ĐỀ CƯƠNG MÔN HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ TRONG GIAO THÔNG VÀ CÔNG NGHIỆP, GIẢI ĐỀ VÀ 4, ĐH GTVT Câu 1: Định nghĩa hệ thống điện tử? Trình bày thành phần hệ thống điện tử? Câu 2: Lịch sử phát triển hệ thống điện tử? Hướng phát triển tương lai? Câu 3: Các phương pháp tích hợp hệ thống điện tử? Câu 4: Thế cảm biến? Các loại cảm biến thường dùng? Cho ví dụ hoạt động loại cảm biến? Câu 5: Thế cấu chấp hành? Các loại cấu chấp hành thường gặp? Cho ví dụ nguyên lý hoạt động loại cấu chấp hành? Câu 6: Các đặc trưng cảm biến cấu chấp hành .5 Câu 7: Nguyên lý làm việc loại cảm biến đo lực? .6 Câu 8: Nguyên lý làm việc loại cảm biến đo nhiệt độ? .7 Câu 9: Nguyên lý làm việc loại cảm biến đo gia tốc? Câu 10: Các loại động điện chiều? 10 Câu 11: Các loại động điện xoay chiều? 12 Câu 12: Ưu khuyết điểm phạm vi sử dụng động bước? 13 Câu 13: Các phần tử hệ thống chấp hành thủy lực? .14 Câu 14: Các phần tử hệ thống chấp hành khí nén? .15 Câu 15: Hệ thống phun nhiên liệu điện tử gì? Ưu khuyết điểm hệ thống so với chế hòa khí? Tai hệ thống ngày cang ứng dụng rộng rãi? 17 Câu 16: Cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống phun nhiên liệu điện tử? 18 Câu 17: Các yếu tố tác động đến thời điểm phun, lưu lương phun, áp suất phun hệ thống phun nhiên liệu điện tử? .19 Câu 18: Công dụng, nguyên lý làm việc hệ thống chóng bó cứng phanh (ABS) xe oto? 19 Câu 19: Công dụng, nguyên lý làm việc hệ thống túi khí an tồn xe tơ? 21 Câu 20: Cơng dụng, nguyên lý làm việc hệ thống điều chỉnh khoảng cách xe ô tô? 21 I TRẢ LỜI CÂU HỎI Câu 1: Định nghĩa hệ thống điện tử? Trình bày thành phần hệ thống điện tử?  Định nghĩa hệ thống điện tử: - Cơ điện tử tích hợp khí, điện tử điều khiển thơng minh máy tính thiết kế chế tạo sản phẩm q trình cơng nghiệp - Hệ thống điện tử hệ thống bao gồm thành phần khí, điện thủy khí, có chuyển hóa lượng từ dạng lượng khác sang ngược lại thành phần điện, điện tử mạch phần cứng, điều khiển hoạt động giải thuật điều khiển nhằm đạt đáp ứng mong muốn đầu hệ thống  Thành phần hệ thống điện tử: + Hệ phát động dẫn động: Bộ chuyển hóa lượng chuyển đổi lượng từ dạng khác (ví dụ: điện năng, năng) Thơng thường động (điện từ, thủy khí, nhiệt) đóng vai trò cấu phát động Bộ phận dẫn động (truyền động) có vai trò truyền từ phận phát động đến cấu chấp hành + Cơ cấu chấp hành: Trong hệ thống điện tử, cấu chấp hành thiết bị hay dụng cụ mà hệ thống dùng để tương tác với mơi trường Ví dụ tay kẹp robot, trống quay máy giặt, bàn chứa phôi dao máy phay CNC + Hệ thống cảm biến đo lường (có thể có khơng): cảm biến đo thu thập liệu nhằm phản hồi vào hệ thống điều khiển qua liệu đo xử lý điều khiển đưa tác động lên trình động học, động lực học hệ thống để thu đáp ứng mong muốn đầu + Hệ thống điều khiển- bao gồm phần cứng (mạch điện, điện từ) phần mềm chứa giải thuật điều khiển hệ thống Câu 2: Lịch sử phát triển hệ thống điện tử? Hướng phát triển tương lai?  Lịch sử phát triển: - Trước năm 1990: hệ khí túy + Máy nước_động đốt (1780) + Máy phát điện (1870) + Động điện (1889) Giai đoạn 1900- 1920:Giai đoạn xuất liên kết hệ thống khí điện + Rơle, cuộn hút + Các máy khuếch đại thủy lực khí nén + Các điều khiển, khuếch đại - Giai đoạn 1920-1935: khí điều khiển tự động + Máy chữ điện + Máy bay - Giai đoạn 1935- 1955: hệ thống khí, hệ thống điều khiển điện + Chất bán dẫn (1948) + Thysitor (1955) + Máy tính số, thang máy, tuốc bin nước Giai đoạn 1955- 1975: Giai đoạn hệ thống điện tử tích hợp máy tính, điều khiển hệ thống khí + Máy tính xử lý (CPU) (1959) + Tự động hóa dựa số hóa (1975) + Robot cơng nghiệp + Ở đĩa - Giai đoạn 1975- 1985: + Vi điều khiển (1978) + Máy tính cá nhân (PC) (1980) + CIM 1980  Hướng phát triển tương lai: - Xu phát triển điện giới tích hợp ngày nhiều cơng nghệ, sản phẩm ngày “thơng minh” kích thước ngày nhỏ - Công nghệ micro,nano thu nhỏ thiết bị máy móc xuống kích thước phân tử sản phẩm công nghệ tương lai - Nâng cao trí thơng minh cho sản phẩm điện tử Câu 3: Các phương pháp tích hợp hệ thống điện tử? - Tích hợp phần cứng: phần cứng nối với nhau, cảm biến nối với máy tính, cảm biến nối với cấu chấp hành để thực lệnh sau xử lý tín hiệu thu thập từ cảm biến - Tích hợp xử lý thông tin: liên kết phần mềm để xử lý thông tin trực tuyến xử lý thơng tin chung - Tích hợp để thực điều khiển đa cấp bao gồm hệ thống cấp: + Cấp 1: điều khiển cấp thấp, phản hồi ổn định tuyến tính hóa + Cấp 2: điều khiển mức cao, điều khiển chấp nhận phản hồi + Cấp 3: giám sát bao gồm chẩn đốn lỗi + Cấp 4: tối ưu hóa phối hợp trình + Cấp 5: quản lý trình Câu 4: Thế cảm biến? Các loại cảm biến thường dùng? Cho ví dụ hoạt động loại cảm biến? - Cảm biến thiết bị mà có tượng vật lý tác động vào tạo tín hiệu đầu tỷ lệ - Phân loại:Có nhiều cách phân loại cảm biến khác + Theo công dụng: - Cảm biến đo dịch chuyển: Cảm biến đo dịch chuyển tính tiến, đo vận tốc, đo gia tốc, loại cảm biến có độ phân giải cao, khoảng đo rộng - Các cảm biến đo nhiệt độ: Ví dụ loại cảm biến đo thay đổi nhiệt độ dựa vào thay đổi điện trở diot nhiệt, hồng ngoại; thể tích thay đổi chiều dài thay đổi - Các cảm biến lưu lượng: cảm biến siêu âm, lưu lượng kế, thiết bị đo dòng chảy điện từ - Các cảm biến áp suất + Theo đối tượng đo: độ phân giải cao, khoảng đo rộng, giải pháp tin cậy, giá thành thấp - Ví dụ hoạt động loại cảm biến: * Cảm biến đo biến dạng: - Nguyên lý hoạt động: - Khi vật liệu chịu kéo chiều dài tăng lên, vật liệu chịu nén chiều dài giảm xuống - Đối với dầm chịu uốn, thớ dầm chịu kéo, thớ dầm chịu nén Dựa vào đặc tính người ta có ngun lý đo lực sau: + Dựa vào biến dạng phần tử đàn hồi + Cân lực chưa biết thơng qua hệ cân + Có thể đo gia tốc để xác định giá trị lực biết khối lượng (để xác định lực va đập) Câu 5: Thế cấu chấp hành? Các loại cấu chấp hành thường gặp? Cho ví dụ nguyên lý hoạt động loại cấu chấp hành? - Cơ cấu chấp hành thiết bị thực lệnh điều khiển xử lý tác động - Phân loại: Theo dạng lượng sử dụng + Cơ cấu chấp hành điện:Sử dụng lượng điện Ví dụ: động điện, role điện từ + Cơ cấu chấp hành thủy lực:Sử dụng lượng dòng dầu thủy lực Ví dụ: xy lanh thủy lực, động thủy lực, van thủy lực + Cơ cấu chấp hành loại vật liệu mới: áp điện, tinh thể + Cơ cấu chấp hành micro, nano: thích hợp cho hệ có kích thước nhỏ sử dụng công nghệ xử lý vật liệu có nguồn gốc từ silic 2.Theo cơng dụng: + Cơ cấu chấp hành tạo chuyển động tịnh tiến + Cơ cấu chấp hành tạo chuyển động quay + Cơ cấu chấp hành tạo chuyển động đóng mở van, role - Đặc tính hoạt động cấu chấp hành: * Cơ cấu chấp hành điện: hầu hết dựa nguyên lý hoạt động kiểu đóng mở thiết bị chuyển mạch nhận tín hiệu ra, lệnh cấp lượng để tác động đóng hay mở thiết bị điện động van Động điện chiều kích từ nối tiếp : có cuộn dây phần ứng cuộn kích từ nối tiếp Câu 6: Các đặc trưng cảm biến cấu chấp hành a Dải đo, độ nhạy độ phân giải - Dải đo cảm biến hiệu đầu vào lớn với đầu vào nhỏ mà tương ứng với dải giá trị đầu vào có giá trị đầu phù hợp VD: cặp nhiệt có dải từ -50oC đến 750oC dải đo 800oC - Độ nhạy cảm biến: thông số biểu diễn thay đổi đầu vào có thay đổi tương ứng đầu - Độ phân giải: khoảng nhỏ đầu vào mà cảm biến đo số đếm nhỏ cảm biến b Sai số độ tuyến tính độ xác - Sai số sai khác giá trị đo giá trị thực đầu vào Có loại sai số: + Sai số hệ thống:là sai số tất phép đo + Sai số ngẫu nhiên: sai số có số phép đo - Độ tuyến tính độ xác: độ xác cảm biến tỷ lệ nghịch với sai số, sai số nhỏ độ xác cao Câu 7: Nguyên lý làm việc loại cảm biến đo lực? Trả lời * Nguyên lý: Khi vật liệu chịu kéo chiều dài tăng lên, vật liệu chịu nén chiều dài giảm xuống Với dầm chịu uốn thớ dầm chịu kéo thớ dầm chịu nén Dựa vào đặc tính người ta có nguyên lý đo lực sau: - Dựa vào biến dạng phần tử đàn hồi - Cân lực chưa biết thong qua hệ đo - Có thể đo gia tốc để xác định giá trị lực biết khối lượng( để xác dịnh lực va đập) A, Cảm biến đo lực * Cảm biến tải trọng dầm Dựa vào giá trị E người ta xác định giá trị P * Cảm biến đo lực kéo Cảm biến đo lực kéo thường sử dụng điện trở thay đổi bị biến dạng Các điện trở gắn lên vật chịu lực vật bị biến dạng, điện trở cảm biến lực thay đổi tùy theo mức độ biến dạng từ xác định độ lớn lực kéo B, Đo mô men xoắn công suất Nguyên lý: chịu mơ me lớp ngồi trục chịu biến dạng lớn ứng suất lớn Dựa vào biến dạng lớp ngồi xác định độ lớn mô men xoắn Mx Nếu biết độ lớn Mx xác định cơng suất N=Mx.w Trong w vận tốc góc trục - Lắp đặt 1.Cảm biến đo biến dạng Cảm biến đo tốc độ Thiết bị dẫn động động diesel, xăng hay nguồn động lực khác Thiết bị bị động nguồn tiêu thụ công suất, thí nghiệm đo cơng suất động cơ, thiết bị bị động thong thường hộp phanh ma sát , hộp nước cảm biế đo biến dạng thường chế tạo sợi KL, CB đo tốc độ thường dùng Encoder hoạt động dựa nguyên lý biến xung Câu 8: Nguyên lý làm việc loại cảm biến đo nhiệt độ? Cảm biến nhiệt độ dựa vào giãn nở khác nhau: a Nhiệt kế rắn-lỏng: 1.Chất lỏng 2.Chất rắn - Nguyên lý làm việc: Khi nhiệt độ thay đổi chất rắn, lỏng có dãn nở khác nhau,do để nhiệt xúc với vật cần đo xác định nhiệt độ đối tượng đo + Ưu điểm: Tương đối đơn giản, giá thành tương đối thấp Độ xác tương đối cao, dễ bảo quản + Nhược điểm: Dải đo bị hạn chế nhiệt độ đông đặc nhiệt độ bay chất lỏng ví dụ: Thủy ngân nhiệt độ đo khoảng -40oC đến 500oC Cồn từ -200oC đến 250oC) Hệ số dãn nở số chất rắn thay đổi theo nhiệt độ nên làm giảm độ xác phép đo b Nhiệt kế rắn-rắn: - Nguyên lý làm việc dựa vào thay đổi thể tích dãn nở chiều dài loại chất rắn khác nhau, để xác định thay đổi nhiệt độ Khi nhiệt độ thay đổi kim loại có độ dãn nở khác làm cho phẳng gắn chặt kim loại bị cong với bán kính cong  Bán kính cong thay đổi theo thay đổi nhiệt độ Ta có:  2t 3( A   B )(T2  T1 ) t: tổng chiều dài αA , αB : hệ số dãn nở theo nhiệt độ T2 T1: nhiệt độ thời điểm sau nhiệt độ thời điểm đầu + Ưu điểm: Có khoảng đo tương đối rộng Tương đối đơn giản Có thể dùng để đóng mở công tắc dựa vào mức nhiệt độ + Nhược điểm: Độ xác bị hạn chế phải đo khoảng đo rộng Cảm biến nhiệt độ dựa vào biến đổi pha - Nguyên lý làm việc: Khi nhiệt độ thay đổi, chất lỏng biến đổi pha thành khí làm thay đổi thể tích Căn vào mức độ thay đổi thể tích xác định thay đổi nhiệt độ + Ưu điểm: Khoảng đo tương đối rộng; Mức độ xác tương đối cao + Nhược điểm: Cần phải tiếp xúc đối tượng đo Nhiệt kế hồng ngoại: - Nguyên lý làm việc: dựa vào tính chất bước sóng thay đổi (màu sắc đối tượng cần đo thay đổi theo nhiệt độ) từ xác định bề mặt phát xạ tính chất sóng phát xạ từ bề mặt đối tượng đo thay đổi theo nhiệt độ + Ưu điểm: không cần phải tiếp xúc trực tiếp với đối tượng cần đo dải đo rộng + Nhược điểm: Mức độ xác thay đổi theo thời gian cần phải hiệu chỉnh sau khoảng thời gian sử dụng (1 năm lần) Câu 9: Nguyên lý làm việc loại cảm biến đo gia tốc? Cảm biến gia tốc quán tính (Gia tốc kế quán tính) 10 Khoảng điều chỉnh tốc độ tương đối hẹp + Phương pháp điều chỉnh tốc độ bao gờm: Thay đổi tần số dòng điện cung cấp cho độn Thay đổi số cực từ động Thay đổi điện trở Rơle cách dùng điện trở phụ nối tiếp với mạch Rôto (dùng với động công suất nhỏ) a Động điện xoay chiều không đồng bộ: + Ưu điểm: Dễ điều khiển tốc độ quay động + Nhược điểm: Cần có dòng chiều để kích thích Rơto b Các loại động điện khác Các loại động điện khác dùng làm cấu chấp hành điện bao gồm động điện chiều, nam châm vĩnh cửu, động điện chiều không chổi than, động điện không đồng Câu 12: Ưu khuyết điểm phạm vi sử dụng động bước? Trả lời Động bước loại động có số vòng quay trục đ/c tỷ lệ với chuỗi xung điện áp chiều Tốc độ động điều chỉnh cách điều chỉnh chuỗi xung điện áp đầu vào - Ưu điểm: chuyển động động không liên tục nên thích hợp việc sử dụng cơng nghệ số ứng dụng hệ vi điều khiển - Nhược điểm: phạm vi công suất làm việc nhỏ 120 độ - Chiều quay động định thứ tự cấp điện cho cuộn dây 15 B, động bước kiểu từ trở Loại động có rơ to chế tạo thép * ưu điểm - hoạt động với tốc độ cao * nguyên lý hoạt động Bằng cách cấp điện cho cuộn dây, cực rô to bị kéo cực cuộn dây gần Ưu điểm: - chuyển động êm , số bước lớn góc bước khoảng 1,8 đến 30 độ, tùy theo số rang rô to C, động bước hỗn hợp Là loại động bước kết hợp loại Phần rô to bao gồm nam châm vĩnh cửu biến từ trở xếp xen kẻ * ưu điểm: dụng lớn vừa có mơ men lớn, vừa có số bước lớn , làm việc êm có mơ men tác D Phạm vi ứng dụng - Trong điều khiển chuyển động kỹ thuật số, động bước cấu chấp hành đặc biệt hữu hiệu thực trung thành lệnh đưa dạng tham số - Động bước ứng dụng nhiều ngành tự động hóa, ứng dụng thiết bị cần điều khiển xác VD : điều khiển robot, điều khiển tiêu cự hệ quang học, điều khiển điịnh vị hệ quan trắc, điều khiển lập trình thiết bị gia cơng cắt gọt, điều khiển cấu lái phương chiều máy bay Trong cơng nghệ máy tínhđộng bước sử dụng cho loại ổ đĩa cứng,máy in… Câu 13: Các phần tử hệ thống chấp hành thủy lực? Xilanh thủy lực: 16 - ĐN: Sử dụng lượng dòng dầu thủy lực để thực chuyển động tịnh tiến - Phân loại: - Xylanh thủy lực tác động phía (hình 1) Xylanh thủy lực tác động phía (hình 2) Xylanh thủy lực tác động kép (hình 3) - Cấu tạo: 1.Thân Mặt bích Cầu piston Phớt chắn dầu piston - Thế chuyển thành động dạng chuyển động tịnh tiến - Tính tốn lực: F = p.A = p πd2/4 Động thủy lực: - Là cấu chấp hành thủy lực biến dây dẫn thành (quay) - Phân loại: + Đọng roto cánh gạt + Động thủy lực kiểu trục vít + Động thủy lực kiểu bánh vít + Động thủy lực kiểu Piston: Dọc trục (chuyển động theo trục) Hướng trục (chuyển động song song với trục) Bơm thủy lực: Là thiết bị sử dụng lượng dạng điện để tạo dòng dầu có áp suất lưu lượng định 17 Các van thủy lực: phận điều chỉnh lượng thủy lực Ống nối, lọc Bình tích năng: ổn định áp lực dòng dầu thủy lực, tích lũy lượng dạng Các cảm biến hệ thống hiển thị, đo lường điều khiển Câu 14: Các phần tử hệ thống chấp hành khí nén? Trả lời: Cơ cấp chấp hành có nhiệm vụ biến đổi lượng khí nén thành lượng học Cơ cấu chấp hành chuyển động thẳng(xylanh khí nén ) chuyển động quay ( động khí nén) Xylanh - Có nhiệm vụ biến đổi ahy động nắng khí nén thành lượng học ( chuyển động thắng ) - Xylanh khí nén gần giống xylanh thủy lực, thường làm phổ biến thép đồng có nhiều loại xilanh có loại phổ biến : a Xilanh tác động đơn ( tác dụng chiều ) - Áp lực tác động vào xilanh đơn phía, phía lại loxo tác động hay ngoại lực - Sử dụng cho thiết bị, đồ gá kẹp chi tiết b Xilanh màng - NLHD tương tự xilanh tác dụng chiều xilanh màng kiểu cuộn có khoảng chạy lớn xilanh màng kiểu hộp - Có khoảng chạy piston nhỏ Xilanh màng sử dụng điều khiển ( VD: CN oto ( điều khiển phanh, ly hợp ) , CN hóa chất ) Động khí nén - Động khí nén có nhiệm vụ biến đổi hay động khí nén thánh lượng học - cđ quay a Động bánh - ĐC BR thường có cs đến 59kw với áp suất làm vc bar momen quay đạt tới 540Nm - ĐCBR chia làm loại * ĐC bánh thẳng : momen quay tạo as khí nén lên mặt bên * ĐC BR nghiêng: NLHĐ bánh thẳng, điểm ý ổ lăn phải chọn cho khử lực hướng trục lực dọc trục * ĐC BR chữ V : có ưu điểm giảm tiếng ồn, bền cs lớn 18 b.ĐC trục vít - trục quay động trục vít có biên dạng lồi biên dạng lõm, số trục khác c ĐC cánh gạt - NLHĐ: khí nén đc dẫn vào cửa 1, qua rãnh 2, vào lỗ khí nén Dưới tác dụng áp suất len cánh gạt, roto quay, khí nén đc thải lỗ Câu 15: Hệ thống phun nhiên liệu điện tử gì? Ưu khuyết điểm hệ thống so với chế hòa khí? Tai hệ thống ngày cang ứng dụng rộng rãi? a Hệ thống phun nhiên liệu điện tử (EFI): Hệ thống phun xăng điện tử hệ thống phun xăng có điều khiển trung tâm thu thập thông số làm viêc động sau xử lý thơng tin này, so sánh với chương trình chuẩn lập trình Từ xác định lượng xăng cần cung cấp cho động huy hoạt động vòi phun 19 Nguyên lý hoạt động sử dụng hệ thống điều khiển điện tử để can thiệp vào trình phun nhiệu liệu vào buồng đốt động nhằm tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu Ưu điểm - Có khả cung cấp cho động hỗn hợp khơng khí-xăng với tỉ lệ phù hợp với điều kiện hoạt động động nhiệt độ môi trường - Phạm vi điều chỉnh tỉ lệ rộng nên đáp ứng u cầu độ xác, tỉ lệ hòa trộn tối ưu khơng khí nhiên liệu - Cải thiện mức tiêu thụ nhiên liệu, giảm ô nhiểm môi trường - Cải thiện chất lượng làm việc động ( tăng khả gia tốc khả thích ứng với mơi trường , chế độ phụ tải ) Nhược điểm - Trong giai đoạn đầu ( 1950-1980) giá thành đắt - Khó bảo dưỡng sửa chữa - Khó chế tạo Tuy nhiên cơng nghệ chế tạo phát triển , nhược điểm dần khắc phục Từ năm 1990 hệ thống phun xăng điện từ ngày sử dụng rộng rải phương tiện giao thông Câu 16: Cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống phun nhiên liệu điện tử? Cấu tạo - Vòi phun - Cảm biến động - Bugi - Cảm biến oxi - Cảm biến góc quay trục khuỷu - Cảm biến kích nở - - Cảm biến áp suất Cảm biến độ mở bướm ga - Cảm biến nhiệt độ khí nạp ECU Bộ xử lý trung tâm Nguyên lý làm việc 20 - Cảm biến góc quay trục khửu : thường dùng cảm biến quang hay cảm biến từ tính để xác định góc quay trục khửu - Cảm biến oxi : giám sát lượng oxi có khí xả, nguyên lý làm việc dựa nguyên tố tương tác với oxi để tạo oxit tương ứng Khi oxit tương ứng có hàm lượng thay đổi tạo điện biến thiên thay đổi theo nhiệt độ oxi có khí xả - Cảm biến nhiệt độ nước làm mát ( nhiệt độ động cơ) : sử dụng cảm biến kiểu biến trở (các điện trở có giá trị thay đổi theo nhiệt độ) - Cảm biến độ mở bướm ga: đo khối lượng khơng khí vào động dựa theo ngun lý : điện trở cấp điện nhiệt độ điện trở tăng hay giảm tùy ý dựa vào lượng khơng khí qua - Cảm biến kích nổ : thường gắn vào động để xác định tượng kích nổ động * Vòi phun: - Cấu tạo : Tùy theo thiết kế khác thường bao gồm thành phần sau: kim phun 2.đg nhiên liệu vào thân vòi phun lỗ phun Câu 17: Các yếu tố tác động đến thời điểm phun, lưu lương phun, áp suất phun hệ thống phun nhiên liệu điện tử?  Thời điểm phun: - Hệ thống phun nhiên liệu điều chỉnh thời điểm phun dựa vào tỷ lệ khơng khí hòa trộn với nhiên liệu, tỷ số nén thiết kế buồng đốt Ngồi EFI tính tốn thời điểm phun dựa vào yếu tố khác như: mật độ không khí, nhiệt độ khơng khí trị số ốctan Khi áp suất tăng lên mật độ khơng khí giảm làm hệ số nạp giảm trình tương tự nhiệt độ khơng khí tăng Khi nhiệt độ khơng khí tăng làm 21 cho q trình bay nhiên liệu chậm lại xử lí điều chỉnh để trình phun nhiên liệu xảy sớm nhiệt độ khơng khí giảm Lưu lượng phun= (lít/phút) Suất tiêu hao nhiên liệu= 0,4  Lưu lượng phun: - Các cảm biến: ví dụ Khi cảm biến phát nồng độ oxy dư khí thải lớn, điều khiển trung tâm ECU lệnh cho hệ thống bơm xăng đi, để cho nhiên liệu cháy hết - Chất lượng nhiên liệu không tốt, lọc làm việc không hiệu dễ dẫn tới kim phun bị tắc, đóng cặn Khi kim bị tắc ảnh hưởng đến lưu lượng xăng cung cấp cho động gây nên tượng máy yếu thường xuyên chết máy  Áp suất phun: - Cảm biến áp suất: Câu 18: Công dụng, nguyên lý làm việc hệ thống chóng bó cứng phanh (ABS) xe oto? - Công dụng: + Nâng cao tính an tồn vận hành xe + Tăng tính ổn định hướng chuyển động xe chạy đg + Kiểm soát lực phanh tránh tượng bánh xe bị trượt, tổn hao công suất vô ích - Cấu tạo + Thường bao gồm : cảm biến tốc độ bánh xe, xử lý trung tâm, chấ hành phanh, đèn báo cảm biến tốc độ chấp hành phanh 22 đèn báo A B C xilanh phanh van chiều bình tích van dan toàn xilanh bánh xe van giữ áp bơm van giảm áp - Nguyên lý hoạt động ABS: + Khi ng lái xe tác động vào hệ thống phanh, áp suất xilanh phanh tăng, van giảm áp trạng thái đóng, van giữ áp trạng thái mở, hệ thống hoạt động hệ thống phanh thơng thường k có ABS + Khi tín hiệu vận tốc bánh xe đc gửi ECU cho thấy có độ trượt bánh xe cần phải tác động điều chỉnh ECU xuất tín hiệu đến điều khiển van giữ áp bơm Van giữ áp tác động để áp lực dầu k tăng lực đạp ng lái xe lên bàn đạp phanh tăng + Khi độ trượt bánh xe tiếp tục tăng , ECU cấp lệnh điều khiển van giữ áp, van giảm áp bơm Van giữ áp đóng , chu trình giữ áp - giảm áp - tăng áp lặp lặp lại đảm bảo cho lục phanh bánh xe đc chiều chỉnh vòng làm việc tối ưu, tăng hiệu tăng tính ổn định chuyển động bánh xe trình phanh Câu 19: Công dụng, nguyên lý làm việc hệ thống túi khí an tồn xe tơ? - Cơng dụng: + Giảm chấn thương cho người điều khiển + Giữ đc thiết bị mức hư hỏng tối thiểu - Nguyên lý hoạt động: 23 + Dựa mức giảm gia tốc xe, gia tốc xe lớn 2g ( g= 9,18 m/s 2) túi khí hoạt động + Khi xe có lực va đập lớn ( trường hợp a ) + Trường hợp b,c : Khi xe lao vào gầm xe trc xe bị đâm ngang, số cảm biến đc đặt thân xe mũi xe để tác động cho túi khí làm vc Câu 20: Cơng dụng, ngun lý làm việc hệ thống điều chỉnh khoảng cách xe tơ? - Cơng dụng: + Nó nghiên cứu lắp đặt số loại xe để giảm thời gian điều khiển cho người lái + Giữ an toàn cho xe + Hỗ trợ cho người khiếm thị điều khiển xe - Nguyên lý làm việc: Sử dụng hệ thống rada để giữ khoảng cách xe để vượt chướng ngại vật II GIẢI ĐỀ THI ĐỀ Các thành phần hệ thống cđt Khả phát triển hệ thống cđt tương lai a.Thành phần hệ thống điện tử: - Hệ phát động dẫn động: Bộ chuyển hóa lượng chuyển đổi lượng từ dạng khác (ví dụ: điện năng, năng) Thông thường động (điện từ, thủy khí, nhiệt) đóng vai trò cấu phát động Bộ phận dẫn động (truyền động) có vai trò truyền từ phận phát động đến cấu chấp hành - Cơ cấu chấp hành: Trong hệ thống điện tử, cấu chấp hành thiết bị hay dụng cụ mà hệ thống dùng để tương tác với mơi trường Ví dụ tay kẹp robot, trống quay máy giặt, bàn chứa phôi dao máy phay CNC - Hệ thống cảm biến đo lường (có thể có khơng): cảm biến đo thu thập liệu nhằm phản hồi vào hệ thống điều khiển qua liệu đo xử lý điều khiển đưa tác 24 động lên trình động học, động lực học hệ thống để thu đáp ứng mong muốn đầu - Hệ thống điều khiển- bao gồm phần cứng (mạch điện, điện từ) phần mềm chứa giải thuật điều khiển hệ thống Hướng phát triển tương lai: - Xu phát triển điện giới tích hợp ngày nhiều công nghệ, sản phẩm ngày “thơng minh” kích thước ngày nhỏ - Công nghệ micro,nano thu nhỏ thiết bị máy móc xuống kích thước phân tử sản phẩm cơng nghệ tương lai - Nâng cao trí thơng minh cho sản phẩm điện tử Cấu tạo, nllv, ưu nhược điểm phạm vi sd cấu chấp hành động điện chiều kiểu kích từ song song, nối tiếp, hỗn hợp? a Đ/c điện chiều Kích từ nối tiếp: Loại động điện có cuộn dây phần ứng cuộn kích từ nối nối tiếp với + Ưu điểm: Khi dòng điện phụ tải tăng sđđ cảm ứng giảm.Mặt khác cuộn dây kích từ nối tiếp với cuộn dây phần ứng, từ thông tỉ lệ thuận với dòngđiện phần ứng, nê tải trọng giảm, tốc độ động lại tăng Kích từ nối tiếp thích hợp với động dùng lĩnh vực giao thơng Ví dụ: Đầu máy, to axe tự hành, oto điện b Đ/c chiều kích từ song song: - Loại có cuộn dây kích từ song song với cuộn dây phần ứng 25 - Ưu điểm: + Tải trọng thay đổi dải rộng tốc độ động trì ổn định + Thích hợp với loại máy cơng cụ, máy bơm hay loại máy cần ổn định tốc độ c Đ/c điện chiều kích từ hỗn hợp: loại động điện chiều kích từ cuộn dây kích từ mắc nối tiếp mắc song sogn với cuộn dây phần ứng - Ưu điểm: Có khả tạo đường đặc tính theo ý muốn thích hợp với động điện đòi hỏi thay đổi phụ tải dải rộng Các đặc tính cảm biến cấu chấp hành a Dải đo, độ nhạy độ phân giải - Dải đo cảm biến hiệu đầu vào lớn với đầu vào nhỏ mà tương ứng với dải giá trị đầu vào có giá trị đầu phù hợp VD: cặp nhiệt có dải từ -50oC đến 750oC dải đo 800oC - Độ nhạy cảm biến: thông số biểu diễn thay đổi đầu vào có thay đổi tương ứng đầu - Độ phân giải: khoảng nhỏ đầu vào mà cảm biến đo số đếm nhỏ cảm biến b Sai số độ tuyến tính độ xác - Sai số sai khác giá trị đo giá trị thực đầu vào Có loại sai số: + Sai số hệ thống:là sai số tất phép đo + Sai số ngẫu nhiên: sai số có số phép đo - Độ tuyến tính độ xác: độ xác cảm biến tỷ lệ nghịch với sai số, sai số nhỏ độ xác cao ĐỀ Trình bày nguyên lý đo lực momen cs * Nguyên lý: Khi vật liệu chịu kéo chiều dài tăng lên, vật liệu chịu nén chiều dài giảm xuống Với dầm chịu uốn thớ dầm chịu kéo thớ dầm chịu nén Dựa vào đặc tính người ta có nguyên lý đo lực sau: - Dựa vào biến dạng phần tử đàn hồi - Cân lực chưa biết thong qua hệ đo 26 - Có thể đo gia tốc để xác định giá trị lực biết khối lượng( để xác dịnh lực va đập) A, Cảm biến đo lực * Cảm biến tải trọng dầm Dựa vào giá trị E người ta xác định giá trị P * Cảm biến đo lực kéo Cảm biến đo lực kéo thường sử dụng điện trở thay đổi bị biến dạng Các điện trở gắn lên vật chịu lực vật bị biến dạng, điện trở cảm biến lực thay đổi tùy theo mức độ biến dạng từ xác định độ lớn lực kéo B, Đo mô men xoắn công suất Nguyên lý: chịu mơ men lớp ngồi trục chịu biến dạng lớn ứng suất lớn Dựa vào biến dạng lớp xác định độ lớn mơ men xoắn Mx Nếu biết độ lớn Mx xác định cơng suất N=Mx.w Trong w vận tốc góc trục - Lắp đặt Cảm biến đo biến dạng Cảm biến đo tốc độ Thiết bị dẫn động động diesel, xăng hay nguồn động lực khác 27 Thiết bị bị động nguồn tiêu thụ cơng suất, thí nghiệm đo công suất động cơ, thiết bị bị động thong thường hộp phanh ma sát , hộp nước cảm biế đo biến dạng thường chế tạo sợi KL, CB đo tốc độ thường dùng Encoder hoạt động dựa nguyên lý biến xung Cảm biến nhiệt độ dựa vào giãn nở khác nhau: rắn - rắn, rắn - lỏng a Nhiệt kế rắn-lỏng: 1.Chất lỏng 2.Chất rắn - Nguyên lý làm việc: Khi nhiệt độ thay đổi chất rắn, lỏng có dãn nở khác nhau,do để nhiệt xúc với vật cần đo xác định nhiệt độ đối tượng đo + Ưu điểm: Tương đối đơn giản, giá thành tương đối thấp Độ xác tương đối cao, dễ bảo quản + Nhược điểm: Dải đo bị hạn chế nhiệt độ đông đặc nhiệt độ bay chất lỏng ví dụ: Thủy ngân nhiệt độ đo khoảng -40oC đến 500oC Cồn từ -200oC đến 250oC) Hệ số dãn nở số chất rắn thay đổi theo nhiệt độ nên làm giảm độ xác phép đo b Nhiệt kế rắn-rắn: - Nguyên lý làm việc dựa vào thay đổi thể tích dãn nở chiều dài loại chất rắn khác nhau, để xác định thay đổi nhiệt độ 28 Khi nhiệt độ thay đổi kim loại có độ dãn nở khác làm cho phẳng gắn chặt kim loại bị cong với bán kính cong  Bán kính cong thay đổi theo  thay đổi nhiệt độ Ta có: 2t 3( A   B )(T2  T1 ) t: tổng chiều dài αA , αB : hệ số dãn nở theo nhiệt độ T2 T1: nhiệt độ thời điểm sau nhiệt độ thời điểm đầu + Ưu điểm: Có khoảng đo tương đối rộng Tương đối đơn giản Có thể dùng để đóng mở cơng tắc dựa vào mức nhiệt độ + Nhược điểm: Độ xác bị hạn chế phải đo khoảng đo rộng 3.Cảm biến gia tốc quán tính (Gia tốc kế quán tính) 1.Dây dẫn 2.Bộ điều chỉnh 3.Khối lượng dao động Bộ xử lý Nguyên lý làm việc: Bộ xử lý xác định gia tốc dựa vàocác giá trị f1 f2 + Ưu điểm: xác định gia tốc tần số thấp lượng dao động nhỏ + Nhược điểm: Cồng kềnh 29 ... nghĩa hệ thống điện tử? Trình bày thành phần hệ thống điện tử?  Định nghĩa hệ thống điện tử: - Cơ điện tử tích hợp khí, điện tử điều khiển thơng minh máy tính thiết kế chế tạo sản phẩm q trình cơng... Sử dụng hệ thống rada để giữ khoảng cách xe để vượt chướng ngại vật II GIẢI ĐỀ THI ĐỀ Các thành phần hệ thống cđt Khả phát triển hệ thống cđt tương lai a.Thành phần hệ thống điện tử: - Hệ phát... khuyết điểm hệ thống so với chế hòa khí? Tai hệ thống ngày cang ứng dụng rộng rãi? a Hệ thống phun nhiên liệu điện tử (EFI): Hệ thống phun xăng điện tử hệ thống phun xăng có điều khiển trung tâm