TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BÀI GIẢNG
HỌC PHẦN: TRANG BỊ TIỆN NGHI TRÊN Ô TÔ
SỐ TÍN CHỈ: 02
LOẠI HÌNH ĐÀO TẠO: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

Hưng Yên - 2015


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ TRANG BỊ TIỆN NGHI TRÊN ÔTÔ
Sự hình thành ô tô được bắt đầu trên các ý tuởng và phát minh bánh xe lăn tròn của
con người từ 3000 năm trước Công nguyên. Chiếc xe bốn bánh ra đời khoảng thế kỷ
thứ 7 trước Công nguyên và được danh hoạ nổi tiếng Leonad de Vanci vẽ lại trưng bày
trong bảo tàng Pari của Pháp.
Ô tô thực sự được gọi tên chỉ từ khi chiếc xe sử
dụng bánh tròn tự di chuyển với nguồn động lực đặt
trên nó. Bởi vậy sự ra đời, phát triển của ô tô gắn
mật thiết với sự ra đời, phát triển của nguồn động
lực đặt trên xe và sự hoàn thiện cấu trúc bánh xe
lăn.
Các mốc thời gian chính của sự hình thành và
phát triển động cơ, ô tô:

Hình 1: Xe 4 bánh của thế kỷ

Năm 1690: xuất hiện máy hơi nước đầu tiên của
thứ 7 trước Công nguyên

tô tải.
Năm 1900: Xuất hiện ô tô con chạy điện (Elektro-Taxi) và dạng Elektro-Mobil.
Từ đây sự hình thành ô tô con, ô tô tải, ô tô tải chở người chạy bằng lốp khí nén
dần dần hoàn thiện, nhưng quy mô nhỏ và chưa hình thành rõ của nền công nghiệp ô
tô.

Hình 3.Những ô tô ra đời trong những năm đầu 1900

Tuy vậy mốc thời gian đáng ghi nhớ trong công nghiệp sản xuất ô tô:
Năm 1896 Henry Ford (Mỹ) bắt đầu thành lập nhà máy và chế tạo hàng loạt vào
năm 1903, đánh dấu một giai đoạn phát triển công nghiệp ô tô trên thế giới.
Năm 1898 hãng Renault (Pháp).
Năm 1899 hãng Fiat (Italia).
Năm 1901 hãng Mercedes (Đức).
Sau 1902 hàng loạt các quốc gia thực hiện sản xuất ô tô các loại theo một hệ thống
công nghiêp và gia tăng sản lượng của mình, tạo thế cạnh tranh mãnh liệt trên thị
trường. Cho tới nay số lượng ô tô sử dụng ở một quốc gia đã trở thành một chỉ tiêu
đánh giá mức độ phát triển của quốc gia đó.

2


Hình 4.Những ô tô ra đời trong những năm đầu 1930

Sự phát triển kỹ thuật từ đây gắn liền với khả năng ứng dụng và thị trường của các
hãng sản xuất ô tô. Các mốc thời gian xuất hiện các kỹ thuật mới trên ô tô có thể liệt
kê:
Năm 1934: Hoàn thành chế tạo hộp số tự động chuyển số (AT) cho ô tô trên cơ sở
hộp số hành tinh, biến mô men thuỷ lực, điều khiển nhờ thuỷ lực và các van con trượt.
Năm 1954: Felix Wankel chế tạo động cơ pitton quay tại hãng NSU-Wankel có

hướng phát triển của ngành công nghiệp ô tô hiện nay. Mặt khác việc giảm tai nạn
giao thông và tăng tiện nghi sử dụng cũng đòi hỏi công nghiệp ô tô phải không ngừng
hoàn thiện, vấn đề tối ưu hoá và tự động hoá trên ôtô nhờ ứng dụng điều khiển điện và
điện tử ở trên ô tô đang được trải rộng và nghiên cứu. Trong tương lai công nghiệp ô
tô sẽ phát triển nhanh và không ngừng thoả mãn tối đa yêu cầu của con người.

Hình 5. Ô tô trong những năm đầu thế kỷ 21

Ô tô ngày nay không chỉ là một phương tiện di chuyển mà còn là một văn
phòng di động. Chính vì vậy, các hệ thống tiện nghi nhằm phục vụ con người trên ô tô
ngày càng được nâng cấp. Các hệ thống này không chỉ phục vụ nhu cầu giải trí mà còn
phục vụ nhu cầu công việc.

4


Hình 6. Các hệ thống tiện nghi trên ô tô

5


Chương 2
HỆ THỐNG GẠT NƯỚC-RỬA KÍNH XE VÀ ĐÈN PHA
2.1. Chức năng và yêu cầu
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.
Gần đây một số kiểu xe có thể thay đổi tốc110 độ gạt nước theo tốc độ xe và tự động
gạt nước khi trời mưa.

loại gọi là thanh gạt nước. Gạt nước được dịch chuyển tuần hoàn nhờ cần gạt.
Vì lưỡi gạt nước được ép vào kính trước bằng lò xo nên gạt nước có thể gạt được
nước mưa nhờ dịch chuyển thanh gạt nước. Chuyển động tuần hoàn của gạt nước được
tạo ra bởi motor và cơ cấu dẫn động.
Vì lưỡi cao su lắp vào thanh gạt nước bị mòn do sử dụng và do ánh sáng mặt trời
và nhiệt độ môi trường v.v… nên phải thay thế phần lưỡi cao su này một cách định kỳ.

Hình 2.4. Cấu tạo cần gạt nước
b. Gạt nước được che một nửa/gạt nước che hoàn toàn:
Gạt nước thông thường 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 dưới nắp ca pô. Gạt nước có thể nhìn thấy một phần gọi là gạt
nước che một nửa, gạt nước không nhìn thấy được gọi là gạt nước che hoàn toàn.
Với gạt nước che hoàn toàn: nếu nó bị phủ băng tuyết hoặc ở trong các điều kiện
khác, thì gạt nước không thể dịch chuyển được. Nếu cố tình làm sạch tuyết bằng cách
cho hệ thống gạt nước hoạt động cưỡng bức có thể làm hỏng motor gạt nước. Để ngăn
ngừa hiện tượng này, phần lớn các mẫu xe có cấu trúc chuyển chế độ gạt nước che
hoàn toàn sang chế độ gạt nước che một phần bằng tay. Sau khi bật sang gạt nước che
một nửa, cần gạt nước có thể đóng trở lại bằng cách dịch chuyển nó theo hớng mũi tên
được chỉ ra trên hình vẽ.

8


Hình 2.5. Gạt nước che một nửa và che hoàn toàn
2.2.2.2. Công tắc gạt nước và rửa kính
a. Công tắc gạt nước
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)

Motor gạt nước là dạng động cơ điện một chiều kích từ bằng nam chậm vĩnh cửu.
Bao gồm: motor và bộ truyền bánh răng để làm giảm tốc độ ra của motor.
Motor gạt nước có 3 chổi than tiếp điện: chổi tốc độ thấp, chổi tốc độ cao và một
chổi dùng chung (để tiếp mát). Một công tắc dạng cam được bố trí trong bánh răng để
gạt nước dừng ở vị trí cố định trong mọi thời điểm.

10


Hình 2.8. Cấu tạo motor gạt nước
b. Chuyển đổi tốc độ mô tơ
Một sức điện động ngược được tạo ra trong cuộn dây phần ứng khi motor quay
để hạn chế tốc độ quay của motor.
- Hoạt động ở tốc độ thấp: Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng từ chổi than
tốc độ thấp, một sức điện động ngược lớn được tạo ra. Kết quả là motor quay với vận
tốc thấp.
- Hoạt động ở tốc độ cao: Khi dòng điện đi vào cuộn dây phần ứng từ chổi tiếp
điện tốc độ cao, một sức điện động ngược nhỏ được tạo ra. Kết quả là motor quay với
tốc độ cao.
c. Công tắc dạng cam
Có chức năng dừng thanh gạt nước tại vị trí cố định. Do vậy, thanh gạt nước
luôn được bảo đảm dừng ở dưới cùng của kính chắn gió khi tắt công tắc gạt nước.
Công tắc này có đĩa cam xẻ rãnh chữ V và 3 điểm tiếp xúc. Khi công tắc gạt
nước ở vị trí LO/HI, điện áp ắc qui được đặt vào mạch điện và dòng điện đi vào motor
gạt nước qua công tắc gạt nước làm cho motor gạt nước quay.
Tuy nhiên, ở thời điểm công tắc gạt nước tắt, nếu tiếp điểm P2 ở vị trí tiếp xúc mà
không phải ở vị trí rãnh thì điện áp của ắc qui vẫn được đặt vào mạch điện và dòng
điện đi vào motor gạt nước tới tiếp điểm P1 qua tiếp điểm P2 làm cho motor tiếp tục
quay. Sau đó bằng việc quay đĩa cam làm cho tiếp điểm P2 ở vị trí rãnh do đó dòng
điện không đi vào mạch điện và motor gạt nước bị dừng lại.

rửa kính trước và bộ phận rửa kính sau. Ngoài ra, còn có một loại điều chỉnh vòi phun
cho cả kính trước và kính sau nhờ motor rửa kính điều khiển các van và một loại khác
có hai motor riêng cho bộ phận rửa kính trước và bộ phận rửa kính sau được đặt trong
bình chứa.
b. Vận hành kết hợp với bộ phận rửa kính
Loại này tự động điều khiển cơ cấu gạt nước khi phun nước rửa kính sau khi bật công
tắc rửa kính một thời gian nhất định, đó là “sự vận hành kết hợp với bộ phận rửa
kính”. Đó là sự vận hành để gạt nước rửa kính được phun trên bề mặt kính trước.
2.3. Điều khiển và sơ đồ mạch hệ thống gạt nước và rửa kính xe cơ bản
2.3.1. Khi công tắc gạt nước ở vị trí LOW/MIST
Khi công tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ thấp hoặc vị trí gạt sương, dòng
điện đi vào chổi than tiếp điện tốc độ thấp của motor gạt nước (từ nay về sau gọi tắt là
“LO”) như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở tốc độ thấp.

Hình 2.12. Hoạt động của hệ thống gạt
nước
ở chế độ LOW/MIST

Hình 2.13. Hoạt động của hệ thống gạt
nước
ở chế độ HIGH

2.3.2. Khi công tắc gạt nước ở vị trí HIGH
Khi công tắc gạt nước được bật về vị trí tốc độ cao, dòng điện đi vào chổi tiếp
điện cao của motor gạt nước HI như được chỉ ra trên hình vẽ và gạt nước hoạt động ở
tốc độ cao.
13


2.3.3. Khi tắt công tắc gạt nước (OFF)

thấp rồi dừng lại khi tới vị trí dừng cố định. Transistor Tr1 lại bật ngay làm cho gạt
nước tiếp tục hoạt động gián đoạn trở lại. ở loại gạt nước có điều chỉnh thời gian gián
đoạn, biến trở thay đổi giá trị nhờ xoay công tắc điều chỉnh và mạch điện transistor
điều chỉnh khoảng thời gian cấp điện cho transistor và làm cho thời gian hoạt động
gián đoạn được thay đổi.

Hình 2.15. Hoạt động của hệ thống gạt nước
ở chế độ INT khi transistor Tr bật ON

Hình 2.16. Hoạt động của hệ thống gạt nước
ở chế độ INT khi transistor Tr ngắt OFF

15


2.3.5 Nguyên lý hoạt động khi bật công tắc rửa kính ON
Khi bật công tắc rửa kính dòng điện
đi vào motor rửa kính. ở cơ cấu gạt nước
có sự kết hợp với rửa kính, transistor Tr1
bật theo chu kỳ đã định khi motor gạt
nước hoạt động làm cho gạt nước hoạt
động một hoặc hai lần ở cấp tốc độ thấp.
Thời gian tr1 bật là thời gian để tụ điện
trong mạch transistor nạp điện trở lại.
Thời gian nạp điện của tụ điện phụ thuộc
vào thời gian đóng công tắc rửa kính.

Hình 2.17. Hoạt động khi công tắc rửa kính
ON


Chương 3
HỆ THỐNG CỬA SỔ ĐIỆN
3.1. Chức năng và yêu cầu
3.1.1. Khái quát
Hệ thống điều khiển cửa sổ điện là một hệ thống để mở và đóng các cửa sổ bằng
cách điều khiển các công tắc. Motor cửa sổ điện quay khi vận hành công tắc điều
khiển cửa sổ điện. Chuyển động quay của motor cửa sổ điện này sau đó được chuyển
thành chuyển động lên xuống nhờ bộ nâng hạ cửa sổ để mở hoặc đóng cửa sổ.
Hệ thống cửa sổ điện có các chức năng sau đây:
- Chức năng đóng (mở) bằng tay
- Chức năng tự động đóng (mở) cửa sổ bằng một lần ấn
- Chức năng khoá cửa sổ
- Chức năng chống kẹt
- Chức năng điều khiển cửa sổ khi tắt khoá điện
Một số xe có chức năng vận hành cửa sổ liên kết với ổ khoá cửa người lái.

Hình 3.1. Điều khiển công tắc chính
Hình 3.2. Chức năng chống kẹt cửa kính
cửa kính người lái
1. Chức năng đóng (mở) bằng tay
Khi công tắc cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống giữa chừng, thì cửa sổ sẽ mở
hoặc đóng cho đến khi thả công tắc ra.
2. Chức năng tự động đóng (mở) cửa sổ bằng một lần ấn
Khi công tắc điều khiển cửa sổ điện bị kéo lên hoặc đẩy xuống hoàn toàn, thì cửa
sổ sẽ đóng và mở hoàn toàn. Một số xe chỉ có chức năng mở tự động và một số xe chỉ
có chức năng đóng (mở) tự động cho cửa sổ phía người lái
3. Chức năng khoá cửa sổ
18



Motor điều khiển cửa sổ điện quay theo hai chiều để dẫn động bộ nâng hạ cửa sổ.
Motor điều khiển cửa sổ điện gồm có ba bộ phận: Motor, bộ truyền bánh răng và
cảm biến. Motor thay đổi chiều quay nhờ công tắc. Bộ truyền bánh răng truyền chuyển
động quay của motor tới bộ nâng hạ cửa sổ. Cảm biến gồm có công tắc hạn chế và
cảm biến tốc độ để điều khiển chống kẹt cửa sổ.

Hình 3.5. Motor nâng hạ cửa kính
3.2.3. Công tắc chính cửa sổ điện
- Công tắc chính cửa sổ điện điều khiển toàn bộ hệ thống cửa sổ điện.
- Công tắc chính cửa sổ điện dẫn động tất cả các motor điều khiển cửa sổ điện.
- Công tắc khoá cửa sổ ngăn không cho đóng và mở cửa sổ trừ cửa sổ phía người
lái.
- Việc xác định kẹt cửa sổ được xác định dựa trên các tín hiệu của cảm biến tốc
độ và công tắc hạn chế từ motor điều khiển cửa sổ phía người lái (các loại xe có chức
năng chống kẹt cửa sổ)

Hình 3.6. Công tắc chính điều khiển cửa sổ điện

20


3.2.4. Các công tắc cửa sổ điện hành khách
Công tắc cửa sổ điện điều khiển dẫn động motor điều khiển cửa số điện của cửa
sổ phía hành khách phía trước và phía sau. Mỗi cửa có một công tắc điện điều khiển.
3.2.5. Khoá điện
Khoá điện truyền các tín hiệu vị trí ON, ACC hoặc LOCK tới công tắc chính cửa
sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ khi tắt khoá điện.
3.2.6. Công tắc cửa xe
Công tắc cửa xe truyền các tín hiệu đóng hoặc mở cửa xe của người lái (mở cửa:
ON, đóng cửa OFF) tới công tắc chính cửa sổ điện để điều khiển chức năng cửa sổ khi

tác đóng mở tự động bằng cách nhấn vào công tắc cửa sổ điện phía người lái.
22


3.3.3 Chức năng chống kẹt cửa sổ
Cửa sổ bị kẹt được xác định bởi hai bộ phận. Công tắc hạn chế và cảm biến tốc
độ trong motor điều khiển cửa sổ điện. Cảm biến tốc độ chuyển tốc độ motor thành tín
hiệu xung. Sự kẹt cửa sổ được xác định dựa vào sự thay đổi chiều dài của sóng xung.
Khi đai của vành răng bị đứng im, công tắc hạn chế sẽ phân biệt sự thay đổi chiều dài
sóng của tín hiệu xung trong trường hợp cửa bị kẹt với chiều dài sóng xung trong
trường hợp cửa sổ đóng hoàn toàn.

Hình 3.11. Cấu tạo bộ cảm biến kẹt cửa
Khi công tắc chính cửa sổ điện nhận được tín hiệu là có một cửa sổ bị kẹt từ
motor điều khiển cửa kính, nó tắt relay UP, bật relay DOWN khoảng một giây và mở
cửa kính khoảng 50 mm để ngăn không cho cửa sổ tiếp tục đóng.
Có thể kiểm tra chức năng chống kẹt cửa sổ bằng cách nhét một vật vào giữa
kính và khung. Nhưng với một vật có kích thước nhỏ, khi cửa kính gần đóng, chức
năng chống kẹt cửa sổ không kích hoạt. Do đó, việc kiểm tra chức năng này bằng tay
có thể dẫn đến bị thương. Một số kiểu xe cũ không có chức năng chống kẹt cửa sổ
điện.

Hình 3.12. Tín hiệu phát ra của cảm biến
Motor điều khiển cửa sổ điện cần được thiết lập lại (về vị trí xuất phát của công
tắc hạn chế) khi bộ nâng hạ cửa sổ và motor điều khiển cửa sổ điện bị tháo ra hoặc bộ
nâng hạ cửa sổ đã kích hoạt khi không lắp kính.

23