nghiên cứu thiết kế thi công mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe chevrolet cruze 2013

- Thiết kế, xây dựng mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô - Xây dựng các bài tập thực hành trên mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe Chevrolet Cruze 2013 - Hoàn thành q

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

GVHD: Th.S NGUYỄN THÀNH TUYÊN SVTH: NGUYỄN NGỌC HOÀI

NGUYỄN NHẬT HÀO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG - TÍN HIỆU TRÊN XE

CHEVROLET CRUZE 2013

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH

S K L 0 1 2 3 2 3

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

GVHD: Th.S NGUYỄN THÀNH TUYÊN SVTH: NGUYỄN NGỌC HOÀI MSSV: 19145380

SVTH: NGUYỄN NHẬT HÀO MSSV: 19145372

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2023

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG - TÍN HIỆU

TRÊN XE CHEVROLET CRUZE 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

SVTH: NGUYỄN NHẬT HÀO MSSV: 19145372

xii

xiii

xiv

xv

xvi

xvii

xviii

xix

Chúng em chân thành cảm ơn chân thành đến thầy GVHD Ths Nguyễn Thành Tuyên, giảng viên hướng dẫn đã tận tình chỉ dẫn, giúp chúng em trong quá trình hoàn thành đồ án Chúng em thực sự rất trân trọng những kiến thức và hướng dẫn tận tình của thầy đã hỗ trợ chúng em trong quá trình hoàn thành đồ án này Hơn thế nữa là chúng em cảm ơn Khoa Cơ Khí Động Lực đã tạo nhiều điều kiện và cơ hội cho chúng em thực hiện đồ án để nâng cao trình độ và sự hiểu biết hơn về ngành học Xin cảm ơn thầy cô, gia đình, bạn bè đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án

Do nhóm vẫn chưa trang bị nhiều kiến thức, chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế nên bài báo cáo của chúng em không tránh khỏi những thiếu sót Kính mong được nhiều sự góp ý của thầy để khắc phục những hạn chế và hoàn thiện hơn

Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

- Thiết kế, xây dựng mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô

- Xây dựng các bài tập thực hành trên mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên

xe Chevrolet Cruze 2013

- Hoàn thành quyển thuyết minh đề tài

4 Phương pháp

- Dựa vào những kiến thức đã học về hệ thống điện thân xe

- Tra cứu, tìm hiểu các giáo trình, tài liệu tham khảo, các tài liệu hãng

- Sử dụng thành thạo các phần mềm thiết kế, mô phỏng

5 Kết quả đạt được

- Mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe Chevrolet Cruze 2013

- Quyển thuyết minh đề tài

1.3 Nội dung đề tài 2

1.4 Phương pháp nghiên cứu 2

1.5 Cấu trúc đề tài 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU TRÊN XE Ô TÔ 4

2.1 Cơ sở lý thuyết hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên ô tô 4

2.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng trên ô tô 4

2.2.3 Đèn sương mù (Fog Lamps) 29

2.2.4 Đèn phanh (Stop Lamps) 30

2.3 Body Control Modul (BCM) 31

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 43

3.1 Ý tưởng thiết kế 43

3.2 Sơ đồ khối hệ thống 43

3.3 Thiết kế mô hình 44

3.4 Thiết kế giá đỡ mô hình 45

3.5 Thi công lắp ráp mô hình 45

3.6 Hoàn thiện mô hình 55

3.7 Vận hành thử nghiệm và đánh giá mô hình 56

CHƯƠNG 4: CHẨN ĐOÁN VÀ VẬN DỤNG BÀI THỰC HÀNH TRÊN MÔ HÌNH 62 4.1 Các hư hỏng thường gặp trên ô tô 62

4.1.1 Ngắn mạch 62

4.1.2 Hở mạch 63

4.1.3 Điện trở cao 63

4.1.4 Điện trở không mong muốn (điện trở kí sinh) 64

4.1.5 Hư hỏng do hồi tiếp các mạch khác 65

4.1.6 Các hư hỏng thường gặp trong hệ thống chiếu sáng tín hiệu 66

4.1.7 Các mã lỗi của hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe Chevrolet Cruze 67

4.2 Tạo pan 68

4.3 Chuẩn đoán và sửa chữa 71

4.3.1 Chuẩn đoán và sữa chữa pan 1 72

4.3.2 Chuẩn đoán và sửa chữa pan 2 76

4.3.3 Chuẩn đoán và sữa chữa pan 3 79

4.3.4 Chuẩn đoán và sữa chữa pan 4 83

4.3.5 Chuẩn đoán và sữa chữa pan 5 87

4.4 Các phiếu thực hành trên mô hình 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, VIẾT TẮT

TÊN VIẾT TẮT TÊN ĐẦY ĐỦ

BCM Body Control Module

BPP Brake Pedal Position

ECU Electronic Control Unit

DRL Daytime Running Light

LED Light Emitting Diode

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Xe di chuyển vào ban đêm 4

Hình 2.2: Vị trí các loại đèn trong xe 8

Hình 2.3: Các loại đèn thường được sử dụng trên ô tô 9

Hình 2.4: Cấu tạo của hai loại đèn dây tóc phổ biến trên ô tô 9

Hình 2.5: Đèn halogen được sử dụng trên xe chevrolet 10

Hình 2.6: Cấu tạo của đèn halogen 11

Hình 2.7: Cấu tạo của đèn xenon 11

Hình 2.8: So sánh độ sáng của các loại đèn pha 12

Hình 2.9: Đèn laser trên ô tô 13

Hình 2.10: Đèn led được ứng dụng trong chiếu sáng trên xe ô tô 13

Hình 2.11: Cấu trúc thấu kính đèn loại cũ và mới 14

Hình 2.12: Quy luật vùng sáng phía trước đèn đầu 14

Hình 2.13: Gương phản chiếu hình chữ nhật 15

Hình 2.14: Các cách bố trí tim đèn 15

Hình 2.15: Cấu tạo của còi điện 16

Hình 2.16: Công tắt đèn báo rẽ 17

Hình 2.17: Công tắt đèn báo nguy Hazard 17

Hình 2.18: Sơ đồ mạch điện đèn Head trên Chevrolet Cruze 2013 21

Hình 2.19: Sơ đồ mạch điện đèn Park 25

Hình 2.20: Sơ đồ mạch đèn tín hiệu xi nhan hazad 27

Hình 2.21: Sơ đồ mạch điện đèn sương mù 29

Hình 2.22: Sơ đồ mạch điện đèn phanh 30

Hình 3.1: Sơ đồ khối của hệ thống 43

Hình 3.2: Bố cục sơ bộ của mô hình thực tế 44

Hình 3.3: Giá đỡ của mô hình 45

Hình 3.4: Khung mica 45

Hình 3.5: Đèn đầu trên mô hình 46

Hình 3.6: Đèn đuôi trên mô hình 46

Hình 3.7: Công tắc đèn đầu và sơ đồ chân trên giắc 47

Hình 3.8: Công tắc đa chức năng và sơ đồ chân trên giắc 48

Hình 3.9: Hộp điều khiển điện thân xe Body Control Modun (BCM) 51

Hình 3.10: Cảm biến ánh sáng xe Chevrolet Cruze 51

Hình 3.11: Giắc nối của cảm biến ánh sáng 52

Hình 3.11: Giao diện chính của máy đo xung Hantek khi được kết nối với hai chân của cảm biến 52

Hình 3.12: Xung đo được trên máy Hantek1008 khi cảm biến không nhận được ánh sáng (trời tối) 53

Hình 3.13: Xung đo được trên máy Hantek1008 khi cảm biến nhận được ánh sáng (trời sáng) 53

Hình 3.14: Biến trở giả lập Brake Position Pendal Sensor 54

Hình 3.15: Công tắc đánh Pan trên mô hình 54

Hình 4.1: Sơ đồ mạch điện phục vụ chuẩn đoán pan 1 75

Hình 4.2: Sơ đồ mạch điện phục vụ chuẩn đoán pan 2 77

Hình 4.3: Sơ đồ mạch điện phục vụ chuẩn đoán pan 3 82

Hình 4.4: Sơ đồ mạch điện phục vụ chuẩn đoán pan 4 85

Hình 4.5: Sơ đồ mạch điện phục vụ chuẩn đoán pan 5 89

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Các thông số cơ bản 5

Bảng 2.2: Các ký hiệu trên sơ đồ mạch điện 19

Bảng 2.3: Các chân của hộp BCM 33

Bảng 3.1: Ý nghĩa chân công tắc đèn đầu 47

Bảng 3.2: Ý nghĩa chân công tắc đa chức năng 48

Bảng 3.3: Các chân sử dụng của hộp BCM 49

Bảng 3.4: Các thành phần trên mô hình thực tế 56

Bảng 4.1: Các hư hỏng liên quan đến chiếu sáng trên xe 66

Bảng 4.2: Các hư hỏng liên quan đến tín hiệu trên xe 66

Bảng 4.3: Danh sách các mã lỗi 67

Bảng 4.4: Bảng phân tích chuẩn đoán pan 1 75

Bảng 4.5: Bảng phân tích chẩn đoán Pan 2 79

Bảng 4.6: Bảng phân tích chẩn đoán Pan 3 83

Bảng 4.7: Bảng phân tích chuẩn đoán pan 4 87

Bảng 4.8: Bảng phân tích chuẩn đoán pan 4 90

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề

Đối với ô tô hiện nay ngoài động cơ ra, hệ thống an toàn là một bài toán được quan tâm đến hàng đầu của các nhà sản xuất ô tô, đặc biệt là hệ thống chiếu sáng tín hiệu Không chỉ các nhà sản xuất mới quan tâm về điều này, mà cả người tiêu dùng cũng khá là khó tính về vấn đề này, vào những năm ô tô chưa phát triển thì ô tô chỉ là một phương tiện di chuyển, nếu di chuyển vào ban đêm thì rất là khó khăn còn bây giờ ô tô không chỉ là để di chuyển nữa mà là thách thức mọi giới hạn của thiên nhiên, môi trường và đặc biệt hơn là an toàn cho những người trong xe Hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô rất cần thiết cho tài xế nhìn thấy trong điều kiện tầm nhìn hạn chế, báo hiệu những người xung quanh nhận biết sự có mặt của xe

Với vai trò giống như đôi mắt thứ hai của người lái xe, công nghệ chiếu sáng trên xe luôn được quan tâm và chú trọng nghiên cứu Những năm qua công nghệ chiếu sáng trên ô tô đã có những phát triển to lớn Với sự xuất hiện của nhiều loại đèn với cường độ sáng mạnh và tầm chiếu sáng xa, cho ánh sáng như ánh sáng ban ngày, và thế các nhà sản xuất ô tô cũng phần nào đó giải được bài toán chiếu sáng trên ô tô Và cuối cùng công nghệ chiếu sáng đi liền tầm nhìn của tài xế ra đời và có thể xem công nghệ này được ví như trùm cuối của hệ thống chiếu sáng, hệ thống này đang rất phát triển ở các nước Châu Âu, Châu Mỹ còn ở Việt Nam thì chưa phổ biến lắm chỉ áp dụng cho các dòng xe sang Chính vì thế dựa trên nền tảng lý thuyết được học và sự hướng dẫn của giảng viên nhóm chúng em đã lựa

chọn đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu

trên xe Chevrolet Cruze 2013”

1.2 Mục tiêu đề tài

Nhóm em dự kiến sẽ hoàn thành các mục tiêu cụ thể như sau:

- Nghiên cứu tổng quan cơ sở lý thuyết liên quan đến hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên xe Chevrolet Cruze 2013;

- Đưa ra phương án tính toán và thiết kế khả thi, vị trí lắp đặt của từng bộ

phận và thiết kế các bước lắp ráp khoa học;

- Tiến hành bài tập thực hành trên mô hình khoa học liên quan một cách hệ thống và liên kết với nhau

- Viết hoàn chỉnh các bản vẽ thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên ô tô

1.3 Nội dung đề tài

Nhóm em dự kiến sẽ hoàn thành các mục tiêu cụ thể như sau:

- Phân tích tổng quan cơ sở lý thuyết liên quan đến hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên xe Chevrolet Cruze 2013;

- Khảo sát phương án tính toán thiết kế Từ đó, đánh giá vị trí lắp đặt của từng bộ phận, thiết kế các bước lắp ráp khoa học;

- Xây dựng các bài tập thực hành khoa học liên quan một cách có hệ thống và có tính liên kết với nhau;

- Thực hiện xây dựng các bản vẽ thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên ô tô

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô hình hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe Chevrolet Cruze 2013” sử dụng phương pháp nghiên cứu đề tài là phương pháp hỗn hợp là chủ đạo, với:

- Phương pháp thu thập thông tin: khảo sát, đọc tài liệu

- Phương pháp định lượng: tìm hiểu và xây dựng cơ sở lý của thuyết hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên xe Chevrolet Cruze Sử dụng phần mềm autocards để thiết kế bản vẽ kỹ thuật, và phần mềm PROTEUS mô phỏng hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô

- Phương pháp hỗn hợp: Kết hợp phương pháp định lượng và phương pháp định tính thực hiện quá trình giải thích nguyên lý, kiểm tra trên hệ thống chiếu sáng tín hiệu trên ô tô, lắp đặt mô hình học tập

-

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG TÍN HIỆU TRÊN XE Ô TÔ

2.1 Cơ sở lý thuyết hệ thống chiếu sáng, tín hiệu trên ô tô

2.1.1 Nhiệm vụ, yêu cầu và phân loại hệ thống chiếu sáng trên ô tô 2.1.1.1 Nhiệm vụ

Hình 2.1: Xe di chuyển vào ban đêm

Hệ thống chiếu sáng đảm bảo ánh sáng cho tài xế và những phương tiện khác trong các trường hợp thiếu ánh sáng cụ thể như:

- Chiếu sáng phần đường khi xe vận hành trong đêm tối - Báo hiệu bằng ánh sáng về sự tham gia của xe trên đường

- Báo kích thước, khuôn khổ của xe và biển số xe

- Báo hiệu khi xe chuyển hướng, quay vòng, khi phanh và khi dừng

- Chiếu sáng các bộ phận trong xe khi cần thiết ( buồng lái, khoang hành khách, khoang hành lý )

2.1.1.2 Yêu cầu

Tầm chiếu xa của đèn pha ít nhất là 100m, cường độ sáng cao, có tuổi thọ trung bình và độ bền cao, tiết kiệm năng lượng, dễ dàng bảo dưỡng, chi phí thấp Nhưng quan trọng là phải đáp ứng 2 yêu cầu:

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

2.1.2 Các thông số cơ bản 2.1.2.1 Thông số cơ bản Bảng 2.1: Các thông số cơ bản

lượng

Chỉ tiêu kiểm tra bằng quan

sát Đèn

chiếu xa

Trắng hoặc vàng

2 Chiều dài sáng trên 100m, chiều rộng 4m Đèn

chiếu gần

Trắng hoặc vàng

2 Chiều dài sáng không dưới 50m và phải đảm bảo quan

sát được

chướng ngại vật ở khoản

cách 20m Đèn báo

rẽ trước

kiện ánh áng ban ngày phải đảm bảo nhận biết được tín hiệu ở khoảng

cách 20m Đèn báo

rẽ sau

Đèn phanh

Trong điều kiện ánh sáng ban ngày phải đảm bảo nhận biết được tín hiệu ở khoảng

cách 10m

Khoảng chiếu sáng:

- Khoảng chiếu sáng xa từ 180-250m

- Khoảng chiếu sáng gần từ 50-70m

2.1.2.2 Chức năng của các đèn trên hệ thống

Hệ thống chiếu sáng bao gồm nhiều loại đèn, mỗi loại đều có chức năng, vai trò riêng biệt

Đèn đầu (Heads Lights)

Là hệ thống đèn sử dụng để chiếu sáng không gian phía trước xe đảm bảo người lái xe có thể quan sát tốt vào ban đêm hoặc trong điều kiện tầm nhìn bị hạn chế - Đèn pha (headlights): Là đèn cung cấp tầm nhìn xa tốt hơn, có thể chiếu sáng ở tầm cao nhất định, giúp các biển báo giao thông phát sáng, tạo điều kiện thuận lợi cho tài xế xử lý tình huống trên đường Nhưng nó có một hạn chế là làm chói

mắt tài xê đi ngược chiều nên hạn chế bật khi di chuyển ở thành phố đông dân cư - Đèn cốt (low): Là đèn chỉ có chức năng chiếu sáng gần, không làm chói mắt các phương tiện di chuyển ngược chiều

Đèn pha chớp (Headlamp Flash Switch):

Là công tắt đèn phụ chớp pha nhằm mục đích sử dụng vào ban ngày để báo hiệu cho các xe đối diện tín hiệu cảnh báo mà không cần dùng đến công tắt đèn chính

Đèn kích thước (Side and Rear Lamps)

Sử dụng để chiếu sáng không gian phía trước xe đảm bảo tầm nhìn cho người lái

xe điều kiện thiếu ánh sáng hoặc tầm nhìn hạn chế Đèn báo rẽ (Signals)

Hệ thống này là đèn cảnh báo hoặc được gọi là đèn xi nhan có chức năng phát ra tín hiệu chuyển hướng, báo rẽ và cảnh báo nguy hiểm cho các phương tiện khác Chúng được gắn ở đầu và đuôi xe và thường sẽ có màu vàng

Đèn sương mù (Fog Lamps)

Là đèn dùng để cảnh báo tín hiệu trong điều kiện sương mù mà không cần phải dùng đến đèn pha làm chói mắt phương tiện phía trước

Đèn phanh (Brake Lamps)

Sử dụng để báo hiệu cho tài xế xe phía sau để giữ khoảng cách an toàn khi đạp phanh

Đèn báo hiệu trên tapplo: sử dụng để hiển thị các thông số, trạng thái hoạt động của các hệ thống, bộ phận trên xe và báo lỗi khi các hệ thống trên xe hoạt động gặp trục trặc

Đèn trần (Room lights)

Là hệ thống đèn dùng để soi sáng toàn bộ nội thất phía trong xe vào lúc trời tối Chúng thường được thiết kế tự động để báo hiệu cửa xe chưa đóng kín

Đèn lùi (Backup lamps)

Là đèn tín hiệu được bật sáng khi tài xế cài số lùi để cảnh báo cho người và phương tiện phía sau

Ngày nay, phần lới các hãng xe lại lựa chọn lắp bóng đèn xenon cho hệ thống chiếu sáng của mình tùy thuộc vào các dòng xe mà có những mẫu mã khác nhau Với loại bóng xenon, chúng có độ sáng lớn, ít làm lóa mắt các phương tiện đi ngược chiều đặc biệt là lượng tiêu thụ điện lại thấp hơn các loại đèn trước đó

Hình 2.3: Các loại đèn thường được sử dụng trên ô tô - Đèn dây tóc

Hình 2.4: Cấu tạo của hai loại đèn dây tóc phổ biến trên ô tô

Đèn gồm hai phần chính đó là phần vỏ đèn làm bằng thủy tinh và phần sợi đốt bên trong làm bằng dây volfram Dây này gắng chặt vào nắp đậy bằng đồng hoặc nhôm, dây này cũng được gắn với hai dây dẫn để cho dòng điện đi qua Bên trong là môi trường chân không để ngăn chặn oxy tránh quá trình oxy hóa làm bốc hơi dây volfram

Khi hoạt động bình thường, dây tóc có nhiệt độ lên đến 2300 độ C và phát ra

ánh sáng trắng Nếu cung cấp thấp hơn điện áp định mức, nhiệt độ dây tóc và ánh sáng phát ra sẽ giảm xuống Ngược lại, nếu cung cấp một điện áp cao hơn, sẽ có nguy cơ bốc hơi dây Volfram, gây ra hiện tượng đen bên trong bóng đèn và cháy cả dây tóc Dây tóc bóng đèn công suất lớn được chế tạo để hoạt động ở nhiệt độ cao Cường độ sáng tăng hơn khoảng 40% so với đèn dây tóc bình thường bằng việc nạp vào bóng đèn một lượng khí trơ (argon) với áp suất nhỏ Môi trường làm việc của dây tóc bóng đèn là chân không nên dễ bị bốc hơi sau một thời gian Đó là nguyên nhân dẫn đến vỏ thủy tinh bị đen Để hạn chế vấn đề này, người ta làm cho vỏ thủy tinh lớn hơn, tuy nhiên cường độ sáng sẽ giảm sau một thời gian hoạt động

- Đèn halogen

Sự phát minh ra bóng đèn halogen đã khắc phục hầu hết nhược điểm của bóng đèn dây tóc Người ta sử dụng hầu hết thạch anh để làm bóng đèn vì loại vật liệu này chịu được nhiệt độ và áp suất rất cao (khoảng 5÷7 bar) nên dây tóc bóng đèn sáng hơn và tuổi thọ cao

Hình 2.5: Đèn halogen được sử dụng trên xe Chevrolet

Đèn halogen chứa khí halogen (như Iod hoặc Brôm) Các chất khí này tạo ra quá trình hóa học khép kín: Iod kết hợp với Vonfram (hay Tungsten) bay hơi ở dạng khí thành iodur vonfram, hỗn hợp khí này không bám vào vỏ thủy tinh mà sự chuyển động đối lưu sẽ mang hỗn hợp này trở về vùng nhiệt độ cao xung quanh

tim đèn (ở nhiệt độ cao trên 1450 độ C) thì nó sẽ tách thành hai chất: Vonfram bám lại tim đèn và phân tử khí halogen 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

Hình 2.6: Cấu tạo của đèn halogen - Đèn xenon

Hình 2.7: Cấu tạo của đèn xenon

Đèn xenon được biết đến là loại đèn pha cường độ cao HIĐ (High-Intensity Discharge Headlights), hiệu quả hơn đèn Halogen, chủ yếu do nhiệt độ và lượng ánh sáng mà đèn này tạo ra Nguyên lý hoạt động của đèn xenon gần giống bóng đèn thắp sáng ở gia đình, gồm hai điện cực và ông bằng thủy tinh thạch anh chứa khí xenon, dòng điện đi qua giữa hai cực cung cấp năng lượng liên tục làm sáng

tia hồ quang

Hình 2.8: So sánh độ sáng của các loại đèn pha - Đèn laser

Hình 2.9: Đèn laser trên ô tô

Đèn laser ô tô có khả năng phát sáng thông qua kích hoạt các phản ứng hóa học bằng cách bắn tia laser vào một thấu kính có chứa khí photpho Nó có thể tạo ra nguồn ánh sáng mạnh hơn gấp 1.000 lần mà chỉ tiêu thụ một lượng điện năng bằng 2/3 so với đèn LED Ngoài ra, đèn có cường độ chiếu sáng lớn, phạm vi chiếu sáng gấp đôi với tầm nhìn xa lên đến 600m Tuổi thọ của đèn có thể kéo dài đến 50.000 giờ Khi hoạt động, đèn laser tạo ra nhiệt lượng rất lớn nên đòi hỏi việc

lắp đặt hệ thống tản nhiệt phức tạp hơn so với đèn pha LED Trong khi đó, một bóng đèn laser không thể đảm nhận đồng thời hai chức năng chiếu xa và chiếu gần nên vẫn phải lắp đặt song song với loại đèn pha khác như halogen, HID hoặc LED

- Đèn led

Hình 2.10: Đèn led được ứng dụng trong chiều sáng của xe ô tô

LED (Light-Emitting Diode) là công nghệ mới được ứng dụng trong đèn pha ô tô và nhiều thiết bị chiếu sáng khác Đèn LED có khả năng phát quang dựa trên các diode kích thước nhỏ khi dòng điện tác động

Đèn pha LED ô tô cấu tạo từ nhiều chip bán dẫn với kích thước nhỏ, màu của ánh sáng dựa vào chất cấu tạo nên chip bán dẫn Điều đó cho phép các nhà sản xuất linh hoạt hơn trong việc thiết kế, chế tạo ra mẫu đèn pha có hình dạng, kích thước phù hợp, nâng cao tính thẩm mỹ của chiếc xe LED có khả năng đạt độ sáng cực nhanh chỉ trong một vài phần triệu giây mà không tiêu tốn quá nhiều năng lượng Bên cạnh đó, ánh sáng phát ra là chùm sáng định hướng, không khuếch tán nên được ứng dụng trong đèn tín hiệu và đèn hậu Loại đèn LED này có tuổi thọ rất cao, lên đến 15.000 giờ và là loại đèn có độ bền cao nhất

Nhược điểm của đèn LED là chi phí sản xuất khá đắt đỏ Ngoài ra, nhiệt lượng phát ra từ bóng đèn khá lớn, có thể gây ảnh hưởng đến các linh kiện điện tử xung quanh Do đó, các nhà sản xuất phải tích hợp thêm hệ thống tản nhiệt, làm tăng

gánh nặng về chi phí Hiệu năng chiếu sáng tốt nhưng chi phí còn khá cao nên hầu như đèn pha LED chỉ được ứng dụng trên các dòng xe cao cấp Tuy nhiên, loại đèn này có tiềm năng trở thành xu hướng và được ứng dụng phổ biến hơn trong ngành công nghiệp sản xuất xe ô tô tương lai

2.1.3.2 Thấu kính đèn

Thấu kính đèn là một khối hình lăng trụ có tác dụng bẻ cong tia sáng chiếu ra từ đèn theo đúng hướng yêu cầu Việc thiết kế thấu kính nhằm đáp ứng hai vị trí chiếu sáng gần và chiếu xa.

Hình 2.11: Cấu trúc thấu kính đèn loại cũ và mới

Hình 2.12: Quy luật vùng sáng phía trước đèn đầu

2.1.3.3 Chóa đèn

Chóa đèn hay còn gọi là gương phản chiếu ánh sáng có chức năng định

hướng lại các tia sáng, tạo ra sự phản xạ ánh sáng, giúp tia sáng đi rất xa từ phía đầu xe Gương phản chiếu có dạng parabol, bề mặt được đánh bóng và sơn một lớp vật liệu phản xạ ánh sáng tốt như bạc hoặc nhôm Để sự chiếu sáng tốt nhất, dây tóc đèn được đặt ở ngay tiêu điểm của gương nhằm phát ra các ta sáng song song Nếu đặt ở vị trí ngoài tiêu điểm sẽ làm cho tia sáng đi chệch hướng làm lóa mắt người đối diện

Đa số xe đời mới thường sử dụng chóa đèn hình chữ nhật, loại này được bố trí gương phản chiếu theo phương ngang có tác dụng tăng vùng sáng theo chiều rộng và giảm vùng sáng chiều dọc gây chói mắt người đối diện

Hình 2.13: Gương phản chiếu hình chữ nhật

Có ba cách bố trí tim đèn: loại tim đèn đặt trước tiêu cự, ngay tiêu cự và sau tiêu cự

Hình 2.14: Các cách bố trí tim đèn

2.1.4 Hệ thống tín hiệu 2.1.4.1 Còi điện

Còi được xếp vào hệ thống tín hiệu vì tín hiệu âm thanh do còi phát ra có tác dụng để cảnh báo cho các tài xế khác chú ý nhằm đảm bảo an toàn giao thông và một vài mục đích khác

Hình 2.15: Cấu tạo của còi điện

Khi ấn còi: Accu đến nút còi qua cuộn dây mass, lõi thép hút tiếp điểm đóng lại nên có dòng điện đi từ: Accu qua cầu chì qua khung từ đến lõi thép đóng tiếp điểm đến còi về mass, còi phát tiếng kêu

2.1.4.2 Xi nhan và hazard

Công tác đèn báo rẽ được bố trí trong công tắc đa chức năng nằm ở cạnh tay lái, gạt công tắc sang phải hoặc trái sẽ làm cho đèn xi nhan phải hoặc trái sáng lên

Hình 2.16: Công tắt đèn báo rẽ

Chế độ Hazard (đèn cảnh báo nguy hiểm) sử dụng khi cần thông báo cho người tham gia giao thông xung quanh nhận biết được xe của mình đang có vấn đề và xin được ưu tiên Khi bật công tắc cảnh báo nguy hiểm sẽ làm cho tất cả các đèn báo rẽ đều nháy

Hình 2.17: Công tắt đèn báo nguy Hazard 2.1.4.3 Đèn phanh

Đèn phanh có chức năng cảnh báo cho những phương tiện phía sau biết xe đang giảm tốc độ Mỗi ôtô phải có hai đen phanh và tự động bật bằng công tác đặc biệt khi người lái xe đạp bàn đạp phanh Màu quy định của đèn phanh là màu đỏ

Nguyên lý hoạt động: Khi khóa điện ON tài về đạp phanh, tiếp điểm công tác

phanh đóng lại có dòng điện từ (+) ắc quy qua khóa điện qua cầu chì đi qua công tác phanh đến đèn phanh về mass, đèn phanh sáng lên

2.2 Sơ đồ mạch điện và nguyên lý hoạt động của hệ thống chiếu sáng trên xe Chevrolet Cruze 2013

Các ký hiệu trên sơ đồ mạch

Điện áp ắc quy Điện trở kéo xuống

Điện trở kéo lên

Relay 4 chân, 5 chân

Ắc quy

Đèn 1 dây tóc, 2 dây tóc Đèn led

2.2.1 Headlight

2.2.1.1 Sơ đồ mạch điện

Hình 2.18: Sơ đồ mạch điện đèn Head trên Chevrolet Cruze 2013