Nghiên cứu hệ thống gạt nước mưa và phun nước rửa kính trên ô tô hiện đại - Xe Toyota Fotuner (Lê Bá Bình)




Em chọn đề tài tốt nghiệp của mình là “Nghiên cứu hệ thống gạt nước mưa và phun nước rửa kính trên ơ tơ hiện đại”. Ở đây em chọn dòng xe Toyota Fotuner làm xe nghiên cứu và khai thác. Bởi vì hiện nay dịng xe này rất phổ biến, được nhiều người Việt chuộng sử dụng. Trong phạm vi giới hạn của đề tài, khó mà có thể nói hết được tất cả các cơng việc cần phải làm để khai thác hết tính năng của hệ thống gạt nước mưa và phun nước rửa kính của ơtơ. Tuy nhiên, đây sẽ là nền tảng cho việc lấy cơ sở để khai thác những xe tương tự sau này, làm thế nào để sử dụng một cách hiệu quả nhất, kinh tế nhất trong khoảng thời gian lâu nhất.
Mục tiêu của đề tài này là làm thế nào để chúng ta có cách nhìn khái qt về hệ thống hệ thống gạt nước mưa và phun nước rửa kính trên xe đơn giản nhất, có thể tiến hành sửa chữa, tháo lắp, khai thác có hiệu quả.
Qua tìm hiểu ta có thể nắm vững được tổng quan các bộ phận trong hệ thống gạt nước mưa và phun nước rửa kính, đặc biệt là trên dòng xe Toyota. Hiểu được nguyên lý của từng bộ phận của hệ thống và công nghệ điện tử hiện đại trên xe.




NỘI DUNG:




DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................. 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................................ 1
1.1. Tổng quan về hệ thống gạt nước trên ô tô ................................................... 1
1.1.1. Lịch sử phát triển cần gạt mưa trên ô tô 1
1.2. Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu của hệt thống gạt mưa .............................. 4
1.2.1. Nhiệm vụ .......................................................................................... 4
1.2.2. Phân loại ........................................................................................... 4
1.2.3. Yêu cầu ............................................................................................. 5
1.3. Cấu tạo của hệ thống gạt nước và phun nước rửa kính ................................ 5
1.3.1. Cấu tạo chung ................................................................................... 5
1.3.2. Cần gạt nước và thanh gạt nước ........................................................ 6
1.3.2.1 Khái quát chung .......................................................................... 6
1.3.2.2 Gạt nước che một nửa, gạt nước che hồn tồn............................ 7
1.3.3. Cơng tắc gạt nước ............................................................................. 8
1.3.4. Cơ cấu tự động dừng ......................................................................... 8
1.3.5. Hệ thống gạt mưa thay đổi tốc độ, hệ thống gạt mưa tự động ............ 8
1.3.6. Mô tơ gạt nước .................................................................................. 9
1.3.6.1 Khái quát chung .......................................................................... 9
1.3.6.2 Chuyển tốc động mô tơ ............................................................... 9
1.3.6.3 Công tắc dạng cam ...................................................................... 9
1.3.7. Bơm nước rửa kính ......................................................................... 10
1.3.7.1 Bơm nước rửa kính .................................................................... 10
1.3.7.2 Vận hành kết hợp với bộ phận rửa kính ..................................... 11
1.4. Cảm biến nước mưa trên gạt nước ............................................................ 11

1.4.1. Các cách bố trí lưỡi gạt nước ........................................................... 12
1.4.1.1 Các cách bố trí lưỡi gạt thơng dụng ........................................... 12
1.4.1.2 Các cách bố trí gạt mưa ít gặp ................................................... 15

CHƯƠNG 2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ ......................................................................... 17
2.1. Tính tốn góc gạt nước trên kính lái ......................................................... 17
2.1.1. Tính tốn góc cơ cấu giằng khi cần gạt ở vị trí thấp nhất ................. 17
2.1.2. Tính tốn góc cơ cấu giằng khi cần gạt nước ở vị trí cao nhất.......... 19
2.1.3. Góc sai số khi cơ cấu giằng quay từ vị trí cần gạt thấp nhất lên lớn nhất
20
2.1.4. Góc gạt của hai thanh gạt nước ....................................................... 21
2.1.4.1 Góc gạt tại cần gạt nước bên phải (bên phía người lái) .............. 21
2.1.4.2 Góc gạt tại cần gạt nước bên trái (bên phía phụ lái) ................... 22
2.2. Tính tốn tỉ lệ qt gạt nước trên kính lái ................................................. 22
2.2.1. Diện tích kính chắn gió phía trước................................................... 22
2.2.2. Diện tích lưỡi gạt được trên kính chắn gió ....................................... 24
2.2.3. Diện tích lưỡi gạt được bên phải (phía người lái) ............................ 24
2.2.4. Diện tích lưỡi gạt được bên trái (phía phụ lái) ................................. 25
2.2.5. Diện tích tổng do hai lưỡi gạt nước gạt được trên kính .................... 25
2.3. Tính tốn cơng suất của mơ tơ gạt mưa và bơm nước rửa kính ................. 26
2.3.1. Cơng suất mơ tơ gạt mưa ................................................................. 26
2.3.1.1 Gạt nước ở chế độ thấp .............................................................. 26





2.3.1.2 Gạt nước ở chế độ cao ............................................................... 26
2.3.2. Công suất bơm nước rửa kính ......................................................... 27
2.3.2.1 Cơng suất bơm nước rửa kính .................................................... 27
2.3.2.2 Tính tốn lưu lượng của bơm nước rửa kính .............................. 27
2.4. Tính tốn phân tích lực cơ cấu gạt mưa .................................................... 28
2.4.1. Xác định lực lò xo tác dụng lên tay gạt mưa .................................... 28
2.4.2. Tính tốn momen quay của mơ tơ gạt nước ..................................... 29
2.4.2.1 Lực ma sát của lưỡi gạt với mặt kính lái .................................... 29
2.4.2.2 Lực dọc trục thanh giằng kéo khi cần gạt ở vị trí cao nhất ......... 30
2.4.2.3 Tính momen xoắn của mơ tơ tại vị trí momen cao nhất ............. 32
2.4.2.4 Chọn động cơ .............................. Error! Bookmark not defined.
2.4.3. Kiểm tra điều kiện hoạt động của cần gạt ........................................ 36
2.4.3.1 Xác định lực ép nhỏ nhất để cần gạt hoạt động hiểu quả ............ 37
2.4.4. Phân tích lực và ứng suất tại lưỡi gạt mưa ....................................... 38
2.4.4.1 Tính tốn các thanh A................................................................ 38
2.4.4.2 Tính tốn thanh B ...................................................................... 41
2.4.4.3 Tính tốn lực thanh C ................................................................ 43
CHƯƠNG 3. CHẾ TẠO KHUNG LƯỠI GẠT MƯA ................................................... 46
3.1. Chế tạo các chi tiết dạng tấm vỏ ............................................................... 46
3.1.1. Khái niệm: ...................................................................................... 46
3.1.2. Phân loại ......................................................................................... 46
3.1.3. Nguyên lý làm việc ......................................................................... 46
3.1.4. Ưu và nhược điểm ........................................................................... 47
3.2. Chọn vật liệu ............................................................................................ 48
3.3. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi.............................................................. 48
3.4. Xác định đường lối công nghệ và chọn phương pháp gia công ................. 49
3.5. Thiết kế nguyên công ............................................................................... 50
3.5.1. Nguyên công 1: Đột lỗ ∅𝟐, ∅𝟑, ∅𝟓, ∅𝟕 trên tấm ............................. 50
3.5.1.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 50
3.5.1.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 50
3.5.2. Nguyên công II: Đột 4 lỗ chữ nhật có kích thước 15x5mm.............. 51
3.5.2.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 52
3.5.2.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 52
3.5.3. Ngun cơng III: Đột hai hình chữ nhật và hình đặc biệt ................. 52
3.5.3.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 52
3.5.3.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 53
3.5.4. Ngun cơng IV: Dập cắt mép bao bên ngoài chi tiết ...................... 54
3.5.4.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 54
3.5.4.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 54
3.5.5. Nguyên công V: Dập cắt mép bao bên ngoài của chi tiết ................. 55
3.5.5.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 56
3.5.5.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 56
3.5.6. Nguyên công VI: Dập vuốt không biến mỏng chi tiết ...................... 56
3.5.6.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 56
3.5.6.2 Tính tốn lực dập....................................................................... 57
CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG
GẠT MƯA RỬA KÍNH ................................................................................................ 59
4.1. Những hư hỏng nguyên nhân và cách sửa chữa ........................................ 59
4.1.1. Hệ thống gạt mưa hoạt động có tiếng ồn ......................................... 60
4.1.1.1 Hư hỏng .................................................................................... 60
4.1.1.2 Nguyên nhân ............................................................................. 60
4.1.1.3 Sửa chữa ................................................................................... 61
4.1.2. Lưỡi gạt nước hỏng, không làm sạch bề mặt kính............................ 62
4.1.2.1 Hư hỏng .................................................................................... 62
4.1.2.2 Nguyên nhân ............................................................................. 62
4.1.2.3 Sửa chữa ................................................................................... 62
4.2. Quy trình tháo lắp hệ thống gạt mưa – rửa kính ........................................ 64
4.2.1. Quy trình tháo, lắp lưỡi cao su gạt nước .......................................... 64
4.2.1.1 Tháo cao su gạt nước. ............................................................... 64
4.2.1.2 Lắp cao su gạt nước. ................................................................. 64
4.3. Quy trình kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa .................................................... 65
4.3.1. Kiểm tra mô tơ gạt mưa................................................................... 65
4.3.1.1 Kiểm tra hoạt động ở chế độ LO:............................................... 65
4.3.1.2 Kiểm tra hoạt động ở chế độ HI:................................................ 66
4.3.1.3 Kiểm tra hoạt động dừng tự động: ............................................. 66
4.3.1.4 Kiểm tra mơ tơ tự động ngừng ở vị trí ngừng tự động:............... 66
4.3.2. Kiểm tra mô tơ phun nước - Tháo bình nước rửa kính. .................... 66
4.3.3. Kiểm tra và thay thế cao su gạt nước ............................................... 67
4.3.4. Kiểm tra các cụm bộ phận còn lại.................................................... 69
4.4. Thơng số sửa chữa.................................................................................... 69
Tài liệu tham khảo:







Em chọn đề tài tốt nghiệp của mình là “Nghiên cứu hệ thống gạt nước mưa và phun nước rửa kính trên ơ tơ hiện đại”. Ở đây em chọn dòng xe Toyota Fotuner làm xe nghiên cứu và khai thác. Bởi vì hiện nay dịng xe này rất phổ biến, được nhiều người Việt chuộng sử dụng. Trong phạm vi giới hạn của đề tài, khó mà có thể nói hết được tất cả các cơng việc cần phải làm để khai thác hết tính năng của hệ thống gạt nước mưa và phun nước rửa kính của ơtơ. Tuy nhiên, đây sẽ là nền tảng cho việc lấy cơ sở để khai thác những xe tương tự sau này, làm thế nào để sử dụng một cách hiệu quả nhất, kinh tế nhất trong khoảng thời gian lâu nhất.
Mục tiêu của đề tài này là làm thế nào để chúng ta có cách nhìn khái qt về hệ thống hệ thống gạt nước mưa và phun nước rửa kính trên xe đơn giản nhất, có thể tiến hành sửa chữa, tháo lắp, khai thác có hiệu quả.
Qua tìm hiểu ta có thể nắm vững được tổng quan các bộ phận trong hệ thống gạt nước mưa và phun nước rửa kính, đặc biệt là trên dòng xe Toyota. Hiểu được nguyên lý của từng bộ phận của hệ thống và công nghệ điện tử hiện đại trên xe.




NỘI DUNG:




DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................. 1
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................................ 1
1.1. Tổng quan về hệ thống gạt nước trên ô tô ................................................... 1
1.1.1. Lịch sử phát triển cần gạt mưa trên ô tô 1
1.2. Nhiệm vụ, phân loại và yêu cầu của hệt thống gạt mưa .............................. 4
1.2.1. Nhiệm vụ .......................................................................................... 4
1.2.2. Phân loại ........................................................................................... 4
1.2.3. Yêu cầu ............................................................................................. 5
1.3. Cấu tạo của hệ thống gạt nước và phun nước rửa kính ................................ 5
1.3.1. Cấu tạo chung ................................................................................... 5
1.3.2. Cần gạt nước và thanh gạt nước ........................................................ 6
1.3.2.1 Khái quát chung .......................................................................... 6
1.3.2.2 Gạt nước che một nửa, gạt nước che hồn tồn............................ 7
1.3.3. Cơng tắc gạt nước ............................................................................. 8
1.3.4. Cơ cấu tự động dừng ......................................................................... 8
1.3.5. Hệ thống gạt mưa thay đổi tốc độ, hệ thống gạt mưa tự động ............ 8
1.3.6. Mô tơ gạt nước .................................................................................. 9
1.3.6.1 Khái quát chung .......................................................................... 9
1.3.6.2 Chuyển tốc động mô tơ ............................................................... 9
1.3.6.3 Công tắc dạng cam ...................................................................... 9
1.3.7. Bơm nước rửa kính ......................................................................... 10
1.3.7.1 Bơm nước rửa kính .................................................................... 10
1.3.7.2 Vận hành kết hợp với bộ phận rửa kính ..................................... 11
1.4. Cảm biến nước mưa trên gạt nước ............................................................ 11

1.4.1. Các cách bố trí lưỡi gạt nước ........................................................... 12
1.4.1.1 Các cách bố trí lưỡi gạt thơng dụng ........................................... 12
1.4.1.2 Các cách bố trí gạt mưa ít gặp ................................................... 15

CHƯƠNG 2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ ......................................................................... 17
2.1. Tính tốn góc gạt nước trên kính lái ......................................................... 17
2.1.1. Tính tốn góc cơ cấu giằng khi cần gạt ở vị trí thấp nhất ................. 17
2.1.2. Tính tốn góc cơ cấu giằng khi cần gạt nước ở vị trí cao nhất.......... 19
2.1.3. Góc sai số khi cơ cấu giằng quay từ vị trí cần gạt thấp nhất lên lớn nhất
20
2.1.4. Góc gạt của hai thanh gạt nước ....................................................... 21
2.1.4.1 Góc gạt tại cần gạt nước bên phải (bên phía người lái) .............. 21
2.1.4.2 Góc gạt tại cần gạt nước bên trái (bên phía phụ lái) ................... 22
2.2. Tính tốn tỉ lệ qt gạt nước trên kính lái ................................................. 22
2.2.1. Diện tích kính chắn gió phía trước................................................... 22
2.2.2. Diện tích lưỡi gạt được trên kính chắn gió ....................................... 24
2.2.3. Diện tích lưỡi gạt được bên phải (phía người lái) ............................ 24
2.2.4. Diện tích lưỡi gạt được bên trái (phía phụ lái) ................................. 25
2.2.5. Diện tích tổng do hai lưỡi gạt nước gạt được trên kính .................... 25
2.3. Tính tốn cơng suất của mơ tơ gạt mưa và bơm nước rửa kính ................. 26
2.3.1. Cơng suất mơ tơ gạt mưa ................................................................. 26
2.3.1.1 Gạt nước ở chế độ thấp .............................................................. 26





2.3.1.2 Gạt nước ở chế độ cao ............................................................... 26
2.3.2. Công suất bơm nước rửa kính ......................................................... 27
2.3.2.1 Cơng suất bơm nước rửa kính .................................................... 27
2.3.2.2 Tính tốn lưu lượng của bơm nước rửa kính .............................. 27
2.4. Tính tốn phân tích lực cơ cấu gạt mưa .................................................... 28
2.4.1. Xác định lực lò xo tác dụng lên tay gạt mưa .................................... 28
2.4.2. Tính tốn momen quay của mơ tơ gạt nước ..................................... 29
2.4.2.1 Lực ma sát của lưỡi gạt với mặt kính lái .................................... 29
2.4.2.2 Lực dọc trục thanh giằng kéo khi cần gạt ở vị trí cao nhất ......... 30
2.4.2.3 Tính momen xoắn của mơ tơ tại vị trí momen cao nhất ............. 32
2.4.2.4 Chọn động cơ .............................. Error! Bookmark not defined.
2.4.3. Kiểm tra điều kiện hoạt động của cần gạt ........................................ 36
2.4.3.1 Xác định lực ép nhỏ nhất để cần gạt hoạt động hiểu quả ............ 37
2.4.4. Phân tích lực và ứng suất tại lưỡi gạt mưa ....................................... 38
2.4.4.1 Tính tốn các thanh A................................................................ 38
2.4.4.2 Tính tốn thanh B ...................................................................... 41
2.4.4.3 Tính tốn lực thanh C ................................................................ 43
CHƯƠNG 3. CHẾ TẠO KHUNG LƯỠI GẠT MƯA ................................................... 46
3.1. Chế tạo các chi tiết dạng tấm vỏ ............................................................... 46
3.1.1. Khái niệm: ...................................................................................... 46
3.1.2. Phân loại ......................................................................................... 46
3.1.3. Nguyên lý làm việc ......................................................................... 46
3.1.4. Ưu và nhược điểm ........................................................................... 47
3.2. Chọn vật liệu ............................................................................................ 48
3.3. Thiết kế bản vẽ chi tiết lồng phôi.............................................................. 48
3.4. Xác định đường lối công nghệ và chọn phương pháp gia công ................. 49
3.5. Thiết kế nguyên công ............................................................................... 50
3.5.1. Nguyên công 1: Đột lỗ ∅𝟐, ∅𝟑, ∅𝟓, ∅𝟕 trên tấm ............................. 50
3.5.1.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 50
3.5.1.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 50
3.5.2. Nguyên công II: Đột 4 lỗ chữ nhật có kích thước 15x5mm.............. 51
3.5.2.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 52
3.5.2.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 52
3.5.3. Ngun cơng III: Đột hai hình chữ nhật và hình đặc biệt ................. 52
3.5.3.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 52
3.5.3.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 53
3.5.4. Ngun cơng IV: Dập cắt mép bao bên ngoài chi tiết ...................... 54
3.5.4.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 54
3.5.4.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 54
3.5.5. Nguyên công V: Dập cắt mép bao bên ngoài của chi tiết ................. 55
3.5.5.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 56
3.5.5.2 Tính tốn lực đột lỗ ................................................................... 56
3.5.6. Nguyên công VI: Dập vuốt không biến mỏng chi tiết ...................... 56
3.5.6.1 Định vị và kẹp chặt .................................................................... 56
3.5.6.2 Tính tốn lực dập....................................................................... 57
CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG
GẠT MƯA RỬA KÍNH ................................................................................................ 59
4.1. Những hư hỏng nguyên nhân và cách sửa chữa ........................................ 59
4.1.1. Hệ thống gạt mưa hoạt động có tiếng ồn ......................................... 60
4.1.1.1 Hư hỏng .................................................................................... 60
4.1.1.2 Nguyên nhân ............................................................................. 60
4.1.1.3 Sửa chữa ................................................................................... 61
4.1.2. Lưỡi gạt nước hỏng, không làm sạch bề mặt kính............................ 62
4.1.2.1 Hư hỏng .................................................................................... 62
4.1.2.2 Nguyên nhân ............................................................................. 62
4.1.2.3 Sửa chữa ................................................................................... 62
4.2. Quy trình tháo lắp hệ thống gạt mưa – rửa kính ........................................ 64
4.2.1. Quy trình tháo, lắp lưỡi cao su gạt nước .......................................... 64
4.2.1.1 Tháo cao su gạt nước. ............................................................... 64
4.2.1.2 Lắp cao su gạt nước. ................................................................. 64
4.3. Quy trình kiểm tra bảo dưỡng sửa chữa .................................................... 65
4.3.1. Kiểm tra mô tơ gạt mưa................................................................... 65
4.3.1.1 Kiểm tra hoạt động ở chế độ LO:............................................... 65
4.3.1.2 Kiểm tra hoạt động ở chế độ HI:................................................ 66
4.3.1.3 Kiểm tra hoạt động dừng tự động: ............................................. 66
4.3.1.4 Kiểm tra mơ tơ tự động ngừng ở vị trí ngừng tự động:............... 66
4.3.2. Kiểm tra mô tơ phun nước - Tháo bình nước rửa kính. .................... 66
4.3.3. Kiểm tra và thay thế cao su gạt nước ............................................... 67
4.3.4. Kiểm tra các cụm bộ phận còn lại.................................................... 69
4.4. Thơng số sửa chữa.................................................................................... 69
Tài liệu tham khảo:




M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: