Hệ thống điện ô tô được xem như “hệ thần kinh” của phương tiện, đóng vai trò rất quan trọng trong mọi hoạt động của xe, từ khả năng vận hành cho tới những giá trị gia tăng mà phương tiện đem lại. Về cơ bản, có ít nhất 12 loại hệ thống cơ bản trên xe.
Xem thêm: Những điều cần biết về hệ thống bôi trơn của xe ô tô
1. Hệ thống điện khởi động
Đây là hệ thống điện ô tô quan trọng, có vai trò khởi động phần động cơ đốt trong của xe thông qua tác động quay của trục khuỷu tới vành răng. Theo đó, bộ phận này cần tạo ra tác động đủ mạnh để động cơ khởi động nhiều lần, trong khi các yếu tố như tỉ số truyền từ bánh răng máy khởi động và bánh đà, điện trở, chiều dài, nhiệt độ… đều nằm trong giới hạn.
Máy khởi động ô tô là động cơ điện 1 chiều. Để xe nổ máy, thường phải trục khuỷu phải quay với tốc độ 40 đến 60 vòng mỗi phút với xe xăng, hoặc 80 đến 100 vòng mỗi phút với xe chạy dầu diesel. Thông qua việc tạo ra lực điện trong cuộn giữ và hút, lõi cực bị từ hóa làm cho bộ phận piston ở công tắc hút vào lõi cực nam châm điện, nhờ vậy bánh răng của bánh đà và máy khởi động khớp lại tạo thành đĩa tiếp xúc làm bật công tắc chính. Tiếp đó, cuộn dây phần cứng tay với vận tốc cao làm khởi động máy.
Khi vặn khóa điện từ START sang ON, dòng điện đi qua cuộn hút sẽ bị đổi chiều, dẫn tới sự triệt tiêu của lực điện từ làm piston bị đẩy trở lại. Khi đó công tắc chính ngắt và máy dừng khởi động.
Xem thêm: Hệ thống treo khí nén ô tô: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Bộ khởi động là hệ thống điện trên ô tô rất quan trọng (Nguồn: xedienxanh.net)
2. Hệ thống sạc điện ô tô
Đây là hệ thống điện ô tô quan trọng, có vai trò tạo ra các nguồn điện để cung cấp cho động cơ, ắc quy, các thiết bị và tiện nghi sử dụng điện trong xe. Hệ thống bao gồm: ắc quy, máy phát điện, tiết chế, công tắc và đèn báo. Nguyên lý hoạt động của bộ phần này là tạo ra dòng điện từ cuộn dây và nam châm. Cuộn càng có nhiều vòng thì lực từ của nam châm càng lớn, dẫn tới điện tạo ra càng mạnh. Ngoài ra khoảng cách giữa nam châm và cuộn dây càng gần thì từ trong cuộn dây càng lớn.
Xem thêm: Giải mã về động cơ V8 trên ô tô: định nghĩa, nguyên lý hoạt động
3. Hệ thống điều khiển động cơ ECM (Engine Control Module)
Đây là nhóm các bộ phận có nhiệm vụ tiếp nhận và xử lý thông tin qua các cảm biến, sau đó truyền lên đến các bộ phận khác. ECM có khả năng điều khiển, kiểm soát hoạt động của hệ thống phun xăng điện tử trên ô tô, hệ thống rơ – le, đánh lửa, đèn báo, chẩn đoán, bướm ga điện, van không tải, van điện tử…
Minh họa hệ thống ECM trên xe ô tô (Nguồn: xedienxanh.net)
4. Hệ thống điều khiển xe ECU (Electronic Control Unit)
Đây là hệ thống điện điện tử ô tô đóng vai trò trung tâm điều hành, chuyên tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến, xử lý và gửi lệnh điều khiến tới các bộ phận khác. Với vai trò này, có thể thấy rằng đây là hệ thống điện tử ô tô quan trọng hàng đầu, kiểm soát mọi hoạt động của xe, kể cả các tình huống mà người lái không thể làm chủ được xe. Như vậy thông qua việc điều tiết các hệ thống cơ điện tử trên ô tô, ECU góp phần giảm nguy cơ gặp phải tai nạn, sự cố.
Hệ thống điều khiển ECU là trung tâm kiểm soát, điều khiển hệ thống đánh lửa, chỉnh hỗn hợp xăng – khí, cảm biến khí xả, cảm biến bướm ga, đánh lửa, phun xăng và cả hệ thống treo điện tử trên ô tô. Để thực hiện chức năng này, ECU gồm bộ vi xử lý và bộ nhớ (RAM, ROM, PROM, KAM) và hệ thống truyền phát BUS.
5. Hệ thống lái điện tử EPS (Electric Power Steering)
EPS là hệ thống điện ô tô điện tử có vai trò kiểm soát hướng lái, duy trì hoặc đổi hướng bằng cách sử dụng trợ lực tác động lên hệ dẫn động. Cấu tạo bao gồm: ECU, cảm biến momen, mô tơ DC, đồng hồ taplo kèm đèn cảnh báo.
Thông qua việc đo góc quay vô lăng và lái, hệ thống sẽ tính toán và trả dữ liệu về bộ điều khiển trung tâm (ECU) để xử lý và điều khiển hệ trợ lực điện EPS. Bánh xe là bộ phận cuối cùng nhận được yêu cầu, tiến hành di chuyển theo ý định của người điều khiển phương tiện. Do cách gọi tắt gần giống nhau nên nhiều người thường nhầm lẫn EPS với ESP (hệ thống cân bằng điện tử xe ô tô).
Hệ thống lái điện tử dùng mô tơ điện trợ lực trên trục lái (Nguồn: xedienxanh.net)
6. Hệ thống phanh điện tử ABS
Thói quen của nhiều tài xế khi gặp va chạm đột ngột là phanh gấp xe. Điều này khiến bánh xe bó cứng, rất nguy hiểm. Chính vì vậy sự xuất hiện của phanh điện tử ABS (còn gọi là hệ thống chống bó cứng) đã hóa giải được vấn đề trên. Theo đó khi gặp sự cố, dù phanh gấp thì xe vẫn bám mặt đường, an toàn hơn cho cả người và phương tiện.
Cấu tạo của hệ thống điện ô tô này gồm: xi lanh chính, bộ trợ lực, bộ điều hòa lực, bàn đạp, tay phanh, phanh đĩa. Các bộ phận này sẽ chỉ được kích hoạt khi đi xe với vận tốc từ 20km/h trở lên. Nằm trong hệ thống điện và điện tử ô tô nên bộ phận này cũng thu thập thông tin từ cảm biến, nhận tín hiệu từ ECU để ngắt nhả phanh khi cần thiết.
7. Hệ thống điều khiển xe Hybrid
Xe Hybrid dùng cả động cơ xăng và điện, thay phiên nhau trong quá trình vận hành xe dựa trên thực trạng đường đi và sự điều khiển của tài xế. Chẳng hạn như trên tuyến đường đô thị, đường dốc xuống, cần giảm tốc độ, động cơ điện sẽ hoạt động nhiều hơn. Đến khi tăng tốc hoặc gần hết điện thì động cơ xăng tiếp tục hoạt động. Khi đó, động năng thừa sẽ chuyển thành điện và được nạp vào ắc quy.
8. Hệ thống khóa và chống trộm
Hệ thống điện ô tô này có khả năng ngăn sự khởi động của động cơ khi phát hiện có sự truy cập bất thường. Đầu tiên, hệ thống sẽ nhận dạng chìa khóa điện được đăng ký trước. Khi sử dụng chìa khác ngoài loại trên, quá trình đánh lửa và phun nhiên liệu sẽ không thực hiện được.
Hệ thống khóa và chống trộm bao gồm: ECU động cơ, ECU khóa, chíp của mã chìa và dây phát tín hiệu. Khi tắt chìa khóa, ECU khóa sẽ khởi động chế độ khóa hệ thống, đồng thời phát tín hiệu đèn an ninh.
Hệ thống khóa nhận dạng mã chìa đã được đăng ký từ trước (Nguồn: xedienxanh.net)
9. Hệ thống đèn chiếu và đèn tín hiệu
Nhiệm vụ của hệ thống điện ô tô này là tắt mở các loại đèn để soi sáng, giúp tài xế lái xe an toàn trong điều kiện hạn chế về tầm nhìn. Ngoài ra còn có đèn tín hiệu ở đầu, thân, đuôi, cabin, bật lên khi cần để các phương tiện khác nhận biết, phán đoán hướng đi, tránh xảy ra va chạm không mong muốn.
Thực tế, mỗi loại xe cụ thể sẽ được trang bị các loại đèn chiếu và đèn thông báo khác nhau. Hiện nay, có rất nhiều loại xe ô tô trang bị đèn sương mù thay cho đèn đầu, phù hợp với nhu cầu di chuyển thường xuyên trong điều kiện nhiều sương hoặc bụi mịn.
10. Hệ thống điện phụ
Tìm hiểu tổng quan về hệ thống điện trên ô tô, không thể không điểm đến hệ thống điện phụ liên quan đến việc cung cấp các tiện nghi tăng cường, hỗ trợ cho người lái. Cụ thể:
- Hệ thống cần gạt nước: làm sạch bụi bẩn và nước trên kính xe để tạo tầm nhìn tốt nhất cho tài xế.
- Hệ thống sấy gương kính: có nhiều loại cho kính lái, gương chiếu hậu, kính sau, giúp loại bỏ sương hoặc nước đọng trên bề mặt kính.
- Hệ chỉnh – gập gương: giúp điều chỉnh gương chiếu hậu bên ngoài xe thuận tiện.
- Bộ phận khóa cửa: khóa cửa đảm bảo an toàn khi xe di chuyển và đỗ lại.
- Hệ chỉnh kính điện: giúp nâng hạ cửa kính đơn giản.
- Bộ phận chỉnh ghế ngồi: nâng hạ, điều chỉnh độ ngả của ghế để người dùng có cảm giác ngồi thoải mái, dễ chịu nhất.
- Hệ thống giải trí qua màn hình trung tâm: gồm đồng bộ smartphone, điều khiển giọng nói, truy cập internet, nghe nhạc, nghe đài, camera lùi, camera 360.
- Hệ thống âm thanh: gồm các loa bố trí trong xe.
Ngoài ra hệ thống điện ô tô phụ còn bao gồm các tiện nghi cộng thêm như cổng sạc, cảm biến áp suất lốp…
Hệ thống điện ô tô phụ ở cửa sổ xe giúp việc điều chỉnh thuận tiện, dễ dàng (Nguồn: xedienxanh.net)
11. Hệ thống điện tử điều khiển điều hòa
Hệ thống điện điều hòa ô tô là tiện ích được trang bị ở phần lớn các dòng xe đời mới. Các bộ phận này giúp chủ nhân có thể cài đặt, duy trì nhiệt độ, độ ẩm bên trong xe theo nhu cầu. Thông qua hệ thống, người dùng xe cũng có thể hút ẩm để giảm tình trạng sương mù ở kính xe gây cản trở tầm nhìn.
Hệ thống điện lạnh ô tô gồm: dàn nóng, quạt gió dàn nóng, máy nén, bộ lọc, dàn lạnh, quạt dàn lạnh, van tiết lưu. Tương tự như nhiều loại máy lạnh khác, không gian được làm mát nhờ quá trình hấp thu nhiệt trong xe và thải ra bên ngoài xe. Qua các quá trình truyền nhiệt, hóa hơi, ngưng tụ, hơi lạnh được thổi qua dàn lạnh, nhờ quạt gió tỏa đều giúp bên trong cabin mát mẻ hơn.
12. Hệ thống định vị toàn cầu GPS
Bộ phận định vị GPS cũng là một phần của hệ thống điện ô tô. Cơ chế định vị như sau: thông qua việc thu và xử lý các tín hiệu từ vệ tinh sẽ xác định được vị trí xe trên bản đồ, từ đó tính toán hành trình, vận tốc và hiển thị thông tin qua màn hình điều khiển trung tâm của xe. Thông qua hệ thống định vị, chủ phương tiện cũng có thể xác định lịch sử vận hành (gồm quãng đường đi, khoảng thời gian nghỉ, số lần dừng xe…).
Định vị xe dễ dàng trên màn hình điều khiển (Nguồn: xedienxanh.net)
Trên đây là 12 hệ thống điện tử và hệ thống điện ô tô, có can thiệp hầu hết mọi hoạt động của xe. Nắm bắt các thông tin này sẽ giúp chủ xe hiểu hơn về phương tiện của mình. Bên cạnh đó, các kiến thức liên quan đến nội dung này cũng rất quan trọng đối với những ai làm việc sửa chữa hệ thống điện ô tô.
