MỤC LỤC Khảo sát hệ thống điện thân xe Ford Ranger Wildtrack

LỜI NÓI ĐẦU.. 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE. 2

1.1 Lịch sử hình thành hệ thống điện thân xe ô tô. 2

1.1.1 Hệ thống cơ điện.2

1.1.2.Hệ thống cơ điện tử.2

1.2 Hệ thống cung cấp điện thân xe. 4

1.2.1 Ắc quy. 4

1.2.2   Máy phát điện xoay chiều. 5

1.3 Hệ thống chiếu sáng ô tô. 7

1.3.1 Đèn Halogen ô tô. 7

1.3.2 Đèn LED ô tô. 8

1.3.3 Đèn Xenon ô tô (HID)9

1.3.4 Đèn Laser ô tô. 10

1.4  Hệ thống điều hòa nhiệt độ. 11

1.4.1 Sơ đồ cấu trúc thống điều hòa nhiệt độ ô tô. 11

1.4.2 Các bộ phận chính trong hệ thống điện lạnh ô tô. 13

1.5 Các hệ thống phụ. 13

1.5.1. Hệ thống còi13

1.5.3. Hệ thống khoá cửa. 18

1.5.4. Hệ thống nâng hạ kính. 20

CHƯƠNG 2 . KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE FORD RANGER.. 23

2.1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE FORD RANGER.. 23

2.2. MỘT SỐ KÝ HIỆU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ TRÊN XE FORD RANGER.. 25

2.3. HỆ THỐNG CUNG CẤP. 28

2.3.1.Chức năng của hệ thống cung cấp. 28

2.3.2. Ắc Quy. 29

2.3.3.Máy phát điện. 32

2.3.4. Sơ đồ mạch điện hệ thống cung cấp điện trên xe Ford Ranger.41

2.4. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.. 41

2.4.1. Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng. 41

2.4.2. Thông số cơ bản và các chức năng của hệ thống chiếu sáng. 42

2.4.3. Các sơ đồ mạch điện hệ thống chiếu sáng trên xe Ford Ranger45

2.5. HỆ THỐNG ĐIỀU HOÁ KHÔNG KHÍ49

2.5.1. Cấu tạo, nguyên lý hệ thống điều hoà. 49

2.5.2. Mạch điện hệ thống điều hoà xe trên xe Ford Ranger50

2.5.3. Các bộ phận chính của hệ thống. 51

2.6. CÁC HỆ THỐNG PHỤ.. 55

2.6.1. Hệ thống còi55

2.6.2. Hệ thống gạt nước và rửa kính. 56

2.6.3. Hệ thống khoá cửa. 61

2.6.4. Hệ thống nâng hạ kính. 63

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA CÔNG SUẤT MÁY PHÁT. 67

3.1. SƠ ĐỒ CÁC TẢI CÔNG SUẤT ĐIỆN TRÊN Ô TÔ.. 67

3.2. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT TIÊU THỤ THEO CÁC CHẾ ĐỘ TẢI68

3.2.1. Chế độ tải hoạt động liên tục:68

3.2.2. Chế độ tải hoạt động không liên tục. 68

CHƯƠNG 4. CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC.. 72

4.1. CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP. 72

4.1.1. Đèn báo nạp hoạt động không bình thường. 72

4.1.2. Ắc quy yếu, hết điện. 73

4.1.3. Ắc quy bị nạp quá mức. 73

4.1.4. Tiếng ồn khác thường. 73

4.2. CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG.. 74

4.3. CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC TRONG HỆ ĐIỀU HOÀ.. 75

KẾT LUẬN.. 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 79

 

LỜI NÓI ĐẦU

Ngành ô tô thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đang phát triển mạnh mẽ với việc ứng dụng ngày càng nhiều những thành tựu công nghệ thông tin vào sản xuất và lắp đặt các linh kiện ô tô. Hiện nay thì vấn đề “điện và điện tử” trang bị trên ô tô là tiêu chí chính để đánh giá một chiếc xe hơi cao cấp.

Trải qua thời gian học tập tại trường, với những kiến thức đã được trang bị giúp em có thêm nhiều tự tin và gắn bó hơn với ngành mình đang theo học. Đồ án tốt nghiệp là môn học cuối cùng của mỗi sinh viên để hoàn thành khóa học, nhận thức được tầm quan trọng đó nên em đã chọn đề tài “Khảo sát hệ thống điện thân xe Ford Ranger”. Đây là một đề tài rất gần với thực tế sản xuất và sửa chữa các hệ thống điện trên xe.

Với sự nỗ lực của bản thân và sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn cùng các thầy giáo trong bộ môn Ô tô và các bạn sinh viên, em đã hoàn thành đề tài đúng tiến độ được giao. Tuy nhiên, do kiến thức thực tế còn hạn chế và đây là lần đầu tiên làm quen với việc nghiên cứu khoa học nên đề tài không tránh khỏi sai sót. Em rất mong nhận được sự quan tâm của các thầy và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn. Với việc thực hiện đề tài này đã giúp em có thêm nhiều kiến thức thực tế, đây chính là hành trang để em dễ dàng hơn trong công việc sau này.

Khối lượng xe, Mv (kg)	1400
Hệ số cản lăn fo	0,015
Gia tốc trọng trường, g (m/s2)	9,8
Giá trị trung bình của hệ số cản không khí K(Ns2/m4)	0,4
Bán kính ô tô r (m)	0,2794
Hiệu suất truyền động từ động cơ tới các bánh ô tô

 

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE

1.1 Lịch sử hình thành hệ thống điện thân xe ô tô

Cùng với sự phát triển của kỹ thuật, chiếc xe ngày nay ngày một tiện nghi và hiện đại hơn, các hệ thống điện chiếm một phần lớn trong giá trị cả xe. 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, đánh lửa đến những hệ thống mới được nghiên cứu ứng dụng như phanh, treo, lái. Bài viết này sẽ giới thiệu cho các bạn các bước phát triển hệ thống điện trên xe ô tô từ trước đến nay.
  1.1.1 Hệ thống cơ điện.

Những năm đầu của thế kỷ 20 bắt đầu có những chiếc xe ô tô với hệ thống điện sơ khai nhất. Hệ thống điện trang bị trên các xe này là phối hợp của hệ thống cơ khí và máy phát điện. Các hệ thống phối hợp giữa hoạt động hệ thống cơ khí và ứng dụng của động cơ. Các hệ thống điện có thể kể đến như máy phát điện, hệ thống chiếu sáng, bình acquy, máy khởi động, hệ thống đánh lửa.

Hình 1.1 Khoang động cơ Nissan 1971

1.1.2.Hệ thống cơ điện tử.

Nhờ vào việc phát minh chất bán dẫn, và sự xuất hiện của vi điều khiển các hệ thống cơ điện tử được ứng dụng trên nhiều hệ thống khác nhau của ô tô. Các hệ thống cơ điện tử dần thay thế các hệ thống cơ điện và hệ thống thuần cơ khí. Có thể thấy IC bán dẫn kết hợp với chương trình điều khiển thay thế cho dạng điều khiển bằng cơ khí ở các hệ thống phun xăng và đánh lửa giúp điều khiển chính xác hơn lượng phun hay thời điểm đánh lửa. Các hệ thống khác như điều khiển ga không tải, điều chỉnh phun dầu… cũng được điện tử hóa làm thay đổi các kết cấu, công nghệ. Trong đó phát minh quan trọng trong công nghệ là mạch vi điều khiển chứa chương trình điều khiển tự động.

Hình 1.2. Cấu trúc ECU động cơ

Các hệ thống cơ điện tử được phát triển gồm ba hệ thống điều khiển chính: hệ thống điều khiển độc lập, hệ thống điều khiển kết hợp, hệ thống điều khiển tích hợp.
a.Hệ thống điều khiển độc lập

Hệ thống điều khiển này được áp dụng trên các hệ thống cơ điện tử thế hệ đầu. Có thể thấy rõ việc thay thế các hệ thống phun xăng điện tử thay cho các hệ thống chế hòa khí, phun dầu điện từ Common Rail thay thế cho phun dầu cơ khí, điều khiển cầm chừng tự động thay thế cho vít chỉnh cơ khí, hệ thống đánh lửa điện tử thay thế hệ thống đánh lửa cơ khí…

 

Hình 1.3. Khoang động cơ Toyota 1990 và mạch điện khoang động cơ gồm 5 vùng chính 1- ac1quy; 2- cầu chì, rơ le;3- công tắc; 4- tải chính; 5-chân điều khiển nối tới hộp điều khiển.

 

b.Hệ thống điều khiển kết hợp

Thông tin, tiện nghi, giải trí: các hệ thông thông tin trên xe ngày càng hoàn thiện đồng thời điều khiển kết hợp giữa thông tin tín hiệu giao thông trên đường làm cho xe trở lên thông minh hơn.

Hình 1.4. : Hệ thống lái có chức năng hỗ trợ lái ​

1.2 Hệ thống cung cấp điện thân xe

1.2.1 Ắc quy

* Khái niệm : Ắc quy (còn được biết đến với những tên gọi khác như acquy, bình ắc quy, bình accu, ắc quy tích điện, ắc quy lưu điện,...) được sử dụng để tích trữ năng lượng và cấp điện cho các thiết bị điện thông qua quá trình biến đổi hóa năng thành điện năng. Là nguồn điện thứ cấp nên khi ắc quy bị hết điện, người dùng có thể sử dụng máy sạc ắc quy để nạp lại điện và tái sử dụng ắc quy nhiều lần trước khi thay thế bình ắc quy mới.

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

- Bên trong ắc quy thường được chia thành các ngăn nhỏ, mỗi ngăn gồm các bản cực 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 ắc quy được bao bọc bằng vỏ bọc, phía trên có các cọc bình dùng để nối ắc quy với tải ngoài hoặc nối các ắc quy với nhau. Ngoài ra, với các ắc quy hở, phía trên bình sẽ có thêm nút thông hơi để giúp thoát khí trong bình ra môi trường ngoài.

 

Hình 1.5 Một số loại ắc quy

Nguyên lý hoạt động của bình ắc quy là nhờ vào các phản ứng hóa học tại cực dương và cực âm theo 2 quá trình:

- Khi có thiết bị tiêu thụ điện nối vào bình ắc quy: Diễn ra quá trình phóng điện.

- Khi có dòng điện nạp vào bình ắc quy: Diễn ra quá trình nạp điện.

1.2.2   Máy phát điện xoay chiều

* Khái niệm chung

a. Công dụng của máy phát điện.

- Máy phát điện là máy biến đổi cơ năng thành điện năng sản sinh ra điện để cung cấp cho các thiết bị dùng điện trên ôtô, khi ôtô đ• thực hiện xong quá trình khởi động

- Nạp điện cho ắc quy khi trục khuỷu động cơ làm việc ở số vòng quay trung bình và lớn.

b. Phân loại máy phát điện.

Hiện nay các loại xe ôtô bất cứ loại xe nào có thể dùng một trong hai loại máy phát điện sau:

            - Theo kết cấu của cực từ

               + Máy phát điện cực từ có nam châm vĩnh cửu

      + Máy phát điện cực từ có nam châm điện

  - Theo cách dẫn điện cuộn kích thích

      + Loại có vòng tiếp điện

       + Loại không vòng tiếp điện

c.Máy phát điện xoay chiều có ưu điểm:

- Công suất máy phát xoay chiều lớn, cường độ định mức từ 30 ¸ 100 ampe. Khi động cơ nổ cầm chừng không tải, công suất của máy phát cũng đạt được 40% công suất định mức và phát ra dòng điện từ 5 ¸ 10 ampe.

- Kích thước nhỏ gọn, kết cấu đơn giản vì không có cổ góp điện, chổi than.

- Làm việc ổn định và chắc chắn.

- Dùng điốt để chỉnh lưu dòng điện nên không cần rơ le dòng điện ngược và rơ le hạn chế dòng điện, do đó làm giảm bớt kết cấu của bộ tiết chế điện và tăng độ tin cậy làm việc của máy phát.

* Cấu tạo của máy phát điên xoay chiều

- Cấu tạo máy phát điện xoay chiều gồm: 

+  Stato

+  Roto

+  Bánh đai truyền 

+  Cánh quạt làm mát

+  Bộ điốt chỉnh lưu điện áp

 

Hình 1.6: Cấu tạo máy phát điện xoay chiều

1, Nắp sau 2, Bộ chỉnh lưu 3, Điốt 4, Đi ốt kích từ 5, Bộ điều chỉnh điện áp và các chổi than tiếp điện

6, Phần ứng (Stato) 7, Phần cảm (rôto) 8, Quạt 9, Buly 10Chân Gắn

1.3 Hệ thống chiếu sáng ô tô

   1.3.1 Đèn Halogen ô tô

Đèn Halogen là bóng đèn sợi đốt nhưng nâng cấp gas với khí Halogen. Đây là loại đèn được sử dụng cho ô tô phổ biến nhất, tuy nhiên do có nhiều nhược điểm nên hiện nay đèn Halogen đang dần bị thay thế bởi đèn LED.

1.3.1.1 Cấu tạo đèn Halogen

Cấu tạo đèn Halogen bao gồm: dây tócVonfram (chất hiếm) đặt trong bầu thuỷ tin nhỏ. Bên trong chứa một số lượng khí Halogen nhỏ như Brom, Iot và hỗn hợp khí trơ. Những khí này khi gặp dây tóc Vonfram sẽ phản ứng hoá học giúp bổ sung thêm Vonfram cho dây tóc, từ đó duy trì độ trong suốt cũng như kéo dài tuổi thọ của bóng đèn.

Hình 1.7 Đèn halogen

         1.3.1.2 Ưu, nhược điểm đèn Halogen

a) Ưu điểm : Đèn Halogen là chi phí thấp, khả năng chiếu sáng đảm bảo. Tuổi thọ trung bình của đèn Halogen cao hơn đèn sợi đốt truyền thống, lên đến 1.000 giờ.

b) Nhược điểm : Đèn Halogen do sinh nhiệt cao nên hiệu suất chiếu sáng dễ bị ảnh hưởng nếu bị hơi ẩm. Quan trọng hơn, đèn hoạt động bằng sợi đốt nên phần lớn năng lượng thay vì chuyển hoá thành quang năng lại biến thành nhiệt năng nhiều hơn. Dây tóc phải cần nhiệt độ 2.500 độ C để phát sáng nên lượng nhiệt toả ra rất lớn. Điều này cũng làm ánh sáng của đèn Halogen bị giới hạn. Đây chính là lý do hiện nay các hãng sản xuất ô tô đang thay thế đèn Halogen bằng đèn LED cho khả năng chiếu sáng hiệu quả hơn lại tiết kiệm hơn.

1.3.2 Đèn LED ô tô

Đèn LED (viết tắt từ Light Emitting Diode) là loại đèn được phát triển dựa trên công nghệ chất bán dẫn. Đây là loại đèn rất được ưa chuộng hiện nay. Với nhiều ưu điểm về hiệu suất và thẩm mỹ, các nhà sản xuất ô tô phổ thông đang dần có xu hướng sử dụng đèn LED thay thế cho đèn Halogen. Đèn LED ô tô rất được ưa chuộng hiện nay

1.3.2.1 Cấu tạo đèn LED

Đèn LED cấu tạo từ nhiều chip LED. Mỗi chip LED là một Diod (điốt) bán dẫn, cấu tạo gồm khối bán dẫn loại N ghép với khối bán dẫn loại P, nối với 2 chân ra Cathode và Anode, cho phép dòng điện đi qua một chiều.

Hình 1.8 Đèn led

1.3.2.2 Nguyên lý

Nguyên lý hoạt động của đèn LED dựa trên nguyên lý lỗ trống và điện tử tự do tạo nên sự chuyển động từ đó giải phóng năng lượng dạng quang năng. Một chip LED có kích thước nhỏ. Do đó với đèn ô tô người ta thường ghép nhiều chip LED với nhau tạo thành một cụm hay một dải đèn LED. Đèn LED cấu tạo từ nhiều chip LED

1.3.2.3 Ưu nhược điểm đèn LED

a) Ưu điểm : Đèn LED có nhiều ưu điểm. Dòng tiêu thụ nhỏ, toả nhiệt thấp hơn đèn Halogen. Đèn LED cung cấp ánh sáng định hướng (không phải dạng khuếch tán) do đó thường dùng làm đèn định vị. Tuổi thọ bền đèn LED cũng cao, có thể lên đến 50.000 giờ. Bóng LED cấu tạo nhỏ nên dễ dàng thiết kế, tạo hình trong bảng mạch. Khả năng thấp sáng của đèn LED cực nhanh (chỉ một phần vài triệu giây).

b) Nhược điểm : Đèn LED là rất nhạy cảm với nhiệt độ cao. Khi gặp nhiệt độ cao, đèn LED dễ bị hỏng. Do đó đèn LED cần bộ tản nhiệt để làm mát. Chi phí sản xuất và lắp đặt đèn LED cao hơn đèn Halogen. Đây cũng là lý do vì sao thường chỉ xe phổ thông phiên bản cao cấp mới được trang bị bóng đèn pha LED.

1.3.3 Đèn Xenon ô tô (HID)

Đèn Xenon hay còn gọi là đèn HID (High Intensity Discharge) là một loại đèn cho ánh sáng cường độ cao hay còn gọi là đèn siêu sáng. Đèn Xenon (đèn HID) cho ánh sáng cường độ cao

1.3.3.1 Cấu tạo đèn Xenon

Cấu tạo của đèn Xenon gồm 2 điện cực đặt trong một ống thuỷ tinh thạch anh chứa khí Xenon và muối kim loại. Khi dòng điện đi qua, 2 điện cực sẽ phóng điện, tia lửa sinh ra kích thích những phân tử khí Xenon phóng thích năng lượng, bức xạ ánh sáng.

Đèn Xenon cần một dòng điện lớn khoảng 23.000 V để khởi động nên đèn cần thêm bộ chấn lưu (Ballast) giúp kích sáng nhanh, sau đó là ổn định điện cho đèn.

Hình 1.9 Đèn xenon

1.3.3.2 Ưu nhược điểm đèn Xenon

a) Ưu điểm : Đèn Xenon là cường độ ánh sáng rất cao, lớn hơn gấp 3 đến 4 lần đèn Halogen, 1 đến 2 lần so với đèn LED. Nhiệt độ màu tương đương với nhiệt độ ánh sáng mặt trời. Đèn Xenon không có dây tóc nên không chịu ảnh hưởng, có tuổi thọ cao. Nếu so với đèn Halogen, đèn Xenon tiêu thụ ít điện năng hơn.

b) Nhược điểm: Đèn Xenon là chi phí sản xuất cao, bảo dưỡng phức tạp. Khả năng phát sáng của đèn Xenon cũng khá chậm, chậm hơn so với đèn LED, phải sau 3 – 5 giây đèn mới đạt được ánh sáng cao nhất. Ngoài ra do ánh sáng cường độ cao nên đôi khi việc lắp đèn Xenon trên xe ô tô dễ gây chói, khó chịu với xe hay người đi đường đối diện. Để khắc phục người ta sẽ lắp đèn Xenon đi chung với thấu kính gương cầu Projector (bi cầu).

1.3.4 Đèn Laser ô tô

Đèn Laser là loại đèn ô tô hiện đại nhất hiện nay. Đèn hoạt động theo nguyên lý khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích.

Đèn Laser là loại đèn ô tô hiện đại nhất hiện nay

1.3.4.1 Cấu tạo đèn Laser

Cấu tạo đèn Laser gồm: buồng cộng hưởng có hoạt chất Laser, hệ thống dẫn quang và nguồn nuôi. Hoạt chất Laser là một chất có khả năng khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng bức. Nguyên lý hoạt động của đèn Laser dựa vào việc các hạt photon va chạm liên tục vào hoạt chất laser tạo mật độ photon lớn. Cường độ chùm Laser khuếch đại gấp nhiều lần.

Bản thân tia Laser không có thể phát sáng tự nhiên nên người ta lắp thêm thấu kính chứa khí Phốtpho màu vàng. Khi tia Laser chiếu vào sẽ tạo nên ánh sáng màu trắng xanh.

Hình 1.10 Đèn laser

1.3.4.2 Ưu nhược điểm đèn Laser

a) Ưu điểm: Đèn Laser đó là có cường độ chiếu sáng cao. Nguồn sáng đèn Laser gấp nhiều lần so với đèn LED hay Xenon. Ánh sáng đi xa. Trong khi đó mức tiêu thụ điện năng của đèn Laser rất thấp, thấp hơn LED và Xenon.

b) Nhược điểm: Đèn Laser ô tô đó là giá thành rất cao. Ngoài ra, đèn Laser cũng toả nhiệt lượng rất lớn nên cần đầu tư nhiều ở bộ tản nhiệt. Đèn Laser không thể đảm nhận cùng lúc vai trò chiếu gần và chiếu xa (chỉnh qua lại giữa pha/cos) nên phải kết hợp với đèn khác.

1.4  Hệ thống điều hòa nhiệt độ

1.4.1 Sơ đồ cấu trúc thống điều hòa nhiệt độ ô tô

   Điều hòa không khí

Điều hoà không khí điều khiển nhiệt độ trong xe. Nó hoạt động như là một máy hút ẩm có chức năng điều khiển nhiệt độ lên xuống. Điều hoà không khí cũng giúp loại bỏ các chất cản trở tầm nhìn như sương mù, băng đọng trên mặt trong của kính xe.Điều hoà không khí là một bộ phận để: Điều khiển nhiệt độ và thay đổi độ ẩm trong xe; Điều khiển tuần hoàn không khí trong xe Lọc và làm sạch khôngkhí.

*Sơ đô hệ thống điều hòa nhiệt độ trên ô tô

. Hình vẽ dưới đây giới thiệu các bộ phận trong hệ thống điện lạnh ô tô

Hình 1.11: Sơ đồ cấu tạo hệ thống điện lạnh ô tô

A.Máy nén; B.Bộ ngưng tụ (giàn nóng); C. Bộ lọc hay bình hút ẩm; D.Công tắc áp suất cao; E. Van xả phía cao áp; F. Van tiết lưu; G. Bộ bốc hơi; H.Van xả phía thấp áp; I. Bộ tiêu âm.

*Vị trí lắp đặt của hệ thống điện lạnh trên ô tô.

Đối với xe du lịch diện tích trong xe nhỏ vì vậy hệ thống điều hòa được lắp ở phía trước (táp lô) hoặc phía sau (cốp xe) là đảm bảo được việc cung cấp khí mát vào trong xe khi cần thiết.

Đối với xe khách diện tích trong xe lớn nếu lắp hệ thống điều hòa giống xe con thì sẽ không đảm bảo làm mát toàn bộ xe hay quá trình làm mát sẽ kém đi nhiều. Vì vậy xe khách được lắp hệ thống điều hòa trên trần xe để đảm bảo làm mát toàn bộ xe tạo ra cảm giác thoải mái cho hành khách trên xe.

 

Hình 1.12: Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe du lịch

Hình 1.13: Sơ đồ bố trí các bộ phận của hệ thống điều hòa xe khách

1.4.2 Các bộ phận chính trong hệ thống điện lạnh ô tô

Các thành phần chính của máy lạnh bao gồm : Máy nén, bộ ngưng tụ ,bình lọc,van tiết lưu, bộ bốc hơi.

1.5 Các hệ thống phụ

1.5.1. Hệ thống còi

1.5.1.1 Khái niệm

Còi xe ô tô là một trong những chi tiết phụ tùng xe ô tô thuộc hệ thống tín hiệu. Người lái xe thường dùng tín hiệu còi xe để báo cho người tham gia giao thông về sự có mặt của xe hay hướng dịch chuyển của xe để đảm bảo an toàn. Đây là một trong những hệ thống tín hiệu có tính ứng dụng cao và rất cần thiết khi di chuyển trên đường và tránh các tình huống tai nạn đáng tiếc.

hình 1.14 Còi xe ô tô là bộ phận quan trọng báo hiệu cho những phương tiện khác

1.5.1.2 Phân loại và cấu tạo của còi xe ô tô

Trên thị trường hiện nay có hai loại còi xe là còi xe hơi và còi xe điện. Nhờ những ưu điểm vượt trội, còi xe điện được sử dụng phổ biến hơn cả.

a, Còi xe hơi

Còi xe hơi là một loại còi thường được dùng cho các loại xe trọng tải lớn và có hệ thống hơi khí nén dùng cho phanh xe. Loại còi này thường phát ra âm thanh lớn hơn nhiều lần so với còi xe điện nên chỉ phù hợp để sử dụng ngoài các khu dân cư hay trên các đường quốc lộ.

hình 1.16 Còi xe hơi thường được dùng trên xe có trọng tải lớn

b, Còi xe điện

Còi xe điện được sử dụng rộng rãi hơn so với còi xe hơi bởi vì hầu hết các loại xe ô tô hay xe tải đều được trang bị 2-3 còi điện.

1.17. Hệ thống gạt nước và rửa kính

1.5.2.1 Khái quát

Hình 1.18 Gạt mưa

Hệ thống gạt n­ước và rửa kính là một hệ thống đảm bảo cho ng­ời lái nhìn đ­ược rõ ràng bằng cách gạt n­ước m­ưa trên kính tr­ước và kính sau khi trời m­a. 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. Gần đây một số kiểu xe có thể thay đổi tốc độ gạt n­ớc theo tốc độ xe và tự động gạt n­ớckhi trời m­ưa.

1.5.2.2. Các bộ phận và Vị trí bố trí trên xe

Hình 1.19 hệ thống gạt mưa

1.20. Cảm biến nước mưa

1.5.2.3 Cấu tạo

1.21 Cần gạt n­ớc/thanh gạt n­ước

*Khái quát chung

Có một số bộ phận chính trong hệ thống gạt n­ước. Cấu trúc của gạt nước là một l­ưỡicao su gạt n­ước đ­ợc lắp vào thanh kim loại gọi là thanh gạt n­ước. Gạt n­ước đ­ợc dịch chuyển tuần hoàn nhờ cần gạt. 

Vì l­ưỡi gạt n­ước đ­ợc ép vào kính tr­ước bằng lò xo nên gạt n­ước có thể gạt đước nước mưa nhờ dịch chuyển thanh gạt n­ước

Chuyển động tuần hoàn của gạt n­ước đ­ợc tạo ra bởi mô tơ và cơ cấu dẫn động. 

Vì l­ỡi cao su lắp vào thanh gạt n­ước bị mòn do sử dụng và do ánh sáng mặt trời và nhiệt độ môi tr­ờng v.v… nên phải thay thế phần l­ỡi cao su này một cách định kỳ. 

* Gạt n­ước được che một nửa/gạt n­ước che hoàn toàn

Gạt n­ước thông th­ờng có thể nhìn thấy từ phía tr­ước của xe. Tuy nhiên để đảm bảo tính khí động học, bề mặt lắp ghép phẳng và tấm nhìn rộng nên những gạt n­ước gần đây được che đi d­ới nắp ca pô. Gạt n­ước có thể nhìn thấy một phần gọi là gạt n­ước che một nửa, gạt n­ước không nhìn thấy đ­ợc gọi là gạt n­ước che hoàn toàn. 

* Công tắc gạt n­ước và rửa kính

1.22 Công tắc gạt n­ước

Công tắc gạt n­ước đ­ược bố trí trên trục trụ lái, đó là vị trí mà ng­ời 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. Một số xe có vị trí MIST (gạt n­ước chỉ hoạt động khi công tắc gạt n­ước ở vị trí MIST (s­ơng mù), vị trí INT (gạt n­ước hoạt động ở chế độ gián đoạn trong một khoảng thời gian nhất định) và một công tắc thay đổi để điều chỉnh khoảng thời gian gạt n­ước. 

Trong nhiều tr­ờng hợp công tắc gạt n­ước và rửa kính đ­ợc kết hợp với công tắc điều khiển đèn. Vì vậy, đôi khi ng­ời ta gọi là công tắc tổ hợp. ở những xe có trang bị gạt nước cho kính sau, thì công tắc gạt n­ước sau cũng nằm ở công tắc gạt n­ước và đ­ợc bật về giữa các vị trí ON và OFF. 

Một số xe có vị trí INT cho gạt n­ớc kính sau. ở những kiểu xe gần đây,ECU đ­ợc đặt trong công tắc tổ hợp cho MPX (hệ thống thông tin đa chiều).

*Rơle điều khiển gạt n­ước gián đoạn 

Rơ le này kích hoạt các gạt n­ước hoạt động một cách gián đoạn. Phần lớn các kiểu xe gần đây các công tắc gạt n­ước có rơle này đ­ợc sử dụng rộng rãi. 

Một rơle nhỏ và mạch tranzisto gồm có tụ điện và điện trở cấu tạo thành rơ le điều khiển gạt n­ước gián đoạn. 

Dòng điện tới mô tơ gạt n­ước đ­ợc điều khiển bằng rơ le này theo tín hiệu đ­ợc truyền từ công tắc gạt n­ước làm cho mô tơ gạt n­ước chạy gián đoạn. 

1.5.3. Hệ thống khoá cửa

1.5.3.1 Hệ thống khóa cửa trên ô tô bằng tay

1. Cấu tạo

Cấu tạo của hệ thống khóa cửa ô tô bằng tay bao gồm:

Rơ le tổng hợp: Có nhiệm vụ nhận tín hiệu đầu vào từ công tắc, hỗ trợ hệ thống phát ra tín hiệu đóng/mở cửa xe.

Công tắc điều khiển chìa: Gửi tín hiệu đến rơ le để khóa cửa khi được điều khiển từ bên ngoài.

Công tắc mở cảnh báo bằng chìa: Giúp kiểm tra xem chìa khóa đã khớp với vị trí cắm trong ổ điện hay chưa. 

1. Ưu nhược điểm

*Ưu điểm

Trong những trường hợp xảy ra va chạm hoặc rơi xuống nước, người ngồi trong xe có thể nhanh chóng được sơ tán, rời khỏi xe nhanh chóng bằng cách nhấn chốt gắn ở mỗi cửa xe. 

Hình 1.23 Khoá cửa bằng tay

Hệ thống khóa cửa ô tô bằng tay không tốn quá nhiều chi phí trong việc sửa chữa, bảo dưỡng (Nguồn: Sưu tầm)

Hệ thống khóa cửa trên ô tô bằng tay có chi phí lắp đặt không quá cao, ít hỏng hóc, chủ xe không cần bảo dưỡng nhiều. 

*Nhược điểm 

Hệ thống khóa cửa xe bằng tay có khả năng chống trộm không cao, theo đó kẻ trộm có thể dễ dàng mở khóa bằng những công cụ đơn giản. Đặc biệt, khi người dùng quên khóa cửa xe, sẽ không có bất kỳ âm báo được phát ra, tạo điều kiện cho người xấu dễ dàng thực hiện các hành vi trộm cắp . 

Nếu muốn mở được cửa xe từ bên ngoài, người dùng phải tra chìa khóa vào đúng vị trí thì cửa xe mới được mở ra. Điều này, gây khó khăn cho người dùng khi điều khiển hệ thống trong trường hợp phải bế con hoặc xách quá nhiều đồ. 

1.5.3.2. Hệ thống khóa cửa ô tô điều khiển từ xa

1. Cấu tạo

Cấu tạo hệ thống khóa cửa ô tô điều khiển từ xa bao gồm: 

Công tắc điều khiển khóa cửa: Cho phép người dùng khóa hoặc mở tất cả các cánh cửa đồng thời. Công tắc này được gắn ở tấm ốp trong phía cửa người lái, hỗ trợ người lái dễ dàng thực hiện thao tác. 

Mô-tơ khóa/mở cửa: Cung cấp dòng điện để thực hiện lệnh đóng hoặc mở cửa khi hệ thống phát ra tín hiệu. 

Công tắc cửa: Phát hiện cửa mở hay không, cảnh báo khi quên chìa khóa cho người sử dụng.

Bộ điều khiển từ xa: Nhận lệnh trực tiếp của người dùng từ xa, phát tín hiệu đến bộ thu tín hiệu cửa xe. 

Bộ thu tín hiệu cửa xe: Nhận tín hiệu từ bộ điều khiển từ xa, sau đó truyền dữ liệu tới rơ le, kết hợp tạo ra thông báo đóng mở cửa xe thành công. 

Rơ le tổng hợp: Nhận tín hiệu từ bộ thu tín hiệu cửa xe, chuyển mạch dòng điện, truyền dữ liệu tới bộ điều khiển cửa xe ô tô thực hiện đóng hoặc mở cửa xe. 

b. Ưu nhược điểm 

*Ưu điểm

Hệ thống khóa cửa xe ô tô điều khiển từ xa có cơ chế vận hành đơn giản, hiện đại và thông minh. Chỉ cần trong phạm vi trao đổi tín hiệu, người dùng không cần phải tìm chìa khóa mở cửa xe như hệ thống khóa cửa trên ô tô bằng tay, chỉ cần nhấn nhẹ vào nút ở bên tay nắm cửa ô tô là có thể mở cửa xe ra thành công. 

Tuy nhiên với hệ thống khóa cửa trên ô tô điều khiển từ xa, nhà sản xuất đã lập trình một mật mã mở/khoá cửa xe. Theo đó, những chiếc xe ô tô có trang bị hệ thống khóa cửa xe điều khiển từ xa có thể giảm thiểu tối đa những tình trạng ăn trộm xe ô tô. 

Trong trường hợp chủ xe chưa đóng chặt cửa hoặc quên đóng cửa xe, hệ thống khóa cửa trên ô tô điều khiển từ xa có thể tự động khóa cửa xe lại. Điều này giúp chủ xe loại bỏ được khả năng quên khóa cửa xe, đảm bảo xe luôn trong chế độ an toàn. 

*Nhược điểm

Hình 1.25 smakey

1.5.4. Hệ thống nâng hạ kính

  1.5.4.1. Nâng hạ kính sử dụng dây cáp:

Có hai loại cáp chính được sử dụng trong hệ thống dùng dây cáp gồm:

*Hệ thống dùng cáp xoắn

Về cấu tạo: Hệ thống dùng cáp xoắn gồm 3 thành phần là motor điện một chiều, dây cáp xoắn và thanh ray trượt.

Nguyên lý hoạt động: Thanh ray trượt có nhiệm vụ nâng đỡ tấm kính, đồng thời tạo bề mặt phẳng cho tấm kính di chuyển lên hoặc xuống.

Ngoài ra, một phần di động của hệ thống dùng cáp xoắn gắn liền với thân tâm kính. Nhờ chuyển động quay của motor kết hợp với dây cáp, phần di động này trượt trên trục của thanh trượt kéo theo tấm kính sẽ được đẩy lên hoặc đẩy xuống theo chiều quay của động cơ. Khi động cơ quay thuận, tấm kính sẽ được kéo lên và ngược lại, động cơ quay nghịch tấm kính sẽ được kéo xuống.

*Sử dụng cáp Bowden kép hoặc đơn

Khác với hệ thống cáp xoắn, cáp Bowden kép có thêm một thanh trượt và một đoạn dây kéo. Khi thanh trượt được bổ sung gấp đôi, sức kéo sẽ được tăng lên, giúp kính xe hoạt động ổn định, di chuyển nhanh hơn, tin cậy hơn.

Hình 1.26 khoá cửa sử dụng cáp

Cửa kính ô tô hoạt động nhờ sử dụng hệ thống điều khiển nâng hạ cánh cửa (Nguồn: Sưu tầm).

1.5.4.2. Nâng hạ kính dạng cây kéo

Thiết kế cơ cấu nâng hạ kính của hệ thống dạng kéo có sự khác biệt nhằm mang đến hiệu quả hoạt động tốt hơn, cụ thể: 

*Thành phần cấu tạo gồm: một động cơ điện, bánh răng, thanh tay đòn dạng chữ X và bệ đỡ kính.

*Nguyên lý hoạt động: Khi động cơ quay sẽ tác động tới chuyển động của bánh răng. Bánh răng này được khớp cơ khí với bánh răng trên cánh tay đòn kéo theo sự di chuyển, giúp chữ “X” được nâng lên hoặc hạ xuống.

Theo chiều quay của động cơ, cửa kính ô tô sẽ được nâng lên hoặc hạ xuống. Cơ cấu chuyển động này không sử dụng dây cáp, dễ dàng sửa chữa và lắp đặt.

Hình 1.26 khoá cửa  dây kéo

 

CHƯƠNG 2 . KHẢO SÁT HỆ THỐNG ĐIỆN THÂN XE FORD RANGER

2.1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA XE FORD RANGER

Hình 2.1. Các kích thước cơ bản của xe Ford Ranger.

Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật của xe Ford Ranger

Kích thước dài x rộng x cao		5.362 x 1.860 x 1.815 mm
Chiều dài cơ sở		3.220mm
Bán kính vòng quay		6.35m
Kích thước thùng xe		1.450 x 1560/1150 x 450 mm	1.450 x 1560/1150 x 450	1.450 x 1560/1150 x 450			1.450 x 1560/1150 x 550		1.450 x 1560/1150 x 450		1.450 x 1560/1150 x 450
Kích thước lốp		265/60R18		265/65R17			255/70R16
Dung tích thùng nhiên liệu		80L
Loại động cơ	Diesel 3.2L i5 TDCi Turbo				Diesel 2.2L i4 TDCi Turbo
Công suất cực đại	197 mã lực tại 3.000 vòng/phút				158 mã lực tại 3.700 vòng/phút			148 mã lực tại 3.700 vòng/phút		123 mã lực tại 3.700 vòng/phút
Mô-men xoắn	470 Nm tại 1.750-2.500 vòng/phút				385 Nm tại 1.500-2.500 vòng/phút			375 Nm tại 1.500-2.500 vòng/phút		320 Nm tại 1.600-1.700 vòng/phút
Hộp số	Tự đồng 6 cấp					Sàn 6 cấp		Tự đồng 6 cấp		Sàn 6 cấp
Hệ thống phanh trước	Đĩa tản nhiệt
Hệ thống phanh sau	Đĩa tản nhiệt

 

2.2. MỘT SỐ KÝ HIỆU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN TỬ TRÊN XE FORD RANGER

Bảng 3.1. 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 phép lưu lượng dòng đi qua một phương hướng.
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 tiếp điểm	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 (liên kết mạch)	Dùng trong các mạch có cường độ cao
6		Bóng đèn	Khi dòng điện đi qua sẻ làm cho các sợi dây bị nóng lên và phát sáng. Trong một bóng người ta có thể dùng một sợi hoặc hai sơi.
7	Cảm biến	Phát hiện những tín hiệu xung từ sự quay đối tượng
8	Ắc quy	Năng lượng điện chuyển hóa bên  trong. Là nơi cung cấp dòng điện  DC cho toàn bộ các thiết bị điện tử trên ôtô
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  nhân làm cho các sợi đối nóng lên và phát sáng
12	LED	Sau khi có dòng chạy qua thì nó  phát sáng chi có điều  không có sức nóng như bóng đèn. Nó dược  sử dụng  trong công cụ hiển thị
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 thành cơ năng. Sinh mômen quay
15	Rơle	Về cơ bản thì rờle giống như một công tắc. Có thể là loại thường đóng hay thường mở. Cuộn dây tạo ra lực từ để đóng, mở rơle.
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 Có thể thay đổi được.
18	Cảm biến nhiệt	Là  một điện trở mà giá trị của nó có thể thay đổi được khi thay đổi nhiệt độ
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 rơle điện  tử, điều khiển thông qua điện áp cở sở.
22	Bộ sấy	Là một thiết bị sinh nhiệt khi có dòng điện đi qua.

 

2.3. HỆ THỐNG CUNG CẤP

2.3.1.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

Hình 2.2. Sơ đồ hệ thống cung cấp điện tổng quát.

; bộ chỉnh lưu (đặt trong máy phát); bộ điều chỉnh điện (đặt trong máy phát); Đèn báo xạc,công tắc máy.

2.3.2. 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.

            Q_p = I_p.t_p       (A.h)                                             (3.1)

Trong đó: I_p- Dòng điện phóng (A);   t_p- Thời gian phóng (h)

 Điện dung nạp Q_n): là điện lượng mà ắc quy tiếp nhận được trong quá trình nạp [5]

                      Q_n = I_n.t_n       (A.h)                                          (3.2)

Trong đó: I_n- Dòng điện nạp (A);   t_n- 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 3-2) 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.

 

 

 

Hình 2.5. Cấu tạo của bản cực và khối bản cực. a. Phần cốt; b. Nửa khối bản cực; c. Khối bản cực và tấm cách; d. Tấm cách

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.

2.3.3.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.

2.3.3.1. 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hình 2.4. Cấu tạo máy phát điện xoay chiều kích thích kiểu điện từ. 1. Quạt làm mát; 2. Bộ chỉnh lưu; 3. Vòng tiếp điện; 4. Bộ điều chỉnh điện và chổi than; 5.Rotor; 6. Stato; 7.Vỏ; 8. Puli

 

Rôto: 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.

Stato: 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.

2.3.3.2. Nguyên lý sinh điện của máy phát điện xoay chiều 3 pha

 

  Khi nam châm quay trong cuộn dây, điện áp sẽ sinh ra giữa 2 đầu cuộn dây. Điện áp này sẽ sinh ra một dòng điện xoay chiều.

Mối liên hệ giữa dòng điện sinh ra trong cuộn dây và vị trí của nam châm được chỉ ra trong hình 3.7. Dòng điện lớn nhất được sinh ra khi cực N và cực S của nam châm gần với cuộn dây nhất. Tuy nhiên, chiều dòng điện ở mỗi nửa vòng quay của nam châm lại ngược nhau.

Dựa trên nguyên lý trên và để sinh ra dòng điện một cách hiệu quả hơn, máy phát điện trên ô tô dùng 3 cuộn dây bố trí lệch nhau một góc 120^0­­­ trên stator. 

Hình 2.9. Sơ đồ nguyên lý dòng điện xoay chiều 3 pha.

Mỗi cuộn A, B, C được đặt chênh nhau 120⁰. Khi nam châm quay giữa chúng dòng điện xoay chiều được sinh ra trong mỗi cuộn dây. Dòng điện bao gồm 3 dòng xoay chiều được gọi là “dòng xoay chiều 3 pha”.

2.3.3.3. Bộ chỉnh lưu

  Các thiết bịđiện trên xe đều yêu cầu dòng điện một chiều để hoạt động vàắc quy cần dòng điện một chiều để nạp. Trên ôtô hiện đại đều sử dụng máy phát điện xoay chiều 3 pha nên muốn sử dụng dòng điện này cần phải biến đổi thành dòng một chiều. Việc biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều gọi là“chỉnh lưu”. Trên ôtô thường sử dụng bộ chỉnh lưu cầu 3 pha. Biện pháp đơn giản nhất để chỉnh lưu dòng điện là sử dụng các diod.

            Diod là một vật liệu bán dẫn nó chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều, cấu tạo bởi chất bán dẫn Silic hoặc Gecmani có pha thêm một số chất để tăng cường electron tự do.

Điện áp tức thời trên các pha A, B, C theo [6] là :

U_A = U_m.sin; U_B = U_m.sin(); U_C = U_m.sin()

Trong đó:

 U_m: điện áp cực đại của máy pha.

là vận tốc góc.

Theo [5] giá trị tức thời của điện áp chỉnh lưu:

U_mf =

          Trên sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha này có 6 diode, 3 diode ở nhóm trên hay còn gọi lá các diode dương (D₁, D₃, D₅), có các catod được nối với nhau. Nhóm dưới còn gọi là các diode âm (D₂, D₄, D₆) các anode được nối với nhau.

Khi rôto quay một vòng, trong các cuộn dây Stato dòng điện được sinh ra trong mỗi cuộn dây này đựơc chỉ ra từ (0) tới (2).

Từ 0 cuộn dây C có điện áp dương nhất, cuộn dây B có điện áp âm nhất.

Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây C tới cuộn dây B.

Cuộn dây CĐiểm 3Diode D₅TảiDiode D₄Điểm 2Cuộn dây B

Từ  cuộn dây A có điện áp dương nhất, cuộn dây B có điện áp âm nhất.

Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây A tới cuộn dây B.

Cuộn dây AĐiểm 1Diode D₁Tải Diode D₄ Điểm 2Cuộn dây B

Từ  cuộn dây A có điện áp dương nhất, cuộn dây C có điện áp âm nhất.

Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây A tới cuộn dây C.

Cuộn dây AĐiểm 1Diode D₁ TảiDiode D₆ Điểm 3 Cuộn dây C

Từ  cuộn dây B có điện áp dương nhất, cuộn dây C có điện áp âm nhất.

Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây B tới cuộn dây C.

Cuộn dây BĐiểm 2Diode D₃Tải Diode D₆ Điểm 3Cuộn dây C

Từ  cuộn dây B có điện áp dương nhất, cuộn dây A có điện áp âm

nhất. Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây B tới cuộn dây A.

Cuộn dây BĐiểm 2Diode D₃TảiDiode D₂ Điểm 1Cuộn dây A

Từ  cuộn dây C có điện áp dương nhất, cuộn dây A có điện áp âm

nhất. Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây C tới cuộn dây A.

Cuộn dây CĐiểm 3Diode D₅Tải Diode D₂ Điểm 1Cuộn dây A

Từ  cuộn dây C có điện áp dương nhất, cuộn dây B có điện áp âm

nhất. Vì vậy dòng điện chạy theo hướng từ cuộn dây C tới cuộn dây B.

Cuộn dây CĐiểm 3Diode D₅TảiDiode D₄ Điểm 2Cuộn dây B

Khi rôto quay các vòng tiếp theomột vòng, dòng điện được sinh ra trong mỗi cuộn dây  đựơc lặp lại theo chu trình trên.

Ta nhận thấy dòng điện sau khi được nắn (chỉnh lưu) thành dòng một chiều vẫn còn nhấp nhô, vì vậy trên ô tô thường sử dụng các bộ lọc (tụ điện, cuộn cảm) nắn điện sao cho dòng điện ra đến tải gần với dạng đường thẳng.

2.3.3.4. Bộ điều chỉnh điện

Khi điều chỉnh điện áp và cường độ dòng điện của máy phát trong các hệ thống

cung cấp điện thì đối tượng điều chỉnh là máy phát và ắc quy. Hoạt động đồng thời của máy phát cùng ắc quy xảy ra khi có sự thay đổi vận tốc quay của phần ứng (rotor) của máy phát, của tải và của nhiệt độ trong phạm vi rộng. Để các bộ phận tiếp nhận điện năng làm việc bình thường thì điện thế của lưới điện phải không đổi. Vì vậy cần phải có sự điều chỉnh điện thế.

 Trong quá trình vận hành, máy phát có thể có những trường hợp khi tải vượt quá trị số định mức. Điều này sẽ dẫn đến hiện tượng bị cháy, làm giảm khả năng chuyển đổi mạch hoặc quá nhiệt, dẫn đến tăng tải trên các chi tiết cơ khí của hệ thống dẫn động máy phát. Vì vậy, cần có thiết bị đảm bảo sự hạn chế dòng điện của máy phát. Tất cả các chức năng này ở hệ thống cung cấp điện cho ôtô, máy kéo được thực hiện tự động nhờ bộ điều chỉnh điện.

            Điện áp của máy phát được xác định như sau [5]:

                                                          (V)                                  (3.8)

            Trong đó: U_mf - Điện áp ra của máy phát (V); n - Tốc độ của máy phát (v/ph);

            f - Từ thông cực từ (Wb); C_E - Hệ số phụ thuộc kết cấu mạch từ; b - Hệ số tải.

  Từ biểu thức 3.8 ta thấy: điện áp ra của máy phát phụ thuộc vào tốc độ máy phát (tức là phụ thuộc vào tốc độ động cơ) và phụ thuộc vào tải.

  Trên ôtô, tốc độ động cơ thay đổi trong một phạm vi rộng từ 500 ÷ 700 (v/ph) ở tốc độ cầm chừng và đến khoảng 5000 ÷ 6500 (v/ph) ở tốc độ cao ® tốc độ máy phát thay đổi. Ngoài ra, các phụ tải sử dụng trên xe như: đèn, hệ thống điều hòa, gạt nước mưa... luôn thay đổi (tức là b luôn thay đổi) ® Làm cho U_mf thay đổi.

            Þ Để U_mf ổn định cần phải sử dụng bộ điều chỉnh. Từ biểu thức (3-8) ta thấy để U_mf = U_đm cần phải điều chỉnh f, tức là điều chỉnh dòng kích từ.

  Các ôtô hiện đại ngày nay người ta thường sử dụng loại bộ điều chỉnh điện áp bấn dẫn IC (Intergrated Circuit) vì những ưu điểm nổi bật của nó so với các loại bộ điều chỉnh điện áp cơ khí. Khi sử dụng bộ điều chỉnh điện áp cơ khí có hai nhược điểm quan trọng là tính trễ và đặc tính nhiệt độ của nó, tính trễ gây ra sự sụt áp, khi tiếp điểm cơ khí làm việc ở tốc cao với dòng lớn sẽ sinh nhiệt lớn làm tiếp điểm nhanh mòn và phải thường xuyên bảo dưỡng.Ưu điểm của bộ điều chỉnh bán dẫn IC là:

            - Điện áp điều chỉnh ổn định, biên độ dao động nhỏ.

            - Dải điện áp ra hẹp hơn và ít thay đổi theo thời gian.

            - Chịu được rung động và có độ bền cao do không có các chi tiết chuyển động.

               hinh 2.11. Sơ đồ mạch bộ điều chỉnh bándẫn IC

Vai trò các thành phần của bộ điều chỉnh điện:

- IC: Theo dõi điện áp ra và điều khiển dòng kích, đèn báo sạc và tải ở đầu dây L.

- TR1: Điều chỉnh dòng điện qua cuộn dây kích từ.

- TR2: Điều khiển nguồn cung cấp cho tải được nối với cực L.

- TR3: Điều khiển tắt mở đèn báo sạc.

- D1: Diode hút lực điện từ của cuộn dây kích từ.

- Chân IG: Nhận biết công tắc máy bật và chuyển thành tín hiệu đến bộ điều chỉnh.

- Chân B: Nhận biết điện áp ra của máy phát (khi có sự cố).

- Chân F: Điều khiển dòng qua cuộn kích từ.

- Chân S: Nhận biết điện áp ắc quy và truyền tín hiệu đến bộ điều chỉnh.

- Chân L: Nối mass cho đèn báo sạc (khi TR3 mở), cung cấp điện cho tải (khi TR2 mở)

- Chân P: Nhận biết tình trạng phát điện và đưa tín hiệu đến bộ điều chỉnh.

- Chân E: Nối mass cho bộ điều chỉnh điện

Nguyên lý hoạt động:

- Khi công tắc máy bật, động cơ chưa hoạt động, máy phát điện không phát điện, IC nhận biết 0 (V) tại đầu P. Nó điều khiển con TR1 tự đóng ngắt liên tục làm giảm dòng qua cuộn dây kích từ để ắc quy không bị phóng hết điện.Đồng thời nó điều khiển TR3 dẫn khiến dòng qua đèn báo sạc và đèn báo sạc sáng.

- Khi máy phát điện quay và phát điện điện áp tại đầu P sẽ làm IC điều khiển khoá TR3Đèn báo sạc tắt, lúc này TR2 đóng  có dòng qua tải.

- Khi điện áp ở chân S tăng vượt qua điện áp hiệu chỉnh (động cơ đang hoạt động) IC điều khiển TR1 ngắt điện áp ở đầu S giảm xuống. Dòng qua cuộn kích giảm làm sinh ra sức điện động tự cảm trong cuộn kích từ có thể đánh thủng TR1 nên sử dụng diode D1 giảm nó.

- Khi điện áp ở đầu S giảm xuống dưới điện áp hiệu chỉnh (động cơ đang hoạt động) IC nhận biết được và điều khiển TR1 dẫn làm tăng dòng qua cuộn dây kích từ điện áp hiệu chỉnh lại tăng lên.

          Việc đóng, ngắt dòng qua cuộn kích từ được thực hiện nhiều lần trong một thời gian ngắn làm cho điện áp ra của máy phát ổn định

 

 

2.3.4. 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.

2.4. 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 2.1. 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 cao hơn 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 rơle đóng lại.Trong mạch lúc này lại xuất hiện các dòng:

Dòng thứ nhất

Headlight swicht

                                             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

Hình 2.16. Sơ đồ mạch điện đèn trần.

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 plate 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 rơle hút tiếp điểm của rơle đóng cho dòng điện chạy tới cấp địên hệ thống bóng đèn phía sau.

2.4.3.4. Đèn sương mù phía trước (Front 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. 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 rơle 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 ĐIỀU HOÁ 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.

2.5.1. Cấu tạo, nguyên lý hệ thống điều hoà

Hình 2.19. Cấu tạo hệ thống điều hoà không khí 1.Máy nén; 2. Giàn nóng; 3.Quạt; 4. Bình lọc/ hút ẩm; 5. Van giản nở; 6.Giàn lạnh; 7.Đường ống hút ( áp suất thấp); 8. Đường ống xã (áp suất cao); 9. Bộ tiêu âm; 10. Cửa sổ quan sát; 11.Bình sấy khô nối tiếp; 12. Không khí lạnh; 13. Quạt lồng sóc; 14. Bộ ly hợp từ cửa quạt gió; 15. Bộ ly hợp máy nén; 16. Không khí.

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.

2.5.2. Mạch điện hệ thống điều hoà xe trên xe Ford Ranger

Hình 2.20. Sơ đồ mạch điện điều hòa trên ô tô Ford

Khi công tắc máy bật (ON) trong mạch xuất hiện dòng điện:

(+) Ắc quy  Hộp cầu chì chính  Công tắc máy Cuộn dây rơle  Mass.

Dòng điện này sẽ từ hoá cuôn dây của rơle hút tiếp điểm của rơle 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 rơle 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.

2.5.3. Các bộ phận chính của hệ thống

Máy nén.

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

Hình 2.21. Cấu tạo máy nén.

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. Qúa 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

Ly hợp điện từ

Hình 2.22 Kết cấu ly hợp điện từ. 1.Vòng bi kép; 2. Trục máy nén; 3. Cuộn dây nam châm điện; 4. Vòng phớt; 5. Puly; 6. Đĩa bị động;  7. Khe hở khi bộ ly hợp cắt khớp.

Trên tất cả các loại máy nén sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí ôtô 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.

Thiết bị ngưng tụ (giàn nóng)

Thiết bị ngưng tụ của hệ thống điều hoà không khí ôtô (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.

Hình 2.22.  Cấu tạo của bộ ngưng tụ.

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).

Thiết 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

Hình 2.23. Các bộ phân trong thiết bị bay hơi. 1. Vỏ bộ bốc hơi; 2. Lõi bộ bốc hơi; 3. Quạt của bộ bay hơi; 4. Mô tơ quạt; 5. Nắp chắn bụi và làm kín bộ bốc 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 hập 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 ôtô, tạo cảm giác thoải mái mát mẻ cho con người.

Ống 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. CÁC HỆ THỐNG PHỤ

2.6.1. Hệ thống còi

2.6.1.1. Cấu tạo còi điện:

 

Hình 2.24. Ống tiết lưu. 1. Ống tiết lưu; 2,5. Tấm  lọc; 3. Lỗ tiết lưu; 4. Gioăng

 

2.6.1.2. 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).

2.6.1.3. Sơ đồ mạch điện còi trên xe Fod Ranger:

Hình 2.25. Kết cấu còi điện và sơ đồ đấu dây. 1. Loa còi; 2. Khung thép; 3. Màng thép; 4. Vỏ còi; 5. Khung thép; 6. Trụ đứng; 7. Tấm thép lò xo; 8. Lõi thép từ; 9. Trụ điều khiển; 10. Ốc hãm; 11. Cuộn dây; 12. Cần tiếp điểm tĩnh; 13. Cần tiếp điểm động; 14. Trụ đứngcủa tiếp điểm; 15. Tụ điện; 16. Đầu bắt dây còi; 17. Rơ le còi; 18. Núm còi; 19. Cầu chì; 20.        Ắc quy

 

 

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

Mô tơ gạt nước

Hình 2.27. Cấu tạo mô 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.

vRơle gạt nước gián đoạn

Rơle 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 rơle tương ứng với tín hiệu từ công tắc gạt nước làm motor gạt nước quay gián đoạn.

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

Hình 2.30.  Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt nước và rửa

- 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 rơle 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 rơle 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

 

Hình 2.31. Hệ thống khoá cửa xe Ford Ranger. 1. Module điều khiển trung tâm; 2. Cơ cấu chấp hành khoá/mở cửa trước (bên lái xe);3. Cơ cấu chấp hành khoá/mở cửa trước (bên hành khách); 4. Cơ cấu chấp hành khoá/mở cửa sau

 

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.

2.6.3.3. Sơ đồ mạch hệ thống khoá cửa

Hình 2.34. Sơ đồ mạch hệ thống khoá cửa xe Ford Ranger.

          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 rơle khoá/mở khoá. Ở trạng thái này rơle 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

Hệ 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).

Hình 2.35.  Sơ đồ mạch điện nâng hạ kính.

2.6.4.2. Sơ đồ mạch điện

 

Nguyên lý hoạt động:

Khi bật công tắc máy, dòng qua rơle 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…).      

 

CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA CÔNG SUẤT MÁY PHÁT

3.1. SƠ ĐỒ CÁC TẢI CÔNG SUẤT ĐIỆN TRÊN Ô TÔ

Hình 3.1. Sơ đồ phụ tải điện trên ô tô

Car radio

Đèn báo trên táp lô

Đèn biển số xe

Đèn đậu xe

Đèn cốt

Đèn pha

Đèn kích  thước

Tải hoạt động trong thời gian dài

Tải hoạt động liên tục

Tải hoạt động trong thời gian ngắn

MÁY PHÁT

ẮCQUY

Nạp điện

Hệ thống kiểm soát động cơ

Đèn xi nhan

Đèn phanh

Đèn trần

Mô tơ điều khiển kính

Quạt điều hòa nhiệt độ

Xông kính

Mô tơ phun nước rửa kính

Còi

Mô tơ mở cửa xe

Đèn sương mù

Mô tơ gạt nước

Khởi động điện

Mồi thuốc

Mô tơ điều khiển anten

Hệ thống xông máy

Ly hợp điện từ

Bơm chuyển nhiên liệu

 

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)

3.2. TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT TIÊU THỤ THEO CÁC CHẾ ĐỘ TẢI

3.2.1. 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 3.1. Mức tiêu thụ điện của các tải hoạt động liên tục [5]

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

 

3.2.2. 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 3.2. Mức tiêu thụ điện của các tải hoạt động không liên tục [5]

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 3.2, ta có:

                      Công suất tính toán = Công suất thực ´ Hệ số sử dụng

            Từ bảng 4.1 và 4.2, ta có tổng công suất tiêu thụ của các tải trên xe là:

                                P_åW = P_W1 + P_W2 = 637 + 250 = 887 (W).     (3.1)

  Xác định cường độ dòng điện theo công thức sau:

                                                                                   (3.2)

            Trong đó:      I_đm – Cường độ dòng điện định mức.

                                P_åW – Tổng công suất tiêu thụ của các phụ tải trên xe.

                                U_đm – Điện áp định mức, U_đm = 12 (V)   

                               (A).

Máy phát thực tế sử dụng trên xe Ford Ranger có số hiệu là : W0133-1705288; output 110Amps; 12V. [6]

  Vậy với I_đm = 74 (A) < 110 (A), nên máy phát lắp trên xe phát đủ công suất cung cấp cho các tải.

CHƯƠNG 4. CHẨN ĐOÁN HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC

4.1. 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.

4.1.1. Đèn báo nạp hoạt động không bình thường

4.1.1.1. 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.

4.1.1.2. 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 U_đm < 13,8 ÷ 14,8 V thì có nghĩa là máy phát không phát điện, ngược lại nếu U_đm > 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.

4.1.1.3. 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.

4.1.2. 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.

4.1.3. 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.

4.1.4. 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.

4.2. 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, đèn FLASH 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

 

4.3. CÁC HƯ HỎNG VÀ CÁCH KHẮC PHỤC TRONG HỆ ĐIỀU HOÀ

Hư hỏng	Nguyên nhân	Xử lý
Điều hòa chỉ ra gió chứ không lạnh	–  Thiếu ga. Nếu lượng gas không đủ thì máy sẽ chỉ có gió chứ không lạnh hoặc lạnh rất yếu.	–   Bơm ga, nếu không hết thì cần tháo toàn bộ hệ thống ra để tìm nguyên nhân rò rỉ.
	–        Bộ lọc gió bị bám bụi.	-Vệ sinh bộ lọc gió.
AC đóng ngắt liên tục	Áp suất gas trong hệ thống cao hơn so với mức khuyến cáo của nhà sản xuất. Khi hệ thống tự động phát hiện được áp suất bất bình thường, hệ thống sẽ ngắt ly hợp lốc điều hòa để bảo vệ các bộ phận khác trong hệ thống.	Cần thay van điều khiển mới, kiểm tra các cảm biến đầu vào, cảm biến nào sai cần thay ngay.
Băng bám lạnh trong hệ thống điều hòa ô tô.	Hệ thống điều hòa thiếu trầm trọng gas lạnh, áp suất trong các bình chứa giảm mạnh dẫn đến nhiệt độ sôi của gas giảm rõ rệt hơi nước trong không khí thổi quan dàn sẽ bị đóng băng trên bề mặt ống và các khe hở, các lá tản nhiệt của dàn.	-Hãy vệ sinh, bảo dưỡng, hút chân không thật kỹ, sau đó nạp gas mới.
Hệ thống điều hòa làm việc bình thường nhưng có mùi khó chịu	Do hệ thống thông gió mát vào trong khoang xe (gồm dàn lạnh, lưới lọc gió, quạt gió, các cửa gió và cảm biến nhiệt độ dàn lạnh) đã bị bẩn hoặc bị trục trặc.. Khi máy lạnh hoạt động và lùa gió vào cabin, các tạp chất đó sẽ thừa cơ bốc ra.	Cần tiến hành dọn dẹp cabin xe, vệ sinh lưới lọc gió bằng các hóa chất vệ sinh nội thất ôtô chuyên dùng. Lọc gió điều hòa cần thay thế sau mỗi 20.000km hoặc sau 2 năm sử dụng.
Hệ thống bị lọt khí, trong xe chỉ hơi mát	Do quá trình hút chân không chưa đạt hoặc máy hút chân không bị yếu, hay khi nạp ga vào bị lọt không khí vào bên trọng.	Hiện tượng này bạn cần xả ga ra, hút chân không cho kỹ. Nếu không khắc phục nhanh lỗi này sẽ khiến dầu lạnh bị biến chất, cô đặc không còn khả năng bôi trơn và làm hư hỏng máy.
Hư hỏng máy nén khí, tắc bầu ngưng. Xe không có hơi mát, khi sờ ống cao áp thấy hơi mát mà không ấm. Xả ga thấy mùi hôi và dầu chuyển sang màu tối đen.	Do máy nén bị hỏng (xilanh, piston bị mòn tạo ra khe hở trên piston và xilanh, gây ra hiện tượng không nén đủ áp suất). Ngoài ra, lỗi còn do van điều khiển máy nén bị kẹt, luôn mở (buồng cao áp thông với buồng điều khiển)	Cần thay máy nén với hay trường hợp đầu, trường hợp sau cần thay bầu ngưng. Ngoài ra, khi thay máy nén cần thay phin lọc ga, vệ sinh lại hệ thống để loại bỏ cặn bẩn, dầu bên trong, hút chân không và nạp gas.
Một số dấu hiệu hiện trên kính kiểm soát ga	Màu trắng đục như sữa. Có nước trong hệ thống.	Hãy vệ sinh, bảo dưỡng, hút chân không thật kỹ, sau đó nạp gas mới, dầu mới.
	Thỉnh thoảng có bọt nước hoặc bọt nổi liên tục Thiếu chất làm lạnh (gas) hoặc bộ hút ẩm không giữ được hơi ấm.	Hút chân không kỹ, bơm chất làm lạnh (gas), thay bộ lọc.
	Có vết sọc của dầu trên kính Hệ thống không còn chất làm lạnh (gas).	Bơm chất làm lạnh (gas).

 

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.

            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.