Báo cáo Thi công mô hình hiển thị thông tin trên ðồng hồ trung tâm (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Thi công mô hình hiển thị thông tin trên ðồng hồ trung tâm (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ÐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ÐIỂM THI CÔNG MÔ HÌNH HIỂN THỊ THÔNG TIN TRÊN ÐỒNG HỒ TRUNG TÂM Mã số: T2013-71 Chủ nhiệm đề tài: Phan Nguyễn Quí Tâm S K C0 0 5 3 9 2 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11/2013
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG THI CÔNG MÔ HÌNH HIỂN THỊ THÔNG TIN TRÊN ĐỒNG HỒ TRUNG TÂM Mã số: T2013-71 Chủ nhiệm đề tài: GV.Phan Nguyễn Quí Tâm TP. HCM, tháng 11 năm 2013
3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CKĐ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG THI CÔNG MÔ HÌNH HIỂN THỊ THÔNG TIN TRÊN ĐỒNG HỒ TRUNG TÂM Mã số: T2013-71 Chủ nhiệm đề tài: Phan Nguyễn Quí Tâm TP. HCM, tháng 11 năm 2013
4. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) Danh sách những thành viên tham gia nghiên cứu đề tài 1. Phan Nguyễn Quí Tâm, chủ nhiệm đề tài. 2. Nguyễn Thành Thới, sinh viên khoá 2011 khoa Cơ Khí Động Lực. 3. Nguyễn Thanh Phước, sinh viên khoá 2011 khoa Cơ Khí Động Lực. Đơn vị phối hợp chính: 1. Bộ môn Động Cơ – khoa Cơ khí động lực – ĐHSPKT TPHCM. 2. Bộ môn Điện tử ô tô – khoa Cơ khí động lực – ĐHSPKT TPHCM. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 1
5. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) MỤC LỤC Trang Danh sách những thành viên tham nghiên cứu 1 Danh mục các chữ viết tắt 3 Thông tin kết quả nghiên cứu 4 Mở đầu 6 1. Tồng quan 6 2. Tính cấp thiết 6 3. Mục tiêu 6 4. Cách tiếp cận 6 5. Phương pháp nghiên cứu 6 6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6 7. Nội dung nghiên cứu 6 Chƣơng 1. Tổng quan về hệ thống thông tin hiển thị 7 1.1. Tồng quan về hệ thống thông tin trên ôtô 7 1.2. Cấu trúc tổng quát và phân loại hệ thống thông tin trên ôtô 9 1.3. Các yêu cầu của hệ thống thông tin trên ôtô 11 Chƣơng 2: Thông tin dạng tƣơng tự 12 2.1. Đồng hồ và cảm biến báo áp suất dầu 12 2.2. Đồng hồ nhiên liệu 15 2.3. Đồng hồ và cảm biến báo nhiệt độ nước làm mát 20 2.4. Đồng hồ báo tốc độ động cơ 21 2.5. Đồng hồ và cảm biến báo tốc độ xe 23 2.6. Các mạch đèn cảnh báo 24 Chƣơng 3: Thông tin dạng số 27 3.1. Cấu trúc cơ bản 27 3.2. Các dạng màng hình 28 Chƣơng 4: Thi công mô hình hiển thị trên đồng hồ trung tâm 33 4.1. Mô tả 33 4.2. Bộ công tắc và cảm biến điều khiển 36 Chƣơng 5: Bài giảng thực hành 46 Chƣơng 6: Kết luận và kiến nghị 54 Tài liệu tham khảo 54 Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 2
6. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT CHỮ VIẾT TẮT Ý NGHĨA 1 Tableau Đồng hồ trung tâm 2 Speedometer Đồng hồ tốc độ xe 3 Odometer Đồng hồ đo quãng đường 4 Tripmeter Đồng hồ đo hành trình 5 Mile Dặm 6 Rpm Vòng/phút 7 ABS Phanh chống hãm cứng 8 Check Engine Đèn báo lỗi điện động cơ 9 TRC Kiểm soát lực kéo 10 Analog Thông tin dạng tương tự 11 Digital Thông tin dạng số 12 CKĐ Khoa cơ khí động lực 13 NTC Hệ số nhiệt âm 14 Accu ắc quy 15 VFD Màng hình huỳnh quang chân không 16 LED Điốt phát sáng 17 LCD Màng hình tinh thể lỏng 18 HUD Màng hình phía trước 19 CRT Ống tia cực đèn hình 20 UART Bộ truyền/ nhận bất đồng bộ 21 IC Vi mạch tích hợp 22 VOM Đồng hồ đo điện 23 C Lạnh, 24 H nóng 25 D Điốt 26 R Điện trở 27 T Transistor 28 A Ampe Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 3
7. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA CKĐ Tp. HCM, ngày 19 tháng 11 năm 2013 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm - Mã số: T2013-71 - Chủ nhiệm: Phan Nguyễn Quí Tâm - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: 08/03/2013 đến 30/11/2013 2. Mục tiêu: Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm góp phần nâng cao số lượng đồ dùng dạy học phục vụ công tác giảng dạy các môn học: thực tập động cơ 2, chẩn đoán trên xe, điện thân xe 3. Tính mới và sáng tạo: Sản phẩm đề tài là học cụ giảng dạy trực quan, chính xác, hiệu quả cao trong tương tác giữa giáo viên và sinh viên. 4. Kết quả nghiên cứu: Báo cáo khoa học về quá trình nghiên cứu lý thuyết, quá trình thi công sản phẩm đề tài, tài liệu hướng dẫn sử dụng và các bài hướng dẫn thực hành trên mô hình đã hoàn thành 5. Sản phẩm: 01 mô hình hệ thống hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm và báo cáo khoa học. 6. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: Nâng cao chất lượng hiệu quả giảng dạy và học tập thực hành động cơ phun xăng, điện thân xe, chẩn đoán trên xe. Sản phẩm đề tài có thể chuyển giao rộng rãi cho các cơ sở đào tạo nghề sửa chữa điện ô tô thông qua các trung tâm chuyển giao công nghệ và các doanh nghiệp cung cấp thiết bị đồ dùng dạy học. Trƣởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên, đóng dấu) (ký, họ và tên) Phan Nguyễn Quí Tâm Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 4
8. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) BM 09TĐ. Thông tin kết quả nghiên cứu bằng tiếng Anh INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1. General information: Project title: Designing a model of instrument panel. Code number: T2013 - 71 Coordinator: Phan Nguyen Qui Tam Implementing institution: Hochiminh City University of Technical Education. Duration: from 08/03/2013 to 30/11/2013 2. Objective(s): The model of instrument panel will help to increase the numbers of training tools for many practical subjects, such as internal combustion engine in practicing 2, diagnosing engine, 3. Creativeness and innovativeness: This model is also a visual training tool, which can enhance the interaction between student and teacher. 4. Research results: This project is a scientific thesis about researching, designing and manipulating stuffs which have created the model, guidline and lesson for students. 5. Products: - A model for simulating the instrument panel of an automobile. 6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability: - The model is also help to enhance the quality and quantity of training tools in automotive training fields. - This product can be handover to other training center and company as a training tools. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 5
9. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) MỞ ĐẦU 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ở trong và ngoài nƣớc: Đồng hồ trung tâm trên ô tô đã và đang sử dụng nhiều năm qua. Hệ thống này ngày càng được cải thiến giúp người lái xe thuận tiện hơn, thoải mái hơn. Việc đánh giá hư hỏng khi xảy ra sự cố trên hệ thống này thường xuyên phải thực hiện tại các cơ sở dịch vụ sửa chữa. Sản phẩm thực tế phục vụ công tác đào tạo sửa chữa hệ thống này tại các trường đã có nhưng phần lớn cũ kỹ và lạc hậu. 2. Tính cấp thiết: Với mong muốn tạo tính trực quan học tập cho sinh viên trong quá trình học tập chuyên ngành tại khoa CKĐ- ĐHSPKT TPHCM, giúp sinh viên có nền tảng kiến thức vững chắc để từng bước tiếp cận các hệ thống thông tin tiên tiến hơn của nhiều hãng xe khác nhau 3. Mục tiêu: Góp phần nâng cao số lượng đồ dùng dạy học phục vụ công tác giảng dạy các môn học: thực tập động cơ 2, chẩn đoán trên xe, điện thân xe 4. Cách tiếp cận: Tìm hiểu lý thuyết cấu tạo, chức năng hệ thống điện bộ phận đồng hồ trung tâm. Quan sát, thao tác trên các thiết bị thực tế của hệ thống. Tìm phương án tối ưu cho việc thiết kế chế tạo mô hình. Trực tiếp thi công và khắc phục một số khó khăn. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu: Thu thập tài liệu. Tìm hiểu lý thuyết. Lựa chọn thông tin chính xác. Thi công tối ưu. 6. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu: Hệ thống thông tin hiển thị trên đồng hồ trung tâm ở phạm vi đồng hồ chỉ thị dạng kim và dạng số 7. Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết hệ thống thông tin trên ô tô. Thiết kế, thi công khung gá mô hình. Thi công hệ thống gá đặt các bộ phận cấu thành. Thiết kế, thi công hệ thống thông tin liên quan. Thi công mô hình hệ thống thông tin trên đồng hồ trung tâm Biên soạn thuyết minh, hoàn thành các đơn nguyên thực hành phục vụ công tác giảng dạy và học tập. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 6
10. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) Chƣơng1. TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN HIỂN THỊ TRÊN ĐỒNG HỒ TRUNG TÂM 1.1. Tổng quan về hệ thống thông tin trên ôtô. Hệ thống thông tin trên xe bao gồm: các bảng đồng hồ (tableau), màn hình và các đèn báo giúp tài xế và người sửa chữa biết thông tin về tình trạng hoạt động của các hệ thống chính trong xe. Thông tin chỉ truyền đến tài xế qua hai dạng: tương tự (tableau kim) và số (tableau hiện số). Trên một số loại xe người ta cũng dùng tiếng nói để truyền thông tin đến tài xế. Trong đó: 1. Đồng hồ tốc độ động cơ. 2. Đồng hồ tốc độ xe. 3. Đồng hồ nhiệt độ nước. 4. Đồng hồ báo nhiên liệu. 5. Đồng hồ báo áp suất dầu. 6. Vôn kế. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 7
11. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) 1. Đèn báo ABS. 2. Đèn báo mức dầu phanh. 3. Đèn báo lỗi. 4. Đèn báo nạp. 5. Đèn báo thắt đai an toàn. 6. Đèn báo cửa mở. 7. Đèn báo túi khí. 8. Đèn báo mức nhiên liệu. 9. Đèn báo áp lực nhớt. 10. Đèn báo lọc nhiên liệu bị bẩn 11. Đèn báo xông. Hình 1.1. Cấu tạo bảng tableau loại analog. Trong đó: 1. Đèn xi nhan và đèn khẩn cấp. 2. Đèn chỉ vị trí số (xe có hộp số tự động). 3. Đèn chỉ thị chế độ pha. 4. Đèn chỉ thị tắt số truyền tăng. 5. Các đèn khác. Hình 1.2. Cấu tạo bảng tableau loại Digital. A. Báo áp lực nhớt. B. Báo điện áp. C. Báo nhiệt độ nhớt. D. Báo mức xăng. E. Các đèn báo. F. Tốc độ xe. G. Tốc độ động cơ. H. Hành trình. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 8
12. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) Hình 1.3. Các loại đồng hồ chỉ thị bằng kim và các kí hiệu trên bảng đồng hồ. 1.2. Cấu trúc tổng quát và phân loại hệ thống thông tin trên ôtô. 1.2.1. Cấu trúc tổng quát. Bao gồm các đồng hồ sau: 1.2.1.1. Đồng hồ tốc độ xe (Speedometer). Đồng hồ tốc độ xe dùng để hiển thị tốc độ xe chạy theo kilomet hoặc dặm (mile). Đồng hồ tốc độ thường được tích hợp với đồng hồ đo quãng đường (odometer) để báo quãng đường xe đã đi từ lúc xe bắt đầu hoạt động và đo hành trình (tripmeter) để đo khoảng cách ngắn giữa điểm đi và điểm đến. 1.2.1.2. Đống hồ tốc độ động cơ. Hiển thị tốc độ động cơ (tốc độ trục khuỷu) theo v/p (vòng/phút) hay rpm. 1.2.1.3. Đồng hồ nhiệt độ nước làm mát. Chỉ thị nước làm mát động cơ. 1.2.1.4. Đồng hồ báo nhiên liệu. Chỉ thị mức nhiên liệu có trong thùng chứa. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 9
13. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) 1.2.1.5. Đèn báo áp suất nhớt thấp. Chỉ thị áp suất nhớt động cơ thấp dưới mức bình thường. 1.2.1.6. Đèn báo nạp. Báo hệ thống nạp hoạt đông không bình thường (máy phát hư). 1.2.1.7. Đèn báo pha, cos. Báo đèn đầu ở chế độ chiếu xa, chiếu gần. 1.2.1.8. Đèn báo rẽ. Báo rẽ phải hay trái. 1.2.1.9. Đèn báo nguy hoặc ưu tiên. Đèn này được bật khi muốn báo nguy hoặc xin ưu tiên. Lúc này cả hai bên đèn rẽ phải và trái sẽ chớp. 1.2.1.10. Đèn báo mức nhiên liệu thấp. Báo nhiên liệu trong thùng nhiên liệu sắp hết. 1.2.1.11. Đèn báo hệ thống phanh tay. Báo đang kéo phanh tay, dầu phanh không đủ hay bố phanh quá mòn. 1.2.1.12. Đèn báo cửa mở. Báo có cửa chưa đóng chặt. 1.2.1.13. Đèn báo lỗi của các hệ thống điều khiển. Phanh chống hãm cứng ABS, hệ thống điều khiển động cơ CHECK ENGINE, hệ thống kiểm soát lực kéo TRC 1.2.1.14. Đèn báo vị trí tay số của hộp số tự động. P – R – N – D - 1 – 2. 1.2.2. Phân loại. Hệ thống thông tin trên ô tô có hai dạng: 1.2.2.1. Thông tin dạng tương tự. Thông tin dạng tương tự (Analog) trên ô tô thường hiển thị thông qua các loại đồng hồ chỉ báo bằng kim. 1.2.2.2. Thông tin dạng số. Thông tin dạng số (Digital) sử dụng các tín hiệu từ các cảm biến khác nhau và tính toán dựa trên các tín hiệu này để xác định tốc độ xe, rồi hiển thị chúng ở dạng số hay các đồ thị dạng cột. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 10
14. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) 1.3. Các yêu cầu của hệ thống thông tin trên ôtô. Do đặc thù trong hoạt động của ô tô, hệ thống thông tin trên ô tô ngoài yêu cầu có tính mỹ thuật phải đảm bảo: Độ bền cơ học. Chịu nhiệt độ cao. Chịu được độ ẩm. Có độ chính xác cao. Không làm chói mắt tài xế. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 11
15. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) Chƣơng 2. THÔNG TIN DẠNG TƢƠNG TỰ Hệ thống thông tin dạng tương tự bao gồm các đồng hồ dạng kim và các đèn báo để kiểm tra và theo dõi hoạt động của các bộ phận quan trọng của động cơ cũng như toàn xe Hình 2.1. Tableau dạng tương tự với chỉ thị bằng kim Trong hệ thống thông tin loại này thường có các đồng hồ dưới đây: 2.1. Đồng hồ và cảm biến báo áp suất dầu. Đồng hồ áp suất nhớt báo áp suất nhớt trong động cơ giúp phát hiện hư hỏng trong hệ thống bôi trơn. Đồng hồ áp suất nhớt thường là loại đồng hồ kiểu lưỡng kim. 2.1.1. Cấu tạo. Đồng hồ loại này thường gồm hai phần: cảm biến áp lực nhớt được lắp vào cacte của động cơ hoặc lắp ở lọc nhớt và đồng hồ (bộ phận chỉ thị) được bố trí ở bảng tableau trước mặt tài xế. Đồng hồ và cảm biến mắc nối tiếp với nhau và đấu vào mạch sau công tắc máy. Cảm biến chuyển sự thay đổi áp suất thành tín hiệu điện để đưa vào đồng hồ đo. Đồng hồ là bộ phận chỉ thị áp suất nhớt với các tín hiệu điện thay đổi từ cảm biến. Thang 2 đo đồng hồ được phân độ theo đơn vị kg/cm hoặc bar. Trên các ô tô ngày nay, ta có thể gặp bốn loại áp suất dầu nhớt: Loại nhiệt điện, loại điện từ, loại cơ khí và loại điện tử. Ở đây ta chỉ giới thiệu hai loại đồng hồ là đồng hồ nhiệt điện và loại điện từ. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 12
16. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) 2.1.1.1. Đồng hồ áp suất nhớt kiểu nhiệt điện. 2.1.1.1.1. Cấu tạo. Hình 2.2. Sơ đồ cấu tạo đồng hồ áp suất nhớt kiểu nhiệt điện 2.1.1.1.2. Nguyên lý hoạt động. Khi cho dòng điện đi qua một phần tử lưỡng kim được chế tạo bằng cách liên kết hai loại kim loại hoặc hợp kim có hệ số giãn nở nhiệt khác nhau khiến phần tử lưỡng kim cong khi nhiệt tăng. Đồng hồ bao gồm một phần tử lưỡng kim kết hợp với một dây may so (nung). Phần tử lưỡng kim có hình dạng như hình 2.3. Phần tử lưỡng kim bị cong do ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường không làm sai đồng hồ. Hình 2.3. Hoạt động của phần tử lưỡng kim Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 13
17. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) Áp suất nhớt thấp/không có áp suất nhớt: Phần tử lưỡng kim ở cảm biến áp suất nhớt có gắn thêm một tiếp điểm. Độ dịch chuyển của kim đồng hồ tỉ lệ với dòng điện chay qua dây may so. Khi áp suất nhớt bằng không, tiếp điểm mở, không có dòng điện chạy qua khi bật công tắc máy. Vì vậy kim vẫn chỉ 0. Khi áp suất nhớt thấp, màng đẩy tiếp điểm làm nó tiếp xúc nhẹ, nên dòng điện chạy qua dây may so của cảm biến. Vì lực tiếp xúc của tiếp điểm yếu, tiếp điểm sẽ lại mở ra do phần tử lưỡng kim bị uốn cong do nhiệt sinh ra. Tiếp điểm sẽ mở ra sau một thời gian rất ngắn có dòng điện chạy qua nên nhiệt độ của phần tử lưỡng kim trên đồng hồ không tăng và nó bị uốn ít. Vì vậy, kim sẽ lệch nhẹ. Hình 2.4. Hoạt động của đồng hồ nhiệt điện khi áp suất nhớt thấp/nhỏ. Khi áp suất nhớt tăng, màng đẩy tiếp điểm mạnh hơn, nâng phần tử lưỡng kim lên. Vì vậy, dòng điện sẽ chạy qua lưỡng kim trong một thời gian dài. Tiếp điểm sẽ chỉ mở khi phần tử lưỡng kim uốn lên trên. Dòng điện chạy qua đồng hồ áp suất nhớt trong thời gian dài cho đến khi tiếp điểm của cảm biến áp suất nhớt mở. Nhiệt độ phần tử lưỡng kim phía đồng hồ tăng làm tăng độ cong của nó, khiến kim đồng hồ lệch nhiều. Như vậy, độ cong của phần tử lưỡng kim trong đồng hồ tỉ lệ với độ cong của phần tử lưỡng kim trong cảm biến áp suất nhớt. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 14
18. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) Hình 2.5. Hoạt động của đồng hồ nhiệt điện khi áp suất nhớt cao. 2.2. Đồng hồ nhiên liệu. Đồng hồ nhiên liệu có tác dụng báo cho người lái xe biết lượng xăng (dầu) có trong bình. Có hai kiểu đồng hồ nhiên liệu, kiểu điện trở lưỡng kim và kiểu cuộn dây chữ thập. 2.2.1. Đồng hồ nhiên liệu kiểu điện trở lưỡng kim. Một phần tử lưỡng kim được gắn ở đồng hồ chỉ thị và một biến trở trượt kiểu phao được dùng ở cảm biến mức nhiên liệu. Biến trở trượt kiểu phao bao gồm một phao dịch chuyển lên xuống cùng với mức nhiên liệu. Thân bộ cảm nhận mức nhiên liệu có gắn với điện trở trượt trên biến trở thay đổi làm thay đổi điện trở. Vị trí chuẩn của phao để đo được đặt hoặc là vị trí cao hơn hoặc là vị trí thấp hơn của bình chứa. Do kiểu đặt ở vị trí thấp chính xác hơn khi mức nhiên liệu thấp nên nó được sử dụng ở những đồng hồ có dải đo rộng như đồng hồ hiển thị số. Khi bật công tắc ở vị trí ON, dòng điện chạy qua bộ ổn áp và dây may so trên đồng hồ nhiên liệu và được tiếp mass qua điện trở trượt ở bộ cảm nhận mức nhiên liệu. Dây may so trong đồng hồ sinh nhiệt khi dòng điện chạy qua làm cong phần tử lưỡng kim tỉ lệ với cường độ dòng điện. Kết quả là kim được nối với phần tử lưỡng kim lệch đi một góc. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 15
19. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) Hình 2.6. Bộ cảm nhận mức nhiên liệu dạng biến trở trượt kiểu phao Khi mức nhiên liệu cao, điện trở của biến trở nhỏ nên cường độ dòng điện chạy qua lớn. Do đó, nhiệt được sinh ra trên dây may so lớn và phần tử lưỡng kim bị cong nhiều làm dịch chuyển kim về phía chữ F (Full). Khi mực xăng thấp, điện trở của biến trở trượt lớn nên chỉ có một dòng điện nhỏ chạy qua. Do đó phần tử lưỡng kim bị uốn ít, kim ở vị trí E (Empty). Hình 2.7. Đồng hồ nhiên liệu kiểu điện trở lưỡng kim Ổn áp: Độ chính xác của đồng hồ kiểu điện trở lưỡng kim bị ảnh hưởng bời sự thay đổi của điện áp cung cấp. Sự tăng hay giảm của điện áp trên xe sẽ gây ra sai số chỉ thị trong đồng hồ nhiên liệu. Để tránh sai số này một ổn áp lưỡng kim được gắn trong đồng hồ Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 16
20. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) nhiên liệu để giữ áp ở một giá trị không đổi (khoảng 7V). Ổn áp bao gồm một phần tử lưỡng kim có gắn tiếp điểm và dây may so để nung nóng phần tử lưỡng kim.Khi công tắc ở vị trí ON, dòng điện đi qua đồng hồ nhiên liệu và đồng hồ nhiệt độ nước làm mát qua tiếp điểm của ổn áp và phần tử lưỡng kim. Cùng lúc đó dòng điện qua may so của ổn áp và nung nóng phần tử lưỡng kim làm nó bị cong. Khi phần tử lưỡng kim bị cong, tiếp điểm mở và dòng điện ngừng chạy qua đồng hồ nhiẻn liệu và đồng hồ nước làm mát. Khi đó dòng điện cũng ngừng chạy qua dây may so của ổn áp. Khi dòng điện ngừng chạy qua dây may so, phần tử lướng kim sẽ nguội đi và tiếp điểm đóng lại. Nếu điện áp accu thấp, chỉ có một dòng điện nhỏ chạy qua dây may so và dây may so sẽ nung nóng phần tử lưỡng kim chậm hơn, vì vậy tiếp điểm mở chậm. Điều đó có nghĩa là tiếp điểm sẽ đóng trong một thời gian dài. Ngược lại,khi điện áp accu cao, dòng điện lớn chạy qua tiếp điểm làm tiếp điểm đóng trong một khoảng thời gian ngắn. 2.2.2. Đồng hồ nhiên liệu kiểu cuộn dây chữ thập. Đồng hồ nhiên liệu kiểu cuộn dây chữ thập là một thiết bị điện từ trong đó các 0 cuộn dây được quấn bên ngoài một rotor từ theo bốn hướng, mỗi hướng lệch nhau 90 . Khi dòng điện chạy qua cuộn dây bị thay đổi bởi điện trở của cảm biến mức nhiên liệu từ thông được tạo ra trong cuộn dây theo bốn hướng thay đổi làm rotor từ quay và kim dịch chuyển. Khoảng trống phía dười rotor được điền đầy silicon để ngăn không cho kim dao động khi xe bị rung và kim không quay về vị trí E khi tắt công tắc máy. 2.2.2.1. Cấu tạo. Hình 2.8. Đồng hồ nhiên liệu kiểu cuộn dây chữ thập Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 17
21. Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường (T2013-71) Đặc điểm của đồng hồ cuộn dây chữ thập (so sánh với kiểu lưỡng kim) : -Độ chính xác cao. -Góc quay của kim rộng hơn. -Đặc tính bám tốt. -Không cần mạch ổn áp. -Chỉ thị được lượng nhiên liệu khi khóa điện đã tắt. 2.2.2.2. Hoạt động. Các cực Bắc (N) và cực Nam (S) được tạo ra trên rotor từ. Khi dòng điện chạy qua mỗi cuộn dây, từ trường sinh ra trên mỗi cuộn dây làm rotor từ quay và kim dịch chuyển. Hình 2.9. Cấu tạo của đồng hồ nhiên liệu kiểu cuộn dây chử thập Cuộn L1 và L3 được quấn trên cùng một trục nhưng ngược hướng nhau, trục L2 và o L4 được quấn ở truc bên kia lệch 90 so với trục L1 và L3 (L2 và L4 cũng được quấn ngược chiều nhau). Khi công tắc ở vị trí ON, dòng điện chạy theo hai đường: Accu→L1→L2→cảm biến mức nhiên liệu→ mass. Accu→ L1→ L2→ L3→L4 →mass. Điện áp Vs thay đổi theo sự thay đổi của cảm biến mức nhiên liệu làm cường độ I1, I2 thay đổi theo. Thi công mô hình hiển thị thông tin trên đồng hồ trung tâm Trang: 18
22. S K L 0 0 2 1 5 4