Chương 1: Giới thiệu tổng quan về đề tài Chương 2: Giới thiệu hệ thống đèn chiếu sáng thông minh trên xe Toyota Innova Chương 3: Phương án thiết kế chế tạo Chương 4: Đề xuất công nghệ và tính toán thiết kế Chương 5: Chế tạo sản phẩm, thực nghiệm & đánh giá Chương 6: Thiết kế các bài tập thực hành trên mô hình Chương 7: Kết luận và kiến nghị CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG THÔNG MINH TRÊN XE TOYOTA INNOVA 2.1 cấu tạo và nguyên lí hoạt động của hệ thống. khái quát về hệ thống chiếu sáng trên xe Toyota Innova 2.0V 2017 Hệ thống chiếu sáng trên ô tô được tích hợp phía trước, phía sau, hai bên và phía trong xe giúp tài xế quan sát rõ đường đi. Không chỉ vậy, hệ thống này còn cho phép phương tiện xung quanh và người đi bộ nhận biết sự hiện diện của xe cũng như phán đoán được hướng di chuyển của tài xế. Hệ thống chiếu sáng trên ô tô được phân loại theo các mục đích gồm chiếu sáng, tín hiệu và thông báo.
Ví dụ, các loại đèn pha ô tô được dùng để chiếu sáng, đèn xi – nhan đưa ra các tín hiệu báo rẽ và đèn hậu ô tô thông báo sự hiện diện của xe. Ngoài hệ thống chiếu sáng cơ bản, trên xe Toyota 5 (Hình thức trình bày trong nội dung các chương) Innova 2.0V 2017 còn được trang bị các công nghệ chiếu sáng nổi bật như: Đèn chiếu gần sử dụng bóng LED projector, hệ thống điều chỉnh góc chiếu, chế độ điều khiển đèn tự động. cấu tạo về hệ thống chiếu sáng trên xe Toyota Innova 2. Đèn chiếu xa: Trên Toyota Innova sử dụng đèn chiếu xa loại Halogen, phản xạ đa chiều Giới thiệu về đèn Halogen: Đèn Halogen là một bóng đèn sợi đốt bao gồm một dây tóc Wolfram được bọc kín trong một bóng đèn nhỏ gọn với một hỗn hợp của một khí trơ và một lượng nhỏ chất halogen như iod hoặc brom.
Sự kết hợp của khí halogen và sợi Wolfram tạo ra phản ứng hóa học chu trình halogen làm bổ sung Wolfram cho dây tóc, tăng tuổi thọ và duy trì độ trong suốt của vỏ bóng đèn. 6 (Hình thức trình bày trong nội dung các chương) Do đó, bóng đèn halogen có thể hoạt động ở nhiệt độ cao hơn so với đèn sợi đốt chứa khí thông thường có công suất và tuổi thọ hoạt động tương tự, tạo ra ánh sáng có hiệu suất chiếu sáng và nhiệt độ màu cao hơn. Kích thước nhỏ của đèn halogen cho phép sử dụng nó trong các hệ thống quang học nhỏ gọn như máy chiếu và đèn chiếu sáng. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn Halogen Cấu tạo đèn Halogen là lớp vỏ thủy tinh thạch anh, còn phía trong gồm 2 cụm dây tóc (dây tóc tim pha và dây tóc tim cốt), giá đỡ, cùng các tiếp điểm được nối với nguồn điện.
Bên trong thiết bị đèn này có chứa các loại khí Halogen bao gồm: Iod, và Brom. Hầu hết, các chất khí này đều tạo ra một quá trình hóa học khép kín. Nhờ đó, có thể giúp ngăn chặn sự đổi màu của bóng đèn, giữ cho bóng đèn có thể hoạt động với chất lượng tốt nhất trong thời gian dài liên tục thắp sáng. Khi bóng đèn hoạt động thì dòng điện chạy qua dây tóc thì sẽ có một lượng nhất định các phân tử kim loại bị bay hơi vào hỗn hợp khí trong bầu thủy tinh.
Iode kết hợp với wolfram bay hơi ở dạng khí thành iodur wolfram, hỗn hợp khí này không bám vào vỏ thủy tinh như bóng đèn thường mà thay vào đó sự chuyển động đối lưu sẽ mang hỗn hợp này trở về vùng khí nhiệt độ cao xung quanh tim đèn (ở nhiệt độ cao trên 1450C) thì nó sẽ tách thành 2 chất: Wolfram bám trở lại tim đèn và các phần tử khí halogen được giải phóng trở về dạng khí. Quá trình tái tạo này không chỉ ngăn chặn sự đổi màu bóng đèn mà còn giữ cho tim đèn luôn hoạt động ở điều kiện tốt trong một thời gian dài. Bóng đèn halogen phải được chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 2500C. Ở nhiệt độ này khí halogen mới bốc hơi.
Người ta sử dụng phần lớn thủy 7 (Hình thức trình bày trong nội dung các chương) tinh thạch anh để làm bóng vì loại vật liệu này chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao (khoảng 5 đến 7 bar) cao hơn thủy tinh bình thường làm cho dây tóc đèn sáng hơn và tuổi thọ cao hơn bóng đèn thường. Đèn chiếu gần: Trên Toyota Innova sử dụng đèn chiếu gần loại LED, dạng thấu kính (projector) Giới thiệu về đèn LED Đèn LED (Light-Emitting-Diode) có nghĩa là “đi-ốt phát sáng”, sẽ có một nguồn sáng phát ra khi có dòng điện tác động lên nó. Chỉ vừa mới xuất hiện từ những năm đầu của thế kỷ 20, công nghệ đèn LED phát triển một cách nhanh chóng từ những diode nhỏ phát sáng yếu và đơn sắc đến những nguồn phát sáng đa sắc, công suất lớn hơn và cho hiệu quả chiếu sáng cao. Công nghệ ngày càng phát triển nên đèn pha ô tô giờ đây đã không còn sử dụng bóng đèn dây tóc, thay vào đó là các bóng đèn Xenon, Halogen hoặc LED.
Trong đó, đèn LED thường được ứng dụng để làm đèn chạy ban ngày, đèn sương mù, đèn trang trí nội thất, và đang dần phổ biến trên đèn pha. Bóng LED tiết kiệm năng lượng hơn bóng halogen rất nhiều vì chúng không toả nhiệt khi 8 (Hình thức trình bày trong nội dung các chương) chiếu sáng. Ví dụ, trong chế độ cốt (low beam), một đèn LED của hãng Visteon dùng cho xe Bentley chỉ cần 15W trong khi bóng halogen cần tới 65W điện để cho ánh sáng tương tự. Ngoài ra, bóng LED có thời gian chiếu sáng khoảng 10.000 giờ, nghĩa là bền gấp 10 lần bóng halogen.
Các nhà thiết kế ưa thích bóng LED vì chúng nhỏ và hiệu quả chiếu sáng tốt, cho phép họ thoải mái sáng tạo những kiểu đèn thời trang và cá tính hơn, cho dù đèn pha hay đèn hậu. Mặc dù bóng LED không toả nhiệt khi chiếu sáng như đã nói ở trên nhưng chúng lại sản sinh nhiệt lượng ở chân đèn. Do đó, việc sử dụng bóng LED làm đèn pha đòi hỏi phải có các hệ thống làm mát để ngăn nhiệt lượng không làm hỏng các chip silicon. Điều này dẫn đến chi phí sử dụng đèn pha LED tăng cao.
Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của đèn LED Giống như những điốt thông thường, đèn LED bao gồm hai lớp bán dẫn loại p và n ghép vào nhau. Khối bán dẫn loại p (anốt) chứa nhiều lỗ trống nên có xu hướng chuyển động khuếch tán sang khối bán dẫn loại n (catốt), cùng lúc khối bán dẫn loại p lại nhận các electron từ khối bán dẫn loại n chuyển sang. Dẫn đến khối p mang điện tích âm và khối n mang điện tích dương. Ở bề mặt tiếp giáp giữa hai khối bán dẫn, các electron bị các lỗ trống thu hút và có xu hướng tiến lại gần nhau, kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hoà.
Quá trình này giải phóng năng lượng dưới dạng các photon ánh sáng. Bước sóng của ánh sáng phát ra phụ thuộc vào cấu trúc của các phân tử làm chất bán dẫn. Mắt chúng ta có thể cảm nhận được màu sắc của ánh sáng nếu bước sóng của nó nằm trong dải bước sóng từ vùng hồng ngoại đến vùng tử ngoại. Thấu kính projector 9 (Hình thức trình bày trong nội dung các chương) Đèn Projector hay còn được gọi với một tên gọi khác đó chính là đèn Bi/đèn thấu kính đây chinh là loại đèn nơi tập trung được nhiều ánh sáng tốt nhất của xe, cho ra được 10 (Hình thức trình bày trong nội dung các chương) khả năng chiếu sáng vô cùng mạnh mẽ nhờ vào bên trong cấu tạo bao gồm có phần thấu kính bán cầu, màn trập nhỏ và cả bóng đèn.
Đèn Projector thường được trang bị vào cho xe xe hơi có rất nhiều tác dụng đặc biệt và hữu dụng như : Đèn projector tạo ra được những mặt cắt ánh sáng tốt ở trên đường, không gây chói mắt và làm ảnh hưởng tác động đến những người đi đối lập. Tập trung được những ánh sáng tốt hơn dành cho xe nhờ vào phần trang bị bi cầu của đèn projector đã được trang bị ở phần phía trước của bóng đèn từ đó mà các tài xế hoàn toàn có thể yên tâm hơn và có thể dễ dàng quan sát được những vật cản ở trên đường một cách tốt nhất. Cấu tạo đèn projector Về cấu tạo của của dòng đèn projector thì gồm các chi tiết như: chóa đèn phía sau, kính lúp (gương cầu lồi), bóng, màn chắn và thêm một chụp xi. Hệ thống điều chỉnh góc chiếu.
11 (Hình thức trình bày trong nội dung các chương) Với góc chiếu đèn bị hạn chế khi xe chạy ít tải hoặc khi đầy tải thì góc chiếu đèn quá cao gây chói xe đối diện và ánh sáng không bám mặt đường khó quan sát. Một tính năng rất hữu ích cho các cánh tài xế hay đi xe vào trời tối được trang bị trên xe Innova 2.0G, Innova Venturer, các bản Fortuner 2020 dẫn động 1 cầu. Đó là chức năng điều chỉnh góc chiếu đèn ( LS – Leveling System) với 1 thao tác xoay giúp tài xế dễ dàng có được góc nhìn tốt nhất. Hệ thống có 6 mức điều chỉnh độ cao từ 0->5 sẽ cho góc chiếu đèn thay đổi từ cao xuống thấp tương ứng cho chế độ ít tải đến đầy tải.
Ngoài ra, tính năng này còn được nâng cấp theo dạng tự động tức là góc chiếu đèn sẽ tự động thay đổi cao thấp tùy theo tải trọng trên xe có sự thay đổi nên được gọi là hệ thống điều chỉnh góc chiếu đèn tự động ( ALS – Auto Leveling System). Điều này giúp chủ xe không phải sử dụng thao tác tay, từ đó tập trung lái xe an toàn. Chế độ điều khiển đèn tự động Đèn pha tự động (Auto Light beams) là loại đèn có thể tự động bật/tắt theo điều kiện ánh sáng của môi trường xung quanh. Khi xe ô tô chạy trong điều kiện thiếu ánh sáng như trời tối, thời tiết xấu, chạy qua gầm cầu, hầm tối… đèn trước sẽ tự động bật sáng.
Ngược lại, khi môi trường có đủ ánh sáng cần thiết, đèn xe cũng sẽ tự động tắt. Một số hệ thống đèn pha tự động còn có tính năng tự động chuyển pha/cos (đèn chiếu xa/đèn chiếu gần). Hệ thống đèn pha tự động có cấu tạo tương tự như đèn chiếu sáng thông thường.