Giáo trình Hệ thống điện và điện tử ô tô

ếu sáng tăng 155 gấp đôi thì cƣờng độ ánh sáng trên bề mặt mà ánh sáng phát ra sẽ giảm xuống bằng ¼ cƣờng độ ánh sáng ban đầu. Vì vậy, nếu cần một ánh sáng có cƣờng độ lớn nhất nhƣ lúc ban đầu thì năng lƣợng cung cấp cho đèn phải tăng lên gấp bốn lần. Các thông số cơ bản của hệ đèn chiếu sáng nhƣ sau: - Khoảng chiếu xa lớn nhất cho phép từ 180 đến 250m. - Khoảng chiếu sáng gần nhỏ nhất từ 50 đến 75m. Công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn: - Bóng đèn pha cốt từ 30 đến 50W. - Bóng đèn kích thƣớc và đèn xy nhan từ 8 đến 15W. 8.1.3. Sơ đồ hệ thống chiếu sáng tiêu biểu. Trên hình 8.1 trình bày sơ đồ tổng thể hệ thống chiếu sáng và tín hiệu trên ô tô. 8.1.4. Cấu tạo các phần tử trong hệ thống chiếu sáng: Công tắc chính. Công tắc chính đƣợc trình bày trên hình 8.2. Công tắc chính dùng để điều khiển các đèn pha, đèn báo kích thƣớc và đèn hậu. Cấu tạo của nó gồm: vỏ (5), đế bằng gỗ phíp (4) với các tiếp điểm (11) và các đầu nối dây dẫn (12), cần đẩy (1) với núm đẩy (13), thanh trƣợt (10), trên thanh trƣợt có guốc bằng chất dẻo (8), tiếp điểm động (7) và bi định vị (9). Trong công tắc chính có lắp cầu chì bảo vệ ngắn mạch (3). Núm và cần đẩy của công tắc chính có ba vị trí. Khi đẩy núm đi vào hết hành trình (vị trí 0 trên Hình 8.1: Hệ thống chiếu sáng và tín hiệu. 1- Đèn pha; 5- Công tắc; 9- Đèn báo kích thước; 2- Đèn báo kích thước; 6- Đèn chiếu sáng bảng đồng hồ; 3- Ắc quy; 7- Công tắc chính; 10- Công tắc pha cốt 4- Ampe kế; 8- Đèn báo pha; 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 156 hình) tất cả các đèn bị ngắt mạch điện. Khi kéo núm ra vị trí (1) đóng mạch điện cho các đèn: đèn kích thƣớc, đèn hậu và đèn cốt (đèn pha ở chế độ chiếu sáng gần). Khi kéo núm đi ra hết hành trình (vị trí II trên hình) sẽ đóng mạch cho đèn pha ở chế độ chiếu sáng xa, đèn hậu và các đèn chỉ báo kích trƣớc xe. Các đèn chiếu sáng còn lại đƣợc điều khiển bằng các công tắc riêng lẻ. Thay đổi độ sáng của các đèn chiếu sáng thực hiện bằng cách xoay núm (6) và cần đẩy (13) sẽ thay đổi trị số điện trở (2) mắc nối tiếp với các bóng đèn. Công tắc chuyển mạch chính bố trí bên cạnh bảng đồng hồ. Tuổi thọ làm việc của khóa chuyển mạch chính phụ thuộc vào bề mặt tiếp xúc của các tiếp điểm, lực ép của lò xo có tích hợp hay không, các tiếp điểm đóng có linh hoạt hay không khi thao tác và phƣơng pháp sử dụng. Theo kinh nghiệm nếu cho một ít dầu (dầu điêzen, dầu phanh, dầu biến thế ...) vào khóa chuyển mạch chính sẽ làm tăng tuổi thọ sử dụng của nó. Đèn pha. Đèn pha có nhiệm vụ chiếu sáng mặt đƣờng khi xe chuyển động trong đêm tối, đảm bảo cho ngƣời lái có thể nhìn rõ mặt đƣờng trong một khoảng cách đủ lớn khi xe đang chuyển động với tốc độ cao và kể cả khi gặp xe khác đi ngƣợc chiều. Mặt khác cũng yêu cầu tia sáng của đèn pha không làm lóa mắt ngƣời lái xe và các phƣơng tiện giao thông khác đi ngƣợc chiều. Để thỏa mãn yêu cầu trên, đèn pha có hai chế độ chiếu sáng. - Chiếu sáng xa khi xe chuyển động với tốc độ cao, trên đƣờng không có đi xe ngƣợc chiều, khoảng đƣờng phía trƣớc xe cần đƣợc chiếu sáng ở chế độ này là 180 đến 250m. - Chiếu sáng gần khi xe gặp xe đi ngƣợc chiều, khoảng đƣờng cần đƣợc chiếu sáng ở chế độ này là 50 đến 75m. Hình 8.2: Công tắc chính. 1 2 3 4 5 6 2 7 8 7 9 10 13 11 12 2 13 3 157 Cấu tạo của đèn pha đƣợc trình bày trên hình 8.3. Tính chất chiếu sáng của đèn pha phụ thuộc vào kết cấu của bộ phận quang học (kết cấu của kính khuếch tán và chóa phản chiếu) và kết cấu của bóng đèn pha. Các bộ phận chính của bóng đèn pha bao gồm: bóng đèn sợi đốt, bộ phận phản xạ ánh sáng (chóa phản chiếu) và bộ phận khuếch tán ánh sáng (kính khuếch tán). Bóng đèn pha có hai dây điện trở (dây tóc) có công suất khác nhau, dây tóc dùng để chiếu xa có cƣờng độ chiếu sáng khoảng 50000 đến 60000cd và có độ rọi khoảng 2 lux. Dây tóc của chế độ chiếu sáng xa đƣợc bố trí ở tiêu điểm của bộ phận phản chiếu ánh sáng, khi đó chùm tia sáng sau khi phản xạ sẽ song song với trục quang học của bóng đèn. Dây tóc dùng ở chế độ chiếu sáng gần có cƣờng độ sáng trong khoảng 21000 đến 40000cd và đƣợc bố trí trên tiêu điểm của bộ phận phản chiếu ánh sáng nên chùm tia sáng của nó sau khi phản xạ sẽ tạo thành một góc với trục quang học của bóng đèn và hƣớng xuống phía dƣới nên chỉ chiếu sáng đƣợc phần đƣờng gần. Bộ phận phản xạ ánh sáng (còn gọi là chóa phản chiếu) đƣợc chế tạo nhƣ một chiếc bát hình parabon làm bằng các vật liệu có hệ số phản xạ cao 0,6 đến 0,9, mặt trong đƣợc mạ phủ một lớp nhôm mỏng và đánh bóng. Bộ phận khuếch tán có tác dụng phân bố lại chùm tia sáng sau khi phản xạ cho phù hợp với yêu cầu chiếu sáng. Bộ phận này bao gồm các thấu kính và lăng kính làm bằng thủy tinh silicat hoặc thủy tinh hữu cơ. Hệ số xuyên thông của bộ phận khuếch tán bằng khoảng 0,74 đến 0,83, còn hệ số phản xạ của mặt trong của nó Hình 8.3: Cấu tạo của đèn pha. 3 2 1 6 5 4 7 8 9 131211 10 7 14 12 15 3 a b 20 19 18 17 16 1- Vành ngoài; 2- Kính khuếch tán; 3- Bóng đèn; 4- Chóa phản chiếu; 5- Vòng đệm kín; 6- Vòng đệm mặt ngoài; 7,14- Vít hiệu chỉnh; 8- Vỏ đèn; 9- Vòng định vị; 10- Đầu nối mát; 11- Ổ cắm; 12- Đui đèn; 13- Lò xo; 15- Vành đui đèn; 16- Lá tiếp điện; 17- Đầu cực; 18- Rãng cài; 19- Tai cài; 20- Đế đèn. 158 bằng khoảng 0,14 đến 0,09. Chùm tia sáng từ bộ phận phản xạ tới, sau khi qua bộ phận này sẽ đƣợc khuếch tán ra góc lớn hơn. Qua các thấu kính và lăng kính của bộ phận này, chùm tia sáng đƣợc phân bố trong mặt phẳng với góc nghiêng 18 đến 20 0, nhờ vậy ngƣời lái xe nhìn rõ mặt đƣờng hơn. Ở chế độ chiếu sáng gần, sự phân bố chùm tia sáng chiếu xuống mặt đƣờng có thể là đối xứng hoặc không đối xứng. Phân bố chùm tia sáng không đối xứng khi chiếu sáng gần sẽ làm cho ngƣời lái xe nhìn rõ đƣợc phần đƣờng bên phải của mình hơn và giảm bớt đƣợc khả năng làm lóa mắt ngƣời lái của xe đi ngƣợc chiều. Theo đặc điểm phân bố chùm ánh sáng của đèn pha ở chế độ chiếu sáng gần, ngƣời ta phân chia ra hai hệ thống đèn pha: hệ thống đèn pha Châu Âu và hệ thống đèn pha Châu Mĩ. Hình 8.4: Cấu tạo đèn pha hệ đèn Châu Âu. a) Chế độ chiếu sáng gần; b) Chế độ chiếu sáng xa 1- Dây tóc chiếu sáng xa; 2- Dây tóc chiếu sáng gần; 3- Tấm chắn 1 2 3 2 3 a) b) Hình 8.5: Cấu tạo đèn pha hệ đèn Châu Mĩ. a) Chế độ chiếu sáng gần; b) Chế độ chiếu sáng xa 1- Dây tóc chiếu sáng xa; 2- Dây tóc chiếu sáng gần. 1 2 1 2 a) b) 159 Hệ đèn pha Châu Âu khi làm việc với chế độ chiếu sáng gần, chùm tia sáng có đặc tính không đối xứng rõ rệt, giới hạn sáng tối của phần bên phải chùm tia sáng đƣợc nâng lên thêm khoảng 150. Để có đƣợc sự phân bố chùm tia sáng nhƣ vậy, ngƣời ta bố trí thêm tấm chắn (3) nằm bên dƣới dây tóc chiếu sáng gần. Nhờ sự phân bố không đối xứng của chùm tia sáng ở chế độ chiếu sáng gần, tầm nhìn của ngƣời lái xe có thể đạt tới 75m. Hệ thống đèn pha Châu Mĩ ở chế độ chiếu sáng gần, chùm tia sáng đƣợc phân bố đối xứng, do đó khả năng quan sát phần đƣờng bên phải của ngƣời lái xe kém hơn (khoảng 50m) và không có tấm chắn nên làm lóa mắt ngƣời lái của xe đi ngƣợc chiều lớn hơn so với hệ đèn pha Châu Âu. Bóng đèn kích thƣớc (đèn pha con). Hình 8.6: Cấu tạo bòng đén pha loại Halogen 1- Thạch Anh; 2- Dây tóc tim cốt; 3- Phiến che; 4- Dây tóc tim pha 1 2 3 4 Hình 8.7: Các loại bóng đèn tín hiệu. a) Đèn pha con; b) Đèn hậu; c) Đèn mui xe. 1 2 15 4 6 16 17 19 20 21 22 18 1 2 3 4 5 7 7 6 4 8 9 10 11 12 13 14 15 a) b) c) 160 Đèn con dùng để chỉ báo kích thƣớc của xe. Ngoài ra nó còn dùng để chỉ báo khi rẽ xe. Trong trƣờng hợp xe chuyển động trên đƣờng phố đƣợc chiếu sáng tốt, và khi xe đỗ ở nơi chiếu sáng không tốt, nó đƣợc bật sáng thay thế cho các đèn pha. Cấu tạo của đèn pha con đƣợc trình bày trên hình 8.7 gồm các bộ phận: Vỏ đèn (4), bộ phận khuếch tán (1), vành giữ kính khuếch tán (2) với vòng đệm kín (3), đui đèn (6) với bóng đèn hai dây tóc (5). Dây tóc công suất bé (cƣờng độ sáng 6000cd) dùng để chỉ báo kích thƣớc của xe, còn dây tóc công suất lớn (cƣờng độ sáng 21000cd) dùng để chỉ báo khi xe rẽ. Dây dẫn bắt vào đèn đƣợc che kín bằng nắp đậy (7). Đèn pha con đƣợc lắp ở hai mép ngoài phía đầu xe (cạnh đèn pha). Ngoài những lại đèn chiếu sáng trên, đôi khi ngƣời ta còn sử dụng các đèn pha phụ, các thiết bị chiếu sáng phục vụ cho những mục đích đặc biệt sau đây: - Đèn pha để đi trong sƣơng mù. Trong sƣơng mù dày đặc việc chiếu sáng bằng các đèn pha thông thƣờng không thỏa mãn vì ánh sáng từ đèn pha chiếu ra sẽ phản chiếu trở lại từ các hạt sƣơng và tạo thành một nàm sáng làm lóa mắt lai xe. Các đèn pha đê đi trong sƣơng mù khác các đèn pha thông thƣờng ở quy luật phân bố ánh sáng đặc biệt. Chùm tia sáng khuếch tán theo dãi ngang và chúi xuống. Các đèn pha này đôi khi có màu vàng. - Đèn soi tìm. Để chiếu sáng các vật ở bên đƣờng (nhƣ số nhà, các biển chỉ đƣờng...) ngƣời ta dùng các đèn soi tìm, đèn đƣợc lắp trên một giá gần cửa phía ngƣời lái và có thể quay đƣợc. Loại đèn này không có kính khuếch tán và dùng bóng đèn với dây tóc kích thƣớc nhỏ, nhờ đó mà đèn chỉ phát sáng chùm tia sáng hẹp. Thƣờng các đèn soi tìm sử dụng rất hạn chế. - Đèn chạy lùi. Trên các ô tô con có bố trí các đèn chạy lùi bật tự động khi gài số lùi để soi sáng quãng đƣờng xe lùi nhƣ khi vào nhà để xe, khi quay xe ... Các dèn này không đƣợc tính toán quang học vì khoảng sáng cần thiết khi chạy lùi không lớn. 8.1.5. Phương pháp hiệu chỉnh đèn pha. Để hiệu chỉnh chùm tia sáng của đèn pha, cho xe (không có tải trên xe) đỗ trên một mặt phẳng nằm ngang sao cho trục dọc của nó vuông góc với nàm ảnh chuyên dụng treo trƣớc mặt nó có khoảng cách theo quy định đối với từng loại xe (đối với xe tải 10m, xe du lịch 7,5m). Sau đó kẻ các đƣờng thẳng nhƣ sau trên màn ảnh. - Kẻ ba đƣờng thẳng đứng, một đƣờng trùng với trục dọc của xe, hai đƣờng còn lại trùng với trục tâm của hai đèn pha nhƣ trên hình. - Kẻ ba đƣờng nằm ngang, đƣờng ngang có chiều cao bằng chiều cao tính từ mặt đất đến tâm các đèn pha, kẻ đƣờng ngang A-A thấp hơn đƣờng tâm đèn một khoảng cách theo quy định đối với từng loại xe dùng để hiệu chỉnh đèn pha ở chế độ chiếu xa (đối với ô tô tải khoảng cách đó bằng 150mm) và kẻ đƣờng ngang B-B thấp hơn đƣờng A-A một khoảng cách theo quy định đối với từng loại xe dùng để hiệu chỉnh đèn pha ở chế độ chiếu sáng gần (đối với ô tô tải khoảng cách đó là 435mm) . Sau đó bật đèn pha ở chế độ chiếu sáng xa, che kín đèn pha bên phải để hiệu chỉnh đèn pha bên trái sao cho tâm của chùm tia sáng của đèn pha trái nằm đúng giao điểm của hai đƣờng thẳng: đƣờng thẳng A-A và trục tâm của đèn pha 161 trái. Hiệu chỉnh chùm tia sáng của đèn pha phải cũng đƣợc tiến hành tƣơng tự nhƣ vậy. Quá trình hiệu chỉnh thực hiện bằng cách tháo vành ngoài của đèn pha ra, xoay vít điều chỉnh ngang để điều chỉnh chùm tia sáng di chuyển sang trái hoặc sang phải và xoay vít điều chỉnh dọc để điều chỉnh chùm tia sáng di chuyển lên hoặc xuống. Sau khi hiệu chỉnh xong bắt chặt các vít hiệu chỉnh. Hiệu chỉnh chùm tia sáng của các đèn pha ở chế độ chiếu sáng gần thực hiện nhƣ ở chế độ chiếu sáng xa, nhƣng tâm của chùm tia sáng phải nằm đúng giao điểm của hai đƣờng thẳng: đƣờng thẳng B-B và trục tâm của các đèn pha. 8.2. Hệ thống tín hiệu. 8.2.1. Hệ thống còi và chuông nhạc. Còi điện là một khí cụ điện phát ra tín hiệu âm thanh để báo cho ngƣời đi đƣờng, ngƣời chỉ dẫn giao thông và các xe khác biết trƣớc khi xe đến. Còi điện dùng trên ô tô thƣờng dùng kiểu rung. Cấu tạo của nó đƣợc giới thiệu trên hình 8.9 bao gồm: vỏ còi (4), khung từ (5) với cuôn dây (9), đĩa thép (3) với màn rung (2), trụ điều chỉnh (11), phần ứng (8), trụ đứng gá tiếp điểm (16) với tiếp điểm động (12) và tiếp điểm cố định (13), điện trở hoặc tụ điện dập tia lửa điện (15), trụ đứng (6) với lò xo thép lá (7), loa còi (1) và nắp bảo vệ (17). Màng thép (3) đƣợc cố định và ép chặt giữa vỏ cỏi (4) và loa còi (1). Màng rung (2) và trụ điều chỉnh (11) đƣợc gá lắp trên màng thép đó. Cuộn dây (9) đƣợc quấn trên lõi của khung thép (5), một đầu dây của cuộn dây đƣợc nối với cực dƣơng ắc quy, đầu còn lại đƣợc nối với mát (vỏ máy) qua cặp tiếp điểm 12-13 và tiếp điểm của núm còi (19). Song song với cặp tiếp điểm 12-13 có mắc điện trở hoặc tụ điện dập tắt tia lửa điện (15). Cặp tiếp điểm thƣờng đóng 12-13 và tiếp điểm của núm còi (19) đƣợc đấu nối tiếp với cuộn dây của còi (9). Khi ấn núm còi (19) túc là nối một dầu dây của còi với mát sẽ có dòng điện chạy qua cuộn dây của còi từ cực dƣơng (+) của ắc quy (18) đến cặp tiếp điểm thƣờng đóng 12-13 đến cuộn dây (9) đến tiếp điểm của núm còi (19) đến mát và về Hình 8.8: Hiệu chỉnh chùm tia sáng các đèn pha A A B B Đƣờng tâm của đèn pha trái Đƣờng tâm của đèn pha phải Trục dọc của ô tô Khoảng cách từ mặt đất đến tâm đèn Đƣờng tâm của vệt sáng của đèn pha 162 cực âm (-) của ắc quy (18). Chiều dòng điện chạy trong mạch nhƣ chiều mũi tên trên hình. Lúc này khung thép (5) bị dòng điện chạy trong cuộn dây (9) từ hóa nó sẽ hút phần ứng (8) xuống và kéo theo trụ điều chỉnh (11) đi xuống làm cho màng thép (3) võng xuống và cặp tiếp điểm 12-13 mở ra. Khi cặp tiếp điểm đó mở ra, dòng điện rong cuôn dây (9) mất đi, khung thép (5) không bị từ hóa nữa, màng thép (3) bật trở về lại vị trí ban đầu, cặp tiếp điểm 12-13 lại đóng lại, trong cuộn dây (9) của còi lại có dòng điện chạy qua... Cứ nhƣ vậy màng thép (3) sẽ rung liên tục khi núm còi (19) bị ấn, với tần số dao động 200 đến 400 lần trong một giây, làm cho không khí trong không gian của còi rung theo và phát ra tiếng kêu. Trên một số xe ô tô lắp hai đến ba còi, dòng điện chạy trong mạch khá lớn (15 – 25A), cho nên khi đóng ngắt mạch cho còi tiếp điểm (19) của núm còi chóng bị cháy và làm rỗ bề mặt của nó. Để khắc phục điều đó ngƣời ta làm thêm một rơ le còi. Khi đóng tiếp điểm (24) của núm còi (hình 8.10), cuôn dây (22) của rơ le còi có điện, dòng điện trong cuộn dây đó làm từ hóa lõi thép (21) nó sẽ hút phần ứng (23) của nó là cho cặp tiếp điểm (20) của rơ le đóng lại và các cuộn dây của còi đƣợc cấp điện. Khi nhả nút bấm (24) cặp tiếp điểm (20) của rơ le mở ra, còi bị ngắt điện. Bên cạnh việc sử dụng tín hiệu âm thanh từ còi, ngƣời ta còn kết hợp thêm chuông nhạc để báo hiệu cho các xe đang lƣu thông về tình trạng đi lùi và rẽ của xe đang hiện hành. Trên hình 8.11 là sơ đồ mạch chuông nhạc. Khi gài số lùi công tắc số lùi đóng lại, có dòng nạp cho tụ C1 theo nhánh: từ cực dƣơng (+) ắc quy đến điện trở R1 đến tụ điện C1 đến cực BE của transito T2 đến R4 đến đi ốt đến công tắc và về mát. Dòng điện phân cực thuận làm cho transito T2 dẫn, T1 khóa. Khi tụ C1 đƣợc nạp Hình 8.9: Cấu tạo của còi điện. 15 16 17 1 2 3 4 9 8 7 6 5 13 12 11 10 14 18 19 163 đầy làm T2 khóa, T1 dẫn cho dòng điện đi qua theo mạch: từ cực dƣơng (+) ắc quy đến chuông nhạc đến T1 đến đi ốt đến công tắc và về mát làm chuông kêu. Trong quá trình transito T1 mở thì tụ điện C1 phóng đảm bảo T1 mở nhanh và T2 khóa nhanh. Khi tụ điện C1 phóng xong thì nó lại chuyển qua quá trình nạp làm T2 mở ra và T1 đóng lại, cứ nhƣ thế quá trình báo chuông nhạc diễn ra theo chu kỳ. 8.2.2. Hệ thống báo rẽ và báo nguy. Hệ thống báo rẽ để báo hiệu khi xe cần rẽ về một phía nào đó. Chúng gồm hai loại: loại nhấp nháy và loại đèn nâng hạ. Đèn báo rẽ loại nhấp nháy gồm các đèn hiệu ở hai bên xe mắc nối tiếp với rơ le đèn báo rẽ kiểu điện từ, kiểu nhiệt hoặc bán dẫn. Khi cần báo rẽ, ngƣời lái bật công tắc báo rẽ trái hoặc phải, rơ le đèn sẽ đóng ngắt mạch điện tạo tín hiệu nhấp nháy cho đèn hiệu với tần số khoảng hai lần trong một giây. Trên hình 8.12 trình bày sơ đồ nguyên lý mạch điện đèn báo rẽ dùng rơ le điện từ. Cấu tạo của rơ le điều khiển đèn báo rẽ gồm lõi thép (9) với cuộn dây lắp trên giá đỡ (11), các cần tiếp điểm (4) và (10), cặp tiếp điểm thƣờng mở (5) và (6), dây Hình 8.11: Sơ đồ mạch điện chuông nhạc. Công tắc Chuông nhạc T1 Hình 8.10: Sơ đồ điều khiển còi điện. 25 20 21 22 23 24 18 164 căng làm bằng hợp kim nicrôm (hợp kim crôm niken), điện trở phụ (18) và vít điều chỉnh (1). Cuộn dây của rơ le mắc nối tiếp với đèn báo (16) khi rẽ phải và đèn báo (17) khi rẽ trái. Khi các tiếp điểm của công tắc chuyển mạch (15) hoặc các tiếp điểm công tắc (khóa) khởi động (13) ở trạng thái hở, dây căng (3) cách điện với giá đỡ (11) bằng viên bi thủy tinh (2) kéo cần tiếp điểm (4) sang bên phải làm cho cặp tiếp điểm (5) hở, còn lò xo lá làm bằng đồng thau (8) giữ cho cặp tiếp điểm (6) ở trạng thái hở (đèn báo 12 trên bảng đồng hồ bị ngắt mạch). Trong trƣờng hợp công tắc khởi động (13) đóng, công tắc chuyển mạch (15) gạt sang bên trái (xyn rẽ trái), đèn (17) phía bên trái sẽ có dòng chạy qua theo mạch: từ cực âm (-) của ắc quy (14) đến mát (vỏ máy) đến đèn báo (17) đến các tiếp điểm I và IV của công tắc chuyển mạch (15) đến cọc bắt dây cho đèn rẽ trái ĐT đến cuộn dây cùng với lõi thép (9) đến điện trở phụ (18) đến dây căng (3) đến cần tiếp điểm (4) đến giá đỡ (11) đến cọc đấu dây A (nối với ắc quy) đến công tắc khởi động (13) và về cực dƣơng (+) của ắc quy. Lúc này bóng đèn (17) sáng mờ vì độ sụt thế của dòng điện tại điện trở phụ (18), điện trở cuộn dây (9). Dòng điện khi đi qua dây căng (3) sẽ làm dây nóng lên giản nở dài ra, đồng thời lực từ của cuộn dây (9) sẽ kéo cần tiếp điểm (4) đóng cặp tiếp điểm (5) lại làm ngắn mạch điện trở phụ và dây căng. Kết quả điện trở trong mạch giảm xuống, đèn báo rẽ (17) sáng bình thƣờng, cùng với việc đóng cặp tiếp Hình 8.12: Mạch điều khiển đèn báo rẽ. 1 2 3 4 7 8 9 10 11 12 13 16 14 15 17 17 16 18 A ĐT 165 điểm (5) lại thì lực từ của cuộn dây (9) cũng kéo cần tiếp điểm (10) làm cho cặp tiếp điểm (6) đóng lại, đèn chỉ báo rẽ trên bảng đồng hồ bật sáng. Khi không có dòng điện qua dây căng (3) làm nó nguội đi và co lại, đồng thời tạo sức căng kéo cặp tiếp điểm (5) mở ra, điện trở phụ (18) lại đƣợc nối vào mạch, vì vậy dòng qua cuộn dây (9) sẽ giảm xuống, lực từ yếu đi. Lúc này lò xo (8) sẽ làm cho cặp tiếp điểm (6) mở ra, đèn báo rẽ (12) trên bảng đồng hồ bị ngắt mạch. Quá trính xảy ra nhƣ vậy theo chu kì làm cho đèn rẽ và đèn báo rẽ nhấp nháy liên tực cùng tần số. Vít (1) dùng để hiệu chỉnh tần số nhấp nháy của đèn báo xy nhan rẽ, mỏ điều chỉnh (7) điều chỉnh sức căng của lò xo lá (8) để thay đổi tần số nhấp nháy của đèn báo rẽ (12) trên bảng đồng hồ. Một số mạch đèn báo rẽ khác. Mạch tổng thể của hệ thống đèn báo rẽ và báo nguy đƣợc trình bày trên hình 8.14. Hình 8.13: Sơ đồ bộ nháy của Toyota. Hình 8.14: Sơ đồ mạch điện đèn báo rẽ, báo nguy và bộ tạo nháy bán dẫn Công tắc máy Cầu chì Công tắc đèn báo nguy Ắc quy Bộ tạo nháy Công tắc đèn rẽ Đèn rẽ trái Đèn rẽ phải 166 8.2.3. Hệ thống đèn phanh, đèn kích thước, đèn báo tốc độ. Hệ thống đèn phanh: các đèn này đƣợc bố trí sau xe và có độ sáng cao để ban ngày có thể nhìn rõ. Mỗi ô tô phải có hai đèn phanh và tự động bật bằng một công tắc đặc biệt khi ngƣời lái xe đạp bàn đạp phanh. Màu quy định của đèn phanh là màu đỏ. Công tắc đèn phanh tùy thuộc vào phƣơng pháp dẫn động phanh (cơ khí, khí nén hay dầu) mà có kết cấu kiểu cơ khí hay kiểu màng hơi. Cấu tạo của công tắc đèn phanh kết hợp của hệ thống phanh thủy lực đƣợc trình bày trên hình 8.15. Sơ đồ mạch điện của hệ thống đèn phanh đƣợc trình bày trên hình 8.16. Hệ thống đèn kích thƣớc: Các đèn này để báo chiều rộng (đôi khi cả chiều dài và chiều cao nhƣ trong các ô tô buýt chở khách) của xe khi xe gặp nhau hoặc vƣợt nhau. Chúng thƣờng đƣợc bố trí ở tai xe (đối với xe khách thì phía bên gần mui xe) và kính có màu trắng hoặc vàng đối với đèn ở phía trƣớc, còn màu đỏ đối với các đèn ở phía sau. Mỗi ô tô phải dùng ít nhất bốn đèn kích thƣớc: hai trƣớc, hai sau trừ ô tô tải. Đôi khi ở các ô tô con ngƣời ta còn bố trí các bóng đèn con ngay trong các đèn pha chính để thay cho đèn kích thƣớc. Hình 8.15: Công tắc đèn phanh. 1- Cặp tiếp điểm cố định; 3- Lò xo; 5- Màng ngăn; 2-Khối cách điện; 4- miếng tiếp điện; 6- Vỏ hộp. 1 2 3 4 5 6 Áp lực dầu phanh Hình 8.16: Sơ đồ mạch đèn phanh. Công tắc chính Công tắc phanh Đèn phanh Đèn báo 167 Đèn báo tốc độ là hệ đèn soi sáng bảng đồng hồ, giúp ngƣời lái nhận biết các thông số hoạt động của xe ở trong điều kiện ban đêm. 168 Chương 9 CÁC HỆ THỐNG PHỤ Hệ thống các thiết bị phụ là hệ thống các tiện nghi phục vụ cho hành khách trong xe và hổ trợ cho công việc của lái xe. Hệ thống các thiết bị phụ gồm những cụm thiết bị chủ yếu nhƣ: bộ phận nâng hạ kính cửa xe, hệ thống điều hòa không khí, vô tuyến truyền hình, hệ thống điều khiển hộp số tự động, ly hợp … 9.1. Hệ thống lau rửa kính và đèn (gạt và xịt nước). Để an toàn khi lái xe trong điều kiện trời mƣa, sƣơng mù hoặc bụi bẩn, các ô tô bắt buộc phải trang bị hệ thống gạt và xịt nƣớc trƣớc kính chắn gió. Nhiệm vụ của nó là phải gạt và làm sạch trong một cung khá rộng trên kính chắn gió giúp ngƣời lái xe thấy rõ mặt đƣờng phía trƣớc. Một số ô tô đời mới còn trang bị cả hệ thống gạt nƣớc phía kính sau xe. Tùy theo kiểu thiết kế mô tơ gạt nƣớc có ba loại: - Mô tơ gạt nƣớc đƣợc truyền động từ động cơ ô tô. - Mô tơ gạt nƣớc hoạt động nhờ sức hút của động cơ ô tô. - Mô tơ gạt nƣớc đƣợc truyền động từ động cơ điện Trong đó phƣơng án dùng mô tơ điện là thông dụng nhất, do nó khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của hai loại trên đó là không phụ thuộc vào chế độ làm việc của động cơ ô tô nên tốc độ ổn định hơn. Hệ thống gạt nƣớc thƣờng có những chế độ làm việc nhƣ sau: - Gạt nƣớc tốc độ nhanh (High). - Gạt nƣớc tốc độ chậm (Low). - Gạt nƣớc gián đoạn (INT). - Gạt nƣớc một lần (Mist). - Gạt nƣớc gián đoạn có hiệu chỉnh thời gian gián đoạn. - Gạt nƣớc kết hợp với rửa kính. Cấu tạo: Hình 9.1: Cấu tạo mô tơ gạt nước 1- Chổi than tốc độ thấp; 4- Nam châm; 7- Đĩa cam; 2- Chổi than mát; 5- Tiếp điểm; 8- Cụm chổi than; 3- Phần ứng; 6- Trục vít; 9- Chổi than tốc độ cao 1 2 3 4 5 6 7 8 9 169 Động cơ điện với mạch kích từ bằng nam châm vĩnh cửu đƣợc dùng cho các mô tơ gạt nƣớc. Mô tơ gạt nƣớc bao gồm một mô tơ và cơ cấu trục vít - bánh vít bánh răng để giảm tốc độ của mô tơ. Công tắc dừng tự động đƣợc gắn liền với bánh răng để gạt nƣớc dừng tại một vị trí cuối khi tắt công tắc gạt nƣớc ở bất kỳ thời điểm nào nhằm tránh hiện tƣợng dừng tức thời ở giữa làm giới hạn tầm nhìn tài xế. Một mô tơ gạt nƣớc thƣờng sử dụng ba chổi than: Chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ cao và chổi dùng chung (để nối mát). 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 nƣớc tiếp điểm giữa đƣợc nối với chổi than tốc độ thấp của mô tơ gạt qua công tắc. Nhờ vậy, mặc dù ngắt công tắc, mô tơ sẽ tiếp tục quay đến điểm dừng nhờ đƣờng dẫn tiếp điểm qua lá đồng. Tại thời điểm này mạch đƣợc đóng bởi tiếp điểm khác và mô tơ. Mạch kín này sinh ra hiện tƣợng phanh điện, ngăn không cho mô tơ tiếp tục quay do quán tính. Rơ le gạt nƣớc gián đoạn, rơ le này có tác dụng làm gạt nƣớc hoạt động gián đoạn. Ngày nay, kiểu rơ le gắn trong công tắc gạt nƣớc đƣợc sử dụng rộng rãi. Một rơ le nhỏ và một mạch transito bao gồm các tụ điện và điện trở đƣợc kết hợp trong rơ le gạt nƣớc gián đoạn này. Dòng điện chạy qua mô tơ gạt nƣớc đƣợc điều khiển bởi rơ le bên trong này tƣơng ứng với tín hiệu từ công tắc gạt nƣớc làm mô tơ gạt nƣớc quay gián đoạn. Ở một vài kiểu xe, thời gian gián đoạn có thể điều chỉnh đƣợc bằng cách lắp thêm một biến trở điều khiển thời gian dừng. Khi biến trở lớn nhất thì dòng nạp tụ sẽ giảm làm cho thời gian nạp tụ sẽ dài, mô tơ dừng lâu hơn và ngƣợc lại. Mạch điện điều khiển hệ thống gạt nƣớc và rửa kính. Nguyên lý làm việc - Công tắc gạt nƣớc ở vị trí LOW/MIST : Khi công tắc ở vị trí LOW hay MIST, dòng điện chạy đến chổi tốc độ thấp của mô tơ gạt nƣớc nhƣ sau: từ ắc quy (+)  chân18  tiếp điểm LOW/MIST công tắc gạt nƣớc  chân 7  mô tơ gạt nƣớc (Lo)  mát và gạt nƣớc hoạt động ở tốc độ thấp. Hình 9.2: Công tắc dừng từ động Công tắc vị trí dừng Công tắc máy Mô tơ gạt nƣớc Công tắc gạt nƣớc 170 - Công tắc gạt nƣớc ở vị trí HIGH : Khi công tắc gạt nƣớc ở vị trí HIGH dòng điện tới chổi tốc độ cao tốc của mô tơ (HI) nhƣ sau: từ ắc quy +  chân18  tiếp điểm HIGH của công tắc gạt nƣớc  chân 13  mô tơ gạt nƣớc (HIGH)  mát và mô tơ quay ở tốc độ cao. - Công tắc gạt nƣớc ở vị trí OFF : Nếu tắt công tắc gạt nƣớc trong khi mô tơ gạt nƣớc đang quay, dòng điện sẽ chạy đến chổi tốc độ thấp của mô tơ gạt nƣớc nhƣ sau: từ ắc quy (+)  tiếp điểm B công tắc cam  cực 4  tiếp điểm rơ le  các tiếp điểm OFF công tắc gạt nƣớc  cực 7  mô tơ gạt nƣớc (LOW)  mát và gạt nƣớc hoạt động ở tốc độ thấp. Khi gạt nƣớc đến vị trí dừng, tiếp điểm công tắc cam quay từ phía B sang phía A và mô tơ dừng lại, tức là vẫn duy trì hoạt động của mô tơ cho đến khi về vị trí dừng hẳn. - Công tắc gạt nƣớc tại vị trí INT: (Vị trí gián đoạn) + Khi công tắc gạt nƣớc dịch đến vị trí INT, Tr1 bật trong một thời gian ngắn làm tiếp điểm rơ le chuyển từ A sang B: ắc quy (+)  chân18  cuộn rơ le Tr1  chân 16  mát. Khi các tiếp điểm rơ le đóng tại B, dòng điện chạy đến mô tơ (LO) và mô tơ bắt đầu quay ở tốc độ thấp: ắc quy +  chân18  tiếp điểm B rơ le  các tiếp điểm INT của công tắc gạt nƣớc  chân 7  mô tơ gạt nƣớc LO  mát. - Tr1 nhanh chóng tắt, làm tiếp điểm của rơ le lại quay ngƣợc từ B về A. Tuy nhiên, một khi mô tơ bắt đầu quay tiếp điểm của công tắc cam bật từ vị trí A sang Hình 9.3: Sơ đồ mạch điện hệ thống gạt và phun nước Bộ điều chỉnh thời gian gián đoạn Mạch transito Cầu chì Mô tơ rửa kính Công tắc máy Mô tơ gạt nƣớc Ắc quy B +1 +2 Ss +1 +2 W E 171 vị trí B nên dòng điện tiếp tục chạy qua chổi tốc độ thấp của mô tơ và gạt nƣớc hoạt động ở tốc độ thấp: ắc quy (+)  tiếp điểm B công tắc cam  chân số 4  tiếp điểm A rơ le  chân 7  mô tơ gạt nƣớc LO  mát. Khi gạt nƣớc đến vị trí dừng tiếp điểm của công tắc cam lại gạt từ B về A làm dừng mô tơ. Một thời gian xác định sau khi gạt nƣớc dừng Tr1 lại bật trong thời gian ngắn, làm gạt nƣớc lập lại hoạt động gián đoạn của nó. - Công tắt rửa kính bật ON: Khi công tắt rửa kính bật ON, dòng điện chạy đến mô tơ rửa kính: ắc quy (+)  mô tơ rửa kính  chân số 8  tiếp điểm công tắc rửa kính  chân 16  mát. Trong trƣờng hợp gạt nƣớc nối với rửa kính, Tr1 bật trong thời gian xác định khi mô tơ rửa kính hoạt động làm gạt nƣớc hoạt động, ở tốc độ thấp một hoặc hai lần. Thời gian Tr1 bật là thời gian nạp điện cho tụ trong mạch transito. Thời gian nạp lại điện cho tụ phụ thuộc vào thời gian bật công tắc rửa kính. Sơ đồ hệ thống gạt và phun nƣớc của xe Toyota Camry. Nguyên lý hoạt động : Thƣờng thì mặt vít (1) và (2) nối . Khi có dòng điện chạy qua thì vít (1) bỏ (2) nối (3). - Int: Chân C đƣợc nối mát qua công tắc, do đó, có dòng từ (+) IG  B  R1  nạp tụ C1  (2)  Sm  mát. Khi tụ C1 nạp no, có dòng qua R1, R2, R3, phân cực thuận V2 .Làm cho V2 dẫn nên có dòng điện qua cuộn dây , làm cho vít (1) bỏ (2) nối (3) cung cấp dòng từ : (+) (3)  Ss  S  (+1)  (+1) mô tơ  mát, mô tơ quay, lúc này tụ phóng. Khi mô tơ quay đến điểm dừng, Sm nối mát, tụ lại nạp, V2 khóa, V3 lại mở, mô tơ ngừng hoạt động . Khi tụ nạp xong, mô tơ lại quay, Sm nối dƣơng … cứ tiếp tục nhƣ vậy . - High: Dƣơng (+) từ bình ắccu  IG  cầu chì  B  (+2)  chổi than tốc cao độ (HI)  mát mô tơ quay nhanh  cần gạt làm việc ở chế độ nhanh . Hình 9.4: Sơ đồ mạch điện gạt và phun nước Toyota Camry. OFF INT LO HI M W 172 - Low: Dƣơng (+) từ ắccu  IG  cầu chì  B  (+1)  chổi than (LO)  mô tơ  mát  mô tơ quay  cần gạt hoạt động ở chế độ chậm . - Mist : Dƣơng (+) từ ắccu IG  cầu chì  B  (+2)  chổi than (HI)  mô tơ quay  cần gạt hoạt động ở chế độ nhanh . - Washer: Dƣơng (+) IG  cầu chì  mô tơ phun nƣớc  W  E  mát  mô tơ phun nƣớc hoạt động. - Off: Mô tơ vẫn cứ tiếp tục hoạt động khi đến điểm dừng, Sm bỏ mát nối (+) mô tơ ngừng hoạt động . 9.2. Hệ thống khoá cửa. Công dụng: hệ thống khoá cửa bằng điện (Power Door Locks) đảm bảo an toàn và thuận lợi khi khoá cửa. Các chức năng: Hệ thống khóa và mở tất cả các cửa khi các công tắc khóa cửa hoạt động. - Việc mở và khóa đƣợc điều khiển bằng "Công tắc điều khiển khóa cửa" - Chức năng khóa và mở bằng chìa. - Chức năng mở hai bƣớc. Trong chức năng mở bằng chìa có hoạt động mở một bƣớc, chỉ cửa có cắm chìa mới mở đƣợc. Hoạt động mở hai bƣớc làm các cửa khác cũng đƣợc mở. - Chức năng chống quên chìa trong xe (không khóa cửa đƣợc 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 đƣợc khóa hoặc dùng chìa hoặc dùng điều khiển từ xa, không thể mở đƣợc cửa bằng công tắc điều khiển khóa cửa). - Chức năng điều khiển cửa sổ điện sau khi đã tắt khóa điện (sau khi cửa ngƣời lái và cửa hành khách đóng và khóa điện tắt, cửa sổ điện vẫn có thể hoạt động thêm trong khoảng 60 giây nữa). Hệ thống khóa cửa sử dụng hoặc nam châm điện hoặc mô tơ làm cơ cấu chấp hành. Ngày nay cơ cấu chấp hành kiểu mô tơ đƣợc sử dụng phổ biến nhất. Hình 9.5: Các chi tiết trên hệ thống khóa cửa. Công tắc điều khiển khóa cửa trái Công tắc mở khóa Công tắc điều khiển khóa cửa phải Cụm khóa cửa Công tắc đèn cửa Rơ le điều khiển khóa cửa 173 Hệ thống khóa cửa bao gồm các chi tiết sau đây: - Công tắc điều khiển khóa cửa: công tắc điều khiển khóa cửa cho phép khóa và mở tất cả các cửa đồng thời chỉ một lần ấn. Nhìn chung, công tắc điều khiển khóa cửa đƣợc gắn ở tấm ốp trong ở cửa phía ngƣời lái, nhƣng ở một số kiểu xe, nó cũng đƣợc gắn ở tấm ốp trong ở cửa phía hành khách. - 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 đƣợc 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 đƣợc lò xo hồi vị đƣa về vị trí trung gian. Việc này ngăn không cho mô tơ hoạt động khi sử dụng núm khóa cửa và cải thiện cảm giác điều khiển. Đổi chiều dòng điện đến mô tơ làm đổi chiều quay của mô tơ, nó làm mô tơ khóa hay mở cửa. - Công tắc điều khiển chìa: công tắc điều khiển chìa đƣợc gắn bên trong cụm khóa cửa. Nó gửi tín hiệu khóa đến rơ le điều khiển khóa cửa, khi ổ khóa đƣợc điều khiển từ bên ngoài. - Công tắc vị trí khóa cửa: công tắc vị trí khóa cửa đƣợc gắn bên trong vị trí khóa cửa. Công tắc này phát hiện trạng thái khóa cửa. Công tắc vị trí bao gồm một tấm tiếp điểm và đế công tắc. Khi bánh răng khóa ở phía mở, công tắc bật. - Công tắc báo không cắm chìa khoá vào công tắc máy: công tắc này gắn ở giá đỡ trên trục lái chính. Nó phát hiện chìa đã đƣợc cắm vào ổ khóa điện hay chƣa. Nó bật khi chìa đang cắm và tắt khi rút chìa. - Công tắc cửa: chức năng chính là chống quên chìa, an toàn và điều khiển cửa sổ điện sau khi tắt khóa. Công tắc này phát hiện cửa mở hay không. Nó bật khi cửa mở và tắt khi cửa đóng. - Công tắc điều khiển khóa cửa: rơ le điểu khiển khóa cửa bao gồm hai rơ le và một IC. Hai rơ le này điều khiển dòng điện đến các mô tơ khóa cửa. IC điều khiển hai rơ le này theo tín hiệu từ các công tắc khác nhau. Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa ô tô. Hình 9.5: Sơ đồ mạch điện hệ thống khóa cửa ô tô. T4 T1 T2 T3 Rơ le 1 Rơ le 2 Mô tơ khóa Rơ le điều khiển khóa cửa IC Khóa điện Cầu chì CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 CT7 174 Ở đây chúng ta mô tả hoạt động khóa và mở khóa của của các khóa cửa và từng chức năng của hệ thống khóa cửa. Cấu tạo của giắc nối rơ le điều khiển khóa cửa và cách đánh số chân có thể khác nhau tùy theo loại xe. - Hoạt động khóa của khóa cửa: khi cửa bị khóa do tín hiệu từ các công tắc khác nhau, Tr1 bên trong rơ le điều khiển khóa cửa đƣợc IC bật. Khi Tr1 bật, dòng điện qua cuộn dây rơ le số 1 làm đóng rơ le số 1. Khi rơ le số 1 đóng, dòng điện chạy qua mô tơ khóa cửa nhƣ trên sơ đồ mạch điện hình 9.5, khóa tất cả các cửa. - Hoạt động mở khóa cửa: khi các khóa đƣợc mở, Tr2 đƣợc bật bởi IC, khi Tr2 bật, rơ le số 2 đóng và dòng điện chạy qua các mô tơ khóa cửa làm mở tất cả các khóa cửa. - Khóa cửa bằng công tắc điều khiển khóa cửa: khi công tắc điều khiển dịch đến Lock, chân 10 của rơ le điều khiển khoá cửa đƣợc nối mát qua công tắc điều khiển khoá cửa làm Tr1 bật trong khoảng 0,2 giây. Nó làm cho tất cả các cửa bị khoá. - Mở khoá bằng bằng công tắc điều khiển khoá cửa: khi công tắc điều khiển khoá cửa dịch đến phía Unlock, chân 11 của rơ le điều khiển khoá cửa đƣợc nối mát qua công tắc điều khiển khoá cửa, bật Tr2 trong khoảng 0,2 giây, nó làm cho tất cả các khoá cửa mở. - Chức năng khoá cửa bằng chìa: khi chìa khoá cửa quay sang phía Lock, chân 12 của rơ le điều khiển khoá cửa đƣợc nối mát qua công tắc điều khiển chìa, làm bật Tr1 trong 0,2 giây. Nó làm tất cả các cửa khoá. - Chức năng khoá cửa bằng chìa: phụ thuộc vào thị trƣờng, cửa phía ngƣời lái có thể bao gồm chức năng mở khoá hai bƣớc. Khi chìa cửa xoay sang vị trí Unlock, chân 11 của rơ le điều khiển đƣợc nối mát qua công tắc điều khiển chìa làm Tr2 bật trong khoảng 2 giây. Nó làm tất cả các cửa mở khoá. - Chức năng mở khoá hai bƣớc (phía cửa ngƣời lái): chức năng này không có ở một vài loại xe. Khi chìa cắm ở cửa phía ngƣời lái xoay sang phía Unlock một lần, nó chỉ mở khoá cho ngƣời lái. Lúc này chân 9 của rơ le điều khiển khoá cửa đƣợc nối mát một lần qua công tắc điều khiển chìa, nhƣng Tr2 không bật. Khi chìa xoay sang phía Unlock hai lần liên tiếp trong khoảng 3 giây, chân 9 đƣợc nối mát hai lần, nên Tr2 bật trong khoảng 0,2 giây. Nó làm cho tất cả các khoá cửa đều mở. - Chức năng chống quên chìa: chức năng này không có ở phía hành khách đối với một vài loại xe. Khi chìa đƣợc cắm vào ổ khoá điện và cần khoá cửa bị ấn trong khi cửa mở, tất cả các cửa không khoá. Nghĩa là nếu chân 6 của rơ le điều khiển khoá cửa đƣợc mở bởi công tắc vị trí khoá cửa trong khi chân 7 đƣợc nối mát qua công tắc báo không cắm chìa và hai chân đƣợc nối mát qua công tắc cửa, Tr2 bật trong khoảng 0,2 giây. Nó làm cho các cửa không khoá. Khi công tắc điều khiển khoá cửa dịch sang phía Lock với chìa cắm trong ổ khoá điện và cửa mở, tất cả các khoá cửa khoá tạm thời sau đó mở. Nghĩa là, nếu chân 10 của rơ le điều khiển khoá cửa đƣợc nối mát qua công tắc điều khiển khoá 175 cửa trong khi chân 7 và chân 2 đƣợc nối mát, Tr1 bật trong khoảng 0,2 giây. Sau đó Tr2 bật khoảng 0,2 giây. Nó làm tất cả các khoá cửa khoá rồi lại mở. Nếu cửa đóng với chìa cắm trong ổ khoá điện và ấn khoá cửa (khoá), có nghĩa nếu ấn cần khoá cửa ấn trong khoảng 0,2 giây hay lâu hơn trong khi các cửa không khoá nhờ hoạt động ở mục (a), sau đó đóng, các cửa đƣợc mở khoá sau 0,8 giây. Nếu lần đầu các cửa không mở khoá, chúng sẽ đƣợc mở khoá lại sau 0,8 giây nữa. - Chức năng an toàn: chức năng này không có ở một vài loại xe. Nếu các cửa đƣợc khoá bởi một trong các hoạt động sau, các cửa sẽ không mở khoá ngay cả khi công tắc điều khiển khoá cửa di chuyển về phía Unlock. Cửa đƣợc khoá bằng chìa khi khoá điện ở vị trí khác với vị trí ON (bình thƣờng khi chìa bị rút khỏi ổ khoá điện), và khi các cửa phía lái xe và hành khách đƣợc đóng. Cửa phía ngƣời lái (hay cửa phìa hành khách) đƣợc khoá bằng phƣơng pháp không dùng chìa (điều khiển từ xa) khi khoá điện ở vị trí khác vị trí ON, các cần khoá ở cửa ngƣời lái và cửa hành khách bị ấn và cửa phía hành khách (hay ngƣời lái) đóng. Chức năng an ninh mất tác dụng khi một trong các hoạt động sau đƣợc thực hiện. Khoá điện xoay đến vị trí ON, công tắc điều khiển chìa ở cửa ngƣời lái đƣợc xoay một lần đến vị trí Unlock, công tắc điều khiển khoá đến phía Unlock với cần khoá trên cửa hành khách và ngƣời lái đƣợc kéo lên. - Chức năng điều khiển cửa kính điện khi đã tắt khoá điện: chức năng này không có ở các xe ô tô đời cũ. Thông thƣờng cửa sổ điện chỉ hoạt động khi khoá điện ở vị trí ON. Tuy nhiên, với chức năng này, trƣớc khi bất kỳ cửa nào đƣợc mở, cửa sổ điện có thể hoạt động trong vòng 60 giây ngay cả khi đã tắt khoá điện. Chú ý: Tr4 và Tr3 bật khi khoá điện bật và điện áp ra 12V đến rơ le cửa sổ điện từ chân 15. 9.3. Hệ thống nâng hạ kính và điều khiển mái che. Sử dụng mô tơ điện một chiều kích từ bằng nam châm vĩnh cửu, có kết cấu nhỏ, gọn, dễ lắp ráp, bố trí mô tơ quay đƣợc cả hai chiều khi ta đổi chiều dòng điện. Cửa có thể nâng cao hoặc hạ thấp kính tùy ý. Hệ thống điều khiển bao gồm có một công tắc điều khiển nâng hạ kính, bố trí tại cửa bên trái ngƣời 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 trƣớc 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). Sơ đồ mạch điện nâng hạ kính đƣợc trình bày trên hình 9.6. Nguyên lý làm việc nhƣ sau. Khi bật công tắc máy, dòng qua rơ le chính, cung cấp nguồn cho cụm công tắc điều khiển nơi ngƣời lái (Power window master switch). Nếu công tắc chính (Main switch) ở vị trí OFF thì ngƣời lái sẽ chủ động điều khiển tất cả các cửa. Với cửa số M1: 176 Bật công tắc sang vị trí down: lúc này (1) sẽ nối (2), mô tơ sẽ quay kính hạ xuống. Bật sang vị trí UP (1') nối (3') và (1) nối (3) dòng qua mô tơ ngƣợc ban đầu nên kính đƣợc nâng lên. Tƣơng tự, ngƣời lái có thể điều khiển nâng, hạ kính cho tất cả các cửa còn lại (công tắc S2 ,S3 và S4 ). Khi công tắc chính đƣợc mở, ngƣời ngồi trong xe đƣợc phép sử dụng khoảng thông thoáng theo ý riêng (trƣờng hợp xe không mở hệ thống điều hòa, đƣờng không ô nhiễm, không ồn...). Khi điều khiển quá giới hạn UP hoặc DOWN, vít lƣỡng kim trong từng mô tơ sẽ mở ra và việc điều khiển không hợp lý này đƣợc vô hiệu. 9.4. Hệ thống điều khiển ghế lái. Hình 9.5: Sơ đồ mạch điện điều khiển nâng hạ kính. Ắc quy Cầu chì Công tắc đánh lửa Công tắc chính bên trái ngƣời lái 1 2 2’ 3 3’ S1 S2 S3 S4 M1 M2 M3 M4 Mô rơ nâng hạ kính Hình 9.6: Vị trí các mô tơ điều khiển ghế lái. Mô tơ ghế dựa Công tắc điều khiển Mô tơ đƣa ghế thẳng lui sau Mô tơ đƣa ghế thẳng lên trƣớc Mô tơ trƣợt 177 Hệ thống điều khiển ghế lái dùng để nâng hạ và di chuyển ghế trƣợt về trƣớc hay phía sau tạo tƣ thế thoải mái cho ngƣời lái. Công tắc di chuyển ghế trƣợt (Slide Switch): -Vị trí FOR WARD: chân 1 nối 9 và 4 nối 10 ghế chuyển động về phía trƣớc -Vị trí OFF: chân 1 nối 10 và 4 nối 10 ghế dừng lại. -Vị trí BACKWARD: chân 1 nối 10 và 4 nối 9 ghế chuyển động về phía sau. Công tắc nâng hạ ghế lái (Front Vertical Switch): -Vị trí UP: chân 2 nối 9 và 3 nối 5 ghế lái đƣợc nâng lên. -Vị trí OFF: chân 2 nối 5 và 3 nối 5 ghế lái dừng lại. -Vị trí DOWN: chân 2 nối 5 và 3 nối 9 ghế lái đƣợc hạ xuống. Công tắc nâng hạ ghế sau (Rear Vertical Switch): -Vị trí UP: chân 6 nối 9 và 7 nối 8 ghế sau đƣợc nâng lên. -Vị trí OFF: chân 6 nối 8 và 7 nối 8 ghế sau dừng lại. -Vị trí DOWN: chân 6 nối 8 và 7 nối 9 ghế sau đƣợc hạ xuống. Công tắc Reclining Switch: -Vị trí FOR WARD: 5 nối 9 và 5 nối 10 ghế bật về phía trƣớc -Vị trí OFF: 1 nối 10 và 4 nối 10 ghế dừng lại. Hình 9.7: Công tắc điều khiển ghế lái. Xuống Lên Tới Lùi Hình 9.8: Sơ đồ mạch điện điều khiển hoạt động nâng hạ ghế lái Công tắc ghế tự động Mô tơ trƣợt Mô tơ nâng hạ trƣớc Mô tơ nâng hạ trƣớc Mô tơ bật ghế Ắc quy Cầu chì Phía trƣớc Phía sau Phía trƣớc Phía sau 1 4 2 3 5 8 6 7 9 10 9 178 9.5. Hệ thống sấy kính. Dùng sƣởi nóng kính sau, làm tan sƣơng bằng các điện trở, đƣợc bố trí giữa lớp kính sau. Các điện trở này đƣợc cung cấp dòng điện để nung nóng kính khi sƣơng bám. Hệ thống sử dụng nguồn dƣơng (+) cung cấp trực tiếp qua cầu chì và rơ le xông kính (defogger rơ le), rơ le đƣợc điều khiển bởi công tắc xông kính (defogger switch) trên công tắc (defogger switch) có một đèn báo xông và một đèn soi công tắc. Nguyên lý làm việc. Theo sơ đồ mạch điện, khi bật công tắc xông kính (defogger switch) điện trở xông nóng lên, đèn báo xông sáng. Vào ban đêm mạch đèn kích thƣớc (Tail) sẽ soi sáng công tắc qua biến trở điều chỉnh độ sáng. 9.6. Hệ thống điều hòa không khí Hệ thống điều hòa không khí làm nhiệm vụ duy trì nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, cung cấp một lƣợng không khí đã đƣợc lọc sạch lƣu thông trong khoang hành khách của ô tô. Khi thời tiết nóng, hệ thống điều hòa nhiệt độ có nhiệm vụ giảm nhiệt độ, còn khi thời tiết lạnh, hệ thống sẽ cung cấp khí nóng để tăng nhiệt độ trong khoang hành khách. Trong khoang hành khách khi xe chuyển động, không khí cần đƣợc lƣu thông và không có bụi cũng nhƣ không có mùi phát ra từ động cơ, do khí thải xả ra từ động cơ... Không khí trong ô tô thích hợp nhất là khi sự trao đổi nhiệt giữa ngƣời trong xe với môi trƣờng xung quanh thực hiện ở điều kiện cƣờng độ cực tiểu của hệ thống tự điều chỉnh thân nhiệt của con ngƣời. Để tạo ra vùng vi khí hậu trong xe thích hợp với con ngƣời và độc lập với ở ngoài xe, trên các ô tô hiện nay thƣờng dùng hệ thống điều hòa không khí. Hình 9.9: Sơ đồ mạch điện xông kính. Ắc quy Công tắc máy Cầu chì tổng Rơ le đèn kích thƣớc Công tắc xông kính Công tắc đèn Điện trở xông kính CB Biến trở 179 Những đặc điểm đăc trƣng cho cùng vi khí hậu trong buồng lái và trong khoang hành khách bao gồm: - Nhiệt độ: ảnh hƣởng của nhiệt độ lên các bộ phận của con ngƣời khác nhau, ở phần đầu thì nhạy cảm với bức xạ nhiệt, còn ở phần thân thì nhạy cảm với sự lạnh giá. Trong xe cần duy trì nhiệt độ đồng đều trên một mặt phẳng nằm ngang, nhƣng độ chênh lệch đó không vƣợt quá (3 ÷ 4)0C. Nếu độ chênh lệch nhiệt độ quá lớn sẽ dẫn đến phá vỡ sự tự điều chỉnh thân nhiệt của con ngƣời. - Tuần hoàn không khí trong xe: không khí trong xe phải luôn luôn đƣợc tuần hoàn với tốc độ  0,1m/s là phù hợp. - Độ ẩm tƣơng đối trong xe yêu cầu khoảng (30 ÷ 60)%. - Lƣợng bụi, khí CO2, hơi bốc ra của nhiên liệu không đƣợc vƣợt quá giới hạn cho phép. Điều hòa không khí là một thuật ngữ chung cho các hệ thống thực hiện các chức năng trên. Các hệ thống đó là: hệ thống làm mát để giảm nhiệt độ trong xe, hệ thống sƣởi ấm để tăng nhiệt độ trong xe so với môi trƣờng bên ngoài và hệ thống thông gió để tạo ra luồng không khí sạch lƣu thông trong xe. Nguyên lý chung của quá trình trao đổi nhiệt. Sự làm việc của hệ thống làm mát cũng nhƣ hệ thống sƣởi ấm không khí trong xe đều dựa trên các nguyên lý cơ bản của quá trình truyền dẫn và trao đổi nhiệt khi vật chất chuyển đổi trạng thái tồn tại của nó từ thể khí sang thể lỏng và ngƣợc lại. Các nguyên lý cơ bản đó là: - Dòng nhiệt luôn đƣợc truyền từ nơi có nhiệt độ cao tới nơi có nhiệt độ thấp. - Để làm giảm nhiệt độ của một vật thể, ta phải tách (lấy đi) một lƣợng nhiệt ra khỏi nó, ngƣợc lại khi vật thể đó đƣợc cung cấp một nhiệt lƣợng thì nhiệt độ của nó sẽ tăng lên. - Vật chất có thể tồn tại ở các trạng thái: rắn, lỏng và khí. - Khi chất khí bị nén, áp suất, nhiệt độ của nó sẽ tăng và nó tích lũy một nhiệt lƣợng. Khi khí bị giản nở, cả áp suất và nhiệt độ của nó cũng giảm xuống và giải phóng ra một nhiệt lƣợng tƣơng ứng. - Các hình thức truyền nhiệt cơ bản là: dẫn nhiệt, đối lƣu và bức xạ. Các cụm chức năng chính của hệ thống làm lạnh bao gồm: bộ hóa hơi, bình làm khô, máy nén, bộ ngƣng hơi, van điều chỉnh lƣu lƣợng và môi chất công tác (còn gọi là khí gas). Sự làm lạnh (làm giảm nhiệt độ của môi trƣờng không khí xung quanh) xảy ra ở bộ hóa hơi. Bộ hóa hơi đƣợc đặt ở nơi cần làm lạnh gồm có ống nhỏ, bên ngoài ống có gắn các cánh tản nhiệt là các lá kim loại. Mặt ngoài của ống có gắn các cánh tản nhiệt tiếp xúc với không khí ở nơi cần làm lạnh. Một lƣợng môi chất công tác dùng để làm lạnh ở thể lỏng (khí gas) có áp suất bằng khoảng 200kPa và nhiệt độ thấp (khoảng 00C) đƣợc đƣa vào trong các ống của bộ hóa hơi. Khi đi qua các ống có gắn các cánh tản nhiệt, môi chất công tác sẽ hấp thụ nhiệt của không khí bao quanh thành ống và môi chất công tác từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái hơi. Thành ống cùng không khí xung quanh thành ống sẽ bị lạnh đi. 180 Sơ đồ hệ thống làm lạnh trên ô tô. Môi chất công tác ở thể hơi (khí gas) từ bộ hóa hơi đƣợc đƣa sang một bình chứa nhỏ gọi là bình lọc và tách ẩm. Tại bình lọc và tách ẩm, có hóa chất dùng để hút ẩm, khử mùi khí gas và một phần khí gas bị hóa lỏng. Phần khí gas còn lại đƣa đến khoang hút của máy nén. Máy nén sẽ nén môi chất công tác lên áp suất cao, đồng thời cả nhiệt độ của hơi khi bị nén cũng tăng theo (khoảng 1200kPa và 800C). Khí gas bị nén có áp suất và nhiệt độ cao đƣợc đƣa tới bộ ngƣng tụ. cũng gồm các ống nhỏ, bên ngoài thành ống có gắn các cánh tản nhiệt bằng kim loại. Bộ ngƣng tụ đƣợc bố trí bên ngoài khoảng không gian cần làm lạnh, thƣờng đƣợc bố trí bên cạnh két nƣớc làm mát động cơ ô tô. Khi đi qua các ống nhỏ của bộ ngƣng tụ, môi chất công tác (ở thể hơi có áp suất và nhiệt độ cao), sẽ trao đổi nhiệt với không khí bao quanh các ống nhỏ của bộ ngƣng tụ. Quá trình trao đổi nhiệt, môi chất công tác sẽ chuyển từ trạng thái hơi sang trạng thái lỏng. Môi chất ở trạng thái lỏng có áp suất cao từ bộ ngƣng tụ sẽ đi theo đƣờng ống dẫn tới van điều chỉnh lƣu lƣợng (van này đƣợc chế tạo nhƣ một gic lơ là một đoạn ống có đƣờng kính rất nhỏ). Do tiết diện lƣu thông bị co hẹp, nên khi đi qua gic lơ môi chất công tác ở thể lỏng bị giảm áp suất đột ngột, nó giản nở và chuyển sang thể khí. Môi chất công tác ở thể khí có áp suất và nhiệt độ thấp lại đƣợc đƣa vào bộ hóa hơi và quá trình trên cứ lặp đi lặp lại nhƣ vậy, môi chất công tác thông qua quá trình trao đổi nhiệt đã chuyển tải một lƣợng nhiệt ra khỏi môi trƣờng cần làm lạnh, làm cho nhiệt độ trong không gian của xe cần làm lạnh giảm xuống. Trong một chu trình làm lạnh nhƣ đã trình bày ở trên, ta thấy môi chất công tác biến đổi qua bốn trạng thái: thể lỏng áp suất cao, thể lỏng áp suất thấp, thể khí áp suất thấp và thể khí áp suất cao. Sự thay đổi trạng thái của môi chất công tác Hình 9.10: Sơ đồ nguyên lý của chu trình làm lạnh. 1- Bộ hóa hơi; 6- Hơi có áp suất và nhiệt độ cao; 2- Hơi có áp suất và nhiệt độ thấp; 7- Bộ ngưng tụ; 3- Bình làm khô; 8,9- Khí lỏng có áp suất và nhiệt độ cao; 4- Khí đi vào máy nén; 10- Van tiết lưu. 5- Máy nén; 3 1 2 4 5 6 7 8 9 10 181 trong một chu trình làm lạnh là do sự thay đổi nhiệt độ và áp suất của nó. Việc làm lạnh đƣợc thực hiện nhờ sự hóa hơi của môi chất công tác trong quá trình biến đổi trạng thái từ thể lỏng sang thể khí của nó. Để đảm bảo cho quá trình trao đổi nhiệt với không khí xung quanh đạt hiệu suất cao, yêu cầu môi chất công tác phải có điểm nhiệt độ sôi rất thấp (xa điểm 00C), để môi chất công tác có thể bốc hơi ngay cả khi nhiệt độ môi trƣờng thấp. Các loại môi chất công tác hiện nay thƣờng dùng trên ô tô là: R12 và R134A. Trong một chu trình làm lạnh có thể phân chia ra hai phần chu trình: phần chu trình mà trong đó môi chất công tác (ở thể lỏng hoặc ở thể khí) có nhiệt độ và áp suất cao gọi là phần cao áp. Phần chu trình mà trong đó môi chất công tác có nhiệt độ và áp suất thấp gọi là phần thấp áp. Các bộ phận chính trong hệ thống làm lạnh Các bộ phận chính trên ô tô bao gồm máy nén, bộ hóa hơi, van điều chỉnh lƣu lƣợng, bình làm khô và bộ ngƣng tụ. Để tăng hiệu suất của quá trình trao đổi nhiệt giữa môi chất công tác và không khí xung quanh, ngƣời ta đặt quạt hút không khí lƣu thông qua bộ hóa hơi cũng nhƣ qua bộ ngƣng tụ. Van điều chỉnh lƣu lƣợng kiểu ống gic-lơ tiết diện thông qua định cữ sẵn, nên lƣu lƣợng môi chất công tác thông qua là cố định, cho nên không thể điều chỉnh đƣợc cƣờng độ làm lạnh tùy theo nhiệt độ hiện thời trong khoảng không gian cần làm lạnh. Hiện nay trên một số xe dùng van điều chỉnh lƣu lƣợng kiểu giản nở, vì vậy có thể điều chỉnh đƣợc lƣu lƣợng môi chất công tác đi qua van tùy thuộc vào nhiệt độ hiện thời của khoảng không gian cần làm lạnh. Hình 9.11: Sơ đồ hệ thống lạnh. Cảm biến nhiệt độ Máy nén Bộ ngƣng tụ Không khí Ga lỏng, áp suất cao, nhiệt độ cao Bình lọc và hút ẩm Ga lỏng Khí ga Van giản nở Ga lỏng, áp suất thấp, nhiệt độ thấp Bộ hóa hơi Quạt hút Khí ga, áp suất thấp, nhiệt độ thấp Khí ga, áp suất cao, nhiệt độ cao Quạt làm mát 182 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. ĐINH NGỌC ÂN, Trang bị điện ô tô máy kéo, Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1980. 2. NGUYỄN VĂN CHẤT, Giáo trình trang bị điện ô tô, Nhà xuất bản giáo dục. 3. ĐỖ VĂN DŨNG, Hệ thống điện ô tô Tập 1 và 2, NXB Đại học Quốc gia TP HCM năm 2004. 4. NGUYỄN OANH, Trang bị điện ô tô, NXB Đồng Nai năm 2000. 5. NGUYỄN NGỌC THẠCH, Hệ thống điện ô tô hiện đại, NXB Đại học Quốc gia TP HCM năm 2004. 6. Giáo trình đào tạo Kỹ thuật viên Toyota. 183 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Vạch màu của điện trở Màu Vòng số 1 (số thứ nhất) Vòng số 2 (số thứ hai) Vòng số 3 (số bội) Vòng số 4 (sai số) Đen 0 0 x 100 Nâu 1 1 x 101  1% Đỏ 2 2 x 102  2% Cam 3 3 x 10 3 Vàng 4 4 x 104 Xanh lá 5 5 x 105 Xanh dƣơng 6 6 x 106 Tím 7 7 x 10 7 Xám 8 8 x 108 Trắng 9 9 x 109 Vàng kim x 10-1  5% Bạc kim x 10-2  10%