1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ÔTÔ BÀI TẬP LỚN MÔN CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ BẢN THUYẾT MINH ĐỀ TÀI HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG XE TOYOTA CAMRY GVHD TS Phạm Minh Hiếu NHÓM SINH VIÊN L[.]
1 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ÔTÔ BÀI TẬP LỚN MÔN: CƠ ĐIỆN TỬ Ô TÔ BẢN THUYẾT MINH ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG XE TOYOTA CAMRY GVHD: TS Phạm Minh Hiếu NHÓM: SINH VIÊN: LỚP: KHÓA: HÀ NỘI - 202 LỜI MỞ ĐẦU Ơtơ trở thành phương tiện vận chuyển thông dụng hữu ngành nghề kinh tế quốc dân như: Khai thác tài nguyên, dịch vụ công cộng, xây dựng bản, quân sự, đặc biệt nhu cầu ngày cao người Một ôtô đại ngày đòi hỏi phải đáp ứng nhu cầu tính tiện nghi, an tồn, thẩm mỹ thân thiện với môi trường, v.v Các nhà chế tạo tơ nói chung hãng xe TOYOTA nói riêng khơng ngừng cải tiến hồn thiện chúng việc đưa kỹ thuật điều khển điện tử tiên tiến nhằm đáp ứng nhu cầu TOYOTA CAMRY đời năm 1992 từ đến phát triển qua nhiều hệ Toyota Camry thức lắp ráp Việt Nam vào năm 1998, trước nhập nguyên ưa chuộng nước ta Tính đến cuối năm 2019, Camry trải qua lần nâng cấp Và sau lần nâng cấp, lại cải tiến với phong cách trẻ trung, thiết kế hoàn toàn nội ngoại thất, tiện nghi lẫn trang thiết bị an toàn đáp ứng Trong đề tài này, nhóm 13 xin trình bày chuyên đề hệ thống chiếu sáng xe Toyota Camry Do thời gian, kiến thức kinh nghiệm cịn có hạn nên chắn nội dung hình thức đề tài khơng tránh khỏi thiếu sót Vì chúng em mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo để giúp đề tài hoàn thiện MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 Chương LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐÈN CHIẾU SÁNG TRÊN Ô TÔ 1 Khái quát Đèn xe trước thời kỳ sử dụng đèn điện Đèn sợi đốt sử dụng phổ biến xe (thời kỳ 191-1960) Đèn Halogen đời sử dụng phổ biến xe ( thời kỳ 1960-1990) .7 Đèn Xenon đời đực sử dụng phổ biến xe (thời kỳ 1990nay) Đèn pha công nghệ Đi-ốt phát quang LED 11 Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG 14 Hệ thống đèn đầu: 14 2.1 Tổng quan loại bóng đèn đầu: 14 2.1 Cấu tạo chóa đèn: .24 2.1 Sơ đồ hoạt động số loại mạch điện hệ thống đèn xe: 27 2 Hệ thống đèn hậu: 30 2.2 Hệ thống đèn sương mù: .31 2.2.1.1 Đèn sương mù phía trước (Fog lamps): 31 2.2.1.2 Đèn sương mù phía sau (Rear fog guard) 32 Chương Hệ thống chiếu sáng xe TOYOTA CAMRY 2012 33 Tổng quan .33 3.1 Cảm biến ánh sáng xe Toyota Camr 2012 33 3.1 Hệ thống đèn chiếu sáng xe 34 Mạch điều khiển 35 Kết luận .36 Danh mục hình ảnh Hình 1.Đèn carbua gắn xe đạp Hình 2.Đèn Hallogen Hình 3.Bộ đèn xenon tăng áp .9 Hình 4.Cơng nghệ chiếu sáng Bi -Xenon .9 Hình 5.Vị trí tim đèn Xenon thay đổi chế độ pha – cốt khác 10 Hình 6.Bộ đèn Bi – Xenon xe Audi Avant 11 Hình 7.Đèn pha sử dụng LED 12 Hình 8.Đèn pha (trái) đèn hậu (phải) dạng mành Hella Frankfurt .12 Hình 9.Cơng nghệ đèn LED thông minh Volkswagen Golf V 13 Hình 10.Bóng đèn loại dây tóc [2] .14 Hình 11.Bóng đèn halogen [2] 15 Hình 12.Bóng đèn Xenon 16 Hình 13.Sơ đồ cấu tạo đèn Xenon .18 Hình 14.Dãy màu mà đèn Xenon phát 18 Hình 15.Cấu tạo chóa bóng đèn D2S 20 Hình 16.Cấu tạo chóa bóng đèn D2R 20 Hình 17.Cấu tạo bóng đèn D1S 20 Hình 18.Cấu tạo bóng đèn D1R 20 Hình 19.Ballast đèn D1 Ballast đèn D2 21 Hình 20.Sơ đồ kết nối loại đèn D2 D1với Ballast 21 Hình 21.Hiệu hai loại đèn đường 22 Hình 22.Sơ đồ khối hệ thống đèn Xenon 23 Hình 23.Mạch điện điều khiển đèn đầu Xenon 23 Hình 24.Chóa đèn hình chữ nhật [2] 25 Hình 25.Cách bố trí tim đèn [2] 25 Hình 26.Đèn hệ châu Âu 25 Hình 27.Đèn hệ Mỹ 26 Hình 28.Hệ thống đèn đầu khơng có relay điều khiển .27 Hình 29.Sơ đồ cơng tắc điều khiển đèn đầu loại dương chờ [3] 28 Hình 30.Sơ đồ mạch điều khiển đèn kiểu âm chờ [3] 29 Hình 31.Hệ thống đèn hậu 31 Hình 32.Hoạt động hệ thống đèn sương mù trước [4] 32 Hình 33.Hoạt động hệ thống sương mù sau [4] 32 Hình 34.Cảm biến ánh sáng .33 Hình 35.Vị trí lắp đặt cảm biến ánh sáng 34 Hình 36.Đèn pha xe Toyota Camry 2012 34 Hình 37.Đèn sương mù xe Toyota Camry 2012 34 Hình 38.Mạch điện đèn pha cốt xe Toyota Camry 2012 .35 Hình 39.Mạch điện đèn sương mù xe Toyota Camry 2012 36 Chương LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ĐÈN CHIẾU SÁNG TRÊN Ô TÔ 1 Khái quát Theo số liệu thống kê ngày nay, công nghệ chiếu sáng xe phát triển nhiều, hầu hết tuyến đường trang bị đèn đường chiếu sáng, tăng độ an tồn cho xe lưu thơng vào ban đêm tỉ lệ số vụ tai nạn xe vào ban đêm lên đến 40 % mật độ xe lưu thông vào ban đêm 1/5 mật độ xe lưu thơng vào ban ngày, địi hỏi phải tăng tính an tồn cho người điều khiển xe vào ban đêm mà công nghệ chiếu sáng xe quan tâm trọng nghiên cứu, phát triển Ai thấy tầm quan trọng đèn chiếu sáng xe vận hành bóng tối Ra đời đồng thời với xe hơi, đèn pha trải qua 120 năm lịch sử từ khổng lồ cổ lỗ tới Bi-Xenon hay LED ngày Bắt đầu từ đèn thuở sơ khai có cấu tạo khổng lồ đến Bilux (hai bóng) hình parabol thập niên 1950-1960, đèn pha cải thiện đến 85% hiệu chiếu sáng Sau xuất đèn cốt (low-beam) chiếu sáng khoảng 100 m đèn Bi-Xenon với khoảng cách quan sát an toàn 180 m Lịch sử đèn pha bắt đầu thời với xe Gottlieb Daimler Karl Benz giới thiệu xe năm 1886 Qua giai đoạn, yêu cầu đòi hỏi khác thực tế lái xe vào ban đêm, thời tiết xấu, đèn pha liên tục cải tiến phát triển với nhiều loại khác Đèn xe trước thời kỳ sử dụng đèn điện Chiếc xe đời vào năm 1886, thời Thomas Edinson phát minh bóng đèn sợi đốt, nhiên bóng đèn sợi đốt lúc khơng sử dụng để chiếu sáng xe nguồn điện để thắp sáng bóng đèn Accu lại khơng đáp ứng dung lượng máy phát điện chiều cồng kềnh chưa ứng dụng xe Vì vào năm cuối kỷ 19 người ta muốn lái xe đường vào ban đêm phải mang theo đèn lồng, đèn măng sông, … đèn sử dụng để thắp sáng nhà Tuy nhiên đèn với ánh sáng leo lét đáp ứng chiếu sáng cho xe Vì nhà sản xuất xe nhà khoa học bắt tay nghiên cứu loại đèn có khả chiếu xa vùng chiếu rộng để lắp đặt xe Ban đầu người ta nghĩ cách hướng chùm ánh sáng phía trước mặt đường cách sử dụng gương cầu mà ngày phát triển thành chóa đèn, tạo chùm ánh sáng song song, cải thiện đáng kể khả chiếu xa Ngoài loại đèn nến thơng thường, tài xế cịn sử dụng đèn xăng acetylene để chiếu sáng đường phía trước xa Đèn pha sử dụng acetylene biết đến nhiều so với các đèn dùng khí carbua (đất đèn) chúng tốn Với đèn sử dụng khí carbua, người ta phải đốt 35 lít gas để thắp sáng đèn Các nhà sản xuất thường lắp bình chứa khí gas bên ngồi xe để người khơng phải ngửi mùi khó chịu carbua Ngay từ năm lịch sử đèn pha, vấn đề ám ảnh nhà chế tạo xe đến tận ngày nay, họ cố gắng tạo loại đèn pha có khả chiếu sáng xa tốt gây lóa mắt cho tài xế xe ngược chiều Để tránh tượng này, năm 1908 nhà thiết kế đưa ý tưởng hạ thấp lửa acetylene khỏi tiêu điểm ống kính gặp xe ngược chiều cách sử dụng sợi dây điều khiển Mặc dù cách làm ứng dụng nhanh chóng tương lai cho đèn pha acetylene khơng cịn Xe ngày nhanh khiến đèn gas trở nên lỗi thời Hình 1.Đèn carbua gắn xe đạp Đèn sợi đốt sử dụng phổ biến xe (thời kỳ 191-1960) Với phát triển bóng đèn sợi tóc đời loại máy phát điện gọn nhẹ nắp đặt xe vào năm 1910 loại bóng đèn sợi tóc sử dụng để chiếu sáng xe [1] Năm 1913, công ty điện Bosch, Đức, có cách tiếp cận hợp lý vấn đề đưa sản phẩm "Bosch Light" Đây hệ thống tích hợp đèn pha, máy phát điện chiều điều chỉnh để tránh gây phiền phức cho khách hàng mua phần tử rời rạc Tuy nhiên, xuất tranh cãi xung quanh đèn pha sử dụng điện đại đèn pha hệ cũ sử dụng gas Một giải pháp kết hợp đèn pha chạy nhiên liệu với đèn pha điện Các loại đèn pha tồn sau chiến tranh giới lần thứ Năm 1920, điện chiếm ưu khơng đèn pha mà cịn cơng nghệ chế tạo xe Đèn cốt (low - beam) đời thời kỳ này: Lái xe đêm bị ảnh hưởng vấn đề cũ gây chói mắt xe ngược chiều Các kỹ sư cố gắng nhiều nhằm giải vấn đề cách sử dụng thiết bị chống lóa mắt tìm phương pháp lắp đặt đèn pha Hai đèn chiếu riêng biệt với hai chùm ánh sáng mang lại hiệu cao (pha cốt) Bóng đèn bilux - giải pháp tất một: Năm 1924, chuyên gia đèn Osram đưa giải pháp kỹ thuật nhằm giảm chói mắt cho xe ngược chiều dùng bóng đèn có hai sợi đốt, kết hợp chùm pha cốt gương phản xạ Thay phải dùng nguồn sáng với hai chóa đèn riêng biệt cho chế độ chiếu xa chiếu gần Đèn cốt không đối xứng - sáng phía bên phải: Năm 1957, đèn cốt khơng đối xứng xuất Loại đèn có cường độ sáng cao phía bên tay phải, nơi hay có người xe đạp mà lái xe thường khó phát đêm Và quyền Đức thức công nhận việc sử dụng đèn cốt không đối xứng xe ôtô Đèn Halogen đời sử dụng phổ biến xe ( thời kỳ 1960-1990) Hình 2.Đèn Hallogen Là bước nhảy vọt bóng đèn sợi đốt nói riêng lịch sử phát triển đèn tơ nói chung, đèn Halogen nhiều chuyên gia hàng đầu giới đánh giá cao từ giới thiệu vào năm 1962 [1] Đèn Halogen được phát triển tập đồn sản xuất bóng đèn lớn châu Âu, sau đó, chúng nhanh chóng đưa vào lắp ráp hoạt động ô tô Tất nhờ khả hoạt động bền bỉ, hiệu suất chiếu sáng lớn khả tiết kiệm nhiên liệu vượt trội chúng so với bóng đèn sợi đốt trước [1] Chỉ vài năm sau, ngành công nghiệp ôtô chứng kiến xâm nhập chiếm ưu đèn sử dụng khí halogen (gồm khí Flo, Clo) Một ưu điểm lớn công nghệ hiệu chiếu sáng tuổi thọ làm việc cao Trong đó, đèn sợi đốt thông thường, kim loại bốc từ sợi đốt tập trung bề mặt kính làm xám đen Khí Halogen có tác dụng làm hạn chế bốc kim loại từ sợi đốt làm cho bóng đèn trở nên sáng Ngồi giúp đốt nóng sợi đốt cách mạnh mẽ cho nguồn ánh sáng tốt Đèn pha chiếu ánh sáng từ thấu kính: Cơng nghệ chiếu sáng tiếp tục phát triển xa giải pháp thay đổi hình dạng đèn pha gương phản xạ Đầu năm 1960, đèn pha hình chữ nhật bắt đầu xuất đường phố Năm 1983, đèn pha đánh dấu phát triển mang tính định nhờ cách thức chiếu ánh sáng lên mặt đường theo nguyên lý đèn slide Sự khác mang tính định nằm gương phản xạ Nó khơng phải gương parabol mà gương ellipsoid với ba trục chuyển động nên tạo nhiều ánh sáng Đèn pha chiếu tạo chùm sáng dạng nón với điểm hội tụ xác định gần với bề mặt phản xạ Các thấu kính thơng thường thay thấu kính hội tụ với vùng vài cm2 tập trung chùm sáng Các nhà thiết kế xe ngạc nhiên với công nghệ đèn pha Ngay họ thiết kế đèn pha gọn nhẹ cực mỏng với kính hội tụ đặt nghiêng Các đèn pha dùng phương pháp chiếu mang đến nhiều ưu điểm phân bố ánh sáng, giảm cách đáng kể lóa sương mù, mưa tuyết Đèn Xenon đời đực sử dụng phổ biến xe (thời kỳ 1990- nay) Hình 3.Bộ đèn xenon tăng áp Đèn xenon hay cịn gọi hệ thống chiếu sáng phóng điện cường độ cao (HID), giới thiệu lần vào năm 1990 Nhờ công nghệ đại tích hợp vào đèn, ưu điểm bật khả chiếu sáng, đèn xenon trở thành lựa chọn phổ biến hãng xe lớn Những đèn Halogen lúc nhanh chóng trở nên lỗi thời thay đèn xenon phiên đèn pha ô tô từ năm 1991 trở [1] Đèn BI - Xenon đời: Hình 4.Công nghệ chiếu sáng Bi -Xenon Khi đèn Xenon đời người ta lại phải sử dụng đèn chiếu có choá, choá cho đèn pha choá cho đèn cốt, Xenon có tim