Chương 1: Giới thiêu hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên ô tô Chương 2: Tổng quan về hệ thống chiếu sáng Chương 3: Tìm hiểu về hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên ô tô và các hư hỏng thường gặp Chương 4: Giới thiệu linh kiện, thiết kế mạch và mô phỏng Chương 5: Kết luận 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 2.1 NHIỆM VỤ, YÊU CẦU VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TRÊN Ô TÔ Nhiệm vụ Hệ thống chiếu sáng nhằm cung cấp ánh sáng cho tài xế và những người trong xe trong những trường hợp không đủ ánh sáng cụ thể như: - Chiếu sáng phần đường khi xe chuển động trong đêm tối. - Báo hiệu bằng ánh sáng về sự có mặt của xe trên đường. - Báo kích thước, khuôn khổ của xe và biển số xe. - Báo hiệu khi xe quay vòng, rẽ trái hoặc rẽ phải khi phanh và khi dừng.
- Chiếu sáng các bộ phận trong xe khi cần thiết (chiếu sáng động cơ, buồng lái, khoang hành khách, khoang hành lí. Yêu cầu Đèn pha có khả năng chiếu xa ít nhất là 100 m, cường độ chiếu sáng cao, có tuổi thọ và độ tin cậy cao, tiết kiệm điện, bảo dưỡng dể dàng, chi phí thấp. Nhưng chủ yếu là đáp ứng được 2 yêu cầu: - Có cường độ sáng lớn. - Không làm lóa mắt tài xế chạy ngược chiều.
Phân loại Phân loại theo vị trí chiếu sáng ta có: Đèn pha cố, đèn hậu, đèn phanh, đèn xi nhan, đèn bao nguy hiểm, đèn lùi, đèn kích thước, đèn báo biển số, đèn xương mù. Các đèn chiếu sáng bên trong xe: đèn chiếu bảng đồng hồ táp lô, đèn trần, đèn soi ổ khoá. Phân loại theo đặc điểm của phân bố chùm sáng người ta phân làm 2 loại: - Hệ thống chiếu sáng theo Châu Âu. - Hệ thống chiếu sáng theo Châu Mỹ.2 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN a.
Thông số cơ bản Khoảng chiếu sáng: - Khoảng chiếu sáng xa từ 180 – 250m. - Khoảng chiếu gần từ 50 – 75m. Công xuất tiêu thụ của mỗi bóng đèn: - Ở chế độ chiếu xa là 45 – 70w. - Ở chế độ chiếu gần là 35 – 40w.
Chức năng của từng đèn trong hệ thống Hệ thống chiếu sáng là một tổ hợp gồm nhiều loại đèn, mỗi loại đều có chức năng riêng. Đèn kích thước(side and rear lams): đùng để báo kích thước của xe khi chạy vào ban đêm, để cho các tài xế khác biết về kích thước của xe, tránh những rủi lo không mong muốn. Đèn đầu (head lamps): Dùng để chiếu sáng không gian phía trước xe giúp tài xế có thể nhìn thấy trong đêm, hay trong điều kiện xe có tầm nhìn hạn chế. Gồm 3 chế độ pha, cốt, flast.
Đèn sương mù phía trước: Trong điều kiện sương mù, khói bụi, hoặc tầm nhìn hạn chế nếu sử dụng đèn pha sẽ gây chói phía trước ảnh hưởng các tài xế ngược chiều. Đèn thường được cấp nguồn từ sau relay đèn kích thước. Đèn sương mù phía sau: Đèn này dùng để báo hiệu cho các xe phía sau nhận biết trong điều kiện có sương mù, hoặc tầm nhìn hạn chế có thể do thời tiết, đèn này thường được lấy nguồn sau đèn cốt nếu bật đèn sương mù thì đèn báo hiệu đèn sương mù sẽ sáng. Đèn chớp pha: Đèn chớp pha được sử dụng vào ban ngày để báo hiệu cho các tài xế khác mà không sử dụng công tắc đèn chính.
Đèn lùi: Đèn lùi sáng khi tài xế gài số lùi, nhằm báo hiệu cho các xe khác và người đi đường, để đảm bảo an toàn. 4 Đèn báo trên táp lô: Dùng để hiển thị các thông số, tình trạng hoạt động của các hệ thống như đèn pha, đèn sương mù, accu, xi nhan.và còn báo lỗi khi khi các hệ thống hoạt động không bình thường. Đèn phanh (brake lights): Dùng để báo hiệu cho các tài xế phía sau biết để giữ khoảng cách an toàn khi đạp phanh. Đèn biển số: Đèn này phải có ánh sáng trắng nhằm soi rõ bảng số xe, đèn này phải được bật sáng cùng lúc với đèn pha hay cốt và đèn đậu xe.
Đèn trần: Gồm nhiều đèn có công suất nhỏ, dùng để soi sáng bên trong xe khi trong xe không đủ ánh sáng, nó cũng được thiết kế cho chế độ tự động để báo hiệu xe chưa đóng kín, ở các vị trí khác nhau trong xe với mục đích tăng tính tiện nghi và thẩm mỹ cho nội thất xe hơi. Vị trí lắp đặt của hệ thống chiếu sáng tín hiệu 5 CHƯƠNG 3 TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU TRÊN Ô TÔ VÀ CÁC HƯ HỎNG THƯỜNG GẶP 3.1 CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG, TÍN HIỆU 3.1 Bóng đèn Ánh sáng được phát ra nhờ vào các dây tóc hoặc có dòng điện đi xuyên qua ống thủy tinh có chứa loại khí đặc biệt bên trong (lưu huỳnh). Phần lớn trên xe điều sử dụng loại bóng phát sáng bằng dây tóc, nhưng đối với đèn bên trong xe thường sử dụng đèn bóng huỳnh quang vì đối với bóng này ánh sáng được phát tán ra đều và trong khu vực lớn, cải thiện được tình trạng mỏi mắt, chói mắt những người bên trong xe. Nhưng hiện nay, đa số các hãng xe lại lắp bóng xenon cho hệ thống chiếu sáng của mình tùy vào các dòng xe mà thiết kế mẫu mã khác nhau.
Với bóng xenon có độ chiếu sáng tốt hơn, ít làm chói mắt các tài xế chạy ngược chiều đặc biệt là lượng điện tiêu thụ lại ít hơn các đèn sử dụng trước đó. Để bảo đảm được yêu cầu cường độ ánh sáng lớn nhưng không làm chói mắt các tài xế chạy ngược chiều, người ta bóng đèn có 2 chế độ pha và cốt, tùy theo thực cảnh mà tài xế chọn pha hay cốt. Ở chế độ pha đèn được thiết kế có cường độ sáng lớn cho các tài xế chạy trên cao tốc, đường vắng ngược lại đèn cốt có cường độ sáng thấp để chạy trong đô thị, đường đông người.1: Các loại bóng đèn được sử dụng trên ô tô Đèn dây tóc: Vỏ đèn làm bằng thủy tinh, dây tóc thường làm bằng volfram, dây tóc được nói hai dây dẫn cung cấp điện. Bên trong bóng đèn là môi trường chân không với mục đích loại bỏ không khí để tránh oxy hóa, để hạn chế volfram bị oxy hóa làm hư bóng.2 Bóng đèn loại dây tóc Khi đèn sáng nhiệt độ dây tóc lên đến 2300 oC.
Nếu cấp cho đèn điện áp thấp hơn định mức đèn sẽ sáng mờ đi và ngược lại, làm như thế tuổi thọ bóng đèn sẽ giảm rất nhanh. Vì vậy các bóng đèn có công xuất lớn (như đèn đầu) được chế tạo ra để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn để giải quyết các vấn đề trên. Đèn halogen: Đây là loại bóng đèn cải tiến những hạn chế của bóng đèn sợi đốt, từ nền tản bóng đèn sợi đốt: Bóng đèn halogen có tuổi thọ và công xuất cao hơn bóng đèn thường. Đèn halogen chứa khí halogen như iode hoặc brom, các chất hóa học này tạo ra một quá trình hóa học khép kín.
Bóng halogen hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 250 oC, ở nhiệt độ này khí halogen mới bốc hơi. Ngoài ra bóng halogen chỉ cần một tim đèn nhỏ hơn so với bóng thường, điều đó cho phép điều chỉnh tiêu điểm chính xác hơn so với bóng bình thường.3 Cấu tạo đèn halogen 1: Đèn sợi đốt 2: Đèn sợi pha 3: Tấm chắn Đèn xenon: Năm 1991 đèn pha Xenon ra đời. Nguồn sáng của đèn này gồm khí Xenon và một lượng nhỏ muối kim loại. Đèn Xenon được sử dụng từ năm 1995 và bắt đầu thay thế các bóng đèn sợi đốt thông thường.
Ưu điểm lớn nhất của Xenon là chúng chỉ tiêu thụ 35 W nhưng lại có cường độ ánh sáng gấp 2 lần so với những chiếc đèn halogen công suất 55W.4 Đèn xenon Bóng đèn Xenon 2 chế độ Pha – cốt cũng tương tự như bóng đèn 2 tim, đèn Xenon 2 chế độ pha cốt bố trí 2 bóng đèn Xenon sát nhau nhưng 2 tim đèn đặt được bố trí lệch nhau, nhưng vị trí tim đèn của bóng đèn Xenon có thể thay đổi dịch chuyển được, dịch ra ở vị trí ngay tiêu cự cho chế độ pha, và thụt vào ở vị trí sau tiêu cự cho chế độ cốt, vì vậy nó được gọi thông dụng là đèn Xenon thụt thò.2 Chóa đèn (gương phản chiếu) Chức năng: Chức năng của gương phản chiếu là định hướng lại các tia sáng, gương phản chiếu tốt sẽ đưa được tia sáng đi rất xa từ phía đầu xe.5 Chóa đèn hình chử nhật Chóa đèn thường có dáng như một hình parapol, làm bằng vật liệu có hệ số phản chiếu cao như trong gương thủy tinh hoặc bằng lá thép dập được làm bóng rồi mạ crôm hoặc bạc. Để tạo ra sự chiếu sáng tốt, dây tóc đèn phài được đặc ở vị trí chính xác ngay tiêu điểm của gương nhằm tạo ra các tia sáng song song, nếu đặc lệch sẽ làm các tia sáng đi lệch hướng, làm lóa mắt tài xế khác. Hiện nay các xe đời mới thường sử dụng chóa đèn hình chữ nhật, loại này có tác dụng tăng vùng sáng theo chiều rộng và giảm vùng sáng phía trên vùng sáng làm lóa mắt tài xế chạy ngược chiều Hình 3.6 Đường đi của tia sáng do chóa đèn phản chiếu A: dây tóc nằm đúng vị trí tiêu cự B: dây tóc nằm trên vị trí tiêu cự 9 3.3 Kính khuếch tán Chức năng: Kính khuếch tán có tác dụng phân bố lại chùm tia sáng sau khi phản xạ cho phù hợp với yêu cầu chiếu sáng, kính khuếch tán bao gồm những thấu kính và lăng kính thủy tinh silicat hoặc tủy tính hữu cơ bố trí trên một mặt cong hệ số thông qua và hệ số phản xạ của bề mặt khuếch tán bằng: 0,74 - 0,83 và 0,9 - 0,14 chùm tia sáng từ bộ phận phản xạ tới sau khi đi qua lăng kính khuếch tán sẽ được khuếch tán ra ngoài với góc lớn hơn qua các thấu kính và lăng kính chùm tia sáng được phân bố trong các mặt phẳng với góc nghiêng từ 18-20 độ so với trục quang học nhờ đó người lái nhìn rõ đường hơn.7 Cấu tạo kính khuếch tán 3.2 HỆ THỐNG ĐÈN PHA CỐT 3.1 Cấu tạo đèn pha cốt Tính chất chiếu sáng của đèn pha phụ thuộc vào kết cấu các thành phần quang học và kết cấu của bóng đèn, phụ thuộc vào từng loại đèn.8 Cấu tạo đèn pha cốt 3.2 Yêu cầu - Có cường độ sáng lớn. - Không làm lóa mắt tài xế xe chạy ngược chiều.
- Tiết kiệm năng lượng.