chìa khoá vào ổ khoá điện hoặc thực hiện các thao tác bằng chân được dễ dàng hơn (chỉ khi công tắc đèn trần ở vị trí DOOR).
Khi ở chế độ ON thì việc mở, đóng cửa xe không có làm đèn trong xe sáng mà ta phải bật công tắc riêng ở từng bóng
2.4.3.3. Đèn hậu(Taillight), đèn báo đỗ xe(parking light), đèn biển sô(License plate light)nse pate light
Khi công tắc điều khiển đèn nằm ở vị trí Headlight hoặc TNS thì trong mạch xuất hiện dòng điện:
(+) BatteryMain fuse blockTail 10ATNS relayCông tắc điều khiểnMass
Dòng điện chay qua rơ le hút tiếp điểm của rơ le đóng cho dòng điện chạy tới cấp địên hệ thống bóng đèn phía sau.
Hình 2.16. Sơ đồ mạch điện đèn hậu, đèn báo đỗ, đèn biển số
2.4.3.4. Đèn sương mù phía trước (Front fog light)
Hình 2.17. Sơ đồ mạch điện đèn sương mù phía trước
Trong điều kiện sương mù, nếu sử dụng đèn pha 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.
Khi công tắc điều khiển đèn nằm ở vị trí Headlight hoặc TNS và ta bật công tắc đèn sương mù trong mạch sẽ xuất hiện dòng điện :
(+) Ắc quy Hộp cầu chì chính Rơ le TNS Rơ le đèn sương mù Công tắc đèn sương mù phía trướcMass
Dòng điện chay qua cuộn dây của rơ le đèn sương mù phía trước Làm tiếp điểm của rơ le đóng lại.Trong mạch lại xuất hiện dòng điên:
Front Fog Ligh LH
(+) BatteryMain fuse block Fog 10A Mass
Front Fog Ligh LH
Lúc này hai bóng đèn 55W sáng. Khi công tắc điều khiển đèn nằm ở vị trí Off hoặc không bật công tắc đèn sườn mù thì 2 bóng này không sáng.
2.5. Hệ thống tín hiệu
Hệ thống tín hiệu bao gồm hệ thống còi điện, hệ thống báo rẽ và báo nguy, hệ thống đèn phanh và hệ thống báo sự cố hệ thống đèn tín hiệu. Ngoài ra, còn có hệ thống đèn kích thước, bao gồm các đèn kích thước được lắp sau xe, trước xe, bên hông xe, trên nắp cabin để chỉ báo chiều rộng, chiều dài và chiều cao xe.
2.5.1. Hệ thống còi
2.5.1.1. Cấu tạo còi điện:
2.4.1.2. Nguyên lý hoạt động:
Khi ấn núm còi (18) sẽ nối mass cho rơ le còi (17) cho dòng điện từ (+) ăcquy vào cuộn dây tạo ra lực từ trường hút tiếp điểm đóng lại cho dòng điện chạy theo mạch sau: (+) ăcquy ® cầu chì ® khung từ ® tiếp điểm ® cuộn dây (11) ® cần tiếp điểm động (13) ® cần tiếp điểm tĩnh (12) ® mass.
Cuộn dây từ hóa lõi thép, hút lõi thép kéo theo trục điều khiển màng rung (3) làm tiếp điểm mở ra ® dòng qua cuộn dây mất ® màng rung đẩy lõi thép (8) lên ® tiếp điểm đóng lại. Do đó, lại có dòng qua cuộn dây nên lõi thép đi xuống. Sự đóng mở của tiếp điểm làm trục màng rung dao động với tần số 250 ÷ 400 (Hz )® màng rung tác động vào không khí, phát ra tiếng kêu.
Sở dĩ phải dùng rơ le còi vì khi mắc nhiều còi thì dòng tiêu thụ rất lớn (15 ÷ 20 A ) nên rất dễ làm hỏng công tắc, vì vậy khi dùng rơ le còi thì dòng qua công tắc chỉ còn khoảng 0,1 (A).
2.5.1.3. Sơ đồ mạch điện còi trên xe Fod Ranger:
Hình 2.19. Sơ đồ mạch điện còi trên xe Fod Ranger
2.5.2. Sơ đồ mạch điện đèn xi nhan và đèn báo nguy (Turn and hazard warning light)
2.5.2.1. Công tắc đèn báo rẽ
Công tắc đèn báo rẽ được bố trí trong công tắc tổ hợp nằm dưới tay lái, gạt công tắc này sang phải hoặc sang trái sẽ làm cho đèn báo rẽ phải hay trái.
Hình 2.20 Công tắc đèn báo rẽ
2.5.2.2. Công tắc đèn báo nguy
Khi bật công tắc đèn báo nguy nó sẽ làm cho tất cả các đèn báo rẽ đều nháy.
Hình 2.21 Vị trí công tắc đèn báo nguy
2.5.2.2. Sơ đồ mạch điện đèn xi nhan và đèn báo nguy xe Ford Ranger
Hình 2.22. Sơ đồ mạch điện đèn xi nhan và đèn báo nguy .
Nguyên lý hoạt động của mạch:
Khi công tắc đèn xi nhan hoạt động, các công tắc đèn bộ nháy đèn xi nhan bật đèn xi nhan bên trái và bên phải làm cho đèn xi nhan ở phía đó nhấp nháy.
Để báo cho người lái biết hệ thống đèn xi nhan đang hoạt động một âm thanh được phát ra bởi hệ thống này.
+Rẽ sang trái: Khi công tắc đèn xi nhan được dịch chuyển về bên trái, thì cực EL của bộ nháy đèn xi nhan được nối thông với (+) ắc quy. Dòng điện đi tới cực LL và đèn xi nhan bên trái nhấp nháy.
+Rẽ sang phải: Khi công tắc đèn xi nhan dịch chuyển về bên phải thì cực ER của bộ nháy đèn xi nhan được nối thông với (+) ắc quy. Dòng điện đi tới cực LR và đèn xi nhan bên phải nhấp nháy.
Khi công tắc đèn báo nguy hiểm được bật ON, thì cực EHW của đèn xi nhan được nối thông với (+) ắc quy. Dòng điện đi tới cả hai cực LL và LR và tất cả các đèn xi nhan (báo rẽ) đều nhấp nháy.
2.5.3. Sơ đồ mạch điện đèn phanh (Brake light)
Hoạt động của đèn phanh:
Khi đạp bàn đạp phanh làm cho Brake swich đóng.trong mạch xuất hiện dòng :
Brake light LH
(+) Ắc quy Cầu chì Brake swicht Mass
Brake light RH
Hai bóng 21W sáng cho tài xế xe sau biết để giữ khoảng cách an toàn.
2.6. Các hệ thống phụ
2.6.1. Hệ thống điều hoà không khí
Trên xe Ford Ranger được trang bị hệ thống điều hoà không khí, hệ thống này góp phần đáng kể vào việc tạo ra sự thoải mái, dể chịu và khoẻ khoắn cho hành khách trong xe. Máy điều hoà nhiệt độ điều chỉnh không khí trong xe mát mẻ hoặc ấm áp; khô ráo, làm sạch bụi, đặc biệt rất có lợi ở những nơi thời tiết nóng bức hoặc khi bị kẹt xe trên đường dài.Và là một trang bị cần thiết giúp cho người lái xe điều khiển xe an toàn.
2.6.1.1. Cấu tạo, nguyên lý hệ thống điều hoà
Hệ thống điều hoà không khí là một tổ hợp bao gồm các thiết bị sau:
Không khí được lấy từ bên ngoài vào và đi qua giàn lạnh(bộ bôc hơi). Tại đây không khí bị giàn lạnh lấy đi rất nhiều năng lượng thông qua các lá tản nhiệt, do đó nhiệt độ không khí sẽ bị giảm xuống rất nhanh đồng thời hơi ấm trong không khí củng bị ngưng tụ lại và đưa ra ngoài.
Tại giàn lạnh khi môi chất ở thể lỏng có nhiệt độ, áp suất cao sẻ trở thành môi chất thể hơi có nhiệt độ, áp suất thấp. Khi quá trình này xảy ra môi chất cần một năng lượng rất nhiều, do vậy sẽ lấy năng lượng từ không khí xung quanh giàn lạnh (năng lượng không mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác). Không khí mất năng lượng nên nhiệt độ bị giảm xuống, tạo nên không khí lạnh.
Trong hệ thống, máy nén làm nhiệm vụ làm môi chất từ dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp trở thành hơi có áp suất, nhiệt độ cao. Máy nén hút môi chất dạng hơi áp suất, nhiệt độ thấp từ giàn lạnh về và nén lên tới áp suất yêu cầu 12 – 20 bar. Môi chất ra khỏi máy nén sẻ ở dạng hơi có áp suất, nhiệt độ cao đi vào giàn nóng (bộ ngưng tụ).
Khi tới giàn nóng, không khí sẽ lấy đi một phần năng lượng của môi chất thông qua các lá tản nhiệt. Khi môi chất mất năng lượng, nhiệt độ của môi chất sẻ bị giảm xuống cho đén khi bằng nhiệt độ, áp suất bốc hơi thì môi chất sẽ trở về dạng lỏng có áp suất cao.
Môi chất sau khi ra khỏi giàn nóng sẽ tới bình hút ẩm. Trong bình lọc hút ẩm có lưới lọc và chất hút ẩm. Đồng thời nó củng ngăn chặn áp suất vượt quá giới hạn.
Sau khi qua bình lọc hút ẩm, môi chất tới van tiết lưu. Van tiết lưu quyết định lượng môi chất phun vào giàn lạnh, lượng này được điều chỉnh bằng 2 cách: Bằng áp suất hoặc bằng nhiệt độ ngõ ra của giàn lạnh. Việc điều chỉnh rất quan trọng nó giúp hệ thống hoạt động được tối ưu.
2.6.1.2. Mạch điện hệ thống điều hoà xe trên xe Ford Ranger
Hình 2.25. Sơ đồ mạch điện hệ thống điều hòa xe Ford Ranger 2017
Khi công tắc máy bật (ON) trong mạch xuất hiện dòng điện:
(+) Ắc quy Hộp cầu chì chính Công tắc máy Cuộn dây rơ le Mass.
Dòng điện này sẽ từ hoá cuôn dây của rơ le hút tiếp điểm của rơ le đóng lại. Trong mạch lại xuất hiện dòng sau (trừ vị trí công tắc quạt ở vị trí OFF):
(+) Ắc quy Hộp cầu chì chính Mô tơ quạt Công tắc quạt Mass. Tuy theo nhu cầu của hành khách và lái xe đang ngồi trong xe. Ta có thể điều khiển các chế độ nhanh chậm của quạt gió.
Khi mà nhiệt độ trong xe lớn hơn 300c cảm biên nhiệt gửi tín hiệu tới bộ khuyết đại A/C. Bộ khuyết đại sẽ điều khiển đóng rơ le A/C lại cho dòng chạy qua cuộn dây của máy nén, cuộn dây bị từ hoá sẽ hút đĩa bị động lại Máy nén hoạt động.
Nếu nhiệt độ bề mặt giàn lạnh giảm xuống bằng hoặc dưới 30C, khuếch đại A/C sẽ tắt rơ le ly hợp từ. Công tắt A/C tắt Cắt nguồn cung cấp cho bộ khuếch đại A/C Máy nén khí không hoạt động.
2.6.1.3. Các bộ phận chính của hệ thống
vMáy nén.
Hình 2.26 Cấu tạo của máy nén điều hòa
Máy nén là một thiết bị dùng để hút môi chất ở áp suất thấp, nhiệt độ thấp sinh ra ở giàn bay hơi và nén lên áp suất cao, nhiệt độ cao để đẩy vào giàn ngưng tụ, đảm bảo sự tuần hoàn của môi chất một cách hợp lý và tăng mức độ trao đổi nhiệt của môi chất trong hệ thống
Hoạt động của máy nén có 3 giai đoạn:
* Giai đoạn 1: Hút môi chất
Khi piston đi từ điểm chết trên xuống điểm chết dưới, các van hút được mở ra môi chất được hút vào xylanh công tác và kết thúc khi piston xuống điểm chết dưới.
* Giai đoạn 2: Nén môi chất
Khi piston đi từ điểm chết dưới tới điểm chất trên, van hút đóng, van đẩy mở với tiết diện nhỏ hơn nên áp suất của môi chất ra sẽ cao hơn khi được hút vào. Quá trình này kết thúc khi piston tới điểm chết trên.
* Giai đoạn 3: Khi piston tới điểm chết trên, thì quy trình lại được lập lại từ đầu
vLy hợp điện từ
Trên tất cả các loại máy nén sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ô tô đều được trang bị bộ ly hợp nhờ hoạt động từ trường. Bộ ly hợp sẽ ăn khớp hay không ăn khớp để điều khiển trục máy nén quay khi cần thiết, phần puly sẽ quay liên tục bởi dây đai được dẫn động từ trục khuỷu của động cơ khi làm việc.
Nguyên lý hoạt động:
Khi hệ thống máy lạnh được bật lên, dòng điện chạy qua cuộn dây nam châm điện (3) của bộ ly hợp, lực điện từ của nam châm điện hút đĩa bị động (6) dính cứng vào mặt ngoài của puly đang quay (5).Đĩa bị động (6) liên kết với trục máy nén (2) nên lúc này cả puly lẫn trục máy nén được khớp nối cứng một khối và cùng quay với nhau. Lúc ta ngắt dòng điện, lực hút từ trường mất, một lò xo phẳng sẽ đẩy đĩa bị động (6) tách rời mặt ngoài puly. Lúc này, trục khuỷu động cơ quay, puly máy nén quay trơn trên vòng bi (1) nhưng trục máy nén đứng yên.
vThiết bị ngưng tụ (giàn nóng)
Thiết bị ngưng tụ của hệ thống điều hoà không khí ô tô (hay còn gọi là giàn nóng) là thiết bị trao đổi nhiệt để biến hơi môi chất lạnh có áp suất và nhiệt độ cao sau quá trình nén thành trạng thái lỏng trong chu trình làm lạnh.
Bộ ngưng tụ tiếp nhân hơi môi chất lạnh dưới áp suất và nhiệt độ cao do máy nén bơm vào, qua lỗ nạp được bố trí trên dàn nóng. Dòng khí này tiếp tục lưu thông trong ống dẫn đi dần xuống phía dưới, nhiệt của môi chất lạnh truyền qua các cánh tản nhiệt và được luồng gió mát thổi đi. Quá trình trao đổi khí này làm toả một nhiệt lượng rất lớn vào trong không khí, do bị mất nhiệt, hơi môi chất giảm nhiệt độ, đến nhiệt độ bằng nhiệt độ bảo hoà (hay nhiệt độ sôi) ở áp suất ngưng tụ thì bắt đầu ngưng tụ thành thể lỏng. Môi chất thể lỏng, áp suất cao này tiếp tục chảy đến bộ bốc hơi (giàn lạnh).
vThiết bị bay hơi (giàn lạnh)
Thiết bị bay hơi (hay còn gọi là giàn lạnh) là thiết bị trao đổi nhiệt trong đó môi chất lạnh lỏng hấp thụ nhiệt từ môi trường cần làm lạnh sôi và hoá hơi
Môi chất lạnh ở thể lỏng, được thiết bị giản nở (van tiết lưu) phun tơi sương vào bộ bốc hơi. Luồng không khí do quạt điện thổi xuyên qua bộ bốc hơi, trao đổi nhiệt cho bộ này và làm sôi môi chất lạnh. Trong lúc chảy xuyên qua các ống của bộ bốc hơi, môi chất hấp thụ một lượng nhiệt rất lớn và bốc hơi hoàn toàn. Khi môi chất lạnh sôi, hấp thụ nhiệt, bộ bốc hơi trở nên lạnh, quạt điện hút không khí nóng trong cabin và cả không khí ngoài vào thổi xuyên qua các cửa khí được bố trí trong hệ thống. Cứ như thế tạo ra một sự đối lưu không khí trong ô tô, tạo cảm giác thoải mái mát mẻ cho con người.
vỐng tiết lưu
Dùng để điều chỉnh lượng môi chất làm lạnh đi đến két hóa hơi. Tách rời hai bên cao áp và thấp áp.Ống tiết lưu nằm giữa thiết bị ngưng tụ và bình hút ẩm.
Hoạt động:
Môi chất làm lạnh từ két ngưng tụ với áp suất cao đến lối vào của ống tiết lưu (1).
Hai vòng chữ O (4) tránh không cho môi chất làm lạnh rò rỉ qua van.
Hai tấm lọc (2) và (5) tại cửa vào và cửa ra của van có nhiệm vụ làm sạch các hạt bụi nhỏ trong môi chất làm lạnh.
Tấm lọc bên cửa ra còn có nhiệm vụ phun môi chất làm lạnh thật tơi. Lượng môi chất làm lạnh có thể qua được đường kính xác định phía trong của van (3) luôn luôn được xác định thông qua áp suất. Đây là sự giới hạn lượng đi qua. Đường kính trong của van thay đổi tùy thuộc vào thế hệ của xe và yêu cầu làm lạnh của hệ thống điều hòa không khí. Vỏ của ống tiết lưu có mã màu để chỉ thị sự khác nhau về đường kính trong (và không thể thay đổi khi sửa chữa).
2.6.2. Hệ thống gạt nước và rửa kính
Hệ thống gạt nước và rửa kính là một hệ thống đảm bảo cho người lái nhìn được rõ bằng cách gạt nước mưa trên kính trước và kính sau khi trời mưa. Hệ thống có thể làm sạch bụi bẩn trên kính chắn gió phía trước nhờ thiết bị rửa kính. Vì vậy, đây là thiết bị cần thiết cho sự an toàn của xe khi chạy.
Hệ thống gạt nước và rửa kính trên xe Ford Ranger gồm các bộ phận sau: Cần gạt nước; motor và cơ cấu dẫn động gạt nước; vòi phun của bộ rửa kính ; bình chứa nước rửa kính (có motor rửa kính); công tắc gạt nước và rửa kính (Có relay điều khiển gạt nước gián đoạn).
2.6.2.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các bộ phận trong hệ thống gạt nước rửa kính
vMô tơ gạt nước
Động cơ điện với mạch kích từ bằng nam châm vĩnh cửu được dùng cho các motor gạt nước. Motor gạt nước bao gồm một motor và cơ cấu trục vít – bánh vít để giảm tốc độ của motor. Công tắc dừng tự động được gắn trên bánh vít để cần gạt nước dừng tại một vị trí cuối khi tắt công tắc gạt nước ở bất kỳ thời điểm nào, nhằm tránh giới hạn tầm nhìn tài xế. Một motor gạt nước thường sử dụng ba chổi than: Chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ cao và chổi dùng chung (để nối mass).
vCông tắc dừng tự động:
Công tắc dừng tự động bao gồm một đĩa đồng có khoét rãnh và ba tiếp điểm. Ở vị trí OFF của công tắc gạt nước, tiếp điểm giữa được nối với chổi than tốc độ thấp của motor gạt nước qua công tắc. Nhờ vậy, mặc dù ngắt công tắc, motor sẽ tiếp tục quay đến điểm dừng nhờ đường dẫn thông qua tiếp điểm tì trên lá đồng. Ở điểm dừng, hai đầu chổi than của motor được nối với nhau tạo ra mạch hãm điện động, ngăn không cho motor tiếp tục quay do quán tính.
vrơ le gạt nước gián đoạn
rơ le này có tác dụng làm gạt nước hoạt động gián đoạn. Ngày nay, kiểu rơ le gắn trong công tắc gạt nước được sử dụng rộng rãi. Một rơle nhỏ và một mạch điện tử bao gồm transitor, các tụ điện và điện trở được kết hợp trong rơ le gián đoạn. Thực chất nó là một mạch định thời. Dòng điện chạy qua motor gạt nước được điều khiển bởi rơ le tương ứng với tín hiệu từ công tắc gạt nước làm motor gạt nước quay gián đoạn.
vCông tắc điều khiển gạt nước, rửa kính
Hình 2.33. Công tắc gạt nước và rửa kính.
Công tắc gạt nước được bố trí trên trục trụ lái, đó là vị trí mà người lái có thể điều khiển bất kỳ lúc nào khi cần. Công tắc gạt nước có các vị trí OFF (dừng), LO (tốc độ thấp) và HI (tốc độ cao) và các vị trí khác để điều khiển chuyển động của nó.Vị trí MIST (gạt nước hoạt động trong điều kiện thời tiết có sương mù), vị trí INT (gạt nước hoạt động ở chế độ gián đoạn trong một khoảng thời gian nhất định)
2.6.2.2. Sơ đồ mách điện hệ thống gạt nước và rửa kính của xe Ford Ranger
- Khi công tắc ở vị trí LOW hoặc MIST dòng điện chạy đến chổi tốc độ thấp của mô tơ gạt nước như sơ đồ dưới và gạt nướt hoạt động ở tốc độ thấp.
(+)Ắc quy Hộp cầu chì chính Công tắc máy Tiếp điểm MIST/LOW (công tắc gạt nước) Mô tơ gạt nước ( LOW) Mass.
- Khi công tắc gạt nước ở vị trí HIGH, dòng điện tới chổi tốc độ cao của motor
(HI) như sơ đồ dưới và motor quay ở tốc độ cao.
(+)Ắc quy Hộp cầu chì chính Công tắc máy Tiếp điểm (HI) của công tắc gạt nước (1) Mô tơ gạt nước (HI) Mass.
- Nếu tắt công tắc gạt nước (vị trí OFF) trong khi motor gạt nước đang quay, dòng điện sẽ chạy đến chổi tốc độ thấp của motor gạt nước qua công tắc và gạt nước tiếp tục hoạt động ở tốc độ thấp.
(+)Ắc quy Hộp cầu chì chính Công tắc máy Tiếp điểm (B) của công tắc dừng tự động Tiếp điểm (A) của rơ le INT Tiếp điểm (OFF) của công tắc gạt nước (2) Mô tơ gạt nước ( LOW) Mass.
Khi gạt nước đến vị trí dừng, tiếp điểm công tắc dừng tự động sẽ chuyển từ phía (B) sang phía (A) và motor dừng lại.
- Khi công tắc gạt nước dịch đến vị trí INT, Transitor bật trong một thời gian ngắn làm tiếp điểm relay chuyển từ A sang B: . Khi các tiếp điểm relay đóng tại B, dòng điện chạy đến motor (LO) và motor bắt đầu quay ở tốc độ thấp:
(+)Ắc quy Hộp cầu chì chính Công tắc máy Tiếp điểm (INT) của công tắc gạt nước (1)Tiếp điểm (B) của rơ le INTTiếp điểm (INT) của công tắc gạt nước (2) Mô tơ gạt nước (LOW) Mass.
Transitor nhanh chóng tắt, làm tiếp điểm của relay lại quay ngược từ B về A. Tuy nhiên, một khi motor bắt đầu quay tiếp điểm của công tắc dừng tự động bật từ vị trí A sang vị trí B nên dòng điện tiếp tục chạy qua chổi tốc độ thấp của motor và
gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp:
(+)Ắc quy Hộp cầu chì chính Công tắc máy Tiếp điểm (B) của công tắc dừng tự động Tiếp điểm (A) của rơ le INT Tiếp điểm (INT) của công tắc gạt nước (2) Mô tơ gạt nước ( LOW) Mass.
Khi gạt nước đến vị trí dừng tiếp điểm của công tắc dừng tự động lại gạt từ B về A làm dừng motor. Một thời gian xác định sau khi gạt nước dừng Transitor lại bật trong thời gian ngắn, làm gạt nước lập lại hoạt động của nó.
Biến trở thay đổi giá trị nhờ xoay công tắc điều chỉnh và mạch điện tranzisto điều chỉnh khoảng thời gian cấp điện cho tranzisto và làm cho thời gian hoạt động gián đoạn được thay đổi.
Khi công tắt rửa kính bật ON, dòng điện chạy đến motor rửa kính:
(+)Ắc quy Hộp cầu chì chính Công tắc máy Tiếp điểm công tắc rửa kính Motor rửa kính Mass.
2.6.3. Hệ thống khoá cửa
Hệ thống khóa cửa bằng điện (Power Door Locks) đảm bảo an toàn và thuận lợi khi khóa cửa. Hệ thống khóa và mở tất cả các cửa khi công tắc khóa cửa hoạt động.
|
Hệ thống khóa cửa trên các xe hiện đại được trang bị thêm các chức năng như:
- Chống quên chìa trong xe: Không khóa cửa được bằng điều khiển từ xa trong khi vẫn có chìa cắm trong ổ khóa điện.
- Chức năng an toàn: Khi rút chìa ra khỏi ổ khóa điện và cửa được khóa hoặc dùng chìa hoặc dùng điều khiển từ xa thì không thể mở được cửa bằng công tắc điều khiển khóa cửa.
- Chức năng điều khiển cửa sổ điện khi đã tắt khóa điện: Sau khi cửa người lái và cửa hành khách đóng và khóa điện tắt, cửa sổ điện vẫn có thể hoạt động thêm trong khoảng 60 giây nữa.
Các bộ phận chính trong hệ thống khóa cửa là công tắc điều khiển khóa cửa, mô tơ khóa cửa, công tắc điều khiển chìa, công tắc vị trí khóa cửa và công tắc cửa.
2.6.3.1. Công tắc điều khiển khóa cửa
Công tắc điều khiển khóa cửa cho phép khóa và mở tất cả các của đồng thời chỉ một lần nhấn công tắc. Công tắc điều khiển khóa cửa được gắn ở tấm ốp trong cửa ở phía người lái.
2.6.3.2. Mô tơ khóa cửa
Mô tơ khóa cửa là cơ cấu chấp hành để khóa cửa. Mô tơ khóa cửa hoạt động, chuyển động quay được truyền qua bánh răng chủ động, bánh răng lồng không, trục vít đến bánh răng khóa, làm cửa khóa hay mở. Sau khi khóa hay mở cửa xong, bánh răng khóa được lò xo hồi vị đưa về vị trí trung gian. Việc này ngăn cho mô tơ hoạt động khi sử dụng núm khóa cửa và cải thiện cảm giác điều khiển. Đổi chiều dòng điện đến đến mô tơ làm đổi chiều quay của mô tơ, làm mô tơ khóa hay mở cửa.
2.5.3.3. Sơ đồ mạch hệ thống khoá cửa
Hình 2.38. Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa
Khi ấn công tắc điều khiển khoá cửa về phía khoá/mở khoá, tín hiệu khoá/mở khoá được truyền tới Module điều khiển. Sau khi nhận được tín hiệu này, Module điều khiển bật rơ le khoá/mở khoá. Ở trạng thái này rơ le khoá/mở khoá tạo thành mạch tiếp mát, dòng điện đi từ ắc qui tới mát qua mô tơ và tất cả các mô tơ điều khiển khoá cửa quay theo hướng khoá/mở khoá để tắt/bật công tắc vị trí khoá cửa.
2.6.4. Hệ thống nâng hạ kính
Hệ thống nâng, hạ kính dùng để nâng hạ kính cửa xe. Để nâng hạ cửa kính người ta dùng một động cơ điện một chiều kích thích bằng nam châm vĩnh cửu, kết cấu rất nhỏ gọn và dễ bố trí. Đặc biệt nó có thể quay được cả hai chiều nếu ta đổi chiều dòng điện.
2.6.4.1. Cấu tạo
vMô tơ nâng hạ kính
Là động cơ điện một chiều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu. Nó có thể quay được cả hai chiều nếu ta đổi chiều dòng điện.
vHệ thống điều khiển nâng hạ kính
Gồm có một công tắc điều khiển nâng hạ kính, bố trí tại cửa bên trái người lái xe và mổi cửa hành khách một công tắc.
- Công tắc chính (Main switch)
- Công tắc nâng hạ cửa tài xế (Driver’s switch ).
- Công tắc nâng hạ cửa trước nơi hành khách (Front passenger’s switch).
- Công tắc phía sau bên trái (Left rear switch).
- Công tắc phía sau bên phải (Right rear swich).
2.6.4.2. Sơ đồ mạch điện
Nguyên lý hoạt động:
Khi bật công tắc máy, dòng qua rơ le điều khiển kính, cung cấp nguồn cho cụm công tắc điều khiển nơi người lái.
Nếu công tắc chính ở vị trí OFF thì người lái sẽ chủ động điều khiển tất cả các cửa.
Cửa số M1: bật công tắc sang vị trí Down, lúc này 1 sẽ nối 3, 2 nối 4, mô tơ sẽ quay kính hạ xuống. Bật sang vị trí Up: 1 nối 3’ và 2 nối 4’, dòng qua mô tơ ngược ban đầu nên kính được nâng lên.
Tương tự người lái có thể điều khiển nâng hạ kính cho tất cả các cửa còn lại, qua công tắc S2, S3, và S4.
Khi công tắc chính được mở, người ngồi trong xe được phép sử dụng khoảng không thoáng theo ý riêng (trường hợp xe không mở hệ thống điều hòa, đường không ô nhiễm, không ồn…).
2.7 Tính toán và kiểm tra công suất máy phát
Để đảm bảo đủ công suất cho các tải tiêu thụ trên xe cần phải xác định đúng loại máy phát để lắp trên ô tô, vì máy phát là nguồn cung cấp năng lượng chính cho các tải tiêu thụ khi ô tô hoạt động.
2.7.1. Sơ đồ các tải công suất điện trên ô tô
Phụ tải điện trên ô tô, dựa vào thời gian làm việc có thể chia làm 3 loại:
+ Tải hoạt động liên tục: Là những phụ tải liên tục hoạt động trong quá trình xe vận hành (khi động cơ hoạt động). Và khi động cơ không hoạt động (sử dụng năng lượng ắc quy).
+ Tải hoạt động trong thời gian dài: Là những phụ tải hoạt động trong những khoảng thời gian tương đối dài, tùy thuộc vào điều kiện vận hành của lái xe.
+ Tải hoạt động trong thời gian ngắn: Các phụ tải này thường chỉ hoạt động trong thời gian ngắn (< 2 ÷ 3 phút)
2.7.2. Tính toán công suất tiêu thụ theo các chế độ tải
2.7.2.1. Chế độ tải hoạt động liên tục:
Ở chế độ tải hoạt động liên tục thì hệ số sử dụng của mỗi tải là: l = 100 %.
Bảng 2.3. Mức tiêu thụ điện của các tải hoạt động liên tục
Stt |
Tải điện hoạt động liên tục |
Công suất (W) |
1 |
Hệ thống kiểm soát động cơ |
180 |
2 |
Bơm chuyển nhiên liệu |
70 |
Tổng công suất tiêu thụ (PW1) |
280 |
2.6.2.2. Chế độ tải hoạt động không liên tục
Ở chế độ này thì hệ số sử dụng (l) của mỗi tải thay đổi phụ thuộc vào sự vận hành xe của mỗi tài xế cũng như phụ thuộc vào điều kiện vận hành và địa bàn xe hoạt động.
Bảng 2.4. Mức tiêu thụ điện của các tải hoạt động không liên tục
Stt |
Tải điện hoạt động không liên tục |
Công suất thực (W) |
Hệ số sử dụng (l) |
Công suất tính toán (W) |
1 |
Car radior |
15 |
0,3 |
4,5 |
2 |
Đèn báo trên táp lô |
19 ´ 2 |
0,5 |
19 |
3 |
Đèn biển số xe |
1 ´ 5 |
0,4 |
2 |
4 |
Đèn đậu xe |
2 ´ 5 |
0,3 |
3 |
5 |
Đèn cốt |
2 ´ 55 |
0,4 |
44 |
6 |
Đèn pha |
2 ´ 60 |
0,3 |
36 |
7 |
Đèn kích thước |
4 ´ 10 |
0,4 |
16 |
8 |
Đèn xi nhan |
4 ´ 21+2´5 |
0,2 |
18,8 |
9 |
Đèn phanh |
2 ´ 21 |
0,5 |
21 |
10 |
Đèn trong xe |
3 ´ 5 |
0,3 |
4,5 |
11 |
Mô tơ điều khiển kính |
4 ´ 30 |
0,1 |
12 |
12 |
Quạt điều hòa nhiệt độ |
1 ´ 80 |
0,4 |
32 |
13 |
Hê thống xông kính |
120 |
0,1 |
12 |
14 |
Mô tơ phun nước rửa kính |
60 |
0,2 |
12 |
15 |
Còi |
40 |
0,3 |
12 |
16 |
Mô tơ mở cửa xe |
4 ´ 150 |
0,1 |
60 |
17 |
Đèn sương mù |
2 ´ 55 |
0,05 |
5,5 |
18 |
Mô tơ gạt nước |
90 |
0,2 |
18 |
19 |
Mồi thuốc |
100 |
0,1 |
10 |
20 |
Mô tơ điều khiển anten |
60 |
0,1 |
6 |
21 |
Hệ thống xông máy |
100 |
0,1 |
10 |
22 |
Khởi động điện |
3000 |
0,1 |
300 |
23 |
Ly hợp điện từ |
60 |
0,2 |
12 |
Tổng công suất tiêu thụ (PW2) |
637 |
Trong bảng 2.4, ta có:
Công suất tính toán = Công suất thực ´ Hệ số sử dụng
Từ bảng 2.3 và 2.4., ta có tổng công suất tiêu thụ của các tải trên xe là:
PåW = PW1 + PW2 = 637 + 250 = 887 (W). (2.3)
Xác định cường độ dòng điện theo công thức sau:
(2.4)
Trong đó: Iđm – Cường độ dòng điện định mức.
PåW – Tổng công suất tiêu thụ của các phụ tải trên xe.
Uđm – Điện áp định mức, Uđm = 12 (V)
(A).
Máy phát thực tế sử dụng trên xe Ford Ranger có số hiệu là : W0133-1705288; output 110Amps; 12V.
Vậy với Iđm = 74 (A) < 110 (A), nên máy phát lắp trên xe phát đủ công suất cung cấp cho các tải
CHƯƠNG 3. Chẩn đoán, bảo dưỡng, sửa chữa cơ bản hệ thống điện thân xe xe Ford Ranger 2017
3.1. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống cung cấp
Trên xe có trang bị đèn báo nạp thì người lái sẽ phát hiện được những hư hỏng của hệ thống nạp thông qua đèn báo nạp, hoặc có thể không khởi động được động cơ do ắc quy yếu.
3.1.1. Đèn báo nạp hoạt động không bình thường
3.1.1.1. Đèn báo nạp không sáng khi khóa điện bật ON
- Kiểm tra xem cầu chì có bị cháy hay tiếp xúc kém trong mạch đèn báo nạp ® nếu có thì thay thế và sửa chữa.
- Kiểm tra xem các giắc của tiết chế có lỏng hay hỏng không ® nếu có thì sửa chữa.
- Kiểm tra xem có ngắn mạch trong các diod (+) của máy phát ® nếu có thì sửa chữa.
- Kiểm tra xem bóng đèn báo nạp có bị cháy không ® nếu có thì thay thế.
3.1.1.2. Đèn báo nạp không tắt sau khi động cơ khởi động
Hiện tượng này chỉ ra rằng hoặc máy phát không nạp hoặc nạp quá nhiều.
- Kiểm tra xem đai dẫn động có bị hỏng hay trượt không ® nếu có thì điều chỉnh hoặc thay thế.
- Kiểm tra cầu chì chính có bị cháy hay tiếp xúc kém không ® nếu có thì sửa chữa hoặc thay thế.
- Đo điện áp ra tại cực B của máy phát: Nếu Uđm < 13,8 ÷ 14,8 V thì có nghĩa là máy phát không phát điện, ngược lại nếu Uđm > 14,8 V thì có nghĩa là máy phát nạp quá nhiều.
- Đo điện áp kích từ tại cực F của giắc tiết chế ® nếu không có điện áp tức là cuộn rô to bị đứt hay chổi than tiếp xúc kém.
3.1.1.3. Đèn nạp thỉnh thoảng sáng khi động cơ hoạt động
Hiện tượng này chứng tỏ rằng máy phát hoạt động không bình thường.
- Kiểm tra giắc của máy phát và tiết chế xem có lỏng hay nối kém không ® nếu có thì sữa chữa.
- Kiểm tra tình trạng tiếp xúc của mỗi tiếp điểm của tiết chế và điện trở giữa mỗi chân ® nếu không tốt thì sửa chữa.
- Kiểm tra tình trạng tiếp xúc của các chổi than.
3.1.2. Ắc quy yếu, hết điện
Hiện tượng này xảy ra khi máy phát không phát đủ điện để nạp cho ắc quy, kết quả là không khởi động được động cơ bằng mô tơ khởi động điện và đèn pha sáng mờ. Điều này là do hai nguyên nhân cơ bản, hoặc là do các thiết bị (ắc quy hay máy phát) có vấn đề, hoặc là do cách vận hành xe không đúng nguyên tắc làm cho ắc quy hết điện.
- Kiểm tra các cực của ắc quy có bẩn hay bị ăn mòn không: Các ắc quy bị bẩn, bị ăn mòn hay bị sun phát hóa không thuận nghịch sẽ làm giảm điện dung và tăng điện trở của ắc quy. Kết quả là làm cho ắc quy nạp chóng sôi và phóng nhanh hết. Trường hợp những ắc quy đã quá cũ nên thay ắc quy mới.
- Kiểm tra độ căng đai của đai dẫn động máy phát.
- Kiểm tra điện áp chuẩn của máy phát.
3.1.3. Ắc quy bị nạp quá mức
Hiện tượng này được phát hiện thông qua việc phải thường xuyên đổ nước vào ăcquy và độ sáng đèn pha thay đổi theo tốc độ động cơ. Để khắc phục hiện tượng này cần phải đo điện áp ra của máy phát, kiểm tra bộ điều chỉnh điện.
3.1.4. Tiếng ồn khác thường
Có hai kiểu tiếng ồn khác thường phát ra trong hệ thống nạp cần phải phân biệt để khắc phục:
Thứ nhất là tiếng ồn cơ khí sinh ra do đai dẫn động bị trượt ở Puly máy phát hay do mòn hỏng ổ bi máy phát.
Thứ hai là tiếng ồn cộng hưởng từ gây ra hoặc bởi sự chập mạch trong cuộn stator hoặc diod bị hỏng, nếu bị cộng hưởng từ thì khi mở radio sẽ thường xuyên bị nhiễu sóng.
Khi phát hiện thấy một trong hai kiểu tiếng ồn trên cần phải dừng động cơ và khắc phục sửa chữa.
3.2. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống chiếu sáng
Hư hỏng |
Nguyên nhân |
Xử lý |
Có một đèn không sáng |
- Bóng đèn đứt |
- Thay bóng đèn |
- Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc mass không tốt |
- Kiểm tra dây dẫn |
|
Các đèn trước không sáng |
- Đứt cầu chì |
-Thay cầu chì và kiểm tra ngắn mạch |
- Rơ le điều khiển đèn hư |
- Thay rơ le |
|
- Công tắc đèn hư |
- Kiểm tra công tắc |
|
- Công tắc đảo pha hư |
- Kiểm tra công tắc |
|
- Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc mass không tốt |
- Kiểm tra dây dẫn |
|
Đèn báo pha, đènFLASH không sáng |
- Công tắc đèn hư |
- Kiểm tra công tắc |
- Công tắc đảo pha hư |
- Kiểm tra công tắc |
|
- Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc mass không tốt |
- Kiểm tra lại dây dẫn |
|
Đèn bảng số, đèn trong xe không sáng |
- Đứt cầu chì |
-Thay cầu chì và kiểm tra ngắn mạch |
- Rơ le đèn hư |
- Kiểm tra rơ le |
|
- Công tắc đèn hư |
- Kiểm tra công tắc |
|
- Dây dẫn đứt hoặc tiếp xúc mass không tốt |
- Kiểm tra dây dẫn |
3.3. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống tín hiệu
Hư hỏng |
Nguyên nhân |
Xử lý |
Đèn báo rẽ chỉ hoạt động một bên |
- Công tắc xi nhan hư |
-Kiểm tra công tắc |
- Dây dẫn đứt, hoặc đuôi đèn tiếp xúc mass không tốt |
-Kiểm tra dây dẫn |
|
Đèn báo rẽ không hoạt động |
- Cầu chì đứt |
-Thay cầu chì và kiểm tra ngắn mạch |
- Bộ tạo nháy hư |
- Kiểm tra bộ tạo nháy |
|
- Công tắc xi nhan hư |
- Kiểm tra công tắc |
|
- Dây dẫn đứt hoặc đuôi đèn tiếp mass không tốt |
- Kiểm tra lại dây dẫn |
|
Đèn báo nguy không hoạt động |
- Cầu chì Haz-Horn đứt |
- Thay cầu chì, kiểm tra ngắn mạch |
- Bộ tạo nháy hư hoặc yếu |
- Kiểm tra bộ tạo nháy |
|
- Công tắc Hazard hư |
- Kiểm tra công tắc Hazard |
|
- Dây dẫn bị đứt hoặc đèn tiếp xúc mass không tốt |
- Kiểm tra lại dây dẫn |
|
Đèn báo rẽ không chớp, luôn sáng mờ hoặc tần số chớp thấp |
- ắc quy yếu |
- Kiểm tra ắc quy |
- Công suất bóng không đúng hoặc quá thấp |
- Thay bóng đúng công suất ấn định |
|
Đèn báo rẽ chớp quá nhanh |
- Tổng công suất các bóng đèn không phù hợp |
- Kiểm tra lại công suất các bóng đèn |
- Có một hoặc nhiều đèn báo bị cháy |
- Kiểm tra tình trạng các đèn |
|
Đèn stop luôn sáng |
- Công tắc đèn stop hư, chạm mát |
- Điều chỉnh hoặc thay công tắc |
Đèn stop không sáng |
- Cầu chì đèn stop đứt |
- Thay cầu chì, kiểm tra ngắn mạch |
- Công tắc đèn stop hư |
- Kiểm tra công tắc |
|
- Dây dẫn bị đứt hoặc đèn tiếp xúc mass không tốt |
- Kiểm tra lại dây dẫn |
3.4. Các hư hỏng và cách khắc phục trong hệ thống điều hòa
3.4.1. Xuất hiện mùi khó chịu
Trước khi hơi lạnh đến được các cửa gió và làm mát cho xe, chúng phải đi qua lọc gió điều hòa để lọc sạch mùi hôi, bụi bẩn nếu có. Do đó, khi lọc gió bám nhiều rác, bụi bẩn hoặc côn trùng chết sẽ tạo ra mùi khó chịu trong ô tô. Ngoài ra, các nguyên nhân như bị nước vào hay chuột làm tổ cũng khiến lọc gió điều hòa hư hỏng cần phải thay thế kịp thời.
Hình3.1 Lọc gió điều hòa bám bụi bẩn
Bên cạnh đó, không thể không kể đến nguyên nhân chủ quan đến từ chính quá trình sử dụng xe. Sau một thời gian, mùi thuốc lá, mùi thức ăn, nước hoa, rác… sẽ bám chặt vào các ngóc ngách của nội thất xe. Khi điều hòa hoạt động, mùi từ các tạp chất được đưa khắp khoang xe gây ra mùi khó chịu. Để khắc phục tình trạng này, bạn hãy tháo lọc gió điều hòa, vệ sinh hoặc thay thế, đồng thời kết hợp vệ sinh cả khoang nội thất với chi phí khá rẻ.
3.4.2. Điều hòa không đủ mát
Có 2 nguyên nhân dẫn đến hiện tượng này: lượng gió thổi qua dàn lạnh không đủ và nhiệt độ dàn lạnh không đạt chuẩn. Với trường hợp đầu tiên, bạn nên kiểm tra lọc gió điều hòa vì có khả năng lưới lọc bị tắc hoặc có vật lạ lọt vào ống thông gió.
Trường hợp thứ hai có rất nhiều nguyên nhân như: dàn nóng bám nhiều bụi bẩn, dàn lạnh bị đóng tuyết (bơm dư gas lạnh), phin lọc gas lạnh bị tắc, hỏng cảm biến nhiệt,… . Do đó với trường hợp này, bạn nên đưa xe vào hãng hoặc các garage uy tín để được “bắt bệnh” và sửa chữa.
3.4.3. Lúc mát lúc không
Hiện tượng này thường xuất hiện trên những mẫu ô tô đã sử dụng trong thời gian dài. Các nguyên nhân chủ yếu của hiện tượng này có thể kể đến như:
• Bơm dư gas lạnh gây đóng tuyết trên đường ống. Lúc này đá lấp hết không cho gió lạnh thoát ra ngoài, sờ dưới taplo thấy ướt sũng. Có thể kiểm tra hiện tượng này bằng cách tắt điều hòa, chỉ bật quạt gió khoảng 3-5 phút, đá tan hết lại bật điều hòa thì có hơi lạnh trở lại.
• Quạt làm mát ở dàn nóng gặp trục trặc. Lúc này, bạn cần kiểm tra quạt làm mát, có thể kết hợp vệ sinh dàn nóng bằng chất chuyên dụng. Lưu ý, không phun nước quá mạnh vì lá tản nhiệt của dàn nóng rất mềm và mỏng.
Hình 3.2 Quạt gió điều hòa
3.4.4. Có mùi gas trong khoang xe
Có 2 trường hợp xảy ra:
Nếu xe đang ở chế độ lấy gió ngoài thì mùi gas có thể là mùi từ môi trường, hoặc nếu bạn đỗ tại chỗ thì đó là mùi khói xe của bạn khi qua giàn lạnh sẽ tạo ra mùi giống như mùi gas.
Nếu xe đang lấy gió trong mà vẫn nghe được mùi gas (kết hợp với việc điều hòa lạnh không sâu) thì đã có rò rỉ ở dàn lạnh. Như đã đề cập ở trên, hệ thống điều hòa hoạt động bằng chu trình hoàn toàn khép kín, vì vậy sự rò rỉ chỉ xảy ra khi hệ thống có sự cố và hư hỏng. Với trường hợp này, bạn nên mang xe vào hãng hoặc các garage uy tín để kiểm tra và sửa chữa.
Hình 3.3 Kiểm tra sự rò rỉ ga
3.4.5. Điều hòa đóng ngắt liên tục
Việc đóng/ngắt điều hòa được điều khiển bởi các cảm biến và công tắc như: Cảm biến nhiệt độ, công tắc áp suất, cảm biến nhiệt độ môi trường… trong đó công tắc áp suất được lắp ở đường ống cao áp của hệ thống điều hòa. Khi phát hiện áp suất quá lớn trong chu trình làm lạnh, hệ thống cảm biến sẽ ngắt lốc lạnh để bảo vệ các bộ phận bên trong. Lỗi này tương đối khó khắc phục với những người không chuyên, do đó bạn nên mang xe đến dịch vụ uy tín để được tư vấn, khắc phục.
KẾT LUẬN
Hệ thống điện thân xe là một khái niệm tương đối rộng vì nó bao hàm nhiều hệ thống điện khác nhau, mỗi hệ thống điện đó có một mục đích và nguyên lý hoạt động khác nhau. Trên thực tế thì hệ thống điện thân xe rất hay bị hư hỏng do cách vận hành xe của người sử dụng thường không đúng so với nhà sản xuất yêu cầu và do điều kiện môi trường làm việc của các hệ thống điện trên xe. Điều này thể hiện ở việc phải thường xuyên bảo dưỡng, sửa chữa ăcquy, máy phát (hệ thống cung cấp), mô tơ gạt nước lau kính... được xem là những chi tiết hay gặp sự cố nhất trong các hệ thống của ô tô. Một ví dụ minh họa cho điều này là rất hay xảy ra hiện tượng chạm mạch trong hệ thống điện do khung sườn xe được sử dụng làm dây dẫn chung (dây (-)), nếu dây dẫn (dây (+)) vì một lý do nào đó bị xước vỏ bọc thì ngay lập tức sẽ bị chập mạch và có thể xảy ra những thiệt hại rất lớn.
Đề tài đã đi sâu nghiên cứu, tìm hiểu được một số hệ thống điện cơ bản dưới dạng các sơ đồ mạch điện, đồng thời cũng đề ra một số biện pháp khắc phục hư hỏng của các hệ thống điện đó:
- Tổng quan về hệ thống điện thân xe trên ô tô
- Phân tích hệ thống điện thân xe xe Ford Ranger 2017
- Chẩn đoán, bảo dưỡng, sửa chữa cơ bản hệ thống điện thân xe xe Ford Ranger 2017
Tuy nhiên đề tài cũng còn một số hạn chế nhất định như:
+ Chưa thể trình bày được đầy đủ các mạch điện trong hệ thống điện thân xe.
+ Phần tính toán mới chỉ dừng ở việc tính toán, kiểm tra công suất máy phát mà chưa đi sâu tính toán, thiết kế các vi mạch điều khiển và khả năng chịu tải của dây dẫn.
Em hy vọng say khi đề tài được hoàn thiện nó sẽ trở thành cuốn tài liệu thực hành cho công việc sửa chữa các hệ thống điện thân xe.